第4章細胞的物質輸入和輸出第1節被動運輸課后篇鞏固提升合格考達標練1.下列屬于滲透作用的是()A.水分子通過細胞壁B.葡萄糖分子通過細胞膜C.K+通過原生質層D.水分子通過原生質層答案D解析滲透作用是指水分子或其他溶劑分子透過半透膜的擴散作用。細胞壁具有全透性,不屬于半透膜,A項錯誤。葡萄糖和K+屬于溶質而非溶劑,B、C兩項錯誤。2.下列關于物質跨膜運輸的敘述,錯誤的是()A.協助擴散過程中需要蛋白質的參與B.甘油和苯是通過自由擴散的方式進出細胞的C.小分子物質都可以通過自由擴散的方式進出細胞D.協助擴散過程中物質是從高濃度向低濃度運輸的,不消耗細胞中化學反應釋放的能量答案C解析協助擴散需要轉運蛋白的協助,A項正確;甘油和苯屬于脂溶性物質,是通過自由擴散的方式進出細胞的,B項正確;不是所有小分子物質都可以通過自由擴散的方式進出細胞,C項錯誤;協助擴散屬于被動運輸,從高濃度向低濃度運輸,不消耗細胞中化學反應釋放的能量,D項正確。3.將紫色水蘿卜的塊根切成小塊放入清水中,水的顏色無明顯變化,若進行加熱,隨著水溫的增高,水的顏色逐漸變紅,其原因是()A.細胞壁在加溫中受到破壞B.水溫增高,花青素的溶解度加大C.細胞膜等生物膜失去了選擇透過性D.水中化學物質發生了反應答案C解析紫色水蘿卜的色素分子存在于液泡中,若進行加熱,隨著水溫的增高,細胞膜、液泡膜將失去選擇透過性,色素分子通過液泡膜、細胞膜進入清水中,使水的顏色變紅。4.將人的紅細胞置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡半小時之后的結果如下圖所示,依照紅細胞外形的變化判斷蔗糖溶液的濃度,由高到低排列,正確的是()A.甲>乙>丙>丁B.丁>甲>乙>丙C.丙>丁>甲>乙D.丙>乙>丁>甲答案D解析水分子是從低濃度的一側通過細胞膜到達高濃度的一側。甲中的紅細胞吸水破裂,說明其所處的蔗糖溶液的濃度最低;乙中的紅細胞保持正常狀態,說明水分子進出細胞處于動態平衡,其所處的蔗糖溶液的濃度與細胞質的濃度相等;丙中紅細胞失水而皺縮,說明其所處的蔗糖溶液的濃度最高;丁中的紅細胞吸水膨脹但沒有破裂,說明其所處的蔗糖溶液的濃度低于細胞質濃度,但高于甲的蔗糖溶液的濃度,即蔗糖溶液的濃度由高到低為:丙>乙>丁>甲。5.下列細胞能發生質壁分離的一組是()①食用的糖醋蒜細胞②蠶豆葉的表皮細胞③植物的根毛細胞④人的口腔上皮細胞⑤用解離液解離的洋蔥根尖細胞⑥根尖分生區細胞A.①⑤ B.②③⑥C.①②③④⑤⑥ D.②③答案D解析能發生質壁分離的細胞為活的成熟植物細胞。①是死細胞;④是動物細胞,沒有細胞壁;⑤用解離液解離的洋蔥根尖細胞是死細胞;⑥沒有大的液泡,這些細胞都不能發生質壁分離。②和③都是活的成熟植物細胞,可以發生質壁分離。6.關于“觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離和復原”實驗的敘述,錯誤的是()A.原生質層的伸縮性大于細胞壁,但通透性小于細胞壁B.隨著質壁分離的進行,液泡的顏色變深C.用鹽酸處理表皮細胞,更容易觀察到質壁分離現象D.實驗過程中,至少需要對裝片進行三次觀察并記錄結果答案C解析原生質層的伸縮性大于細胞壁,原生質層相當于一層半透膜,而細胞壁是全透性的,A項正確;在質壁分離過程中,水不斷地從液泡中流出,導致細胞液的濃度不斷增大,液泡顏色變深,B項正確;鹽酸能殺死細胞,從而使表皮細胞不能發生質壁分離,C項錯誤;在質壁分離和復原的實驗中,至少需要用顯微鏡觀察三次細胞,分別是正常細胞、質壁分離的細胞和質壁分離復原的細胞,D項正確。7.有一種物質能順濃度梯度進出細胞,但卻不能順濃度梯度進出無蛋白質的磷脂雙分子層膜。這種物質出入細胞膜的方式是()A.自由擴散 B.協助擴散C.主動運輸 D.胞吞、胞吐答案B解析物質進出細胞的方式為順濃度梯度,說明是被動運輸;沒有蛋白質物質不能運輸,說明需要蛋白質協助,因此是協助擴散。8.下圖為植物細胞滲透作用的圖解,下列說法錯誤的是()A.植物細胞的原生質層相當于滲透裝置的半透膜B.在細胞發生質壁分離復原的過程中細胞質基質的濃度小于細胞液C.水分子從甲進入乙至少需要穿過4層磷脂分子D.細胞內外水分子進出平衡時,甲的濃度與乙的濃度相等答案D解析將植物細胞放在清水中,植物細胞吸水脹大,當脹大到一定程度時,由于細胞壁的限制,植物細胞不再吸水,此時,細胞內外水分子進出平衡,但甲的濃度仍小于乙的濃度。9.下面甲、乙兩圖是滲透裝置示意圖,圖丙是根毛細胞示意圖,請根據甲、乙、丙三圖回答下列問題(圖甲是發生滲透作用的初始狀態,圖乙是發生了較長時間的滲透作用之后,通過漏斗內外的水分子達到平衡的狀態。圖甲中:A是清水,B是質量分數為30%的蔗糖溶液)。(1)比較圖乙中A和B處溶液濃度的大小:。

(2)圖丙中G的名稱為,圖甲中的C相當于圖丙中的,它與圖丙中相應結構的區別是。

(3)若把根毛細胞放入質量分數為30%的蔗糖溶液中,它將出現,再放入清水中,它又會出現。

(4)若用質量分數為50%的蔗糖溶液重復上述實驗,實驗現象怎樣?

。

答案(1)B>A(2)原生質層G圖甲中C屬于半透膜,沒有選擇透過性,而圖丙中G具有選擇透過性(3)質壁分離質壁分離復原(4)在蔗糖溶液中會出現質壁分離現象,再放入清水中不會發生質壁分離復原。因為蔗糖溶液濃度過高,根毛細胞失水過多已死亡解析植物細胞吸水和失水均是由于發生了滲透作用。其原生質層相當于半透膜,外界溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,反之,細胞吸水。細胞失水過多時,會導致細胞死亡。等級考提升練10.將若干生理狀況基本相同、長度為3cm的鮮蘿卜條均分為四組,分別置于三種濃度相同的溶液(實驗組)和清水(對照組)中,測量每組蘿卜條的平均長度,結果如下圖。據圖分析,下列敘述錯誤的是()A.鮮蘿卜細胞膜上運載甘油的轉運蛋白比運載葡萄糖的轉運蛋白的數量多B.對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是細胞壁的伸縮性相對較小C.蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復原長度是因為細胞不吸收蔗糖分子D.實驗結束后,蔗糖溶液組中的蘿卜條的細胞液濃度比實驗前大答案A解析甘油為脂溶性小分子,進入細胞的方式為自由擴散,所以細胞膜上沒有運輸甘油的轉運蛋白,A項錯誤;對照組中蘿卜條細胞吸水,但由于細胞壁的伸縮性相對較小,所以細胞體積增大較小,B項正確;在蔗糖溶液中,蘿卜條細胞失水發生質壁分離,由于蔗糖分子不能通過細胞膜,達到滲透平衡狀態時,蔗糖溶液的濃度仍然大于或等于細胞液濃度,因此蘿卜條不能恢復原長度,C項正確;蔗糖溶液組中的細胞失水,所以細胞液濃度比實驗前大,D項正確。11.現有4瓶失去標簽的蔗糖溶液(編號為A、B、C、D),已知4瓶蔗糖溶液的濃度不同,現利用半透膜袋進行滲透實驗,裝置如下圖所示,一段時間后,半透膜袋①和③變得脹硬,②萎縮。4種蔗糖溶液中濃度最低的是()A.A溶液 B.B溶液C.C溶液 D.D溶液答案B解析根據圖示按照滲透作用分析,蔗糖溶液濃度A溶液>D溶液、B溶液<D溶液、C溶液>D溶液,因此4種蔗糖溶液中濃度最低的是B溶液。12.用質量濃度為2mol/L的乙二醇溶液浸潤某種植物細胞,觀察質壁分離現象,得到其原生質體相對體積變化情況如下圖所示。下列表述不正確的是()A.該細胞不可能是根尖分生區的細胞B.AB段曲線表明細胞液濃度在逐漸增大C.BC段表明該細胞開始因失水過多而逐漸死亡D.用一定濃度的KNO3溶液代替乙二醇溶液,可得到類似的結果答案C解析能發生質壁分離的細胞是具有大液泡的成熟植物細胞,根尖分生區細胞是未成熟的植物細胞,因此該種細胞不可能是根尖分生區細胞;AB段原生質體相對體積不斷減小,說明細胞液濃度逐漸增大;BC段由于乙二醇進入細胞內,導致質壁分離復原;用一定濃度的KNO3溶液處理該細胞,由于K+和NO3-能夠進入細胞內13.為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長,某生物學習小組設計了一個測定該植物細胞液濃度的實驗方案,實驗結果如下表:濃度/(mol·L1)0.150.20.250.3質壁分離狀況不分離剛分離顯著顯著他們又測定了乙地土壤溶液濃度,發現乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長,則乙地土壤溶液濃度最可能是()A.≥0.2mol/LB.≤0.2mol/LC.<0.2mol/LD.0.15mol/L<乙<0.3mol/L答案C解析由表格信息知,該植物細胞液濃度接近0.2mol/L,該植物要能在乙地生長,則必須保證能正常吸水,即土壤溶液濃度小于細胞液濃度,故選C項。14.植物細胞在質壁分離復原過程中,能正確表示細胞吸水速率的是()答案B解析植物細胞在質壁分離復原過程中,外界水分子進入液泡,使液泡內細胞液濃度和外界溶液濃度之間的濃度差變小,吸水力逐漸下降。注意題干中“質壁分離復原”的含義。往往有些學生誤以為是質壁分離和復原兩個過程,實際上是指質壁分離的復原過程,容易理解錯誤錯選D項。15.紅細胞溶血可判斷物質運輸的速率,其原理是進入紅細胞中的物質能增大紅細胞的滲透壓,使更多水進入紅細胞導致紅細胞破裂,即發生溶血。某實驗小組利用該原理研究了細胞膜對幾種物質的通透性,得到如下數據。下列敘述不正確的是()編號溶劑溶血現象時間/s11mL水+0.1mL紅細胞懸液有921mL乙醇+0.1mL紅細胞懸液有4831mL甘油+0.1mL紅細胞懸液有1341mL葡萄糖+0.1mL紅細胞懸液無—A.細胞膜對上述四種物質的通透性不同B.細胞膜對甘油的運輸速率和乙醇接近C.紅細胞可以從溶液中吸收葡萄糖D.甘油和乙醇進入細胞的方式是自由擴散答案B解析根據處于不同溶液中的紅細胞溶血速度的快慢可知,細胞膜對上述四種物質的通透性不同,A項正確;根據3比2先溶血可知,細胞膜對甘油的運輸速率大于乙醇,B項錯誤;紅細胞可以通過協助擴散吸收葡萄糖,C項正確;甘油和乙醇均通過自由擴散進入細胞,D項正確。16.美國科學家阿格雷和麥金農分別研究發現了水通道蛋白和鉀離子通道蛋白,因此共同榮獲2003年諾貝爾化學獎。下列說法正確的是()A.磷脂雙分子層內部是疏水的,故水分子都要通過水通道蛋白出入細胞B.甘油和酒精的運輸與依靠通道蛋白的運輸方式不同,需要消耗細胞中化學反應釋放的能量C.通道蛋白貫穿于細胞膜,分子或離子通過通道蛋白時需要與其結合D.人的腎臟中腎小管細胞水通道蛋白發達,與水分的重吸收直接相關答案D解析磷脂雙分子層內部是疏水的,故水分子主要通過水通道蛋白出入細胞,A項錯誤;甘油和酒精的運輸屬于自由擴散,不需要消耗細胞中化學反應釋放的能量,B項錯誤;分子或離子通過通道蛋白時不需要與其結合,C項錯誤;人的腎臟中腎小管細胞水通道蛋白發達,與水分的重吸收直接相關,D項正確。17.脂質體是根據磷脂分子可在水中形成穩定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時,極性端(親水)與非極性端(疏水)排列是不同的,攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質體(如下圖)。請回答下列問題。(1)脂質體的形成是由于磷脂分子結構同時具有特點。

(2)將脂質體置于清水中,一段時間后發現,脂質體的形態、體積沒有變化,這一事實說明。

(3)在脂雙層膜中加入某些蛋白質后,脂質體吸收了很多水而膨脹,這一事實說明。

(4)根據細胞膜的基本支架是,可以推測水分子的跨膜運輸不是真正的自由擴散,它最可能與膜上成分有關。

答案(1)親水性和疏水性(2)水分子不能通過脂質雙分子層(3)水通過脂雙層膜需要蛋白質的協助(4)磷脂雙分子層蛋白質解析(1)磷脂分子具有親水的頭部和疏水的尾部,因此既具有親水性,也具有疏水性。(2)將脂質體置于清水中,一段時間后發現,脂質體的形態、體積沒有變化,說明水分子不能通過脂質雙分子層。(3)在脂質雙層膜中加入某些蛋白質后,脂質體吸收了很多水而膨脹,這一事實說明這些蛋白質能將水分子運輸到細胞內,為轉運蛋白。(4)細胞膜的基本支架由磷脂雙分子層組成,而(2)說明水分子不能通過磷脂雙分子層,因此可以推出水分子的跨膜運輸不是真正的自由擴散,它最可能與膜上蛋白質有關。18.成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中,會發生質壁分離現象,圖a是發生質壁分離的植物細胞,圖b是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據圖回答下列問題。(1)圖a中細胞的質壁分離指的是細胞壁和的分離,后者的結構包括[]和[]以及二者之間的細胞質([]內填圖中序號)。

(2)植物細胞發生質壁分離所需的外界條件是,植物細胞自身應具備的結構特點是。

(3)圖b是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片,此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是