新高考生物二轮复习小专题2 细胞的基本结构与物质出入细胞的方式.docx
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新高考生物二轮复习小专题2细胞的基本结构与物质出入细胞的方式
专题2细胞的基本结构与物质出入细胞的方式
一、课标要求
(1)概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流
(2)阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
(3)阐明遗传信息主要贮存在细胞核中
(4)举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动
(5)说明有些生物体只有一个细胞,而有的由很多细胞构成。
这些细胞形态和功能多样,但都具有相似的基本结构
(6)描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核
(7)阐明质膜具有选择透过性
(8)举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞,不需要额外提供能量;有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白
(9)举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
二、网络构建
三、考向引领
核心考点一生物膜系统
(一)真题展示
(2017•江苏高考·T21)(多选)下图为某细胞结构示意图。
下列有关叙述正确的是
A.①②④属于生物膜系统B.结构③能增大细胞膜的面积
C.⑤具有选择透过性,而⑥具有全透性D.细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异
【答案】BD
【解析】①②④依次表示内质网、细胞膜和中心体,中心体没有膜结构,不属于生物膜系统,A错误;结构③所示部位的细胞膜向外弯曲折叠,能增大细胞膜的面积,B正确;⑤⑥依次为核膜、核孔,二者都具有选择透过性,C错误;蛋白质是生命活动的主要体现者,在细胞膜上的分布具有不对称性,细胞膜不同部位因含蛋白质不同而功能有差异,D正确。
【学习建议】细胞结构与功能题常以图文结合的形式进行考查。
学习时应该:
一是明辨各种细胞结构及其化学组成,正确识别各种细胞器;二是准确掌握各种细胞器的功能、分布及特点,以及各细胞结构的功能,在此基础上对相关问题进行判断。
同时防止对图示中的细胞结构辨别不清。
(二)整合提升
1.理清生物膜系统的组成与功能
2.分泌蛋白的合成、加工和运输过程
(1)核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所,肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形成具有生物活性的蛋白质,也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(2)核糖体、中心体不属于生物膜系统的组成结构,生物膜系统是真核生物特有的结构体系,原核生物有生物膜(细胞膜),无生物膜系统。
(3)除分泌蛋白外,存在于细胞膜上的蛋白也是由附着在内质网上的核糖体合成的,经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上,如载体和受体等。
(4)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性,并未体现出细胞膜的选择透过性,并且该过程中共穿过“0”层膜。
(三)变式训练
3.(2021·湖南师大附中调研)如图表示细胞中某些蛋白质从起始合成部位转运到其发挥功能部位的过程。
下列叙述正确的是
A.组成抗体的肽链在核糖体上完全合成后,再进入内质网腔中进行加工
B.溶酶体中的水解酶在核糖体上合成后,需经内质网和高尔基体加工
C.图中蛋白质通过囊泡运输,囊泡在细胞中起重要的交通枢纽作用
D.图中不同细胞器膜的相互转化,说明生物膜在结构上具有直接联系
【答案】 B
【解析】 抗体是分泌蛋白,分泌蛋白合成时,在核糖体上先合成一段肽链后,再转移到内质网上,肽链边合成边转移到内质网腔中进行加工,A错误;由题图可知溶酶体中的水解酶在核糖体上合成后,需经内质网和高尔基体加工,B正确;图中蛋白质的合成过程中,高尔基体起重要的交通枢纽作用,C错误;图中不同细胞器膜的相互转化是通过囊泡实现的,体现了生物膜在结构上的间接联系,D错误。
核心考点二细胞器的结构和功能
(一)真题展示
1.(2020·江苏·T3)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
【答案】A
【解析】线粒体在细胞质基质中可移动到需要能量较多的部位,线粒体是半自主性细胞器,可在细胞中增殖,A项正确;细胞质基质中含有RNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,B项错误;细胞的结构与功能相适应,由于胰腺外分泌细胞分泌胰蛋白酶等分泌蛋白较多,所以其内质网比较发达,C项错误;蛋白质是在核糖体上合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输等有关,D项错误。
2.(2019·江苏·T21)(多选)如图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
【答案】BD
【解析】①为中心体,在分裂间期倍增,A错误;②为高尔基体,为单层膜的细胞器,参与分泌蛋白的加工、分类、包装和分泌,B正确;RNA主要在细胞核中通过转录产生,穿过③(核孔)进入到细胞质中,而RNA聚合酶在细胞质的核糖体上合成,穿过核孔进入到细胞核中参与转录,二者穿过核孔的方向相反,C错误;④处内质网上附着的核糖体和⑤处游离的核糖体都由RNA和蛋白质组成,D正确。
【学习建议】复习细胞结构和功能时,要结合细胞的模式图,理解细胞膜和细胞核的结构与功能;掌握各种细胞器的形态、结构与功能,从多个角度把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。
(二)整合提升
1.分枝法巧记各种细胞器
2.借助实例理解细胞结构中的生命观念
细胞类型
结构多样性
功能多样性
哺乳动物成熟红细胞
无细胞核和众多的细胞器
为携带氧的血红蛋白腾出空间;不分裂;只进行无氧呼吸
生殖细胞
卵细胞体积大;精子体积小,尾部含线粒体
卵细胞储存营养物质,为早期胚胎发育提供营养;利于精子运动
神经细胞
具有树突、轴突等众多突起
增大膜面积,提高兴奋的传导效率;且高度分化,不分裂
分泌细胞
形成突起,高尔基体含量多
增大表面积,提高分泌效率
癌细胞
细胞膜糖蛋白减少
细胞间黏着性下降,易于分散和转移
(三)变式训练
3.下面两图是真核细胞的亚显微结构模式图,相关叙述正确的是
A.甲图为高等植物细胞,判定依据是其含有①⑦⑩,并且不含乙图中的②
B.甲细胞所在的个体中所有细胞都含有⑦,能进行光合作用
C.乙图中具有双层膜结构的是⑤⑦,其中⑤是有氧呼吸的场所
D.乙图中④⑤⑥⑧在结构和功能上没有联系
【答案】A
【解析】据图及相关知识判定,甲为高等植物细胞,因其含①细胞壁、⑦叶绿体、⑩液泡,而不含乙图中的②中心体,A正确;高等植物根尖细胞不含叶绿体,B错误;乙图中具有双层膜结构的是⑤线粒体和⑦细胞核,其中⑤是有氧呼吸的主要(第二、三阶段)场所,C错误;乙图中④⑤⑥⑧均属于生物膜系统,在结构和功能上有密切联系,D错误。
【名师提醒】细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体,丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。
(4)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞。
(6)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。
(7)一定不发生于细胞器中的反应为:
葡萄糖→丙酮酸。
核心考点三 物质跨膜运输方式的判断
(一)真题展示
1.(2020·江苏高考·T5)如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
【答案】A
【解析】葡萄糖进入小肠上皮细胞通过方式①,由低浓度到高浓度,属于主动运输;葡萄糖运出小肠上皮细胞通过方式③,由高浓度到低浓度,不消耗能量,需要载体蛋白,属于协助扩散,A正确;Na+运出小肠上皮细胞通过方式②,由低浓度到高浓度,属于主动运输,B错误;方式⑤是胞吞,方式②为主动运输,多肽的相对分子质量较大,通过胞吞和胞吐的方式进出细胞,C错误;维生素D属于脂质中的固醇类物质,进入细胞的方式是自由扩散(方式④),D错误。
【学习建议】
理解识记物质跨膜运输的几种方式的特点,从是否需要载体、是否耗能、是否顺浓度梯度等方面找出这几种运输方式的异同点,在比较归纳中加深理解。
(二)整合提升
快速判定物质出入细胞的方式
(三)变式训练
2.(2021·选择性考试河北卷,4)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。
下列叙述错误的是
A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
【答案】D
【解析】血液流经肌肉组织时,进入红细胞的是CO2,运出红细胞的是O2,A正确;题图中①②是气体的运输过程,运输方式为自由扩散,④和⑤过程均是顺浓度梯度运输且需要转运蛋白的协助,运输方式为协助扩散,B正确;成熟的红细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,产生的ATP可为③主动运输提供能量,C正确;成熟的红细胞内没有细胞核和核糖体等细胞器,不能合成蛋白质,因此成熟红细胞表面的糖蛋白不能更新,D错误。
四、实战演练
(一)经典再练
1.下列关于小麦叶肉细胞和蓝藻细胞的有关叙述正确的是
A.蓝藻与小麦都是能进行光合作用的自养生物,细胞中都含有叶绿体
B.蓝藻细胞与小麦细胞在结构上的一个相同点是都有细胞壁,其成分也相同
C.这两类细胞都是以DNA作为遗传物质,而且DNA都与蛋白质结合构成染色体
D.蓝藻与小麦叶肉细胞中都含有核糖体,但小麦叶肉细胞还含有其他细胞器
【答案和解析】D蓝藻与小麦都是能进行光合作用的自养生物,但蓝藻细胞不含叶绿体,A错误;蓝藻细胞与小麦细胞在结构上的一个相同点是都有细胞壁,其成分不相同,B错误;这两类细胞都是以DNA作为遗传物质,蓝藻细胞没有的DNA没有与蛋白质结合构成染色体,C错误;蓝藻与小麦叶肉细胞中都含有核糖体,但小麦叶肉细胞还含有其他细胞器,如线粒体、叶绿体、溶酶体等,D正确。
2.(多选)下图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。
下列叙述正确的是
A.图中由双层膜包被的结构有①⑤⑥
B.图中与胰岛素合成有关的结构有①②③④⑤
C.若②合成的是丙酮酸脱氢酶,则该酶在⑥中发挥作用
D.若②合成的是染色体蛋白,则该蛋白会运送到①⑤⑥中
【答案和解析】AB图中①~⑥依次是细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体,其中双层膜的结构有细胞核、线粒体、叶绿体,A正确;胰岛素是由核基因控制合成的,在核糖体上合成,在内质网、高尔基体中加工,线粒体供能,B正确;丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸脱羧反应,应在线粒体中发挥作用,C错误;线粒体和叶绿体中没有染色体,不需要染色体蛋白,D错误。
3.正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号序列。
科研小组除去内质网蛋白的信号序列后,将信号序列和细胞质基质蛋白重组,重组前和重组后蛋白质在细胞中的分部如图所示。
请回答下列问题:
(1)根据图示结果可知,核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于__________________________,该实验说明信号序列对所引导的蛋白质________(填“有”或“没有”)特异性。
(2)真核细胞中,与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有________________,研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列,而从内质网输出的蛋白质不含信号序列,推测其原因可能是____________________,分泌蛋白能通过囊泡运输的方式分泌到细胞外,这体现了细胞膜具体________________的结构特点。
(3)葡萄糖激酶在葡萄糖转化为丙酮酸的过程中具有重要的催化功能,则在核糖体上合成的葡萄糖激酶________(填“有”或“没有”)信号序列。
在细胞中,葡萄糖激酶分布的场所是____________。
【答案】
(1)蛋白质是否有信号序列 没有
(2)内质网、高尔基体和线粒体 分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了 一定的流动性
(3)没有 细胞质基质
【解析】
(1)由于正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号序列,根据图示结果可知核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列。
由于所有蛋白质都是在核糖体上合成的,所以该实验说明信号序列对所引导的蛋白质没有特异性。
(2)由于核糖体没有膜结构,所以真核细胞中与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有内质网、高尔基体和线粒体。
研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列而从内质网输出的蛋白质不含信号序列,推测其原因可能是分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了。
分泌蛋白能通过囊泡运输的方式分泌到细胞外,属于胞吐方式,这体现了细胞膜具体一定的流动性的结构特点。
(3)葡萄糖激酶在葡萄糖转化为丙酮酸的过程中具有重要的催化功能,则在核糖体上合成的葡萄糖激酶没有信号序列,在细胞中,葡萄糖激酶分布的场所是细胞质基质,在细胞呼吸过程中,将葡萄糖转化为丙酮酸。
4.细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。
细胞面临代谢压力时,可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。
下图1、图2为酵母细胞自噬的信号调控过程,AKT和mTor是抑制酵母菌凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
(1)酵母菌的同化作用类型是______________。
(2)据图1所示,营养物质充足时,胰岛素与受体结合,激活________来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,另一方面可以促进葡萄糖分解为____________(中间产物)进入线粒体产生大量ATP。
在ATP充足时激活的mTor抑制自噬的发生。
(3)据图2所示,当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞通过启动______过程为细胞提供ATP;如果上述过程无法满足代谢需要,酵母细胞则启动________程序。
(4)酵母菌在饥饿状态下,内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体。
酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,液泡水解酶缺陷型酵母菌突变体为实验组,在饥饿状态下,得到图3所示结果。
此结果证明________________________________。
自噬发生过程中,液泡在酵母细胞中的地位和人体细胞中______的地位类似。
【答案】
(1)异养型
(2)AKT 丙酮酸和[H](写全才对) (3)自噬 凋亡 (4)酵母菌自噬与液泡中水解酶有关 溶酶体
【解析】
(1)酵母菌的代谢类型是异养、兼性厌氧型。
(2)据图1所示,营养物质充足时,胰岛素与受体结合,激活AKT来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,另一方面可以促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量的ATP。
(3)据图2所示,当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞通过启动自噬提供ATP;如果上述过程无法满足代谢需要,酵母细胞则启动凋亡程序。
(4)由题干信息可知,酵母菌的液泡中含有大量水解酶,这与动物细胞中的溶酶体功能相似。
由野生型和突变型酵母菌可看出,本实验可说明酵母菌自噬与液泡中水解酶有关。
(二)新题快递
5.(2021•山东高考•T1)高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。
RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。
下列说法错误的是
A.消化酶和抗体不属于该类蛋白
B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATP
C.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高
D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案和解析】选C。
据题干信息可以得出结论,高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网,即这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体并发送至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;
细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP,B正确;根据题干信息“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”,如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C错误;通过题干可以得出结论“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
6.(2021•山东高考•T2)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。
该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。
下列说法错误的是
A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过CAX的运输速率变慢
D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案和解析】选A。
Ca2+通过CAX的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,A错误;Ca2+通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度,细胞液的渗透压,有利于植物细胞从外界吸收水分,有利于植物细胞保持坚挺,B正确;加入H+焦磷酸酶抑制剂,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过CAX的运输提供的能量减少,C正确;H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供,为主动运输,D正确。
7.(2021·湖北十一校联考)某种ATP酶复合体存在于生物膜上,其主要功能是将生物膜一侧的H+转运到另一侧,并催化ATP的合成,如图所示,下列有关说法正确的是
A.这种ATP酶复合体只有降低化学反应活化能的作用
B.H+通过这种ATP酶复合体的跨膜运输方式是协助扩散
C.线粒体内膜和叶绿体内膜上都含有较多的这种ATP酶复合体
D.抑制该ATP酶复合体活性的药物也会对无氧呼吸产生抑制作用
【答案和解析】 BATP酶复合体不仅有催化功能,也能运输H+,即也有载体的功能,A错误;据图分析可知,H+通过这种ATP酶复合体的跨膜运输不消耗能量,该跨膜运输方式是协助扩散,B正确;这种ATP酶复合体能催化ATP的合成,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的反应场所,有氧呼吸第三阶段有ATP的合成,可推测线粒体内膜上有较多的这种ATP酶复合体,而在叶绿体内膜上一般不能合成ATP,推测叶绿体内膜上没有这种ATP酶复合体,C错误;无氧呼吸的场所是细胞质基质,而该ATP酶复合体存在于生物膜上,故抑制该ATP酶复合体活性的药物不会对无氧呼吸产生抑制作用,D错误。
(三)命题预测
8.研究发现生物膜上的某些蛋白质具有酶的功能。
下列有关叙述正确的是
A.好氧菌的线粒体膜上含有有氧呼吸酶,有利于其直接氧化分解葡萄糖
B.内质网膜上含有与脂质合成有关的酶,有利于其参与细胞膜的形成
C.叶绿体内膜上含有与光合作用有关的酶,有利于其吸收、传递和转化光能
D.高尔基体膜上含有与蛋白质合成有关的酶,有利于氨基酸脱水缩合形成多肽
【答案和解析】B细菌是原核生物,没有线粒体,A错误;内质网膜上含有与脂质合成有关的酶,细胞膜的主要成分有脂质,所以有利于其参与细胞膜的形成,B正确;叶绿体内与光合作用有关的酶分别在类囊体薄膜上和基质中,C错误;氨基酸脱水缩合形成多肽是在核糖体上,D错误。
9.(2021·河南名校联盟)植物细胞膜上存在H+-ATP酶,可催化ATP水解并释放能量,从而将H+运出细胞;液泡膜上也存在H+—ATP酶,可将H+泵入液泡中。
若将H+运回细胞与逆浓度吸收某物质相偶联,称为同向运输;将H+运回细胞与逆浓度输出某物质相偶联,称为反向运输,如图所示。
下列相关叙述错误的是
A.H+进入液泡的运输方式属于主动运输
B.H+顺浓度梯度运回细胞,在一定程度上有利于维持细胞渗透压
C.图中A物质与H+的运输为同向运输,A物质的运输方式为主动运输
D.将植物从光下转到黑暗中,会使B物质的跨膜运输量大幅下降
【答案和解析】DH+运出细胞和H+进入液泡均需要ATP水解提供能量,它们的运输方式均为主动运输,A正确;H+顺浓度梯度运回细胞,可保持溶液浓度的稳定,有利于维持细胞渗透压,B正确;题图中A物质与H+的运输为同向运输,且是逆浓度吸收A物质,即A物质的运输方式为主动运输,C正确;题图中B物质与H+的运输为反向运输,B物质的运输方式为主动运输,主动运输受到载体蛋白数量的限制,且所需的能量来自细胞呼吸,将植物从光下转到黑暗中,不会使B物质的跨膜运输量大幅下降,D错误。
10.(2021•北京卷•T19)学习以下材料,回答
(1)~(4)题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
。
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。
筛管是光合产物的运输通道。
光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。
在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。
胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。
在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输(图1)可以分为3个阶段:
①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中,如图2所示。
SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在。
胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度,SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。
采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现,叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。
随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。
研究SU载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于_________。
由H+泵形成的_________有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(2)与乙方式比,甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过_________这一结构完成的。
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