3.3物质通过多种方式出入细胞（含解析）——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一课时分层练

3.3物质通过多种方式出入细胞
——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一
课时分层练
【夯实基础】
知识点1 被动转运不需要消耗能量
1.采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是( )
A.用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态
C.为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D.实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
2.某同学向玻片上滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，在显微镜下观察到某时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的质壁分离现象如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.图中①表示细胞膜 B.质壁分离过程中图中②的颜色在变深
C.质壁分离过程中图中②的体积在变小 D.本实验利用了自身前后对照的方法
知识点2 主动转运需要载体蛋白，并且消耗能量
3.如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述，错误的是( )
A.进入细胞需要能量 B.转运具有方向性
C.进出细胞的方式相同 D.运输需要不同的载体
4.图中①~④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是( )
A.②转运物质的速率比①更快
B.③是细胞最重要的吸收和排出物质的方式
C.温度对图①②方式不会造成影响
D.④被细胞摄入的物质一定是大分子或颗粒性物质
知识点3 有些物质通过胞吞、胞吐进出细胞
5.如图甲曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，图乙表示大分子物质进行胞吞和胞吐的过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲中的a方式运输的物质可能是O2、甘油和酒精
B.图甲b曲线所示方式和图乙过程均需要消耗能量
C.图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白的数量
D.图乙过程的顺利进行依赖于细胞膜具有一定的流动性
6.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是( )
A.该过程以膜的流动性为基础
B.该过程需要细胞膜表面受体的识别作用
C.Na+、K+等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运
D.受体介导的胞吞过程需要供能
【能力提升】
7.如图是不同物质进出细胞的运输速率与影响因素关系图，有关分析正确的是( )
A.①③⑤只能表示自由扩散
B.②④⑥最大速率的限制因素相同
C.水的转运可以是⑤，也可以是⑥
D.葡萄糖的转运可以是②，也可以是⑥
8.某同学在“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原”实验中，根据观察到的实验现象绘制出如图的细胞图像。下列相关分析错误的是( )
A.在显微镜下可观察到细胞中的大液泡叶绿体
B.X→Y的变化为质壁分离，Y→X的变化为质壁分离的复原
C.b过程后，细胞液浓度可能等于外界溶液浓度
D.水分子以被动转运方式进出该表皮细胞，此时细胞Y的吸水能力大于细胞X
9.如表为甲同学用某浓度KNO3溶液进行质壁分离实验时所测得的数据，下图为乙同学用另一浓度的KNO3溶液进行质壁分离实验时所绘制的曲线图。下列分析错误的是( )
时间（min） 2 4 6 8 10
原生质体的相对大小 90% 60% 30% 30% 30%
A.乙同学的实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度不一定等于外界溶液浓度
B.乙同学的实验进行到T1时质壁分离正在复原，此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
C.甲同学实验进行到8min时质壁分离达到平衡，滴加清水后发生质壁分离复原
D.甲同学所用溶液浓度要大于乙同学
10.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是观察质壁分离与复原现象的理想材料。下表是某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同浓度的蔗糖溶液中观察质壁分离和复原现象的结果。据表分析，下列叙述中最合理的是( )
蔗糖溶液质量浓度（g/mL）
0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
是否发生质壁分离现象 - - + +++ ++++
滴加清水后是否复原 - - + + -
注：“-”表示不发生，“+”表示发生，且“+”越多表示发生程度越大。
A.当蔗糖溶液质量浓度为0.35g/mL时，无水分子进出细胞
B.该细胞的细胞液浓度相当于0.35~0.40g/mL的蔗糖溶液浓度
C.质壁分离过程中该细胞的液泡颜色逐渐变深，复原后颜色完全恢复至原态
D.质量浓度为0.50g/mL的蔗糖溶液较适合用于观察质壁分离和复原现象
11.如图为物质进出细胞的方式示意图，已知物质进出细胞的方式有胞吞、胞吐、自由扩散、易化扩散和主动转运已知B为大分子物质，②不消耗ATP，下列叙述中不正确的是( )
A.①可表示主动转运
B.⑤或⑥可表示自由扩散
C.③④两种方式都与细胞膜的流动性有关
D.唾液腺分必睡液淀粉酶可用①过程表示
12.下列关于物质X跨膜运输的描述，错误的是( )
A.如果X跨膜运输的方式是自由扩散，则在一定范围内，其运输速率与物质在膜内外的浓度差成正比
B.如果X是葡萄糖，则在顺浓度梯度的情况下可通过易化扩散进入细胞
C.如果X（氧气除外）跨膜运输的方式是被动转运，则其运输速率与氧气浓度无关
D.如果X是脂溶性小分子物质，其跨膜运输的方式一般是易化扩散
13.下列对胞吞和胞吐的有关叙述，正确的是( )
A.变形虫通过胞吞摄取水中的食物粒时，不需要膜上蛋白质参与
B.蛋白质进入细胞核是以胞吞的方式进行的
C.胞吞和胞吐的物质可以是固体或液体
D.胞吞和胞吐不需要消耗能量
14.下列与胞吞和胞吐有关的叙述，错误的是( )
A.细胞对大分子的胞吞没有选择性
B.胞吞和胞吐过程涉及细胞膜成分的更新
C.胞吞和胞吐的物质可以是大分子，也可以是小分子
D.能进行胞吞和胞吐的生物可以是细胞生物，不可以是病毒
【综合素养】
15.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_______的分离，后者的结构包括_______(填编号)、液泡膜以及二者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是_______；若将其置于1mol/L的KNO3溶液中，发生的现象是_______。
(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是_______。
(4)将形状、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_________(填“高”或“低”)。
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__________(填“升高”或“降低”)。
③甲~戊蔗糖溶液中，浓度最大的是________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：B错，在观察细胞的质壁分离实验中，用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小以及原生质层的位置，不需要使用高倍镜；C错，为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次，洋葱鳞片叶外表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中；D错，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中有紫色大液泡，若实验观察到许多无色细胞，这些无色细胞不是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。
2.答案：A
解析：图中①表示细胞壁，A错误；质壁分离过程中细胞失水，图中②（原生质体）的颜色在变深，B正确；质壁分离过程中细胞失水，图中②（原生质体）的体积在变小，C正确；本实验通过观察滴加蔗糖溶液后细胞的变化来探究植物细胞的质壁分离现象，利用了自身前后对照的方法，D正确。
3.答案：C
解析：A、由图示可知，铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输，需要载体，消耗能量，A正确；
B、铜离子转运具有方向性，B正确；
C、铜离子进入细胞是主动运输，运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体，然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞，C错误；
D、由图示可知进入细胞需要膜蛋白1协助，运出细胞需要膜蛋白2协助，D正确。
故选：C。
4.答案：B
解析：②转运物质的方式为自由扩散，①为易化扩散，一般而言，①的转运速率更快，A错误；细胞最重要的吸收和排出物质的方式是主动转运，因为主动转运能根据细胞需要吸收营养物质，对应图③，B正确；温度可以影响分子的运动，进而影响膜的流动性，而流动性是细胞膜选择透过性的基础，故温度对图①②方式均会造成影响，C错误；④为胞吞，能胞吞的物质不一定是大分子物质，如神经递质被回收到突触小泡也能以胞吞的形式进行，D错误。
5.答案：B
解析：分析题图可知，图甲a曲线表示自由扩散，运输的物质可以是O2、甘油、酒精等，A正确。图甲b曲线代表的转运方式与被转运分子的浓度有关，且有最大转运速率，可能是易化扩散或主动转运，易化扩散不需要消耗能量；图乙的胞吞和胞吐均需要消耗能量，B错误。图甲中b曲线达到最大转运速率后的限制因素可能是转运蛋白数量，C正确。图乙胞吞和胞吐的顺利进行依赖细胞膜的流动性，D正确。
6.答案：C
解析：胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础，A正确；由题中信息可知，该过程主要用于摄取特殊的生物大分子，需要细胞膜表面受体的识别作用，B正确；Na+、K+等无机盐离子一般通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜转运，C错误；受体介导的胞吞过程需要消耗能量，D正确。
7.答案：D
解析：①曲线中，物质运输速率与物质浓度成正比，表示自由扩散。②曲线中，在一定浓度范围内，随着物质浓度增加，物质运输速率增加，但达到一定程度后运输速率不再增加，可能是受到转运蛋白数量的限制，表示协助扩散；也可能是受到载体蛋白数量、能量供应的影响，表示主动运输。③曲线中的能量变化不会影响运输速率，表示被动运输（自由扩散或协助扩散）。④曲线中，物质运输速率在一定范围内随着能量的增加而增加，超过一定范围后，物质运输速率不再增加，可能是受到载体蛋白数量的影响，表示主动运输。⑤曲线中，物质运输速率和转运蛋白数量无关，表示自由扩散。⑥曲线中，物质运输速率在一定范围内随载体蛋白数量的增加而增加，超过一定范围后，物质运输速率不再增加，可能是受到物质浓度的影响，表示协助扩散；也可能是受到能量供应的影响，表示主动运输。水的协助扩散依赖通道蛋白而不是载体蛋白，不可以是⑥，C错误；葡萄糖的转运方式可以是协助扩散（人体红细胞吸收葡萄糖），也可以是主动运输（小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖），D正确。
8.答案：A
解析：洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，A错误；图中X→Y的过程发生原生质体收缩，发生质壁分离，Y→X的过程发生原生质体恢复，即质壁分离的复原，B正确；当洋葱鳞片叶外表皮细胞经b过程复原后，此时细胞液浓度可能等于外界溶液浓度，也可能大于外界溶液浓度，C正确；水分子通过细胞膜的方式是被动转运，发生a过程细胞失水后，细胞Y的细胞液浓度增大，吸水能力增强，此时细胞Y的吸水能力大于细胞X,D正确。
9.答案：C
解析：乙同学在实验进行到T2时观察不到质壁分离现象，此时细胞液浓度可能等于或大于外界溶液浓度，A正确；乙同学在实验进行到T1时，细胞质壁分离正在复原，所以此时细胞液浓度大于外界溶液浓度，B正确；甲同学实验进行到6min后，由于KNO3溶液浓度过高，细胞已经死亡，不能发生质壁分离复原，C错误；乙同学所做实验结果发生了质壁分离复原，甲同学所做实验未出现质壁分离复原现象，说明细胞死亡，所以甲同学所用溶液浓度要大于乙同学，D正确。
10.答案：B
解析：本题考查质壁分离与复原。蔗糖溶液质量浓度为0.35g/mL时，细胞没有发生质壁分离，此时细胞可能吸水，也可能水分子进出细胞达到动态平衡，A错误；蔗糖溶液质量浓度为0.35g/mL时不发生质壁分离，浓度为0.40g/mL时发生质壁分离，因此该细胞的细胞液浓度相当于0.35~0.40g/mL的蔗糖溶液浓度，B正确；质壁分离过程中液泡颜色逐渐变深，复原后颜色因细胞吸水而略有变浅，C错误；当蔗糖溶液质量浓度为0.50g/mL时，虽然质壁分离程度非常明显，但细胞已过度失水而无法复原，D错误。
11.答案：D
解析：据题干信息和题图分析可知，①可表示主动转运，A正确；②不消耗ATP，是被动转运，⑤或⑥可表示自由扩散，B正确；③④两种方式是胞吞和胞吐，都与细胞膜的流动性有关，C正确；唾液淀粉酶属于分泌蛋白，唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶属于胞吐，可用③或④过程表示，D错误。
12.答案：D
解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，因此脂溶性的小分子物质的跨膜运输方式一般是自由扩散，D错误。
13.答案：C
解析：胞吞过程需要膜上蛋白质的参与，A错误；蛋白质通过核孔进入细胞核，不属于胞吞，B错误；胞吞和胞吐过程需要消耗能量，D错误。
14.答案：A
解析：胞吞需要膜上蛋白质的参与，细胞对大分子的胞吞有选择性，A错误。病毒无细胞结构，不能进行胞吞和胞吐，D正确。
15.答案：(1)原生质层；2
(2)细胞发生质壁分离；细胞发生质壁分离后又自动复原
(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；③乙
解析： (1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；原生质层包括[2]细胞膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞因渗透失水会发生质壁分离现象；若将其放入1mol/L的KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，因植物细胞能主动吸收K+和，一段时间后随着细胞液浓度增大，细胞渗透吸水，可看到细胞质壁分离的自动复原。
(3)根据题意和图示分析可知，图b中的细胞可能处于正在发生质壁分离的状态，也可能处于质壁分离平衡的状态，还可能处于质壁分离复原的状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有小于、等于或大于三种可能。
（4）①根据柱状图数据可知，在甲蔗糖溶液中，红心萝卜A的质量没有变化，甲溶液是红心萝卜A细胞液的等渗溶液，而红心萝卜B的质量减小，说明红心萝卜B细胞失水，所以红心萝卜A的细胞液浓度大于红心萝卜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吸水，其细胞液浓度降低。③据图可知，红心萝卜A和B在乙蔗糖溶液中质量减少均最多，说明在此蔗糖溶液中两者失水均最多，可推测乙蔗糖溶液的浓度最高。
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