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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输课时作业
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出第1节 被动运输课时作业，共12页。
知识点1 水进出细胞的原理
1.下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系。已知单糖可以通过半透膜，二糖不能通过半透膜。下列相关叙述中错误的是( )
A．图甲中的b溶液可能是葡萄糖溶液
B．当图甲中的液面不再变化时，c两侧的溶液仍然存在浓度差
C．当图甲中的液面不再升高时，仍然有水分子通过c
D.如果将c换成纱布，则不会出现图乙所示的变化
2．人体静脉注射时通常用0.9%NaCl溶液，现将人体红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，下列叙述正确的是( )
A．在0.9%NaCl溶液中，仍有渗透作用发生
B．在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞一定会吸水涨破
C.在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因细胞液浓度低而失水皱缩
D．在不同浓度的NaCl溶液中，都有水分子进出红细胞
知识点2 探究植物细胞的吸水和失水
3.在“探究植物细胞的吸水和失水” 实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察，下列叙述正确的是( )
A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体
D．三次观察都是在高倍镜下进行的
4．如图是某同学做“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做实验材料所观察到的细胞结构示意图，下列叙述正确的是( )
A.此实验的实验材料，可以用叶肉细胞来代替
B．图中1、2、6组成了细胞的原生质层
C．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的溶液浓度一定大于7处的溶液浓度
D．可用不同浓度的蔗糖溶液进行实验，探究细胞液的浓度大小，若某浓度下细胞失水，则此蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
知识点3 自由扩散和协助扩散
5.下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是( )
A.CO2以自由扩散方式通过细胞膜
B．O2和酒精以自由扩散方式进入细胞
C．膜蛋白不参与物质跨膜的被动运输过程
D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关
6．下列关于被动运输的叙述，不正确的是( )
A．被动运输过程都不需要消耗能量
B．水分子多以自由扩散的方式进出细胞
C．甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式为自由扩散
D．氨基酸、葡萄糖等物质可通过协助扩散的方式进出细胞
7．水通道蛋白是一种位于细胞膜上的跨膜蛋白，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水分子短时间内大量进出细胞，且不消耗细胞代谢释放的能量。下列叙述正确的是( )
A．水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散
B.若水通道蛋白遭到破坏，水分子将不能进出细胞
C.低温可能会影响水分子通过水通道蛋白的跨膜运输
D.水分子进出细胞的速率只与水通道蛋白的数量有关
8．如图为物质a进入细胞的示意图(图中“●”表示物质a)。据图判断下列叙述错误的是( )
A.X表示载体蛋白
B．物质a进入细胞的方式是协助扩散
C．X与a结合后会发生自身构象的改变
D．a的运输速率不受细胞膜上X数量的限制
关键能力综合练 进阶训练第二层
9．下列有关物质跨膜运输的表述正确的是( )
A．细胞膜和液泡膜都相当于半透膜
B．水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的
C．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的
D．质壁分离实验能证明水分子可以通过通道蛋白进出细胞
10．把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的是( )
A．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭
B．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放
C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D．清水中的保卫细胞会出现质壁分离和自动复原现象
11．某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色的洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是( )
A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小
B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象
C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱
12．植物根吸水的主要部位是根尖成熟区，成熟区表皮细胞吸收的水分可以通过渗透作用依次进入内层的细胞，并最终进入导管，通过导管运输到植物体的其他部位。某同学将根尖成熟区表皮细胞及其内层细胞测定初始细胞长度后依次置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后测定细胞长度并进行计算，实验结果见下表。下列叙述正确的是( )
A.第4组细胞为根尖成熟区表皮细胞
B.实验前细胞液浓度依次为4组>3组>2组>1组
C.会出现质壁分离现象的组别为1组和2组
D.植物旺盛生长时只要增加矿质元素的施入量就会促进生长
13．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈紫色，是观察质壁分离与复原现象的良好材料。下表是某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同浓度的蔗糖溶液中观察质壁分离和复原现象的结果。据表分析，下列叙述不合理的是( )
注：“－”表示不发生，“＋”表示发生，且“＋”越多表示发生程度越大。
A.该细胞的细胞液浓度约相当于0.20～0.25 g/mL的蔗糖溶液浓度
B.质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原现象
C.质壁分离的过程中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐变深
D.当蔗糖溶液质量浓度为0.15 g/mL时，细胞内外无水分子的进出
14．将家兔成熟红细胞甲、乙、丙置于不同浓度的溶液中，水分子跨膜运输的情况如下图所示(箭头方向表示水分子的运动方向，箭头粗、细分别表示水分子进出的多和少)。一段时间后，置于不同浓度溶液中的红细胞( )
A.甲会发生质壁分离
B.甲、乙、丙均发生皱缩
C.进出乙细胞的水分子量相等
D.细胞内的溶液浓度是丙>乙>甲
15．将猪的红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，分别测定不同浓度的NaCl溶液中红细胞的体积变化，结果如下图所示(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。红细胞膜上的水通道蛋白能介导水分子的跨膜运输，提高水分子的运输效率。下列叙述错误的是( )
A.据图可知猪的红细胞的细胞质浓度在150 mml/L左右
B.水分子以自由扩散及协助扩放两种方式进出红细胞
C.A点对应的红细胞比B点对应的红细胞吸水能力更强
D.红细胞吸水涨破前其细胞质浓度至少大于100 mml/L
16．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入一定浓度的某种溶液中，洋葱外表皮细胞紫色液泡的体积随时间变化如图，有关叙述正确的是( )
A.与a点相比，c点对应时刻细胞液的浓度较大
B.如果放入的是0.3 g/mL的蔗糖溶液，也可以得到上图类似曲线
C.如果放入的是KNO3溶液，那么从b点开始，细胞主动吸收KNO3
D.从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越弱
17．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的速率主要取决于( )
A.组织液中甘油的浓度
B.细胞膜上甘油转运蛋白的数量
C.细胞内化学反应所释放的能量
D.细胞膜上转运蛋白的种类
18．图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是( )
A.这两种蛋白，只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B.协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C.载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D.红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
19．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________________的分离，后者的结构包括________(填编号)。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是________；若将其置于0.3 ml/L的KNO3溶液中，发生的现象是________________________________________________________________________。
(3)如图b是某同学在做“探究植物细胞的吸水和失水”实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是____________________________________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度________(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________(填“升高”或“降低”)。
③甲～戊蔗糖溶液中，浓度最大的是________________________________________________________________________。
20．图1为研究渗透作用的实验装置示意图；图2所示为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的蔗糖溶液中的一种状态(此时细胞有活性);
(1)图1中半透膜c两侧a、b溶液的浓度大小为
________________。
(2)在做“探究植物细胞的吸水和失水”实验的过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有________________。
(3)实验中，当细胞处于图2所示状态时，细胞可能正在发生________。
A.质壁分离
B.质壁分离复原
C.细胞内外溶液渗透压达到平衡
D.以上都可能
(4)若在图2细胞外滴加清水，则A中液体颜色________。
(5)若图3是根尖成熟区外表皮细胞(即根毛细胞)，该细胞的主要功能是可以渗透吸水，这一功能需具备的条件包括：具有①②③共同构成的④作为半透膜，④通常被称为__________________；此外还需具备的条件是外界溶液与细胞液之间存在________。
21．生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要。为研究生物膜的特点及应用，科学家进行了大量的实验。据相关材料回答问题。
(1)图1表示科研工作者用磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。请推测，脂溶性药物应当被包在________(填数字)处，这与在水中结晶的药物包被处不同。
(2)有科研工作者比较生物膜和人工膜(由双层磷脂分子组成)对多种物质的通透性，结果如图2所示。据此推测：O2、CO2、甘油跨膜运输的方式是______________，判断依据是：____________________。生物膜对H2O的通透性不同于人工膜，说明水通过生物膜的方式除了自由扩散外，还有 __________。
第1节 被动运输
1．A 据图乙所示的实验结果可知，漏斗中的液面达到一定高度后不再升高，所以可以判断b中的溶液一定不是葡萄糖溶液，A错误；当液面不再升高，半透膜两侧的溶液仍然具有浓度差，B正确；整个渗透过程中都有水分子通过半透膜，C正确；渗透作用发生的必要条件之一是具有半透膜，如果换成全透性的纱布，则不会出现图乙所示的实验结果，D正确。
2．D 渗透作用的发生必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧存在浓度差。0.9% NaCl溶液与红细胞内液是等渗溶液，不会发生渗透作用，A错误；在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞一定会吸水，但不一定会涨破，B错误；液泡内的液体叫做细胞内液，在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因细胞内液浓度低而失水皱缩，C错误；在低渗溶液中，红细胞会吸水，在高渗溶液中，红细胞会失水皱缩，等渗溶液中水分子进出达到平衡，所以在不同浓度的NaCl溶液中，都有水分子进出红细胞，D正确。
3．B 第一次观察不能观察到较大的细胞质基质，可观察到紫色大液泡，A错误；第二次观察时发生质壁分离，质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B正确；吸水纸的目的是使蔗糖溶液或清水浸润洋葱鳞片叶，使其发生质壁分离或质壁分离复原，C错误； 三次观察都是在低倍镜下进行的，D错误。
4．A 能观察到质壁分离现象的植物细胞，需具备两个条件，第一，有大型的中央液泡，第二，能区分液泡或原生质层的体积变化，叶肉细胞中叶绿体的存在，能将原生质层所占区域显示出来，A正确；图中2、4、5组成了细胞的原生质层，B错误；图中细胞的细胞壁与原生质层分离，处于质壁分离状态，但不知道是处于质壁分离的过程中还是处于质壁分离复原的过程中，因此无法判断6与7的浓度大小，C错误；若细胞失水，则蔗糖溶液浓度应大于细胞液浓度，D错误。
5．C CO2以自由扩散方式通过细胞膜，A正确；O2和酒精以自由扩散方式进入细胞，B正确；被动运输中的协助扩散需要膜上的载体蛋白或通道蛋白参与，C错误；物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关，脂溶性物质能优先通过脂质双分子层，D正确。
6．B 被动运输是顺浓度梯度的运输，不需要消耗能量，A正确；水分子多以协助扩散的方式进出细胞，B错误；根据相似相溶原理，甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式为自由扩散，C正确；在一些细胞中，氨基酸、葡萄糖等物质可通过协助扩散的方式进出细胞，D正确。
7．C 水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散，A错误；若水通道蛋白遭到破坏，水分子也可以通过自由扩散进出细胞，B错误；水通道蛋白活性受温度的影响，因此低温可能会影响水分子通过水通道蛋白的跨膜运输，C正确；水分子进出细胞的速率不仅与水通道蛋白的数量有关，也与细胞内外水分子的浓度差有关，D错误。
8．D 据图可知，图中X与物质a结合后可协助物质运输，且自身结构会发生变化，属于载体蛋白，A正确；图中物质a进入细胞需要载体蛋白的协助，且是顺浓度梯度运输，不消耗能量，属于协助扩散，B正确；据图分析，在运输a的过程中，X载体蛋白与a结合后自身构象会改变，C正确；由于载体蛋白数量有限，a的运输速率与X的数量有关，D错误。
9．A 细胞膜和液泡膜都相当于渗透装置中的半透膜，对于物质的运输具有选择性，A正确；水分子进入细胞，是以自由扩散或协助扩散的方式进行的，B错误；载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是不一样的，载体蛋白分子结构会发生变化，而通道蛋白结构不发生变化，C错误；质壁分离实验可以证明水分子进出细胞，但不能证明水分子进出细胞的方式，D错误。
10．A 由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A合理；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B不合理；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C不合理；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，D不合理。
11．A 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为探究植物细胞的吸水和失水材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中几乎不含色素，现象不明显，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；选用①②③进行实验时，一个正在发生质壁分离的细胞，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。
12．A 根尖细胞通过渗透吸水供植物体生长发育所需，与内层细胞相比，表皮细胞的细胞液浓度最小，在相同浓度的蔗糖溶液中失水最多，A正确；实验前细胞液浓度的大小依次为1组>2组>3组>4组，B错误；4组为失水组，才有可能出现质壁分离现象，C错误；矿质元素的施入量过大有可能造成“烧苗”，故增加矿质元素的施入量不一定能促进植物的生长，D错误。
13．D 蔗糖溶液浓度为0.20 g/mL时，细胞未发生质壁分离，0.25 g/mL时细胞发生质壁分离，则该细胞的细胞液浓度与0.20～0.25 g/mL的蔗糖溶液浓度相当，A正确；质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液，细胞发生质壁分离的程度明显，在清水中也能发生质壁分离的复原，故浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原，B正确；质壁分离的过程中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞失水，液泡颜色逐渐加深，C正确；当蔗糖溶液质量浓度为0.15 g/mL时，细胞吸水，此时进细胞的水分子多于出细胞的水分子，D错误。
14．C 甲处于失水状态，但由于动物细胞无细胞壁，不会发生质壁分离现象，A错误；动物细胞失水会出现皱缩现象，甲细胞失水会出现皱缩现象，乙、丙不会，B错误；进出乙细胞的水分子数量基本相等，C正确；甲细胞失水皱缩，乙细胞处于动态平衡，丙细胞吸水膨胀。一段时间后，细胞内的溶液浓度是丙<乙<甲，D错误。
15．C 根据题图可知，猪的红细胞在浓度为150 mml·L－1的NaCl溶液中的体积不变，所以其在该浓度时能保持正常形态，A正确；水分子从磷脂双分子层以自由扩散的方式，从水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，B正确；A点对应的红细胞比B点对应的红细胞体积大，失水较少，所以A点对应的红细胞比B点对应的红细胞吸水能力弱，C错误；由图可知，红细胞在100 mml/L的NaCl溶液中还未涨破，说明涨破前细胞质浓度大于100 mml/L，D正确。
16．A 与a点相比，c点对应时刻细胞吸收了大量的某溶液中的溶质，因此细胞液浓度较高，A正确；如果放入的是0.3 g/mL的蔗糖溶液，细胞不可能发生质壁分离的复原，不会出现上图类似曲线，B错误；如果放入的是硝酸钾溶液，细胞一开始就在吸收钾离子、硝酸根离子，从b点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞开始从外界溶液吸收水分，逐渐发生质壁分离的复原，C错误；据图可知，从a点到b点对应时刻，紫色液泡的体积逐渐减小，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越强，D错误。
17．A 甘油进出细胞是通过自由扩散，方向是顺浓度梯度运输，既不需要转运蛋白的协助，也不消耗细胞内化学反应产生的能量，即仅取决于组织液中甘油的浓度，A符合题意。
18．C 通道蛋白也具有特异性，A错误；协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；载体蛋白的数量会影响载体蛋白运输的速率，C正确；红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应该用图甲表示，D错误。
19．答案：(1)原生质层 2、4、5 (2)质壁分离 质壁分离后又自动复原 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4)①高 ②降低 ③乙
20．答案：(1)b>a (2)紫色大液泡 (3)D (4)变浅 (5)原生质层 浓度差
21．答案：(1)2 (2)自由扩散 生物膜和人工膜中三种物质的运输速率相同，所以不依赖膜蛋白 协助扩散
组别
1
2
3
4
实验前长度/实验后长度
0.5
0.85
1
1.2
蔗糖溶液质量浓度(g/mL)
0.15
0.20
0.25
0.30
0.40
是否发生质
壁分离现象
－
－
＋
＋＋
＋＋＋
滴入清水
后是否复原
－
－
是
是
－
知识点1 水进出细胞的原理
1.下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系。已知单糖可以通过半透膜，二糖不能通过半透膜。下列相关叙述中错误的是( )
A．图甲中的b溶液可能是葡萄糖溶液
B．当图甲中的液面不再变化时，c两侧的溶液仍然存在浓度差
C．当图甲中的液面不再升高时，仍然有水分子通过c
D.如果将c换成纱布，则不会出现图乙所示的变化
2．人体静脉注射时通常用0.9%NaCl溶液，现将人体红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，下列叙述正确的是( )
A．在0.9%NaCl溶液中，仍有渗透作用发生
B．在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞一定会吸水涨破
C.在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因细胞液浓度低而失水皱缩
D．在不同浓度的NaCl溶液中，都有水分子进出红细胞
知识点2 探究植物细胞的吸水和失水
3.在“探究植物细胞的吸水和失水” 实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察，下列叙述正确的是( )
A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体
D．三次观察都是在高倍镜下进行的
4．如图是某同学做“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做实验材料所观察到的细胞结构示意图，下列叙述正确的是( )
A.此实验的实验材料，可以用叶肉细胞来代替
B．图中1、2、6组成了细胞的原生质层
C．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的溶液浓度一定大于7处的溶液浓度
D．可用不同浓度的蔗糖溶液进行实验，探究细胞液的浓度大小，若某浓度下细胞失水，则此蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
知识点3 自由扩散和协助扩散
5.下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是( )
A.CO2以自由扩散方式通过细胞膜
B．O2和酒精以自由扩散方式进入细胞
C．膜蛋白不参与物质跨膜的被动运输过程
D．物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关
6．下列关于被动运输的叙述，不正确的是( )
A．被动运输过程都不需要消耗能量
B．水分子多以自由扩散的方式进出细胞
C．甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式为自由扩散
D．氨基酸、葡萄糖等物质可通过协助扩散的方式进出细胞
7．水通道蛋白是一种位于细胞膜上的跨膜蛋白，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水分子短时间内大量进出细胞，且不消耗细胞代谢释放的能量。下列叙述正确的是( )
A．水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为自由扩散
B.若水通道蛋白遭到破坏，水分子将不能进出细胞
C.低温可能会影响水分子通过水通道蛋白的跨膜运输
D.水分子进出细胞的速率只与水通道蛋白的数量有关
8．如图为物质a进入细胞的示意图(图中“●”表示物质a)。据图判断下列叙述错误的是( )
A.X表示载体蛋白
B．物质a进入细胞的方式是协助扩散
C．X与a结合后会发生自身构象的改变
D．a的运输速率不受细胞膜上X数量的限制
关键能力综合练 进阶训练第二层
9．下列有关物质跨膜运输的表述正确的是( )
A．细胞膜和液泡膜都相当于半透膜
B．水分子进入细胞，是通过自由扩散方式进行的
C．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的
D．质壁分离实验能证明水分子可以通过通道蛋白进出细胞
10．把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如下图所示。下列对此现象的推断合理的是( )
A．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭
B．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放
C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D．清水中的保卫细胞会出现质壁分离和自动复原现象
11．某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色的洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是( )
A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小
B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象
C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱
12．植物根吸水的主要部位是根尖成熟区，成熟区表皮细胞吸收的水分可以通过渗透作用依次进入内层的细胞，并最终进入导管，通过导管运输到植物体的其他部位。某同学将根尖成熟区表皮细胞及其内层细胞测定初始细胞长度后依次置于相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后测定细胞长度并进行计算，实验结果见下表。下列叙述正确的是( )
A.第4组细胞为根尖成熟区表皮细胞
B.实验前细胞液浓度依次为4组>3组>2组>1组
C.会出现质壁分离现象的组别为1组和2组
D.植物旺盛生长时只要增加矿质元素的施入量就会促进生长
13．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈紫色，是观察质壁分离与复原现象的良好材料。下表是某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同浓度的蔗糖溶液中观察质壁分离和复原现象的结果。据表分析，下列叙述不合理的是( )
注：“－”表示不发生，“＋”表示发生，且“＋”越多表示发生程度越大。
A.该细胞的细胞液浓度约相当于0.20～0.25 g/mL的蔗糖溶液浓度
B.质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原现象
C.质壁分离的过程中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐变深
D.当蔗糖溶液质量浓度为0.15 g/mL时，细胞内外无水分子的进出
14．将家兔成熟红细胞甲、乙、丙置于不同浓度的溶液中，水分子跨膜运输的情况如下图所示(箭头方向表示水分子的运动方向，箭头粗、细分别表示水分子进出的多和少)。一段时间后，置于不同浓度溶液中的红细胞( )
A.甲会发生质壁分离
B.甲、乙、丙均发生皱缩
C.进出乙细胞的水分子量相等
D.细胞内的溶液浓度是丙>乙>甲
15．将猪的红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，分别测定不同浓度的NaCl溶液中红细胞的体积变化，结果如下图所示(O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。红细胞膜上的水通道蛋白能介导水分子的跨膜运输，提高水分子的运输效率。下列叙述错误的是( )
A.据图可知猪的红细胞的细胞质浓度在150 mml/L左右
B.水分子以自由扩散及协助扩放两种方式进出红细胞
C.A点对应的红细胞比B点对应的红细胞吸水能力更强
D.红细胞吸水涨破前其细胞质浓度至少大于100 mml/L
16．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入一定浓度的某种溶液中，洋葱外表皮细胞紫色液泡的体积随时间变化如图，有关叙述正确的是( )
A.与a点相比，c点对应时刻细胞液的浓度较大
B.如果放入的是0.3 g/mL的蔗糖溶液，也可以得到上图类似曲线
C.如果放入的是KNO3溶液，那么从b点开始，细胞主动吸收KNO3
D.从a点到b点对应时刻，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越弱
17．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的速率主要取决于( )
A.组织液中甘油的浓度
B.细胞膜上甘油转运蛋白的数量
C.细胞内化学反应所释放的能量
D.细胞膜上转运蛋白的种类
18．图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是( )
A.这两种蛋白，只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B.协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C.载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D.红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
19．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题：
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________________的分离，后者的结构包括________(填编号)。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是________；若将其置于0.3 ml/L的KNO3溶液中，发生的现象是________________________________________________________________________。
(3)如图b是某同学在做“探究植物细胞的吸水和失水”实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是____________________________________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度________(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________(填“升高”或“降低”)。
③甲～戊蔗糖溶液中，浓度最大的是________________________________________________________________________。
20．图1为研究渗透作用的实验装置示意图；图2所示为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的蔗糖溶液中的一种状态(此时细胞有活性);
(1)图1中半透膜c两侧a、b溶液的浓度大小为
________________。
(2)在做“探究植物细胞的吸水和失水”实验的过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有________________。
(3)实验中，当细胞处于图2所示状态时，细胞可能正在发生________。
A.质壁分离
B.质壁分离复原
C.细胞内外溶液渗透压达到平衡
D.以上都可能
(4)若在图2细胞外滴加清水，则A中液体颜色________。
(5)若图3是根尖成熟区外表皮细胞(即根毛细胞)，该细胞的主要功能是可以渗透吸水，这一功能需具备的条件包括：具有①②③共同构成的④作为半透膜，④通常被称为__________________；此外还需具备的条件是外界溶液与细胞液之间存在________。
21．生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要。为研究生物膜的特点及应用，科学家进行了大量的实验。据相关材料回答问题。
(1)图1表示科研工作者用磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。请推测，脂溶性药物应当被包在________(填数字)处，这与在水中结晶的药物包被处不同。
(2)有科研工作者比较生物膜和人工膜(由双层磷脂分子组成)对多种物质的通透性，结果如图2所示。据此推测：O2、CO2、甘油跨膜运输的方式是______________，判断依据是：____________________。生物膜对H2O的通透性不同于人工膜，说明水通过生物膜的方式除了自由扩散外，还有 __________。
第1节 被动运输
1．A 据图乙所示的实验结果可知，漏斗中的液面达到一定高度后不再升高，所以可以判断b中的溶液一定不是葡萄糖溶液，A错误；当液面不再升高，半透膜两侧的溶液仍然具有浓度差，B正确；整个渗透过程中都有水分子通过半透膜，C正确；渗透作用发生的必要条件之一是具有半透膜，如果换成全透性的纱布，则不会出现图乙所示的实验结果，D正确。
2．D 渗透作用的发生必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧存在浓度差。0.9% NaCl溶液与红细胞内液是等渗溶液，不会发生渗透作用，A错误；在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞一定会吸水，但不一定会涨破，B错误；液泡内的液体叫做细胞内液，在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因细胞内液浓度低而失水皱缩，C错误；在低渗溶液中，红细胞会吸水，在高渗溶液中，红细胞会失水皱缩，等渗溶液中水分子进出达到平衡，所以在不同浓度的NaCl溶液中，都有水分子进出红细胞，D正确。
3．B 第一次观察不能观察到较大的细胞质基质，可观察到紫色大液泡，A错误；第二次观察时发生质壁分离，质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B正确；吸水纸的目的是使蔗糖溶液或清水浸润洋葱鳞片叶，使其发生质壁分离或质壁分离复原，C错误； 三次观察都是在低倍镜下进行的，D错误。
4．A 能观察到质壁分离现象的植物细胞，需具备两个条件，第一，有大型的中央液泡，第二，能区分液泡或原生质层的体积变化，叶肉细胞中叶绿体的存在，能将原生质层所占区域显示出来，A正确；图中2、4、5组成了细胞的原生质层，B错误；图中细胞的细胞壁与原生质层分离，处于质壁分离状态，但不知道是处于质壁分离的过程中还是处于质壁分离复原的过程中，因此无法判断6与7的浓度大小，C错误；若细胞失水，则蔗糖溶液浓度应大于细胞液浓度，D错误。
5．C CO2以自由扩散方式通过细胞膜，A正确；O2和酒精以自由扩散方式进入细胞，B正确；被动运输中的协助扩散需要膜上的载体蛋白或通道蛋白参与，C错误；物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关，脂溶性物质能优先通过脂质双分子层，D正确。
6．B 被动运输是顺浓度梯度的运输，不需要消耗能量，A正确；水分子多以协助扩散的方式进出细胞，B错误；根据相似相溶原理，甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子进出细胞的方式为自由扩散，C正确；在一些细胞中，氨基酸、葡萄糖等物质可通过协助扩散的方式进出细胞，D正确。
7．C 水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散，A错误；若水通道蛋白遭到破坏，水分子也可以通过自由扩散进出细胞，B错误；水通道蛋白活性受温度的影响，因此低温可能会影响水分子通过水通道蛋白的跨膜运输，C正确；水分子进出细胞的速率不仅与水通道蛋白的数量有关，也与细胞内外水分子的浓度差有关，D错误。
8．D 据图可知，图中X与物质a结合后可协助物质运输，且自身结构会发生变化，属于载体蛋白，A正确；图中物质a进入细胞需要载体蛋白的协助，且是顺浓度梯度运输，不消耗能量，属于协助扩散，B正确；据图分析，在运输a的过程中，X载体蛋白与a结合后自身构象会改变，C正确；由于载体蛋白数量有限，a的运输速率与X的数量有关，D错误。
9．A 细胞膜和液泡膜都相当于渗透装置中的半透膜，对于物质的运输具有选择性，A正确；水分子进入细胞，是以自由扩散或协助扩散的方式进行的，B错误；载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是不一样的，载体蛋白分子结构会发生变化，而通道蛋白结构不发生变化，C错误；质壁分离实验可以证明水分子进出细胞，但不能证明水分子进出细胞的方式，D错误。
10．A 由题图可以看出，在蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，A合理；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B不合理；在蔗糖溶液中细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C不合理；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，D不合理。
11．A 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为探究植物细胞的吸水和失水材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中几乎不含色素，现象不明显，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；选用①②③进行实验时，一个正在发生质壁分离的细胞，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增强，D错误。
12．A 根尖细胞通过渗透吸水供植物体生长发育所需，与内层细胞相比，表皮细胞的细胞液浓度最小，在相同浓度的蔗糖溶液中失水最多，A正确；实验前细胞液浓度的大小依次为1组>2组>3组>4组，B错误；4组为失水组，才有可能出现质壁分离现象，C错误；矿质元素的施入量过大有可能造成“烧苗”，故增加矿质元素的施入量不一定能促进植物的生长，D错误。
13．D 蔗糖溶液浓度为0.20 g/mL时，细胞未发生质壁分离，0.25 g/mL时细胞发生质壁分离，则该细胞的细胞液浓度与0.20～0.25 g/mL的蔗糖溶液浓度相当，A正确；质量浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液，细胞发生质壁分离的程度明显，在清水中也能发生质壁分离的复原，故浓度为0.30 g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原，B正确；质壁分离的过程中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞失水，液泡颜色逐渐加深，C正确；当蔗糖溶液质量浓度为0.15 g/mL时，细胞吸水，此时进细胞的水分子多于出细胞的水分子，D错误。
14．C 甲处于失水状态，但由于动物细胞无细胞壁，不会发生质壁分离现象，A错误；动物细胞失水会出现皱缩现象，甲细胞失水会出现皱缩现象，乙、丙不会，B错误；进出乙细胞的水分子数量基本相等，C正确；甲细胞失水皱缩，乙细胞处于动态平衡，丙细胞吸水膨胀。一段时间后，细胞内的溶液浓度是丙<乙<甲，D错误。
15．C 根据题图可知，猪的红细胞在浓度为150 mml·L－1的NaCl溶液中的体积不变，所以其在该浓度时能保持正常形态，A正确；水分子从磷脂双分子层以自由扩散的方式，从水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，B正确；A点对应的红细胞比B点对应的红细胞体积大，失水较少，所以A点对应的红细胞比B点对应的红细胞吸水能力弱，C错误；由图可知，红细胞在100 mml/L的NaCl溶液中还未涨破，说明涨破前细胞质浓度大于100 mml/L，D正确。
16．A 与a点相比，c点对应时刻细胞吸收了大量的某溶液中的溶质，因此细胞液浓度较高，A正确；如果放入的是0.3 g/mL的蔗糖溶液，细胞不可能发生质壁分离的复原，不会出现上图类似曲线，B错误；如果放入的是硝酸钾溶液，细胞一开始就在吸收钾离子、硝酸根离子，从b点开始，细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞开始从外界溶液吸收水分，逐渐发生质壁分离的复原，C错误；据图可知，从a点到b点对应时刻，紫色液泡的体积逐渐减小，细胞不断失水，细胞液的浓度不断上升，细胞吸水能力越来越强，D错误。
17．A 甘油进出细胞是通过自由扩散，方向是顺浓度梯度运输，既不需要转运蛋白的协助，也不消耗细胞内化学反应产生的能量，即仅取决于组织液中甘油的浓度，A符合题意。
18．C 通道蛋白也具有特异性，A错误；协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；载体蛋白的数量会影响载体蛋白运输的速率，C正确；红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应该用图甲表示，D错误。
19．答案：(1)原生质层 2、4、5 (2)质壁分离 质壁分离后又自动复原 (3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度 (4)①高 ②降低 ③乙
20．答案：(1)b>a (2)紫色大液泡 (3)D (4)变浅 (5)原生质层 浓度差
21．答案：(1)2 (2)自由扩散 生物膜和人工膜中三种物质的运输速率相同，所以不依赖膜蛋白 协助扩散
组别
1
2
3
4
实验前长度/实验后长度
0.5
0.85
1
1.2
蔗糖溶液质量浓度(g/mL)
0.15
0.20
0.25
0.30
0.40
是否发生质
壁分离现象
－
－
＋
＋＋
＋＋＋
滴入清水
后是否复原
－
－
是
是
－
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