下图是“在适宜条件下,探究紫色洋葱根尖在完全培养液中O2含量与根对K+ 吸收速率之间的关系”的实验结果。请回答下列问题:
(1)紫色洋葱根尖细胞中具有大液泡的部位是____________ (填“根毛区”“伸长区”或“分生区”),其原生质层包括________________________________________________________________。
(2)限制曲线中bc段K+吸收速率的因素有_________________。曲线中d点以后K+吸收速率增加缓慢的原因是________________________。
(3)若利用紫色洋葱鱗片叶外表皮做植物细胞的质壁分离与复原实验,在实验过程中,细胞的吸水能力____________________。上述细胞发生质壁分离的原因是____________________________(从结构上分析)。
【答案】根毛区 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 培养液中02含量 细胞膜上K+的载体蛋白数量有限 先增强后减弱 细胞壁的伸缩能力小于原生质层
【解析】K+的吸收速率与培养液中O2含量密切相关,属于主动运输;主动运输过程不仅消耗能量,而且需要载体。由图示可以看出,在一定范围内(a到d之间),氧气含量越高,呼吸作用越强,K+吸收速率越快;d点以后限制K+吸收速率不再明显增加的因素是细胞膜上钾离子载体的数量。
(1)紫色洋葱根尖成熟区(根毛区)细胞有大液泡,其液泡膜与细胞膜以及两层膜之间的细胞质共同构成原生质层。
(2)根据以上分析已知,图中限制曲线中be段K+吸收速率的因素是培养液中氧气含量(或能量的多少);K+的吸收不仅消耗能量而且需要载体,d点以后,增加溶液中氧气含量,受载体数量的制约K+吸收速率不再加大。
(3)在质壁分离过程中,细胞不断失水,所以细胞的吸水能力逐渐增强;在质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,则细胞吸水能力逐渐减弱。胞发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩能力小于原生质层。