2023-2024学年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出质量评估新人教版必修1

第4质量评估(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(本题共16小题,共40分。第1～12小题,每小题2分;第13～16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下图为渗透作用实验装置示意图,此半透膜只允许水分子和单糖分子通过。向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液,向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液,初始状态如图所示。则刚开始不久和最终的液面高低情况分别为 ()A.a高于b,a高于b B.a高于b,a低于bC.a低于b,a高于b D.a低于b,a低于b解析:因为蔗糖的相对分子质量大于葡萄糖,则质量分数为5%的蔗糖溶液的物质的量浓度小于质量分数为5%的葡萄糖溶液,所以开始时,b侧吸水,液面上升,即a低于b;因为半透膜允许单糖分子通过,不允许蔗糖通过,所以b侧葡萄糖分子逐渐进入a侧,导致a侧溶液的浓度逐渐升高,最终a侧溶液的浓度高于b侧,a侧吸水,使a高于b。答案:C在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图所示,若将处于B浓度溶液中的萝卜条移入A浓度溶液中,则该萝卜条的质量将()A.增大 B.先增后减C.减小 D.不变答案:A(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分子交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分子交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是 ()A.水分子交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分子交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度解析:由题意可知,浸泡在蔗糖溶液中的b细胞的体积明显增大,这说明细胞b从蔗糖溶液中吸水,即水分子交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A项正确;由题意可知,三种不同浓度的植物细胞分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液中,a细胞的体积基本不变,细胞b的体积增大,细胞c发生了质壁分离,可判断细胞液浓度的大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B项正确;细胞c质壁分离过程中,细胞液中水进入蔗糖溶液,使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液浓度变小,由题干信息可知,“细胞a在蔗糖溶液中未发生变化”,说明细胞a的细胞液浓度与最初蔗糖溶液浓度相等,而水分子交换平衡时细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,故水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C项错误;水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D项正确。答案:C4.成熟的植物细胞之所以能够通过渗透作用吸收水分,是因为()①细胞膜是选择透过性膜②细胞质具有一定浓度③原生质层类似于半透膜④细胞液具有一定浓度A.①② B.①④ C.②③D.③④答案:D5.胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色。用无色洋葱鳞片叶表皮细胞制备“观察细胞质壁分离及复原实验”的临时装片时,可用质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液作为外界溶液,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是()A.发生细胞质壁分离的复原现象时,表皮细胞内的无色区域变大B.发生细胞质壁分离现象时,表皮细胞内的细胞液为红色C.用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离和复原现象D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常的生理功能解析:若细胞发生质壁分离的复原,细胞吸水,液泡变大,所以细胞内的无色区域变大,A项正确;刚发生细胞质壁分离时,由于胭脂红是大分子化合物,不能透过生物膜,所以细胞液为无色,B项错误;若胭脂红溶液浓度过大,会造成细胞死亡,所以不能观察到质壁分离的复原现象,C项错误;当质壁分离不能复原时,说明细胞已失活,不再具有正常的生理功能,D项错误。答案:A6.下列对于物质跨膜运输的说法,正确的是()A.糖蒜变甜主要是细胞主动选择吸收了糖类形成的B.维生素D属于脂质,能以自由扩散方式进入细胞C.饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散D.肾小管上皮细胞能将原尿中的葡萄糖全部吸收,其吸收过程不耗能解析:糖蒜在腌制过程中,细胞因失水过多而死亡,细胞膜失去了选择透过性,糖分进入细胞,A项错误;维生素D属于脂质,能以自由扩散的方式进入细胞,B项正确;小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,C项错误;肾小管上皮细胞能将原尿中的葡萄糖全部吸收,属于主动运输,需要消耗能量,D项错误。答案:B7.某研究小组构建了一些能自己移动和改变形态的“类细胞”,“类细胞”的膜成分与正常细胞膜类似,也含有一些有机物和某种能源物质。下列相关说法错误的是()A.“类细胞”膜的基本支架由磷脂双分子层组成B.“类细胞”中含有的某种能源物质很可能是ATPC.“类细胞”能自己移动和改变形态依赖于膜的选择透过性D.“类细胞”在K+溶液中无法吸收K+,可能是缺少载体蛋白解析:由题意可知,“类细胞”的膜成分与正常细胞膜类似,则基本支架应该是由磷脂双分子层组成的,A项正确;细胞的直接能源物质是ATP,“类细胞”中含有的某种能源物质很可能是ATP,B项正确;“类细胞”能自己移动和改变形态依赖于膜的流动性,C项错误;“类细胞”在K+溶液中无法吸收K+,可能是缺少载体蛋白,D项正确。答案:C8.H+的跨膜运输有的与质子泵(H+的载体蛋白)有关,其中F型为生成ATP的质子泵,另外两种为消耗ATP的P型和V型质子泵。下列说法正确的是()A.F型质子泵可存在于类囊体薄膜上B.V型可用于H+的顺浓度梯度运输C.线粒体内膜上的质子泵为P型D.溶酶体膜上存在F型质子泵将H+运入溶酶体解析:F型为生成ATP的质子泵,因此可存在于类囊体薄膜上,A项正确;V型质子泵是消耗ATP的,而H+顺浓度梯度运输不消耗ATP,B项错误;线粒体内膜是生成ATP的场所之一,该膜上的质子泵为F型,C项错误;将H+运入溶酶体是消耗ATP的过程,而F型为生成ATP的质子泵,D项错误。答案:A9.下列物质跨膜运输过程中,最可能需要消耗能量的是()A.甘油 B.CO2 C.H+ D.乙醇答案:C10.(2022·广东实验中学)下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是()A.图甲中曲线a表示自由扩散,曲线b表示协助扩散或主动运输B.图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量解析:分析图甲,a曲线只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散﹔曲线b除了与浓度相关外,还与转运蛋白数量有关,属于协助扩散或主动运输,A项正确;图甲中曲线b除了与浓度相关外,还可能与转运蛋白数量有关,故其最大转运速率可能与载体蛋白数量有关,B项正确;图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性,C项错误;胞吞和胞吐都需要消耗ATP,D项正确。答案:C11.随外界葡萄糖溶液浓度的增加,葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值,在达到饱和值之前,运输速率的大小取决于()A.细胞内的氧浓度B.细胞膜上的糖蛋白数量C.细胞膜上相应转运蛋白的数量D.细胞内外葡萄糖溶液的浓度差值答案:D12.下列关于细胞的物质输入与输出的叙述,正确的是()A.小分子物质均能够以被动运输的方式进出细胞B.胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性C.胞吐是顺浓度梯度运输物质,不消耗能量D.物质以被动运输的方式进入细胞时,不需要转运蛋白的协助答案:B13.(2022·广东茂名)下图是达到平衡的渗透装置,漏斗内(S1)和漏斗外(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,此时液面的高度差为Δh。已知初始时漏斗内、外液面相平;半透膜不允许蔗糖分子通过,但允许离子和单糖分子通过。下列叙述正确的是()A.初始时水分子从S1到S2的速率小于S2到S1的速率B.此时漏斗内、外液体浓度大小关系为S1<S2C.若向漏斗内加入蔗糖酶(可将1分子蔗糖水解为1分子葡萄糖和1分子果糖),则Δh逐渐变大直至重新达到平衡D.若漏斗内、外是不同浓度的硝酸钾溶液,平衡时S1的浓度>S2的浓度解析:初始时半透膜两侧浓度S1>S2,水分子从S1到S2的速率小于从S2到S1的速率,A项正确;渗透平衡时Δh会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等,因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外,为S1>S2,B项错误;若在漏斗内加入少量蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于半透膜允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,则漏斗液面将先上升后下降,最终Δh=0,C项错误;若S1、S2是不同浓度的硝酸钾溶液,钾离子和硝酸根离子可以通过半透膜,平衡时S1浓度=S2浓度,D项错误。答案:A14.下图中甲、乙分别表示物质通过载体蛋白和通道蛋白运输,其中通过通道蛋白运输的速率比载体蛋白的快。下列叙述正确的是()A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的 B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性C.甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输 D.自由扩散是细胞最重要的吸收和排出物质的方式答案:B15.将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率结果如下图所示。下列叙述正确的是()A.细胞吸收M需载体蛋白的参与 B.细胞吸收M的方式为主动运输C.细胞吸收M的方式为自由扩散 D.细胞吸收M所需能量供应不足解析:物质M溶液浓度增加,而吸收速率没有增加,说明运输M的载体蛋白的数量是有限的,A项正确;主动运输的影响因素是载体蛋白和能量,而通入空气后吸收速率没有增加,则不属于主动运输,B项错误;自由扩散的影响因素是浓度差,而物质M溶液浓度增加,吸收速率并没有改变,因此不属于自由扩散,C项错误;通入空气后没有改变吸收速率,说明与能量无关,D项错误。答案:A16.下图中甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含KNO3的全营养液中吸收NO3甲乙A.A点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度B.B点时离子吸收速率不再增加是因为载体蛋白的数量有限C.C点时影响离子吸收速率的主要因素与A点的相同D.D点时离子吸收速率不再增加是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离解析:分析题图甲可知,A点后随O2浓度增加,吸收速率增加,说明该点的限制因素是O2浓度,O2通过影响细胞呼吸而影响吸收速率,即A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量;B点后O2浓度增加,吸收速率不再增加,说明能量不再是限制因素,此时的限制因素是载体蛋白的数量;分析题图乙可知,C点后随底物浓度增加,主动运输的速率增加,说明该点影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度;D点后随底物浓度增加,离子的吸收速率不再增加,此时限制离子吸收的因素可能是能量或载体蛋白的数量。答案:B二、非选择题(本题共5小题,共60分)17.(10分)下面为“物质进出细胞的方式”的概念图,请分析并回答下列问题。物质进出细胞的方式小分子、离子进出方式(1)在上述概念图中a、b分别表示、。

(2)和自由扩散相比较,主动运输需要的条件有的协助以及(物质名称)来直接供能。

(3)在无土栽培时,若培养液中缺氧,会导致植物对矿质离子的吸收速率下降,其原因是。

答案:(1)协助扩散胞吞和胞吐(2)载体蛋白ATP(3)植物对矿质离子的吸收为主动运输,缺氧导致细胞能量供应不足,吸收速率下降18.(12分)下图为细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请据图回答下列问题。(1)制备细胞膜时,最好选用细胞,原因是。

(2)若将人的口腔上皮细胞放入清水中,会出现如图所示现象。若某叶肉细胞正处于图甲所示状态,一段时间内细胞体积增大且最终(选填“会”或“不会”)涨破,原因是。

(3)若将洋葱表皮细胞放入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,会出现如图所示现象,达到平衡时,水分子进出细胞的状况如图所示。

(4)在质壁分离及复原实验中(选填“有”或“无”)对照实验,若观察到质壁分离但不能复原,则可能的原因是。

答案:(1)哺乳动物成熟的红哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器(2)甲不会叶肉细胞最外层为细胞壁,细胞壁对植物细胞有支持和保护作用(3)丙乙(4)有细胞失水过多而死亡19.(16分)下图甲表示物质跨膜运输的几种方式(A～F表示物质,a～d表示物质运输方式),图乙表示物质跨膜运输的速率与环境中O2浓度的关系。请据图回答下列问题。(1)人的心肌细胞吸收氨基酸和O2的运输方式依次是图甲中的、。

(2)图甲中a和c的主要区别:①;

②;

③。

(3)图乙与图甲中的代表的方式一致,图乙(选填“能”或“不能”)表示哺乳动物成熟红细胞吸收无机盐离子。

(4)对绿色植物而言,决定吸收土壤中某种离子的直接因素是根细胞膜上的数量。

(5)若对离体的心肌细胞施用某种毒素,结果Ca2+的吸收显著减少,而K+、葡萄糖等物质的吸收不受影响,其可能的原因是。

(6)肾小管重吸收水需借助水通道蛋白,此时水分子的运输方式是。

答案:(1)ab(2)①a可以从低浓度一侧向高浓度一侧(逆浓度梯度)运输,而c只能从高浓度一侧向低浓度一侧(顺浓度梯度)运输②a消耗能量,c不消耗能量③a需要载体蛋白,c不需要载体蛋白(3)a、d不能(4)载体蛋白(5)毒素影响Ca2+的载体蛋白(6)协助扩散20.(8分)(2022·广东执信中学)下图是氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程,请据图回答问题。(1)氨基酸从肠腔中进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式(选填“相同”或“不相同”)相同,判断依据是。

(2)小肠上皮细胞肠腔侧呈锯齿状的结构是与其功能相适应的,有利于从外界吸收营养。请列举出机体内具有类似结构的细胞。(写出一种细胞名称即可)

(3)该图体现了小肠上皮细胞的细胞膜具有的功能。某实验小组为了探究小肠上皮细胞的功能特性,将小肠上皮细胞置于体外培养3天,每天取样1次,检测培养液中的氨基酸和尿素含量(原培养液中无尿素),则一共需要取样次。请完成下面曲线图,表示抽样检测可能出现的结果。

答案:(1)相同都是逆浓度梯度运输,都需要消耗能量(依靠Na+的化学梯度)(2)肾小管(上皮)细胞(3)将细胞与外界环境分隔开、控制