生物必修1《分子与细胞》第1节 被动运输精练

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课时作业11 　被动运输对应学生用书第186页 
一、选择题1．如图为渗透作用装置，其中缚于玻璃管下端的半透膜袋内部装有50 mL质量分数为30%的蔗糖溶液。下列措施会使玻璃管内的液面升得更高的是（　C　）A．将玻璃管换成内径更大的玻璃管B．降低半透膜袋内蔗糖溶液的浓度C．向半透膜袋内添加适量的蔗糖溶液D．达到平衡后从烧杯中取出适量清水解析：由于半透膜两侧浓度差不变，进入玻璃管内的水的总体积不变，故将玻璃管换成内径更大的玻璃管，会使玻璃管内液面上升的高度有所降低，A不符合题意；降低半透膜袋内蔗糖溶液的浓度，半透膜袋内外浓度差会减小，玻璃管内的液面升高速率会降低，最终的液面也会低于降低前，B不符合题意；增加半透膜袋内蔗糖溶液的量，会使进入玻璃管内的水分增多，玻璃管内的液面会升得更高，C符合题意；达到平衡后，从烧杯中取出适量清水，烧杯中液面下降，两液面高度差增大，高度差造成的压力变大，为维持渗透压的平衡，玻璃管内液面会下降，使高度差造成的压力等于渗透压，D不符合题意。故选C。2．将不同家兔红细胞置于同一浓度的NaCl溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出方向，箭头粗细表示水分子进出量的多少）。下列叙述正确的是（　C　）A．一段时间后，丙细胞吸水能力增强B．光学显微镜下可观察到水分子出入细胞C.甲细胞和丙细胞正在发生渗透作用D．实验前细胞内溶液浓度由高到低排序为甲、乙、丙解析：丙细胞处于低浓度溶液中，细胞吸水量大于失水量，故细胞质浓度逐渐降低，吸水能力会减弱，A错误；光学显微镜下不能观察到水分子出入细胞，B错误；水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散称为渗透作用，C正确；据题图分析可知，实验前细胞内溶液浓度由低到高排序为甲、乙、丙，D错误。故选C。3.某同学将无色洋葱内表皮制成装片，滴入混有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液，在显微镜下观察到如图的图像。下列叙述正确的是（　D　）A．P、Q处颜色分别是无色、红色B．在发生质壁分离的过程中可观察到Q处颜色越来越深C．在发生质壁分离的过程中可观察到P处面积越来越小D．质壁分离达到最大程度时，水分子在P与Q之间的扩散处于动态平衡中解析：红墨水中的色素分子不能通过具有选择性的原生质层，P为外界溶液，所以颜色为红色，Q为细胞液，颜色为无色，A错误；在发生质壁分离的过程中细胞失水，但实验材料是无色洋葱内表皮，Q是细胞液，为无色，B错误；在发生质壁分离的过程中可观察到P处面积越来越大，C错误；当质壁分离达到最大程度时，水分子在P与Q之间的扩散处于动态平衡中，D正确。故选D。4．图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h。图2是另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。图3是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列叙述正确的是（　B　）A.图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后MA>MaB．图1中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小C．图2中，若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液，B为清水，葡萄糖分子能透过半透膜，则平衡后A侧液面比B侧高D．若图3是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度解析：图1中，开始时Ma＞MA，则漏斗内液面上升，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，由于浓度差和液柱压力的作用，水分进出平衡，因此MA<Ma，A错误；图1中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，则半透膜两侧的浓度差会逐渐减小，随着时间的推移，h将会越来越小，B正确；图2中，若A为0.3 g/mL葡萄糖溶液，B为清水，由于葡萄糖分子能透过这种半透膜，则液面会出现左侧液面先升高，然后右侧液面升高，最后两侧液面相平的变化，最终半透膜两侧的溶液均为葡萄糖溶液，且浓度相同，C错误；若图3是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原，还是达到了动态平衡，因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系，细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能，D错误。故选B。5．下列关于物质X跨膜运输的描述，错误的是（　A　）A．若X跨膜运输的方式是自由扩散，其运输速率不会受到温度变化影响B．若X是葡萄糖，则在顺浓度梯度的情况下通过协助扩散进入人的红细胞C．若X跨膜运输的方式是协助扩散，则其运输速率与转运蛋白的数量有关D．如果X是脂溶性小分子物质，其跨膜运输的方式一般是自由扩散解析：如果X跨膜运输的方式是自由扩散，温度会影响分子运动的速率，自由扩散运输速率会受到温度变化影响，A错误；如果X是葡萄糖，则在顺浓度梯度的情况下可通过协助扩散（易化扩散）进入红细胞，B正确；若X跨膜运输的方式是协助扩散，协助扩散是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，因此协助扩散运输速率与转运蛋白的数量有关，C正确；如果X是脂溶性的小分子物质，依据相似相溶原理，X可进出细胞，其跨膜运输的方式一般是自由扩散，D正确。故选A。6．水分子比较小，人们曾经认为它们可以自由通过细胞膜的分子间隙而进出细胞。后来，有科学家发现动物肾脏内，水分子的协助扩散速率远大于自由扩散的速率。经证实，水分子可以通过水通道进行快速运输。下列有关水分子运输的叙述正确的项数是（　C　）①水分子大多数情况以a运输方式进出细胞②水分子通过水通道运输的方式为c③水分子通过水通道运输时需要转运蛋白的帮助④高温可能影响水分子的运输⑤图示中a、b、c都是被动运输⑥水分子的运输不需要消耗细胞内化学反应产生的能量⑦载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时的作用机理是一样的A．7项    B．6项C．5项    D．4项解析：在生物体内，水分子大多数情况借助细胞膜上的水通道蛋白以c（协助扩散）的方式运输进出细胞，①错误；c可表示水分子通过水通道运输的方式，为协助扩散，②正确；水分子协助扩散的方式是通过水通道蛋白完成的，转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白，③正确；高温可能影响水通道蛋白的活性、膜的流动性、分子热运动等，进而影响水分子的运输，④正确；图中a为自由扩散，b、c为协助扩散，都属于被动运输，⑤正确；水分子的运输属于被动运输，被动运输不需要消耗细胞内化学反应产生的能量，⑥正确；载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时的作用机理是不一样的，载体蛋白每次转运都会发生自身构象的改变，而通道蛋白无此改变，⑦错误。共五项正确。故选C。7．如图表示一种物质的跨膜运输方式（不消耗能量），下列叙述正确的是（　D　）A．该膜中运输葡萄糖的蛋白质也能运输蔗糖B．碘以该方式进入海带细胞C．该方式不会出现饱和现象D．该过程并非借助通道蛋白完成解析：物质跨膜运输的过程中，载体蛋白具有专一性，该载体蛋白只能运输葡萄糖，不能运输蔗糖，A错误；碘在海带细胞内含量高，不应为协助扩散，B错误；协助扩散的运输动力是浓度差，但需要转运蛋白协助，当细胞内外葡萄糖浓度差过高时，由于载体蛋白数量的限制会出现饱和现象，C错误；由题图分析可知，该过程需要细胞膜上的载体蛋白，而不是通道蛋白，D正确。故选D。8．某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师和同学的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表： 实验组5分钟时的现象再过5分钟滴加清水5分钟后①30%蔗糖溶液X无变化质壁分离复原②50%蔗糖溶液质壁分离Y无变化③30% KNO3溶液质壁分离质壁分离复原Z④30%乙酸溶液细胞大小无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是（　D　）A．X为质壁分离，因为细胞液浓度小于外界溶液浓度B．Y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡C．Z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D．④组细胞大小无变化的原因是细胞液浓度等于外界溶液浓度解析：30%的蔗糖溶液大于植物细胞液的浓度，且细胞壁伸缩性小于原生质层，故5分钟时可以观察到X为质壁分离现象，A正确；50%的蔗糖溶液远大于细胞液浓度，会导致细胞失水发生质壁分离，可能导致细胞过度失水死亡，细胞不能再发生吸水，故Y仍为质壁分离，B正确；由于钾离子和硝酸根离子可以进入细胞内，故植物细胞处于30% KNO3溶液中会发生质壁分离后再自动复原，再用清水处理，细胞会吸水，Z为细胞液颜色会逐渐变浅，C正确；乙酸会杀死细胞，导致细胞膜失去选择透过性，所以④组细胞大小无变化，D错误。故选D。9．利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和0.3 g/mL的蔗糖溶液为实验材料探究细胞膜的选择透过性，如图为不同时间紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的情况。下列叙述正确的是（　C　）A．该过程中原生质体的体积与细胞体积的变化完全吻合B．在处理时间为10 min时，洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力最弱C．该过程中蔗糖和水都能自由通过洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞壁D．0～2 min时，洋葱鳞片叶外表皮细胞主动吸水导致细胞液渗透压下降解析：原生质体的伸缩性较大，而细胞壁的伸缩性较小，两者的体积变化不完全吻合，A错误；随着质壁分离程度增大，鳞片叶外表皮细胞的吸水能力增强，故在处理时间为10 min时，鳞片叶外表皮细胞的吸水能力最强，B错误；细胞壁是全透性的，该过程中蔗糖和水都能自由进出细胞壁，C正确；外界溶液浓度比细胞液大，0～2 min时细胞失水，但还未出现质壁分离，D错误。故选C。10.用人工脂双层膜将容器分隔为A、B两部分（如图所示），进行如下实验。实验一：A中加入一定浓度的KCl溶液，B中加蒸馏水，初始液面等高，一段时间后，A侧液面高于B侧。实验二：再往人工膜中加入微量的物质X，结果A侧液面明显下降。对上述实验分析错误的是（　B　）A.实验一现象与动物细胞渗透吸水现象的原理相同B．实验二中加入的物质X可能是水通道蛋白C．制备该人工脂双层膜时，应用磷脂分子作为原料D．该人工膜不是生物膜，主要是由于其缺乏蛋白质解析：动物细胞渗透压比水高，发生渗透吸水现象，与A的现象是一样的，A正确；实验二中加入的物质X可能是离子通道蛋白，使两边浓度差发生改变，B错误；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，所以制备该人工脂双层膜时，应用磷脂分子作为原料，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，人工脂双层膜不具有生物活性，不是生物膜，主要是因为膜上缺乏蛋白质，D正确。故选B。11．下图甲、乙表示溶质分子a、b进入细胞的运输方式。下列分析错误的是（　D　）A．溶质分子a、b进入细胞的方式都是协助扩散B．溶质分子a进入细胞时，蛋白质1的构象会发生变化C．溶质分子b进入细胞时，溶质分子b不需要与蛋白质2结合D．蛋白质1具有选择性，蛋白质2不具有选择性解析：通过题图可知，溶质分子a、b进入细胞的方式都是协助扩散，A正确；通过题图可知，溶质分子a进入细胞时，蛋白质1的构象会发生变化，B正确；通过题图可知，溶质分子b进入细胞时，溶质分子b不需要与蛋白质2结合，C正确；蛋白质1具有选择性，蛋白质2也具有选择性，D错误。故选D。12．若下图表示细胞运输某种物质的过程，分析此图你认为不合理的是（　D　）A.该图可说明此物质进入细胞的方式是被动运输B．图中显示此物质进入细胞需要载体蛋白C．图中运输的物质是顺浓度梯度运输的D．图中的转运蛋白是通道蛋白，与运输物质结合后自身构象发生改变解析：据题图可知，此物质进入细胞需要蛋白质的协助，不需要能量，属于被动运输中的协助扩散，A正确；据图可知，此物质进入细胞时蛋白质构象发生改变，属于载体蛋白，因此需要载体蛋白的协助，B正确；此运输方式为协助扩散，是顺浓度梯度运输的，C正确；图中的转运蛋白是载体蛋白，与运输物质结合后自身构象发生改变，D错误。故选D。13.某同学将红色杜鹃花瓣外表皮细胞置于一定浓度的某种溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）随时间的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是（　D　）A．t0～t1这段时间，细胞失水能力逐渐上升B．细胞在t1时刻开始吸收外界溶液中的溶质C．t0～t1这段时间，细胞体积变化量大于原生质体体积变化量D．该溶液可以是适宜浓度的甘油溶液解析：t0～t1这段时间，细胞失水，细胞液的浓度增大，则细胞失水能力逐渐下降，A错误；从t0时刻开始就有溶质分子进入细胞，B错误；由于细胞壁的伸缩性小，t0～t1这段时间，虽然发生了质壁分离，但细胞的体积几乎不变，而原生质体的体积明显变小，C错误；细胞吸收甘油，由题图可知，细胞先质壁分离后自动复原，说明该溶液可以是适宜浓度的甘油溶液，D正确。故选D。14．用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和质量浓度为0.3 g·mL－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体相对体积变化情况如下图所示。下列有关叙述不正确的是（　D　）A.原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁B．AB段时间内原生质体失水，细胞液的浓度逐渐增大C．在该蔗糖溶液中的植物细胞，滴加清水能发生质壁分离复原D．植物细胞在120 s时开始吸收乙二醇，自动发生质壁分离复原解析：原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁，这样植物细胞才可以发生质壁分离，A正确；AB段的变化是由于原生质体失水，细胞液的浓度逐渐增大，B正确；通过题图可知，植物细胞处于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，原生质体的体积变小，说明发生了质壁分离，故滴加清水能发生质壁分离复原，C正确；120 s前，部分乙二醇通过自由扩散进入细胞，而不是120 s的时候植物细胞才开始吸收乙二醇，D错误。故选D。二、非选择题15．甲图表示某同学探究渗透作用的装置，乙图是该同学在显微镜下观察的处于某种状态的细胞，丙图是乙图中结构2的局部放大图（a、b、c、d表示不同物质的跨膜运输方式）。请据图回答相关的问题：（1）甲图中当长颈漏斗液面升高到h后不再上升，此时A与a的浓度大小是a浓度大于A浓度。（2）乙图中的2、4、5（填标号）相当于甲图中的半透膜。（3）若乙图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则色素位于7（填标号）中。（4）若丙图为人体成熟红细胞膜，则在膜外侧还应该有的结构是糖被（糖蛋白），构成膜的基本支架的是[　B　]磷脂双分子层。图中表示葡萄糖和氧气进入红细胞的跨膜运输方式依次是a、b（填字母）。（5）细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有一定的流动性。（6）透析型人工肾中的血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性。解析：（1）由题图可知，一段时间后漏斗液面上升，当长颈漏斗液面升高到h后不再上升，由于静水压的存在，依然是a浓度大于A浓度。（2）乙图中原生质层相当于半透膜，2、4、5构成原生质层。（3）若乙图为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则紫色色素位于液泡内，也就是7。（4）若丙图为人体成熟红细胞膜，则在膜外侧还应该有的结构是糖被，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，即B。葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，即a。氧气进入红细胞属于自由扩散，即b。（5）细胞膜上的磷脂分子是可以运动的，细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有一定的流动性。（6）透析型人工肾中的血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性。16．水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子的跨膜运输，提高水分子的运输效率。将猪成熟的红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后红细胞体积和初始体积之比的变化曲线如图所示。已知红细胞吸水涨破时的NaCl溶液浓度是100 mmol·L－1。请回答下列问题：（1）哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞中无众多的细胞器和细胞核。在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是蛋白质和磷脂。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为150 mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常状态。（2）将细胞A和细胞B置于蒸馏水中，发现细胞A吸水涨破所需的时间少于细胞B，结合以上信息分析，其原因可能是细胞A细胞膜上存在水通道蛋白，而细胞B细胞膜上没有。（3）研究发现，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是协助扩散（或易化扩散）。从细胞膜的流动镶嵌结构模型分析，由于磷脂双分子层内部（填“内部”或“外部”）具有疏水性，水分子以另一种跨膜运输方式自由扩散（或简单扩散）通过细胞膜时会受到一定的阻碍，导致其通过细胞膜的速度变小。（4）成熟的红细胞膜除了具有控制物质进出细胞这一功能外，还有进行细胞间的信息交流、将细胞与外界环境分隔开两个功能。解析：（1）哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器，因此该红细胞是提取细胞膜的良好材料。在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，根据红细胞的结构可知，“血影”主要是细胞膜，因此其主要成分是蛋白质和磷脂。根据题图可知，猪的红细胞在浓度为150 mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常状态。（2）将细胞A和细胞B置于蒸馏水中，发现细胞A吸水涨破所需的时间少于细胞B，结合以上信息分析，其原因可能是细胞A细胞膜上存在水通道蛋白，细胞B细胞膜上无水通道蛋白，所以细胞A吸水涨破所需的时间少于细胞B。（3）根据题意可知，水分子通过细胞膜的方式有自由扩散和经过水通道蛋白的协助扩散。构成生物膜的磷脂双分子层亲水的头部向外，疏水的尾部向内。由于内部的尾部疏水，水分子的自由扩散会遇到一定的阻碍，运输速率减小。（4）细胞膜的功能是控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流，将细胞与外界环境分隔开。