课时训练11 物质跨膜运输的实例
1.下图为渗透装置示意图,一段时间后出现的现象不包括( )
A.漏斗内的液面升高
B.有些水分子由蔗糖溶液通过半透膜进入清水
C.有些水分子由清水通过半透膜进入蔗糖溶液
D.半透膜两侧的溶液浓度相等
答案:D
解析:蔗糖溶液的浓度大于清水,通过渗透作用由清水进入蔗糖溶液的水分子数较多,从而导致液面升高。通过半透膜,水分子会进行双向热运动。由于蔗糖分子不能通过半透膜,所以清水的浓度始终低于蔗糖溶液。
2.下列属于渗透作用的是( )
A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层 D.水分子通过原生质层
答案:D
解析:渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,所以只有D项是渗透作用。
3.将人的红细胞放入4 ℃的蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( )
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
答案:C
解析:将人的红细胞放入4℃的蒸馏水中,红细胞会因大量蒸馏水进入而破裂;红细胞膜是脂溶性的;人的红细胞没有液泡;低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。
4.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是( )
答案:C
5.下列说法中,属于植物细胞发生质壁分离的原因的是 ( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度 ②细胞液浓度小于外界溶液浓度 ③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.②④ B.①④ C.②③ D.③④
答案:A
解析:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,由于原生质层伸缩性大于细胞壁,所以发生质壁分离。
6.观察植物细胞的质壁分离和复原,常用紫色洋葱表皮细胞作为实验材料,实验效果比较好,这是因为( )
A.只有紫色洋葱表皮细胞才会发生质壁分离
B.液泡呈紫色,便于观察
C.细胞内液泡较多
D.细胞膜呈紫色,便于观察
答案:B
解析:紫色洋葱的表皮细胞中含有紫色大液泡,其中含有紫色素,便于在质壁分离及复原实验中观察液泡的变化。
7.下列各项不可以通过质壁分离实验加以证明的是( )
A.成熟植物细胞的死活
B.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
C.成熟的植物细胞能进行渗透失水
D.蛋白质、淀粉、纤维素的吸水性依次递减
答案:D
解析:渗透失水的细胞学基础是细胞具有原生质层和原生质层内外的溶液具有浓度差。一个活的、成熟的植物细胞是具备这样的细胞学基础的,所以当这样的植物细胞与外界环境溶液相接触时,细胞液就可以与外界溶液发生渗透作用。质壁分离就是靠渗透作用来实现的。D项为亲水性物质,与吸胀作用有关,故质壁分离不能证明D项。
8.将紫色萝卜块根的细胞切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随着水温的升高,水的颜色逐渐变深,其原因是( )
A.细胞壁在高温中受到破坏
B.生物膜在高温时失去了选择透过性
C.高温使花青素的溶解度加大
D.高温使细胞内形成有色物质
答案:B
解析:萝卜块根的细胞在加热的水中会失去活性而死亡,死亡后的细胞的生物膜失去选择透过性,成为全透性。
9.为研究植物a能不能移植到b地生长,某生物学研究学习小组设计了一个测定植物a细胞细胞液浓度的实验方案,实验结果如下表:
浓度/(mol·L-1)
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离
不分离
刚分离
显著
显著
他们又测定了b地土壤溶液浓度。为保证植物a移植后能正常生存,该地土壤溶液的浓度应( )
A.≥0.2 mol/L B.≤0.2 mol/L
C.≥0.3 mol/L D.<0.2 mol/L
答案:D
10.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片,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.将装片在酒精灯上加热后,再观察细胞质壁分离现象
B.在盖玻片一侧滴入清水,细胞吸水膨胀但不会破裂
C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离复原现象
D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具正常生理功能
答案:B
解析:高浓度的硝酸钾会使细胞脱水死亡,不能再复原;植物细胞由于有细胞壁,不会因吸水过多而涨破。
11.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ~Ⅳ四种不同溶液1 h后质量转变百分率,根据表中资料可得到的结论是( )
溶液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
质量转变百分率
+5%
-5%
-3%
0%
A.溶液Ⅰ的浓度最小
B.溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ
C.溶液Ⅳ的浓度最大
D.溶液Ⅳ是蒸馏水
答案:A
解析:根据表格中质量转变百分率可知,四组马铃薯条分别在Ⅰ~Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、失水和吸水失水达到动态平衡四种情况,由此可推知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。
12.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞的原生质层相当于半透膜
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
答案:D
13.下图表示处于不同生理状态的取自同一洋葱鳞片叶的三个表皮细胞,请回答下列问题。
(1)图A细胞处于何种状态? 。?
(2)图中各细胞的细胞液浓度依次是 > > 。?
(3)如上图A、B、C三个细胞处于不同浓度的溶液中,则A图与B图细胞所处的外界溶液浓度是> 。?
(4)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片,并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离。用显微镜观察一个细胞质壁分离的过程,发现该细胞形态的变化顺序将如上图所示的 → → 。?
(5)图中标号①指的物质是 。?
答案:(1)质壁分离状态 (2)C A B (3)A B (4)B A C (5)细胞外溶液(外界溶液)
解析:取自同一洋葱鳞片叶的三个表皮细胞可认为细胞液浓度等情况基本相同。由图示细胞可知,A细胞处于质壁分离状态,B细胞未发生质壁分离,C图原生质层与细胞壁分离空间最大,失水最多,液泡最小,细胞液浓度最大。若题图表示同一细胞在不同时间的形态,则该细胞形态变化顺序为:B→A→C。因为细胞壁是全透性的,所以发生质壁分离后,充满在细胞壁和原生质层之间的液体是外界溶液。
14.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,请回答下列问题。
(1)你认为他做该实验的目的是?
。?
(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色 的大小以及 的位置。?
(3)请描述C步骤的操作方法:?
。?
(4)某学生在F步骤观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是 。?
(5)通过实验发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟订一个相关的研究课题:?
。?
答案:(1)观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水,或证明原生质层相当于一层半透膜等) (2)(中央)液泡 原生质层 (3)从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次 (4)质壁分离时间过长,细胞失水过多而死亡 (5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响
解析:(1)由图分析可知,该实验是教材中探究植物细胞的吸水和失水实验。(2)B步骤低倍镜下观察,目的主要是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡大小、原生质层的位置。(3)C步骤是一种典型的引流法操作。(4)发现质壁分离不能复原,说明植物细胞可能已死亡,原生质层失去了选择透过性。(5)从蔗糖溶液浓度与质壁分离和复原的角度拟订实验课题,答案合理即可。
15.右图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题。
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh,此时S1和S2浓度大小关系为 。?
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ,两者在物质透过功能上的差异是 。?
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结构如下:
①选两套渗透装置,标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有 (填代号)。?
②选两片洁净的载玻片, ,在载玻片中央分别滴加 ,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。?
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是 。?
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 。?
答案:(1)S1>S2
(2)原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
(3)①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
解析:(1)漏斗内液面升高,说明漏斗外的水分子渗透进入漏斗内,故漏斗内溶液浓度较高,即S1>S2。达到平衡时,理论上两侧溶液的浓度应相等,但因液面高的一侧水的压强大,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故两者的浓度关系仍是S1>S2。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞的原生质层。物质通过半透膜的原理是分子直径小于半透膜的孔径,而原生质层是选择透过性膜,其上具有载体蛋白,通过半透膜的物质只能由高浓度向低浓度运输,而原生质层可以完成逆浓度梯度的选择吸收。(3)①蔗糖分子不能通过半透膜进入烧杯中,而KNO3能够以K+和N的形式通过半透膜进入烧杯内,达到渗透平衡时装置X能出现液面差,装置Y不能出现液面差。②选两片洁净的载玻片后应分别编号。洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞,观察其初始状态时应滴加蒸馏水制作临时装片。③由于外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,两者的共同点是能发生质壁分离的现象。(4)蔗糖分子不能通过原生质层,浸润在蔗糖溶液中的细胞发生质壁分离后不会自动复原;KNO3能够以K+和N的形式通过原生质层进入液泡内,使细胞液浓度增大,从而引起质壁分离自动复原。
