人教版2019高中生物必修1第4章细胞的物质输入和输出本章复习提升练（含答案）

本章复习提升
易混易错练
易错点1　细胞吸水和失水的原理
1.(2024河北沧衡八校联盟期中)图甲是某动物细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,体积(v)与初始体积(v0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定量的250 mmol·L-1的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　)
A.从图甲可见细胞内的NaCl的浓度是150 mmol·L-1
B.图乙中A点细胞失水量最大,此时细胞的体积最小,细胞吸水能力也最弱
C.图乙中B点细胞中液泡体积和细胞液浓度均与O点时相同
D.若该动物细胞长时间处在300 mmol·L-1的NaCl溶液中,可能会因失水过多而死亡
2.(2024湖北省部分学校月考)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法,其原理是把高浓度溶液中的一小液滴放入低溶度溶液中时,液滴下沉;反之则上升。甲与乙两组试管相同且分别编号为1~6号,编号相同的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后,从中取小液滴滴入编号相同的相应乙试管中(如图所示),结果如表所示(注:甲试管内加入适量的甲烯蓝,甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是　(　　)
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
1 mol/L的蔗糖 溶液(mL) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
蒸馏水(mL) 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0
蓝色小液滴 升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升
A.据表格分析,待测植物材料的细胞液浓度介于1.5~2.0 mol/L的蔗糖溶液之间
B.假设上述实验中蓝色液滴均下降,则需适当调高试管中溶液浓度
C.上述实验也可以用等浓度硝酸钾溶液代替蔗糖溶液
D.蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是3号试管中的
易错点2　不能正确理解和应用细胞的质壁分离与复原
3.(2024山东济宁期中)将已发生质壁分离的某植物细胞置于较低浓度的甲物质溶液中,细胞吸水直到发生质壁分离复原。下列叙述错误的是(　　)
A.该植物细胞是具有液泡的活细胞
B.质壁分离复原后,水分子仍可通过被动运输进出细胞
C.在此过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
D.发生质壁分离复原后,细胞液浓度可能高于外界溶液浓度
4.(2024北京顺义一中阶段练习)用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列解释不合理的是(　　)
A.ab段细胞发生质壁分离后自动复原,原因是乙二醇分子可扩散进入细胞
B.ac段下降的原因是水从原生质体渗出
C.cd段细胞液浓度基本与外界溶液浓度相等,细胞壁和原生质层之间充满了蔗糖溶液
D.上述实验材料取自植物根尖分生区,原因是该处细胞代谢旺盛
易错点3　不能正确判断物质跨膜运输的方式
5.(2024河北沧州月考)图为小肠绒毛上皮细胞吸收和排出部分物质的过程示意图,下列相关叙述错误的是(　　)
A.果糖进入小肠上皮细胞的方式是协助扩散
B.葡萄糖通过协助扩散进出小肠上皮细胞
C.Na+运出小肠上皮细胞的方式是主动运输
D.ATP的含量影响葡萄糖进入小肠上皮细胞
6.(2024河南济源四中开学考)将水稻、番茄幼苗分别放在含Mg2+、Ca2+和Si的培养液中,一段时间后,发现番茄培养液中Mg2+、Ca2+浓度下降,而水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,下列叙述正确的是(　　)
A.水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,是水稻细胞外排离子的结果
B.植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用
C.番茄对Mg2+、Ca2+需要量较大,而对Si需要量较小
D.此实验说明植物根细胞对离子的吸收差异取决于培养液中离子的浓度
易错点4　物质跨膜运输的影响因素
7.(2024湖南省部分学校期末联考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如图,据此不能得出的推论是(　　)
A.离子以协助扩散方式通过人工膜
B.生物膜上存在着特殊的输送水分子的通道
C.生物膜对K+、Na+、Cl-的透过具有选择性
D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
答案与分层梯度式解析
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易混易错练
1.D 2.B 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A
1.D　分析图甲:
150 mmol·L-1NaCl溶液中,v/v0=1,即该溶液浓度=细胞质浓度,但由于细胞质中还有其他离子,故不能说明细胞内的NaCl的浓度是150 mmol·L-1,A错误。若该动物细胞长时间处在300 mmol·L-1的NaCl溶液中(失水状态),可能会因失水过多而死亡,D正确。图乙中A点细胞失水量最大,细胞体积最小,细胞液浓度最大,细胞吸水能力最强,B错误。由图乙可知,植物在KNO3溶液中可发生质壁分离后自动复原,KNO3溶液中的K+和N可被吸收进入细胞,则B点时细胞液浓度比初始浓度(O点时)大,C错误。
2.B　本实验的实验原理:甲试管溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水→甲试管溶液浓度升高(此时甲试管溶液浓度>乙试管溶液浓度)→取甲中小液滴滴入乙试管→蓝色小液滴下降;反之,蓝色小液滴上升。根据实验原理可知,蓝色小液滴下降,说明植物细胞吸水,即试管中溶液浓度均低于细胞液浓度,则需适当调高试管中溶液浓度,B正确。K+和N可进入植物细胞,无法用KNO3测定细胞液浓度,C错误。蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,即细胞都吸水,试管中溶液浓度越低,细胞吸水越多,小液滴的浓度越高,小液滴下降速度越快,即下降最快的是1号试管中的,D错误。1~6号试管中蔗糖溶液的浓度逐渐升高,1~3号试管中小液滴下降,4~5号试管中小液滴上升,而每个试管中均放入了蔗糖溶液和蒸馏水,则植物材料的细胞液浓度介于0.15~0.2 mol·L-1的蔗糖溶液之间,A错误。
3.C　死细胞的原生质层失去选择透过性,能发生质壁分离及复原的细胞是具有液泡的活细胞,A正确;质壁分离复原后,水分子仍可通过被动运输(自由扩散、协助扩散)进出细胞,达到渗透平衡后,水分子进出量相等,B正确;质壁分离复原时,植物细胞不断吸水使细胞液浓度变小,细胞的吸水能力逐渐减弱,C错误;质壁分离复原后,有细胞壁阻挡原生质体继续扩大,故细胞液浓度可能高于外界溶液浓度,D正确。
4.D　植物根尖分生区细胞不具有大液泡,不能作为观察质壁分离和复原的材料,D错误。
对题图ab段进行分析:
对题图ac段进行分析:原生质体体积减小→细胞失水,B正确。对题图cd段进行分析:原生质体体积基本不变→达到渗透平衡(细胞已发生质壁分离)→细胞液浓度与外界溶液浓度基本相等,细胞壁和原生质层之间充满了外界溶液(蔗糖溶液),C正确。
易错分析　(1)应选用具有大液泡的活的成熟植物细胞进行质壁分离和复原实验。
　　(2)质壁分离后达到平衡状态时,细胞液浓度基本等于外界溶液浓度;复原过程中,受细胞壁限制,细胞吸水速度在后期减慢,最终原生质层不再变化并不意味着细胞内外不存在浓度差。
　　(3)相同细胞置于不同浓度的某种溶液中时,浓度差越大渗透速率越快。
　　(4)原生质体体积的变化主要是水分子进出造成的。若溶液的溶质可进入细胞,则植物细胞处于较高浓度该种溶液中(细胞保持活性),可发生质壁分离和自动复原现象。
5.B　分析题图,如下所示:
6.C　培养液中某离子浓度<初始浓度→植物吸收该离子的速度>吸收水的速度;培养液中某离子浓度>初始浓度→植物吸收该离子的速度<吸收水的速度,而不是植物外排该离子。水稻培养液中Mg2+、Ca2+浓度升高,是水稻吸收Mg2+、Ca2+的速度小于吸收水的速度的结果,A错误。植物根成熟区细胞吸收矿质元素离子的方式为主动运输,B错误。水稻和番茄对Mg2+、Ca2+、Si的吸收方式都是主动运输,其吸收差异取决于根细胞膜上运输相应离子的载体数量与细胞呼吸产生的能量,D错误。
7.A　协助扩散需要转运蛋白协助,人工膜没有蛋白质,说明离子通过人工膜的方式不属于协助扩散,A符合题意;根据题图可知,生物膜对H2O的通透性大于人工膜,说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质,如特殊的输送水分子的通道,B不符合题意;生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同,说明生物膜对K+、Na+、Cl-的透过具有选择性,C不符合题意;图中人工膜对不同分子的通透性不同,可见分子的大小影响其通过人工膜的速率,D不符合题意。
归纳总结　跨膜运输速率的主要影响因素
　　(1)自由扩散:膜两侧物质浓度差。
　　(2)协助扩散:膜上的转运蛋白(种类、数量)和膜两侧物质浓度差。
　　(3)主动运输:膜上的载体蛋白(种类、数量)和能量供应。
　　(4)胞吞和胞吐:能量供应。