2025版高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例精练含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8第1节物质跨膜运输的实例一、选择题1．下列有关质壁分别及复原试验的试验材料及外界溶液的叙述，正确的是()①试验材料必需是成熟的植物活组织细胞②细胞液必需有颜色③细胞液最好有颜色④外界溶液必需对细胞无毒害作用⑤外界溶液浓度适中，不能过高或过低⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可A．①③④⑤ B．①②④⑤C．①③④⑥ D．①②④⑥解析：选A只有保持细胞生活状态，才能保持原生质层具有选择透过性，使细胞失水而发生质壁分别，再吸水复原。细胞液无颜色的植物细胞在相同的条件下也可以发生质壁分别和复原。外界溶液假如对细胞有毒害作用，可能会损伤或杀死细胞，使其失去选择透过性，也不能发生质壁分别和复原。外界溶液浓度要适中，不能过高或过低。2．如图为一处于质壁分别状态的细胞，M1、M2表示两处溶液浓度，请比较两者大小()A．M1>M2 B．M1<M2C．M1＝M2 D．上述三者都可能解析：选D题干说细胞处于质壁分别状态，没有信息说明该状态是发生在什么过程中的，所以若处于质壁分别过程中，则M1>M2；若发生在质壁分别复原过程中，则M1<M2；若细胞失水与吸水处于动态平衡状态，则M1＝M2。3．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要缘由是()A．液泡膜内外溶液有浓度差B．原生质层相当于一层半透膜C．细胞壁是全透性的D．水分可以自由出入细胞解析：选B细胞内原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜；把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误；C、D选项的说法虽然正确，但与题意不符。4．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜视察，发觉该细胞未发生质壁分别，其缘由可能是该细胞()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质壁分别后又自动复原A．①②③ B．①③⑤C．②③⑤ D．②④⑤解析：选B死细胞不行能发生质壁分别；由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，所以细胞不行能大量吸水；根尖分生区细胞不能发生质壁分别；一段时间后视察，细胞可能质壁分别后又自动复原。5．某同学设计了如图所示的渗透作用的试验装置，试验起先时长颈漏斗内外液面平齐，记作零液面。试验起先后，长颈漏斗内部液面的改变趋势可表示为()解析：选A细致视察图示，漏斗内为蒸馏水，试验起先后长颈漏斗内部液面将下降，由于试验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，故液面下降速率较大，之后速率渐渐削减直至为0，达到动态平衡。6．将同一植物的相同细胞分别浸在蒸馏水、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.4g/mL的KNO3溶液中，测得细胞的体积随时间的改变曲线如图所示，则曲线a、b、c分别代表细胞所处的溶液是()A．蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液B．KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液C．蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液D．蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水解析：选C在题中所述几种溶液中，蒸馏水的浓度最低，远小于细胞液的浓度，细胞吸水有膨胀的趋势，对应曲线a。在0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于蔗糖是大分子，不会透过原生质层进入细胞中，蔗糖溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水发生质壁分别，对应曲线c。在0.4g/mL的KNO3溶液中起先时发生质壁分别，然后由于细胞汲取K＋和NOeq\o\al(－,3)，使细胞液浓度增大，细胞吸水，发生质壁分别复原，对应曲线b。7．(2024·天津期末)细胞自噬是细胞组分降解与再利用的过程，并与溶酶体有关。下列叙述错误的是()A．溶酶体可以合成并分泌多种水解酶 B．溶酶体可以杀死侵入细胞的病毒或病菌 C．细胞自噬过程可将降解后的产物再利用 D．苍老的细胞器被溶酶体分解清除属于细胞自噬解析：选A溶酶体中含有多种水解酶，其合成场所是核糖体，A错误；溶酶体可以杀死侵入细胞的病毒或病菌，B正确；细胞自噬过程可将降解后的产物再利用，C正确；苍老的细胞器被溶酶体分解清除属于细胞自噬，D正确。8．有一道凉菜叫“酸甜瓜”，其做法是把黄瓜切成条状或片状，然后加糖和醋并搅拌，放置一段时间后，黄瓜除了有酸甜味外，还变软了，口感特殊好。下列是对黄瓜变软缘由的分析，正确的是()A．蔗糖分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度增大，细胞吸水B．醋酸分子进入黄瓜细胞，使其细胞液浓度增大，细胞吸水C．外界溶液的浓度小于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水D．外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度，细胞失水解析：选D黄瓜变软是由于细胞失水而不再坚挺，失水的缘由是糖和醋形成的外界溶液浓度高于细胞液的浓度。9．在试验桌上有蒸馏水、0.2M蔗糖溶液、2M蔗糖溶液三种溶液，所贴标签已经模糊不清，为了区分这三种溶液，标记为甲、乙、丙后用同一部位的紫色洋葱外表皮细胞进行了下图所示试验，依据镜检结果，下列相关叙述错误的是()A．试验2中的细胞处于质壁分别状态B．试验后细胞液的浓度为②>①>③C．可推断试验1的细胞正在吸水还是失水D．可推断甲、乙、丙三种溶液的浓度解析：选C试验1中的细胞正处于质壁分别的状态，但无法推断此时细胞正在更大程度地质壁分别还是已达到质壁分别的最大程度，所以也就无法推断细胞是正在吸水还是失水。10．将簇新的苔藓植物叶片放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下视察，你会看到苔藓细胞的状态如图所示。此时，部位①和②的颜色分别是()A．无色、绿色 B．红色、绿色C．红色、无色 D．红色、红色解析：选B苔藓植物叶片的细胞置于加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中时，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分别现象。而原生质层具有选择透过性，细胞壁具有全透性，使得原生质层和细胞壁之间充溢了红墨水溶液，细胞质中含有的叶绿体使之呈现绿色。11．下列关于物质跨膜运输实例的叙述，不正确的是()A．细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程B．水分子跨膜运输的总趋势由低浓度溶液向高浓度溶液C．无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输D．生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过解析：选D生物膜是选择透过性膜，水分子可自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过；水分子的跨膜运输方向是顺相对含量梯度，即由低浓度溶液向高浓度溶液扩散；细胞对于物质的输入和输出具有选择性，对于所须要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。12．将同一簇新马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，依次在30min和4h后测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是()A．a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水B．b马铃薯条细胞质壁分别渐渐复原C．c马铃薯条细胞发生质壁分别D．d马铃薯条细胞所处的KNO3溶液浓度增加解析：选Da马铃薯条的初始长度为5cm，放在20g·L－1的KNO3溶液中，细胞通过渗透作用吸水，使得长度大于初始长度5cm，A正确；b马铃薯条在30min时，长度小于5cm，说明细胞渗透失水，发生质壁分别，但由于细胞能主动汲取K＋和NOeq\o\al(－,3)，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞起先吸水，故4h后马铃薯条长度渐渐复原，B正确；c马铃薯条长度小于初始长度5cm，说明细胞发生质壁分别，C正确；d马铃薯条长度减小，说明细胞失水，细胞所处的KNO3溶液浓度不是增加而是降低，D错误。二、非选择题13．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分别现象，如图a是发生质壁分别的植物细胞，图b是显微镜下视察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：(1)图a中细胞的质壁分别指的是细胞壁和________________的分别，后者的结构包括[]和[]以及二者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分别所需的外界条件是________________________，植物细胞自身应具备的结构特点是________________________________。(3)图b是某同学视察植物细胞质壁分别与复原试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)将形态、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________。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________。解析：(2)发生质壁分别的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，并具有大液泡。(3)在视察植物细胞质壁分别与复原试验中，当细胞处于质壁分别状态时，此时细胞可能正在发生质壁分别过程，也可能质壁分别完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分别的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)由图中两种红心萝卜的质量改变结果可知，甲～戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。答案：(1)原生质层②④(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，具有大液泡(3)细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)①高②降低14．植物细胞可以渗透吸水或失水，将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如图所示。(1)已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，推断30min后可能呈现的形态是()(2)将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3mol/L蔗糖溶液和0.5mol/L尿素溶液中，视察原生质体的体积随时间的改变，结果如甲图所示：①图甲a、b、c曲线中，表示在0.3mol/L蔗糖溶液中的是________，由于细胞壁的伸缩性特别小，植物细胞会发生________________现象，生物膜与半透膜的根本区分在于生物膜具有________________(特性)。②图甲，若曲线c中AF段的细胞如乙图，Ⅰ部位的物质是________________，若曲线b中BC段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液渗透压的大小比较为：Ⅰ________Ⅱ。③试简要分析图甲中b、c曲线差异的缘由：_______________________________________________________________________________。解析：(1)细胞壁厚的一侧伸展程度较细胞壁薄的一侧小，清水中细胞吸水后b侧较a侧伸长得长，故外翻。蔗糖溶液中细胞失水后，b侧比a侧短，故内翻。(2)植物细胞在0.3mol/L蔗糖溶液中失水发生质壁分别，但不能自动复原。细胞壁为全透性的，细胞膜具有选择透过性，故蔗糖分子可出现在Ⅰ处，但不能进入Ⅱ处。曲线b中BC段表示因尿素分子进入细胞导致细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水发生质壁分别复原的过程，故Ⅱ处渗透压较Ⅰ处高。答案：(1)D(2)①c质壁分别选择透过性②蔗糖溶液<③蔗糖分子不能透过膜，而尿素能透过膜，所以在尿素溶液中，细胞质壁分别后会自动复原15．如图为探讨渗透作用的试验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一样。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是________________________________。(3)为进一步探究两种膜的特性，某爱好小组做了以下试验。试验材料：紫色洋葱。试验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。试验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分试验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入肯定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调整漏斗内外液面高度一样。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。②选两片干净的载玻片，________，在载玻片中心分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别视察装片中细胞的初始状态。③视察临时装片中浸润在所供应的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的改变，两者都能出现的现象是________________。(4)上述试验中最能体现两种膜功能差异的试验现象是______________。解析：(1)由于渗透平衡时存在Δh，所以漏斗内的蔗糖浓度仍旧大于漏斗外，即S1＞S2。(2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜没有生物活性，不具有选择透过性；而原生质层具有生物活性，有选择透过性，可以主动运输有关物质。(3)①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，而加KNO3溶液的渗透装置不出现液面差