新教材2021秋人教版高中生物必修1第4章细胞的物质输入和输出课时练习题及综合测验含答案解析

第4章细胞的物质输入和输出

第1节被动运输..........................................................1

探究实践课:探究植物细胞的吸水和失水.....................................5

第2节主动运输与胞吞、胞吐............................................13

第4章质量评估（A）.....................................................................................................................................................17

第1节被动运输

1.将哺乳动物成熟的红细胞分别浸入甲、乙、丙、丁四个装有不同浓度溶液的烧

杯内，一段时间后，实验结果如下图所示。则甲、乙、丙、丁溶液浓度的比较正确

的是（）

A.甲〉乙＞丙＞丁B.T＞甲＞乙〉丙

C.丙〉丁＞甲＞乙D.丙＞乙＞丁＞甲

解析：据图可知，红细胞浸入甲溶液中吸水膨胀且涨破，说明甲溶液的浓度小于细

胞液的浓度；红细胞浸入乙溶液中保持正常形态，说明乙溶液的浓度等于细胞液

的浓度；红细胞浸入丙溶液中失水皱缩，导致体积变小，说明丙溶液的浓度大于细

胞液的浓度；红细胞浸入丁溶液中，细胞体积有所增大，说明丁溶液的浓度大于甲

小于乙。综上所述，四种溶液的浓度大小关系为丙＞乙＞丁＞甲。

答案:D

2.一个成熟的植物细胞的原生质层主要包括（）

A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质

B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质

C.细胞膜和液泡膜之间的细胞质

D.细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质

答案:B

3.哺乳动物成熟的红细胞吸收甘油与葡萄糖的相同点是（）

A.低浓度-高浓度B.转运蛋白协助

C.高浓度-低浓度D.消耗能量

解析：哺乳动物成熟的红细胞吸收甘油是通过自由扩散，顺浓度梯度运输，既不需

要转运蛋白，也不需要能量供应；哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖是通过协助

扩散，顺浓度梯度运输，需要转运蛋白，但不需要能量供应。所以两者的相同点是

高浓度■►低浓度，不需要能量。

答案:C

4.下列关于细胞膜上的转运蛋白的叙述，错误的是（）

A.转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两种类型

B.转运蛋白是镶嵌在膜上的蛋白质

C.运输不同物质的转运蛋白种类和数量一般都不相同

D.通道蛋白与被转运物质结合后,自身构象会发生改变

解析：载体蛋白与被转运物质结合后，自身构象会发生改变，通道蛋白不与通过的

离子或分子结合,构象不会发生改变,D项错误。

答案:D

5.过量饮酒不仅对人的脑和肝有损害，还会影响人的思维和意识，造成工作、生活

上的许多失误和悲剧。人体细胞吸收酒精的量主要取决于（）

A.细胞外酒精的浓度

B.细胞膜上转运蛋白的数量

C.细胞中能量的供应

D.细胞膜上转运蛋白的种类

解析：酒精进入人体细胞的方式是自由扩散，其特点是从高浓度一侧运输到低浓

度一侧，不需要转运蛋白的协助，不需要消耗能量，因此人体细胞吸收酒精的量主

要取决于细胞外酒精的浓度。

答案:A

6.下图中A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液的浓度＜b溶

液的浓度,c为清水,B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞。下列叙述错误的是

A.一段时间后，图A中装置2的液面会高于装置1的液面

B.图B中的③⑤⑥相当于图A中的②

C.若图B所示为某农作物根毛细胞，此时应及时灌溉

D.图B中的④与图A中的②通透性不同

解析：因a溶液的浓度＜b溶液的浓度,c为清水，所以一段时间后，装置2的液面高于

装置1的液面，A项正确；图B细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生

质层相当于图A中的②半透膜，图B中⑤细胞膜、④液泡膜以及两者之间的细胞质

共同构成原生质层，B项错误；若图B所示为某农作物根毛细胞，此时细胞发生了质

壁分离，应及时灌溉,C项正确；④液泡膜具有选择透过性，②半透膜没有选择透过

性，D项正确。

答案:B

7.下列关于自由扩散和协助扩散的说法，正确的是（）

①都不需要能量②都不需要转运蛋白③自由扩散只能顺浓度梯度运输物质,

而协助扩散既可以顺浓度梯度运输物质也可以逆浓度梯度运输物质④都是被

动运输⑤水分子主要通过协助扩散顺浓度梯度运输

A.①②④B.①③④

C.①②⑤D.①④⑤

答案:D

8.下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，下列分析正确的是（）

A.该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸

B.该膜可能是红细胞膜

C.该方式发生在被转运物质从低浓度一侧到高浓度一侧时

D.与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体

解析:转运蛋白具有特异性，所以运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸,A项错误；

从题图中可以看出，该细胞膜运输葡萄糖需要转运蛋白，但不需要能量，所以运输

方式为协助扩散，则该细胞膜可能是红细胞膜，B项正确；协助扩散的运输方向是

从高浓度一侧到低浓度一侧，不需要能量，与线粒体无关，C、D两项错误。

答案:B

9.水分子以自由扩散方式通过细胞膜时,扩散速度非常缓慢。科学研究证明，水分

子跨膜快速运输是通过细胞膜上的一种水通道蛋白实现的。下列说法错误的是

()

A.水分子可以以协助扩散的方式进入细胞

B.水通道蛋白可以使双缩胭试剂变蓝，原因是其具有氨基

C.哺乳动物肾小管细胞应分布较多的水通道蛋白

D.水通道蛋白可以使水分子通过，但其他分子或离子则不能通过

解析:水通道蛋白与双缩腺试剂产生紫色反应，原因是其具有肽键,B项错误。

答案:B

10.科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白和含有此蛋白的非洲

爪蟾卵母细胞进行实验(依次标记为I组和n组)，处理及结果如下表所示。

卵母细胞的水通透

实验

处理速率/(cm•s-1•10

组号

4)

将I组卵母细胞放入低

127.9

渗溶液中

将部分n组卵母细胞放

2210.0

入低渗溶液中

将部分n组卵母细胞放

3入含HgCL的等渗溶液80.7

中

将部分实验3后的卵母

4细胞放入含试剂M的等188.0

渗溶液中

⑴实验1中，水分子经自由扩散穿过构成细胞膜的进入卵母细胞。

⑵实验2中，卵母细胞在低渗溶液中体积增大，速度与实验1相

比。

⑶与实验2相比，实验3中的卵母细胞对水的通透性明显，说明HgCb对蛋

白A的功能有作用。实验3、4的结果表明，试剂M能够使蛋白A的功

能，由此推测HgCb没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A

的o

（4）已知某种激素通过与细胞膜上的结合，促进蛋白A嵌入肾小管上皮细

胞的细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的。

（5）综合上述结果，可以得出的推论。

答案：（1）磷脂双分子层（2）加快（3）降低抑制部分恢复空间结构（4）受

体重吸收（5）蛋白A是水通道蛋白

探究实践课:探究植物细胞的吸水和失水

一'实验目的

L了解探究性学习的基本思路与方法过程。

2.说明植物细胞吸水与失水的条件。

3.观察植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原现象。

二、实验原理

1.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。

2.植物细胞的细胞液与外界溶液存在浓度差。

三'探究过程

【情境】

现象1:向盛有黄瓜条的盘里加入食盐,盘内水分增多，再过一段时间黄瓜条变软了。

现象2:农贸市场上洒水能保鲜蔬菜。

现象3:萎蕉的萝卜泡在清水里会变得硬挺。

现象4:对农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象。

1.提出问题

针对上述生活现象，提出更多有价值的问题。

2.做出假设

依据已有的知识和经验，就提出的问题做出假设。

3.设计实验。

以探究“原生质层相当于一层半透膜吗?”为例。

⑴基本思路:将植物细胞浸润在质量浓度为。3g/mL的蔗糖溶液中，观察其大小的

变化;再将植物细胞浸润在曲K中，观察其大小的变化。

⑵预期结果:在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会变小,细胞发生质壁分离;在清

水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞发生质壁分离的复原。

⑶实验方案。

制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片

R

低倍显微镜观察（第一次观察）

R

质量浓度为-------------

0.3g/mL的------------------►吸水纸吸引

蔗糖溶液-----：-------

一4

低倍显微镜观察（第二次观察）

吸水纸吸引*------D----------遣丞

I—

低倍显微镜观察（第三次观察）

4.进行实验。

按上述实验方案操作，并观察记录结果。

中央液泡原生质层的位

外界溶液细胞大小

大小置

蔗糖溶液变小与细胞壁分离基本不变

与细胞壁重新

清水变大基本不变

贴合

5.分析结果，得出结论。

若实验结果与预期相吻合，则假设正确，否则假设不正确。

6.表达和交流。

将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进

行解释。如有必要，对本小组的实验方案进行修改。

7.进一步探究。

植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？

提示:不会。植物细胞含有细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性

比较小，因此植物细胞不会因吸水过多而涨破。

实验思考

1.本实验思考。

⑴实验中为什么选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料？

提示:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现一定的颜色，

更有利于观察。

(2)实验中设置三次观察的目的是什么？

提示:第一次，观察初始状态时，液泡、细胞的大小，原生质层的位置；第二次，观察

质壁分离过程中，液泡、细胞的大小变化，原生质层位置的变化；第三次，观察质

壁分离的复原过程中，液泡、细胞大小的变化，原生质层的位置变化。

(3)如果将实验中质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液改为质量浓度为0.5g/mL的蔗糖

溶液或适宜浓度的KNO3溶液，实验结果会如何？

提示:若将蔗糖溶液的质量浓度改为0.5g/mL,植物细胞失水过多，细胞能发生质

壁分离，但因细胞失水过多而死亡，所以不能发生质壁分离复原；如果将质量浓度

为0.3g/mL的蔗糖溶液改为适宜浓度的KNO3溶液,植物细胞将会发生质壁分离，然

后自动复原。

2.延伸思考。

利用本实验原理,如何比较洋葱鳞片叶外表皮细胞和菠菜叶肉细胞的细胞液的浓

度大小？

提示:将洋葱鳞片叶外表皮细胞和菠菜叶肉细胞置于同一浓度的蔗糖溶液中，比较

刚刚发生质壁分离所需时间，时间越短，细胞液的浓度越小。

归纳提升

1.选材栗求。

应选择具有大液泡、颜色鲜艳的活细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞、月季花

瓣细胞、绿色叶肉细胞等，不能用根尖分生区细胞。

2.实验中的三次观察。

第一次:观察初始状态下的细胞。

第二次:观察质壁分离状态下的细胞。

第三次:观察质壁分离复原状态下的细胞。

本实验虽然未单独设置对照实验，但前后观察构成了自身对照。

3.实验试剂。

蔗糖溶液浓度过低，不足以引起细胞质壁分离，浓度过高可造成细胞因失水过多而

死亡。若溶液中的离子或分子能主动进入细胞,细胞发生质壁分离后会自动复原,

此类溶液较常见的为KNO3溶液。

4.实验拓展应用。

⑴判断细胞的死活:将待测成熟植物细胞放在较高浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁

分离的为活细胞，不能发生的为死细胞。

（2）测定细胞液的浓度范围:待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液-细胞液的浓

度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。

⑶比较不同植物细胞的细胞液浓度:不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液一比较

刚刚发生质壁分离所需时间，时间越短,细胞液的浓度越小。

（4）比较未知浓度溶液的浓度大小：同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液一＞比较

刚刚发生质壁分离所需时间，时间越短，未知溶液的浓度越大。

（5）鉴定溶液的溶质能否通过细胞膜:成熟的植物细胞+不同种类溶液（浓度保证细

'只发生质壁分离现象—溶液的溶质不能通过细胞膜

…（如蔗糖溶液）

胞具有活性）-《

质壁分离后自动复原一溶液的溶质能通过细胞膜

、（如KNO3溶液）

实战演练

1.下列细胞能作为质壁分离实验材料的是（）

A.人的口腔上皮细胞

B.绿色植物的叶肉细胞

C.洋葱根尖分生区细胞

D.用开水煮过的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞

解析:动物细胞无细胞壁，A项错误；绿色植物的叶肉细胞有大液泡且颜色鲜艳，B项

正确；洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，C项错误；开水煮过的紫色洋葱鳞片叶外

表皮细胞是死细胞，D项错误。

答案:B

2.下列关于植物细胞的吸水和失水实验的叙述，正确的是（）

A.紫色洋葱根尖分生区细胞可以作为实验材料

B.质壁分离指的是细胞壁与细胞质的分离

C.该实验可用于探究植物细胞细胞液的浓度大小

D.植物细胞吸水能力与质壁分离程度呈负相关

解析:紫色洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能作为该实验的实验材料,A项错误；

质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离，B项错误；该实验可用于探究植物细胞

细胞液的浓度大小，C项正确；植物细胞吸水能力与质壁分离程度呈正相关，D项错

、口

沃。

答案:C

3.保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临

时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述

错误的是（）

用等渗溶液恢复用等渗溶液恢复

、初始状态后滴加

保卫滴加蔗糖初始状态后滴加

细胞溶液①A蔗糖溶液②蔗糖溶液③

一浸润标本

11浸润标本r浸润标本

气孔一段时间|：J一段时间’

一段时间

后观察后观察

后观察

A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后〉①处理后

B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中

C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞

D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②，①〉③

答案:A

4.下图是植物细胞质壁分离与复原过程中某时期示意图，有关说法正确的是

①此时细胞液的浓度小于外界溶液的浓度

②2、3、4、5共同构成原生质层

③此时细胞液的浓度比质壁分离之前大

④结构1具有全透性，所以不能对植物细胞起支持和保护作用

A.①②B.①③④C.③D.③④

答案:C

5.下列能表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在质壁分离及其复原过程中细胞液浓度

解析:细胞在质壁分离过程中失水，细胞液的浓度变大；复原过程中吸水，细胞液的

浓度变小。

答案:A

6.将洋葱细胞放入浓度大于细胞液的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现

该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（）

①是死细胞②大量吸水③是根尖分生区细胞④大量失水⑤质壁分离后

又自动复原

A.①②③B.①③⑤C.②③⑤D.②④⑤

解析:渗透作用发生的条件是具有半透膜和浓度差。如果细胞是死细胞，则原生质

层是全透性的。根尖分生区细胞无大液泡，无法观察到明显的质壁分离。细胞放

入KNO3溶液后，可能先失水发生质壁分离，再吸水发生质壁分离的复原。

答案:B

7.下图所示为细胞吸水力随质壁分离程度变化的曲线图，下列相关叙述正确的是

A.在质壁分离复原过程中，细胞吸水力应逐渐升高

B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关

C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力

D.如果增大外界溶液的浓度，则细胞的质壁分离程度可能更高

解析:在质壁分离复原过程中，细胞吸水力应逐渐降低,A项错误；由题图可知，细胞

吸水力与质壁分离程度呈正相关，B项错误；由题图可知，细胞不发生质壁分离时,

细胞仍有吸水力，C项错误；如果增大外界溶液的浓度，可使浓度差增大，则细胞的

质壁分离程度可能更高，D项正确。

答案:D

8.下列不可以通过质壁分离实验加以证明的是（）

A.成熟植物细胞的死活

B.原生质层比细胞壁伸缩性大

C.成熟的植物细胞能进行渗透失水

D.蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性大小

答案:D

9.如下图所示，图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度的蔗糖溶液中的结果。图

丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸储水、物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖

溶液和物质的量浓度为0.5mol/L的尿素溶液中，原生质体的体积随时间变化的曲

线图。请据图回答下列问题。

甲乙

质层由

的原生

细胞中

，图乙

号)

填序

是(

结构

性的

，全透

胞中

甲细

⑴图

)。

填序号

构成(

。

了

满

充

处

⑧

束时，

分离结

在质壁

乙细胞

(2)图

是。

中的

储水

在蒸

细胞

，表示

曲线中

c三条

、b、

丙的a

⑶图

壁

生质

而发

失水

先因

细胞

表示

曲线

因为

的原

差异

存在

曲线

c两条

析。、

要分

(4)简

原;c

自动复

吸水而

细胞因

离后的

壁分

得质

胞，使

入细

能进

后由于

分离,

复原。

能自动

细胞不

分离后

质壁

，因此

入细胞

不能进

由于

曲线是

糖

素蔗

4)尿

«(

液(3)

糖溶

()蔗

⑬2

⑪⑫

：(1)②

答案

液中,

N03溶

度的K

不同浓

别浸入

块,分