【精品解析】高中生物人教版2019必修一4.1被动运输 同步作业

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名称 【精品解析】高中生物人教版2019必修一4.1被动运输 同步作业
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科目 生物学
更新时间 2020-09-22 10:36:09

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高中生物人教版2019必修一4.1被动运输 同步作业
一、单选题
1.(2019高二上·珠海期中)将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙、丙中均发生渗透作用
B.丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度
C.一段时间后,丙细胞内外水分子的相对数相等
D.在光学显微镜下可观察涨破的乙细胞的膜由一层单位膜组成
2.(2020高一下·北京期末)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现(  )
A.透析袋胀大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
3.(2020高一上·连云港期末)被动运输的动力是(  )
A.物质的浓度差 B.细胞代谢释放的能量
C.ATP提供的能量 D.该运输方式不需动力
4.(2020高二下·南平期末)图为用洋葱鳞片叶外表皮进行“探究植物细胞的吸水和失水实验的基本操作步骤示意图。下列叙述不正确的是(  )
A.步骤①临时装片要随时保持有水的状态
B.经步骤③处理后可观察到质壁分离,细胞体积变小
C.经步骤⑤处理后中央液泡逐渐变大颜色逐渐变浅
D.步骤②、④、⑥观察到的实验现象形成自身前后对照
5.(2019高一上·伊春期末)有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质出人细胞膜的方式是 (  )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞、胞吐
6.(2018高一上·上海月考)从整个细胞来看,组成原生质层的是(  )
①细胞壁 ②细胞膜 ③部分细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤
7.(2020高二下·大庆期末)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变)。下列有关叙述,错误的是(  )
A.3h时,两组幼苗因根细胞失水均已出现萎蔫现象
B.3-6h时,甲组幼苗根系开始吸收K+、NO3-,吸水能力增强
C.6~9h内甲组KNO3溶液的渗透压小于根细胞液的渗透压
D.12h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗死亡
8.(2020高一下·合肥开学考)假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物的细胞(细胞液浓度相同)分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后得到如图所示状态(原生质层不再变化)。据图分析下列说法不正确的是(  )
A.实验前蔗糖溶液浓度:c>b>a
B.实验后蔗糖溶液浓度:c=b≥a
C.实验后细胞的吸水能力:丙>乙>甲
D.实验后细胞液浓度:丙>乙>甲
9.(2020高一上·天津期末)下列叙述中,能基于对植物细胞质壁分离原理的理解进行应用的有(  )
①判断成熟植物细胞的死活
②解释农业生产中一次施用化肥过多引起“烧苗”的原因
③估测某细胞的细胞液浓度
④细胞壁与原生质层伸缩性大小比较。
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
10.(2020高一上·西安期末)一个成熟植物细胞相当于一个渗透装置,此渗透装置的半透膜是(  )
A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B.细胞膜和液泡膜之间的细胞质
C.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
D.细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
11.(2019高一下·金华期末)将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.03g/mL蔗糖溶液中,对其吸水量进行测量后绘制了图曲线。下列叙述错误的是(  )
A.实验过程中都存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B.由图推知甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度
C.10min时细胞液的浓度等于外界溶液的浓度
D.0min→4min该细胞的吸水能力逐渐减弱
12.(2019高一下·电白期末)如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是(  )
A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙
C.甲>乙,且乙<丙 D.甲<乙,且乙>丙
13.(2020高二下·南平期末)图甲为渗透装置,半透膜袋内有50mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液图乙为放置在某溶液中植物细胞失水量的变化情况,下列有关叙述不正确的是(  )
A.甲图玻璃管液面上升速率逐渐降低,最终玻璃管液面与清水液面形成一定高度差
B.若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,则玻璃管液面与清水液面的高度差变小
C.图乙中a点植物细胞失水量最大,此时细胞的吸水能力最强
D.图乙中细胞在10min内发生质壁分离,b点后开始自动质壁分离复原
14.(2019高一下·江苏月考)美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖,他的研究成果是发现了细胞膜专门供水分子进出的通道。要想证实细胞膜上的水通道是否是蛋白质,若用同位素标记法进行研究,最好选(  )
A.N B.S C.P D.O
15.(2018高一上·烟台竞赛)实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的多肽)时,K+则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处。这种物质通过膜的方式是(  )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞作用
二、综合题
16.(2020高一下·合肥开学考)用 2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L
的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的整个植物 细胞)体积的变化情况如下图所示。请据图完成下列问题:
(1)原生质体体积在 A→B 段的变化说明在该段时间内水分从原生质体   ,细胞液浓度   。
(2)在1min 后,处于2mol/L 蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将   ,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了   。
(3)原生质层包括   、   和两层膜之间的细胞质。
(4)在1min后,处于 2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于    逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度   。
(5)并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有   。
17.(2015高一上·汪清月考)图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答:
(1)图中的①②③物质出入细胞的方式分别是   、   、   .
(2)物质利用载体出入细胞的运输方式是图[   ]   和[   ]   .
(3)不需要载体又不需要消耗能量的运输方式是图[   ]   .
(4)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图[   ]   .
(5)甲、乙两种运输方式合称为   .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由图可知甲维持红细胞原有形态,乙吸水涨破,丙红细胞失水皱缩,在甲中没有发生渗透作用,因为红细胞内溶液和外界溶液没有浓度差,A错误。当红细胞内溶液浓度小于外界溶液浓度时会失水皱缩,当红细胞内溶液浓度等于外界溶液时会保持原有形态,当红细胞内溶液浓度大于外界溶液时会吸水涨破,所以丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度,B正确。一段时间后,丙细胞内外水分子数的相对数不相等,细胞内水分子数比细胞外少,C错误。在光学显微镜下不能观察涨破的乙细胞膜的组成,D错误。
【分析】动物细胞的吸水和失水
a.外界溶液浓度<细胞质浓度 细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度 水分进出平衡。
2.【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据分析透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,所以水会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,而淀粉不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变。
故答案为:A。
【分析】水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输。渗透发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3.【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】解:被动运输是顺浓度梯度,将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,动力是浓度差,不需要消耗能量,综上所述,选项BCD错误,A正确,故答案为:A。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
  自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 逆浓度梯度 低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、N2 甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖进入红细胞 小肠吸收葡萄糖、氨基酸
此外,一般情况下,细胞通过胞吞摄取大分子,通过胞吐排出大分子。
4.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、步骤①临时装片要随时保持有水的状态,以保持细胞活性,A正确;
B、经步骤③处理后可观察到质壁分离,细胞体积变化不明显,B错误;
C、经步骤⑤处理后中央液泡吸水逐渐变大颜色逐渐变浅,C正确;
D、步骤②、④、⑥三次显微镜观察,形成自身前后对照,D正确。
故答案为:B。
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
5.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】从顺浓度梯度运输知道为被动运输,包括协助扩散和自由扩散;再结合后面无蛋白质无法运输知需要蛋白质才能运输,故为协助扩散。所以ACD错误。
故答案为:B
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输:
  自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
6.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:成熟的植物细胞具有大的液泡,其液泡膜、细胞膜和两者之间的细胞质构成原生质层,相当于一层半透膜,在外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质层与细胞壁分离而发生质壁分离现象。
故答案为:B
【分析】原生质:细胞内的生命物质,一个动物细胞就是一团原生质.植物细胞除细胞壁以外的部分都是原生质,植物细胞只有细胞壁不是原生质。
原生质层:细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质形成的结构具有选择透过性,相当于半透膜,称作原生质层。
原生质体:专指去除细胞壁的植物细胞,对植物细胞而言,原生质体就是原生质.。
7.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、3h时,因放在比根细胞浓度大的KNO3溶液中,根细胞失水,两组幼苗重量均低于初始萎蔫鲜重即发生了萎蔫,A正确;
B、0小时的时候,甲组幼苗根系就开始吸收K+、NO3-,B错误;
C、6~9h内甲组幼苗吸水,KNO3溶液的渗透压小于根细胞液的渗透压,C正确;
D、12h后,根据曲线走势,由于甲组根系不断通过主动运输吸收K+、NO3-,从而保持根细胞内外浓度差,使其吸水量大于蒸腾量而有可能超过处理前的鲜重量;乙组放在比根细胞液浓度大很多的KNO3溶液中,根细胞通过渗透作用和蒸腾作用大量失水造成严重萎蔫最后死亡,D正确。
故答案为:B。
【分析】由曲线图可知,甲组幼苗先发生质壁分离,一段时间后自动复原;乙组幼苗质壁分离后不能复原,可能是KNO3溶液浓度过高,细胞大量失水死亡。
8.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:根据图中三个细胞质壁分离的程度c>b>a可知,实验前蔗糖溶液浓度应该为c>b>a;且由于失水越多,实验后细胞液浓度越大,吸水能力越强,故实验后细胞的吸水能力为:丙>乙>甲,细胞液浓度为:丙>乙>甲。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】由图可知,a、b、c三个细胞均发生了质壁分离,且c的质壁分离程度最大。
9.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:①只有活细胞才能发生质壁分离,死细胞是不会发生质壁分离的,所以通过质壁分离实验可以判断成熟植物细胞的死活,①正确;
②质壁分离实验中如果外界溶液浓度过高,就会导致植物过度失水而死亡,所以农业生产中一次施肥过多容易引起“烧苗”现象,②正确;
③质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下,因水分从液泡中流失而出现的原生质层与细胞壁分离的现象。只要膜两侧存在浓度差,膜内高于膜外,植物细胞就可以渗透吸水,反过来细胞就会失水,如果两侧浓度相等,那就是渗透平衡,取决于浓度差,所以通过质壁分离实验可以估测细胞液浓度的大小,③正确;
④当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离,所以质壁分离现象说明细胞壁的伸缩性比原生质层伸缩性小,④正确。
故答案为:D。
【分析】1、质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。2、质壁分离复原:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
10.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】成熟植物细胞中相当于渗透装置的半透膜是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,C符合题意。
故答案为:C
【分析】成熟植物细胞的结构
11.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】图中显示甲、乙细胞分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中,二者都吸水了,说明细胞均发生了渗透吸水现象,同时也一定存在水分子跨膜运输到细胞外的现象,只是细胞的吸水量大于失水量,A正确;由于甲的吸水量大于乙的吸水量,说明甲和乙的细胞液浓度均大于0.3g/mL,且甲与外界溶液的浓度差大于乙与外界溶液的浓度差,即甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度,B正确;10min时两种细胞的吸水量均达到最大值,可能是细胞壁的限制作用,使两种细胞不能继续吸水,故细胞液的浓度不一定等于外界溶液的浓度,C错误;0min→4min时随着细胞的吸水,细胞液与外界溶液的浓度差减小,故该细胞的吸水能力逐渐减弱,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析曲线图可知:将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中,甲、乙都吸水,两种细胞体积都会有所增加,甲的吸水量大于乙,推知甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度,据此答题。
12.【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,则溶液中溶质的浓度就越低,所以水运输的方向就是低浓度溶液到高浓度溶液。由于水运输的方向是甲→乙,所以乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是甲→丙,所以丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是乙→丙,所以丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙。
故答案为:A。
【分析】1、渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。2、细胞间水分流动的方式是渗透作用,动力是浓度差。
13.【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、甲图中,随着渗透作用的进行,半透明两侧的浓度差缩小,玻璃管液面上升速率逐渐降低,最终玻璃管液面与清水液面形成一定高度差,A正确;
B、若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,由于淀粉的相对分子量比蔗糖大,相同的质量浓度下,淀粉溶液的物质的量浓度更小,所以玻璃管液面与清水液面的高度差变小,B正确;
C、图乙中a点植物细胞失水量最大,此时细胞液的浓度达到最大,细胞的吸水能力最强,C正确;
D、图乙中细胞在10min内发生质壁分离,a点后,细胞失水量减少,即开始吸水,开始自动质壁分离复原,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;据图甲分析,漏斗内为0.3g/mL的蔗糖溶液,而烧杯内为清水,由于两侧存在浓度差,装置发生渗透作用,导致漏斗内液面上升。2、图乙表示放置在溶液M中的植物细胞失水量的变化情况,植物细胞在M溶液中先失水,一定时间后又吸水。
14.【答案】B
【知识点】被动运输
【解析】【解答】解:A、N在核酸、脂质中都有,A错误;
B、蛋白质的特征性元素是S,如果用同位素标记法进行研究最好选用S,B正确;
C、P在核酸、脂质中都有,C错误;
D、O在糖类,脂质,核酸中都有,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞膜主要成分是蛋白质和脂质(主要是磷脂),含有少量糖类;
2、糖类的元素组成是碳、氢、氧,蛋白质的主要元素是碳、氢、氧、氮,绝大部分含有硫,磷脂的元素组成是碳、氢、氧、氮、磷;
3、蛋白质的特征性元素是S。
15.【答案】B
【知识点】被动运输
【解析】【解答】依题意可知:磷脂双分子层的人工膜中没有蛋白质,也就没有载体蛋白,因此K+不能通过;在加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的多肽)后,K+则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处,说明K+的跨膜运输需要载体蛋白,而加入的少量缬氨霉素则发挥了载体蛋白的作用,所以这种物质通过膜的方式是协助扩散。综上分析,B项正确,A、C、D三项均错误。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出
入细胞
的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
16.【答案】(1)渗出;变大
(2)不变;蔗糖溶液
(3)细胞膜;液泡膜
(4)乙二醇;升高
(5)中央大液泡
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:(1)原生质体体积在 A→B 段变小,说明细胞失水,该段时间内水分从原生质体渗出,细胞液浓度会变大。(2)在1min 后,处于2mol/L 蔗糖溶液中的细胞,原生质体体积不变,说明细胞达到渗透平衡,其细胞液浓度不变,由于细胞壁是全透的,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液。(3)原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,具有选择透过性。(4)在1min后,处于 2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积变大,说明细胞吸水,是由于乙二醇逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度增大,进而引起细胞吸水。(5)发生质壁分离的条件除了细胞内外有浓度差之外,还需要有中央大液泡。
【分析】由图可知,前60s原生质体体积变小,说明细胞失水,60s之后,处在乙二醇溶液中的细胞原生质体体积增大,说明细胞吸水。
17.【答案】(1)协助扩散;自由扩散;主动运输
(2)①;协助扩散;③;主动运输
(3)②;自由扩散
(4)③;主动运输
(5)被动运输
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:(1)分析题图可知:①是顺浓度梯度运输,需要载体、不需要能量,是协助扩散;②是顺浓度梯度运输,不需要载体、不需要能量,是自由扩散;③是逆浓度梯度运输,需要载体、需要能量,是主动运输.(2)由题图可知,物质运输需要载体协助的是①协助扩散、③主动运输(3)②自由扩散,既不需要载体,也不需要能量.(4)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图中的③主动运输.(5)①②运输属于被动运输.
故答案为:(1)协助扩散 自由扩散 主动运输(2)①协助扩散 ③主动运输(3)②自由扩散(4)③主动运输(5)被动运输
【分析】物质跨膜运输的方式是自由扩散、协助扩散、主动运输,自由扩散是由高浓度向低浓度运输,不需要载体和能量;协助扩散是从高浓度向低浓度运输,需要载体、不需要能量;主动运输是由低浓度向高浓度运输,需要载体和能量;自由扩散和协助扩散统称为被动运输.
1 / 1高中生物人教版2019必修一4.1被动运输 同步作业
一、单选题
1.(2019高二上·珠海期中)将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙、丙中均发生渗透作用
B.丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度
C.一段时间后,丙细胞内外水分子的相对数相等
D.在光学显微镜下可观察涨破的乙细胞的膜由一层单位膜组成
【答案】B
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】由图可知甲维持红细胞原有形态,乙吸水涨破,丙红细胞失水皱缩,在甲中没有发生渗透作用,因为红细胞内溶液和外界溶液没有浓度差,A错误。当红细胞内溶液浓度小于外界溶液浓度时会失水皱缩,当红细胞内溶液浓度等于外界溶液时会保持原有形态,当红细胞内溶液浓度大于外界溶液时会吸水涨破,所以丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度,B正确。一段时间后,丙细胞内外水分子数的相对数不相等,细胞内水分子数比细胞外少,C错误。在光学显微镜下不能观察涨破的乙细胞膜的组成,D错误。
【分析】动物细胞的吸水和失水
a.外界溶液浓度<细胞质浓度 细胞吸水膨胀。
b.外界溶液浓度>细胞质浓度 细胞失水皱缩。
c.外界溶液浓度=细胞质浓度 水分进出平衡。
2.(2020高一下·北京期末)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现(  )
A.透析袋胀大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】根据分析透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,所以水会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,而淀粉不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变。
故答案为:A。
【分析】水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输。渗透发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
3.(2020高一上·连云港期末)被动运输的动力是(  )
A.物质的浓度差 B.细胞代谢释放的能量
C.ATP提供的能量 D.该运输方式不需动力
【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】解:被动运输是顺浓度梯度,将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧,动力是浓度差,不需要消耗能量,综上所述,选项BCD错误,A正确,故答案为:A。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
  自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 顺浓度梯度 高浓度→低浓度 逆浓度梯度 低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、N2 甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖进入红细胞 小肠吸收葡萄糖、氨基酸
此外,一般情况下,细胞通过胞吞摄取大分子,通过胞吐排出大分子。
4.(2020高二下·南平期末)图为用洋葱鳞片叶外表皮进行“探究植物细胞的吸水和失水实验的基本操作步骤示意图。下列叙述不正确的是(  )
A.步骤①临时装片要随时保持有水的状态
B.经步骤③处理后可观察到质壁分离,细胞体积变小
C.经步骤⑤处理后中央液泡逐渐变大颜色逐渐变浅
D.步骤②、④、⑥观察到的实验现象形成自身前后对照
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、步骤①临时装片要随时保持有水的状态,以保持细胞活性,A正确;
B、经步骤③处理后可观察到质壁分离,细胞体积变化不明显,B错误;
C、经步骤⑤处理后中央液泡吸水逐渐变大颜色逐渐变浅,C正确;
D、步骤②、④、⑥三次显微镜观察,形成自身前后对照,D正确。
故答案为:B。
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
5.(2019高一上·伊春期末)有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜,但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质出人细胞膜的方式是 (  )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞、胞吐
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】从顺浓度梯度运输知道为被动运输,包括协助扩散和自由扩散;再结合后面无蛋白质无法运输知需要蛋白质才能运输,故为协助扩散。所以ACD错误。
故答案为:B
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输:
  自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
6.(2018高一上·上海月考)从整个细胞来看,组成原生质层的是(  )
①细胞壁 ②细胞膜 ③部分细胞质 ④液泡膜 ⑤液泡
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:成熟的植物细胞具有大的液泡,其液泡膜、细胞膜和两者之间的细胞质构成原生质层,相当于一层半透膜,在外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质层与细胞壁分离而发生质壁分离现象。
故答案为:B
【分析】原生质:细胞内的生命物质,一个动物细胞就是一团原生质.植物细胞除细胞壁以外的部分都是原生质,植物细胞只有细胞壁不是原生质。
原生质层:细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质形成的结构具有选择透过性,相当于半透膜,称作原生质层。
原生质体:专指去除细胞壁的植物细胞,对植物细胞而言,原生质体就是原生质.。
7.(2020高二下·大庆期末)如图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其它条件相同且不变)。下列有关叙述,错误的是(  )
A.3h时,两组幼苗因根细胞失水均已出现萎蔫现象
B.3-6h时,甲组幼苗根系开始吸收K+、NO3-,吸水能力增强
C.6~9h内甲组KNO3溶液的渗透压小于根细胞液的渗透压
D.12h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗死亡
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、3h时,因放在比根细胞浓度大的KNO3溶液中,根细胞失水,两组幼苗重量均低于初始萎蔫鲜重即发生了萎蔫,A正确;
B、0小时的时候,甲组幼苗根系就开始吸收K+、NO3-,B错误;
C、6~9h内甲组幼苗吸水,KNO3溶液的渗透压小于根细胞液的渗透压,C正确;
D、12h后,根据曲线走势,由于甲组根系不断通过主动运输吸收K+、NO3-,从而保持根细胞内外浓度差,使其吸水量大于蒸腾量而有可能超过处理前的鲜重量;乙组放在比根细胞液浓度大很多的KNO3溶液中,根细胞通过渗透作用和蒸腾作用大量失水造成严重萎蔫最后死亡,D正确。
故答案为:B。
【分析】由曲线图可知,甲组幼苗先发生质壁分离,一段时间后自动复原;乙组幼苗质壁分离后不能复原,可能是KNO3溶液浓度过高,细胞大量失水死亡。
8.(2020高一下·合肥开学考)假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物的细胞(细胞液浓度相同)分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后得到如图所示状态(原生质层不再变化)。据图分析下列说法不正确的是(  )
A.实验前蔗糖溶液浓度:c>b>a
B.实验后蔗糖溶液浓度:c=b≥a
C.实验后细胞的吸水能力:丙>乙>甲
D.实验后细胞液浓度:丙>乙>甲
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:根据图中三个细胞质壁分离的程度c>b>a可知,实验前蔗糖溶液浓度应该为c>b>a;且由于失水越多,实验后细胞液浓度越大,吸水能力越强,故实验后细胞的吸水能力为:丙>乙>甲,细胞液浓度为:丙>乙>甲。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】由图可知,a、b、c三个细胞均发生了质壁分离,且c的质壁分离程度最大。
9.(2020高一上·天津期末)下列叙述中,能基于对植物细胞质壁分离原理的理解进行应用的有(  )
①判断成熟植物细胞的死活
②解释农业生产中一次施用化肥过多引起“烧苗”的原因
③估测某细胞的细胞液浓度
④细胞壁与原生质层伸缩性大小比较。
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:①只有活细胞才能发生质壁分离,死细胞是不会发生质壁分离的,所以通过质壁分离实验可以判断成熟植物细胞的死活,①正确;
②质壁分离实验中如果外界溶液浓度过高,就会导致植物过度失水而死亡,所以农业生产中一次施肥过多容易引起“烧苗”现象,②正确;
③质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下,因水分从液泡中流失而出现的原生质层与细胞壁分离的现象。只要膜两侧存在浓度差,膜内高于膜外,植物细胞就可以渗透吸水,反过来细胞就会失水,如果两侧浓度相等,那就是渗透平衡,取决于浓度差,所以通过质壁分离实验可以估测细胞液浓度的大小,③正确;
④当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离,所以质壁分离现象说明细胞壁的伸缩性比原生质层伸缩性小,④正确。
故答案为:D。
【分析】1、质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。2、质壁分离复原:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
10.(2020高一上·西安期末)一个成熟植物细胞相当于一个渗透装置,此渗透装置的半透膜是(  )
A.细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B.细胞膜和液泡膜之间的细胞质
C.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
D.细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】成熟植物细胞中相当于渗透装置的半透膜是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,C符合题意。
故答案为:C
【分析】成熟植物细胞的结构
11.(2019高一下·金华期末)将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.03g/mL蔗糖溶液中,对其吸水量进行测量后绘制了图曲线。下列叙述错误的是(  )
A.实验过程中都存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B.由图推知甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度
C.10min时细胞液的浓度等于外界溶液的浓度
D.0min→4min该细胞的吸水能力逐渐减弱
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】图中显示甲、乙细胞分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中,二者都吸水了,说明细胞均发生了渗透吸水现象,同时也一定存在水分子跨膜运输到细胞外的现象,只是细胞的吸水量大于失水量,A正确;由于甲的吸水量大于乙的吸水量,说明甲和乙的细胞液浓度均大于0.3g/mL,且甲与外界溶液的浓度差大于乙与外界溶液的浓度差,即甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度,B正确;10min时两种细胞的吸水量均达到最大值,可能是细胞壁的限制作用,使两种细胞不能继续吸水,故细胞液的浓度不一定等于外界溶液的浓度,C错误;0min→4min时随着细胞的吸水,细胞液与外界溶液的浓度差减小,故该细胞的吸水能力逐渐减弱,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析曲线图可知:将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液中,甲、乙都吸水,两种细胞体积都会有所增加,甲的吸水量大于乙,推知甲植物细胞液浓度大于乙植物细胞液浓度,据此答题。
12.(2019高一下·电白期末)如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是(  )
A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙
C.甲>乙,且乙<丙 D.甲<乙,且乙>丙
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】水的运输方式是自由扩散,水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输,而水的浓度越高,则溶液中溶质的浓度就越低,所以水运输的方向就是低浓度溶液到高浓度溶液。由于水运输的方向是甲→乙,所以乙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是甲→丙,所以丙细胞液浓度>甲细胞液浓度;由于水运输的方向是乙→丙,所以丙细胞液浓度>乙细胞液浓度。因此,图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙。
故答案为:A。
【分析】1、渗透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。2、细胞间水分流动的方式是渗透作用,动力是浓度差。
13.(2020高二下·南平期末)图甲为渗透装置,半透膜袋内有50mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液图乙为放置在某溶液中植物细胞失水量的变化情况,下列有关叙述不正确的是(  )
A.甲图玻璃管液面上升速率逐渐降低,最终玻璃管液面与清水液面形成一定高度差
B.若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,则玻璃管液面与清水液面的高度差变小
C.图乙中a点植物细胞失水量最大,此时细胞的吸水能力最强
D.图乙中细胞在10min内发生质壁分离,b点后开始自动质壁分离复原
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、甲图中,随着渗透作用的进行,半透明两侧的浓度差缩小,玻璃管液面上升速率逐渐降低,最终玻璃管液面与清水液面形成一定高度差,A正确;
B、若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液,由于淀粉的相对分子量比蔗糖大,相同的质量浓度下,淀粉溶液的物质的量浓度更小,所以玻璃管液面与清水液面的高度差变小,B正确;
C、图乙中a点植物细胞失水量最大,此时细胞液的浓度达到最大,细胞的吸水能力最强,C正确;
D、图乙中细胞在10min内发生质壁分离,a点后,细胞失水量减少,即开始吸水,开始自动质壁分离复原,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;据图甲分析,漏斗内为0.3g/mL的蔗糖溶液,而烧杯内为清水,由于两侧存在浓度差,装置发生渗透作用,导致漏斗内液面上升。2、图乙表示放置在溶液M中的植物细胞失水量的变化情况,植物细胞在M溶液中先失水,一定时间后又吸水。
14.(2019高一下·江苏月考)美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖,他的研究成果是发现了细胞膜专门供水分子进出的通道。要想证实细胞膜上的水通道是否是蛋白质,若用同位素标记法进行研究,最好选(  )
A.N B.S C.P D.O
【答案】B
【知识点】被动运输
【解析】【解答】解:A、N在核酸、脂质中都有,A错误;
B、蛋白质的特征性元素是S,如果用同位素标记法进行研究最好选用S,B正确;
C、P在核酸、脂质中都有,C错误;
D、O在糖类,脂质,核酸中都有,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞膜主要成分是蛋白质和脂质(主要是磷脂),含有少量糖类;
2、糖类的元素组成是碳、氢、氧,蛋白质的主要元素是碳、氢、氧、氮,绝大部分含有硫,磷脂的元素组成是碳、氢、氧、氮、磷;
3、蛋白质的特征性元素是S。
15.(2018高一上·烟台竞赛)实验表明,K+不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人工膜中加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的多肽)时,K+则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处。这种物质通过膜的方式是(  )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞作用
【答案】B
【知识点】被动运输
【解析】【解答】依题意可知:磷脂双分子层的人工膜中没有蛋白质,也就没有载体蛋白,因此K+不能通过;在加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的多肽)后,K+则可以通过膜从高浓度处移向低浓度处,说明K+的跨膜运输需要载体蛋白,而加入的少量缬氨霉素则发挥了载体蛋白的作用,所以这种物质通过膜的方式是协助扩散。综上分析,B项正确,A、C、D三项均错误。
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出
入细胞
的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、甘
油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
二、综合题
16.(2020高一下·合肥开学考)用 2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L
的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体(去除细胞壁的整个植物 细胞)体积的变化情况如下图所示。请据图完成下列问题:
(1)原生质体体积在 A→B 段的变化说明在该段时间内水分从原生质体   ,细胞液浓度   。
(2)在1min 后,处于2mol/L 蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将   ,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了   。
(3)原生质层包括   、   和两层膜之间的细胞质。
(4)在1min后,处于 2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于    逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度   。
(5)并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有   。
【答案】(1)渗出;变大
(2)不变;蔗糖溶液
(3)细胞膜;液泡膜
(4)乙二醇;升高
(5)中央大液泡
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】解:(1)原生质体体积在 A→B 段变小,说明细胞失水,该段时间内水分从原生质体渗出,细胞液浓度会变大。(2)在1min 后,处于2mol/L 蔗糖溶液中的细胞,原生质体体积不变,说明细胞达到渗透平衡,其细胞液浓度不变,由于细胞壁是全透的,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液。(3)原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,具有选择透过性。(4)在1min后,处于 2mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积变大,说明细胞吸水,是由于乙二醇逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度增大,进而引起细胞吸水。(5)发生质壁分离的条件除了细胞内外有浓度差之外,还需要有中央大液泡。
【分析】由图可知,前60s原生质体体积变小,说明细胞失水,60s之后,处在乙二醇溶液中的细胞原生质体体积增大,说明细胞吸水。
17.(2015高一上·汪清月考)图为物质出入细胞的3种方式示意图,请据图回答:
(1)图中的①②③物质出入细胞的方式分别是   、   、   .
(2)物质利用载体出入细胞的运输方式是图[   ]   和[   ]   .
(3)不需要载体又不需要消耗能量的运输方式是图[   ]   .
(4)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图[   ]   .
(5)甲、乙两种运输方式合称为   .
【答案】(1)协助扩散;自由扩散;主动运输
(2)①;协助扩散;③;主动运输
(3)②;自由扩散
(4)③;主动运输
(5)被动运输
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】解:(1)分析题图可知:①是顺浓度梯度运输,需要载体、不需要能量,是协助扩散;②是顺浓度梯度运输,不需要载体、不需要能量,是自由扩散;③是逆浓度梯度运输,需要载体、需要能量,是主动运输.(2)由题图可知,物质运输需要载体协助的是①协助扩散、③主动运输(3)②自由扩散,既不需要载体,也不需要能量.(4)物质从细胞膜低浓度一侧运到高浓度一侧的运输方式是图中的③主动运输.(5)①②运输属于被动运输.
故答案为:(1)协助扩散 自由扩散 主动运输(2)①协助扩散 ③主动运输(3)②自由扩散(4)③主动运输(5)被动运输
【分析】物质跨膜运输的方式是自由扩散、协助扩散、主动运输,自由扩散是由高浓度向低浓度运输,不需要载体和能量;协助扩散是从高浓度向低浓度运输,需要载体、不需要能量;主动运输是由低浓度向高浓度运输,需要载体和能量;自由扩散和协助扩散统称为被动运输.
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