研究表明,在鹽脅迫下大量的Na+進入植物根部細胞,會抑制K+進入細胞,導致細胞中Na+/K+的比例異常,使細胞內(nèi)的酶失活,影響蛋白質(zhì)的正常合成。堿蓬等耐鹽植物能夠在鹽脅迫逆境中正常生長,如圖是耐鹽植物根細胞參與抵抗鹽脅迫有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖,其根細胞生物膜兩側(cè)H+形成的電化學梯度,在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中發(fā)揮了十分重要的作用。請回答下列問題:
(1)鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長,主要原因是土壤溶液濃度大于
(根)細胞液濃度
(根)細胞液濃度
,植物無法從土壤中獲取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐鹽植物根細胞膜具有選擇透過性的基礎是 細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化
細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化
。當鹽浸入到根周圍的環(huán)境時,Na+以 協(xié)助擴散
協(xié)助擴散
方式順濃度梯度大量進入根部細胞。據(jù)圖分析,圖示各結(jié)構(gòu)中H+濃度分布存在差異,該差異主要由位于 細胞膜和液泡膜
細胞膜和液泡膜
上的H+-ATP泵轉(zhuǎn)運H+來維持的。
(3)為減少Na+對胞內(nèi)代謝的影響,這種H+分布特點可使根細胞將Na+轉(zhuǎn)運到細胞膜外或液泡內(nèi)。Na+轉(zhuǎn)運到細胞膜外或液泡內(nèi)所需的能量來自于 細胞膜兩側(cè)、液泡膜兩側(cè)H+濃度差(形成的勢能)
細胞膜兩側(cè)、液泡膜兩側(cè)H+濃度差(形成的勢能)
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(4)有人提出,耐鹽堿水稻根部細胞的細胞液濃度比普通水稻品種(生長在普通土壤上)的高。請利用質(zhì)壁分離實驗方法設計實驗進行驗證(簡要寫出實驗設計思路) 配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細胞和普通水稻根的成熟區(qū)細胞,進行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細胞和普通水稻根的成熟區(qū)細胞,進行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
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