高中生物人教必修1水平测试：第4章 细胞的物质输入和输出 测试（含解析）

生物学 必修1［RJ］（不定项）
高中生物人教必修1水平测试
第4章　细胞的物质输入和输出
一、单项选择题（每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1.某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，撕取外表皮制作临时装片，先在清水中观察（图甲），然后将清水换成0.3 g/mL蔗糖溶液并观察（图乙）。下列叙述不正确的是（　　）
A.甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁
B.从甲到乙是由于细胞所处溶液浓度低于细胞液浓度
C.乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液
D.a、c处存在紫色物质
答案　B
解析　图甲中细胞存在于清水中，此时细胞会渗透吸水，但存在细胞壁的限制，使得原生质层紧贴细胞壁，A正确；从甲到乙是由于细胞所处溶液浓度高于细胞液浓度，发生了质壁分离的现象，B错误；图乙是细胞的质壁分离现象，此时细胞壁以内，原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液，C正确；图甲与图乙中，a和c都因含有色素而呈现紫色，D正确。
2.将家兔红细胞甲、乙、丙分别置于三种不同浓度（a、b、c）的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子出入的多少，已知实验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等）。下列叙述正确的是（　　）
A.据图可知，三种溶液浓度aB.当甲细胞达到平衡后，细胞内部液体浓度甲>乙
C.若丙换成洋葱表皮细胞，则其会涨破
D.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出
答案　B
解析　外界溶液浓度越大，细胞失水越多，由此结合题干和图可知，三种溶液浓度c乙，B正确；洋葱表皮细胞细胞膜外有细胞壁，细胞壁对细胞起支持和保护作用，因此洋葱表皮细胞吸水不会涨破，C错误；光学显微镜下可观察到细胞体积的变化，不能观察到水分子的进出，D错误。
3.取某一红色花冠的两个大小相同、生理状态相似的花瓣，将它们分别放置在甲、乙溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述错误的是（　　）
A.图1中甲溶液中细胞失水量曲线和图2中曲线Ⅱ对应
B.花冠细胞在乙溶液中发生质壁分离和自动复原现象
C.4分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率小于在甲溶液中的失水速率
D.甲、乙两种溶液的浓度一定不同，溶质种类也一定不同
答案　D
解析　花冠细胞在图1中甲溶液中发生质壁分离，因此液泡的体积变小，与图2中曲线Ⅱ相符，A正确；花冠细胞在图1中乙溶液中先发生质壁分离后复原，B正确；从图1中可看出，4分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率小于在甲溶液中的失水速率，C正确；两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同，但是浓度可能相同，甲溶液中的溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，D错误。
4.利用反渗透法可将海水与淡水分隔开，对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中，原理如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.淡化膜是一种选择透过性膜，可让水分子透过而其他物质不能透过
B.通过加压，海水侧的水分子会穿过淡化膜形成淡水
C.若撤去压力，则淡水侧的水分子会向海水侧转移
D.当海水渗透压和海水侧所加压力相等时，淡化膜两侧水分转移达到平衡
答案　A
解析　淡化膜是一种半透膜，可让水分子透过而其他物质不能透过，但不是选择透过性膜，A错误；若撤去压力，由于海水侧渗透压高，淡水侧的水分子会向海水侧转移，C正确；当海水渗透压和海水侧所加压力相等时，淡化膜两侧水分移动达到平衡，D正确。
5.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
答案　C
解析　分析曲线图甲：方式a只与浓度有关，且与浓度呈正相关，属于自由扩散，方式b除了与浓度相关外，还与转运蛋白数量或能量有关，属于协助扩散或主动运输，A正确；图甲中方式b除了与浓度相关外，还与转运蛋白数量或能量有关，B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错误；胞吞和胞吐都需要消耗ATP，D正确。
6.下列关于细胞吸水和失水的叙述，错误的是（　　）
A.红细胞去除膜蛋白后水的运输速率降低
B.细菌具有细胞壁，可以用它观察到质壁分离现象
C.水分子以协助扩散的形式进入细胞时不与通道蛋白结合
D.原生质层与细胞壁伸缩性的差异是发生质壁分离的重要条件
答案　B
解析　水主要是通过通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞的，故去除膜蛋白后水的运输速率降低，A正确；质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离，细菌无大液泡，故不能用其观察质壁分离现象，B错误；水分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C正确。
7.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验，下列有关该实验的叙述，正确的是（　　）
①该实验可用来探究洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度　②质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱　③质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐变浅　④蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
答案　D
8.关于物质出入细胞的方式，下列描述错误的是（　　）
A.同一种物质可能以不同方式进出同一细胞
B.消耗能量的物质运输一定需要转运蛋白参与
C.自由扩散和协助扩散只能顺浓度梯度进行
D.主动运输和胞吞、胞吐均需要膜蛋白参与
答案　B
解析　大分子物质以胞吞、胞吐形式进出细胞时需要消耗能量，但不需要转运蛋白参与，B错误；自由扩散和协助扩散都属于被动运输，只能顺浓度梯度进行，C正确；主动运输需要载体蛋白协助，胞吞、胞吐需要膜蛋白的参与，D正确。
9.下图为神经细胞膜部分结构与功能的示意图，依据此图作出的判断，错误的是（　　）
A.图上两种转运蛋白对离子运输都具有选择性
B.细胞膜上钠－钾泵转运离子时会发生构象变化
C.细胞膜上钠－钾泵同时具有运输和催化的功能
D.神经细胞内K＋外流和细胞外Na＋内流均消耗ATP
答案　D
解析　由题可知细胞内K＋浓度高，细胞外Na＋浓度高，则细胞内K＋外流，细胞外Na＋内流都是顺浓度梯度运输，为协助扩散，均不消耗ATP，D错误。
10.气孔开放的无机离子吸收学说认为：保卫细胞可逆浓度梯度将H＋运出细胞，从而驱动无机离子进入细胞，使细胞液渗透压升高，细胞吸水，气孔张开，用电子探针微量分析仪测量证明，K＋在开放或关闭的气孔中流动。下列叙述正确的是（　　）
A.H＋运出保卫细胞需要细胞代谢供能
B.据无机离子吸收学说推断，保卫细胞吸水会导致气孔关闭
C.在蔗糖等渗溶液中无水分子进出保卫细胞，气孔开放度不变
D.抑制K＋进入保卫细胞会降低植物对干旱环境的适应能力
答案　A
解析　根据题意显示，保卫细胞可逆浓度梯度将H＋运出细胞，显然H＋运出细胞的方式是主动运输，该过程需要细胞代谢供能，A正确；据无机离子吸收学说认为，保卫细胞可逆浓度梯度将H＋运出细胞，从而驱动无机离子进入细胞，使细胞液渗透压升高，进而促进细胞吸水，气孔张开，B错误；在蔗糖等渗溶液中水分子进出细胞的量应该是相等的，由此推测保卫细胞细胞液渗透压几乎无变化，因此气孔开放度变化不大，C错误；抑制K＋进入保卫细胞会使保卫细胞细胞液渗透压下降，不利于保卫细胞吸水，气孔关闭，则会增强植物对干旱环境的适应能力，D错误。
11.甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是（　　）
A.甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点
B.图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行
C.图乙所示的细胞可能是红细胞
D.婴幼儿肠道细胞吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示
答案　C
解析　甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体蛋白的协助，A错误；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行，B错误；婴幼儿肠道细胞吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，与图乙不符，D错误。
12.在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。下列叙述错误的是（　　）
A.附着在内质网上的核糖体参与了蛋白分解酶的合成
B.“吃掉”肠壁组织细胞时，首先是肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合
C.包围着肠壁组织细胞的细胞膜内陷形成囊泡，在变形虫细胞内肠壁组织细胞可以被溶酶体降解
D.变形虫的胞吞与胞吐过程不需要消耗细胞呼吸所释放的能量
答案　D
解析　蛋白分解酶属于分泌蛋白，由附着在内质网上的核糖体参与合成，A正确；胞吞与胞吐都要消耗能量，D错误。
二、不定项选择题（每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求）
13.胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素。在观察细胞质壁分离及复原实验中，可用高浓度的胭脂红溶液作为外界溶液，观察无色洋葱鳞片叶表皮细胞的变化。下列有关叙述正确的是（　　）
A.细胞刚发生质壁分离时，细胞的液泡为无色
B.若细胞发生质壁分离复原，则细胞内的无色区域变小
C.处于质壁分离状态细胞的细胞液浓度一定小于外界溶液的浓度
D.当用清水处理，质壁分离不能复原时，细胞内可能出现了红色区域
答案　AD
解析　胭脂红是大分子物质，不能透过生物膜，细胞刚发生质壁分离时，细胞的液泡为无色，A正确；若细胞发生质壁分离复原，细胞吸水，液泡变大，所以细胞内的无色区域变大，B错误；处于质壁分离状态的细胞，在质壁分离过程中细胞液浓度小于外界溶液的浓度，而在质壁分离复原过程中细胞液浓度大于外界溶液的浓度，在达到渗透平衡时，细胞液浓度与外界溶液浓度相等，C错误；当质壁分离不能复原时，说明细胞已失活，原生质层的选择透过性被破坏，所以细胞内可能会出现红色区域，D正确。
14.正常情况下，哺乳动物内质网中的钙离子浓度高于细胞质基质。TMCO1是一种特殊的内质网膜蛋白，当内质网腔中钙离子浓度高出正常水平时，TMCO1可形成钙离子通道将钙离子排出。一旦内质网腔中钙离子浓度降到正常水平，TMCO1形成的钙离子通道就会随之解体消失。下列叙述不正确的是（　　）
A.TMCO1形成的钙离子通道可能普遍存在于细胞中的各种膜上
B.钙离子进出内质网都通过TMCO1形成的钙离子通道，且不需要消耗能量
C.内质网内外钙离子浓度相等是诱导TMCO1形成的钙离子通道消失的前提
D.抑制TMCO1活性，则内质网腔中钙离子浓度可能降低
答案　ABCD
解析　分析题干信息“TMCO1是一种特殊的内质网膜蛋白”，说明TMCO1形成的钙离子通道可能只存在于哺乳动物内质网膜上，A错误；哺乳动物内质网中的钙离子浓度高于细胞质基质，钙离子排出内质网是顺浓度梯度的协助扩散，不需要消耗能量，钙离子进入内质网是逆浓度梯度的主动运输，需要消耗能量，内质网腔中钙离子浓度降到正常水平是诱导TMCO1形成的钙离子通道消失的前提，此时内质网中的钙离子浓度高于细胞质基质，B、C错误；内质网腔中的钙离子排出内质网需要通过TMCO1形成的钙离子通道，抑制TMCO1活性，则内质网腔中钙离子浓度可能过高，D错误。
15.下列关于物质运输的说法错误的是（　　）
A.协助扩散的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白
B.协助物质运输的蛋白质都有特异性
C.影响主动运输的因素只有能量
D.主动运输过程中离子与载体蛋白结合后，载体蛋白会自动的发生结构变化
答案　CD
解析　主动运输过程中离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化。
16.物质进出细胞的方式有被动运输、主动运输和囊泡运输（胞吞和胞吐）。下列有关物质进出细胞方式的判断，错误的是（　　）
A.依据是否消耗能量，只要运输过程中耗能就是主动运输
B.依据物质浓度梯度，顺浓度梯度的运输一定是自由扩散
C.依据是否需要载体蛋白，需要载体蛋白的运输就是协助扩散
D.依据是否形成囊泡，利用囊泡的运输就是胞吞或胞吐
答案　ABC
三、非选择题
17.用2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体（除去细胞壁的整个植物细胞）体积的变化情况如图所示。请据图回答：
（1）原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时间内水分从原生质体　　　　，细胞液浓度将会　　　　。
（2）在1分钟后，处于2 mol·L－1蔗糖溶液中的细胞，其细胞液浓度将会　　　　，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了　　　　。
（3）原生质层包括　　　　、　　　　、　　　　　。
（4）在1分钟后，处于2 mol·L－1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　两层膜之间的细胞质
（4）乙二醇　变大
（5）大液泡
18.下图是局部细胞膜的结构模型和物质跨膜运输的方式示意图，其中甲、乙代表物质或结构，①②③④分别代表物质运输的方式，请仔细观察图示，分析回答有关问题。
（1）动物细胞吸水膨胀时，图中甲的厚度会　　　　（填“变小”“变大”或“不变”），这说明生物膜具有　　　　　　　　。
（2）大麦、甜菜和番茄等能耐受较高盐浓度，是因为一方面将吸收的盐离子积累在液泡中，这些无机盐进入液泡的方式为[　　]　　　　；另一方面，通过产生可溶性糖、甜菜碱等物质，使细胞质的渗透压　　　　，从而防止脱水。施加某种毒素后，番茄对无机盐离子的吸收明显减少，最可能的原因是该毒素抑制了番茄细胞的　　　　　　　　。
（3）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，结果如下图所示，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　　　　。
答案　（1）变小　一定的流动性
（2）④　主动运输　升高　细胞呼吸
（3）①高　②降低
解析　分析题图，①过程不需要转运蛋白和能量，物质从高浓度到低浓度，属于自由扩散；②③过程需要膜转运蛋白的协助，不需要能量，物质从高浓度到低浓度，属于协助扩散；④过程需要载体蛋白和能量，物质从低浓度到高浓度，属于主动运输。
（2）大麦、甜菜和番茄等通过④主动运输方式吸收无机盐，将吸收的盐离子积累在液泡中，增大了细胞液的浓度，另一方面，通过产生可溶性糖、甜菜碱等物质，使细胞质的渗透压升高，有利于根细胞的吸水，故它们能耐受较高盐浓度的环境；番茄对无机盐离子的吸收方式是主动运输，主动运输需要能量，施加某种毒素后，番茄对无机盐离子的吸收明显减少，最可能的原因是该毒素抑制了番茄细胞的细胞呼吸，导致供能减少。
（3）①由于吸水时（丙蔗糖溶液中）红心萝卜A的重量变化大于红心萝卜B的重量变化，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，红心萝卜A吸水，一段时间后其细胞液浓度降低。
19.物质通过细胞膜进出细胞的方式多种多样，细胞膜对很多物质的出入具有选择性。下图为小肠上皮细胞吸收相关物质的过程，请回答相关问题：
（1）图中葡萄糖进入细胞的运输方式是　　　　判断依据是　　　　　　　　　。
（2）从细胞膜的结构分析，由于　　　　　　　　的原因，水分子通过自由扩散进出细胞时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是　　　　。
（3）水分子存在两种跨膜运输机制：一种是自由扩散，另一种是通过水通道蛋白运输。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的主要吸水方式，进行了如下实验。
步骤 相关操作
1 甲组：肾小管上皮细胞＋生理盐水配制的HgCl2溶液乙组：肾小管上皮细胞＋等量的生理盐水
2 将甲、乙两组细胞制成装片，　　　　，显微镜观察
3 统计一段时间内的细胞破裂数目
注：Hg2＋能显著抑制水通道蛋白的活性。
①步骤2中横线处的具体操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②实验结果及结论分析：
若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明　　　　　　　　　　　　　；若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组，说明　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）主动运输　葡萄糖进入细胞是逆浓度梯度的，且需要载体蛋白协助
（2）磷脂双分子层内部具有疏水性　协助扩散
（3）①在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸吸引，重复多次
②水分子进入肾小管上皮细胞的主要方式为自由扩散　水分子进入肾小管上皮细胞的主要方式为协助扩散
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