第四章《细胞的物质输入和输出》测试卷
一、单选题(共20小题)
1.如图所示U形管中间被一种只能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开,现在两侧分别加入等浓度蔗糖溶液和麦芽糖溶液,一段时间后两侧液面高度变化是怎样的( )
A. 右侧液面高度下降
B. 右侧液面高度下降
C. 两侧液面高度不变
D. 两侧液面高度不变
2.用洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离实验,下列图示符合实验结果的是( )
A.
B.
C.
D.
3.下列有关动物细胞囊泡运输的叙述错误的是( )
A. 囊泡运输可以实现细胞中生物膜的更新
B. 只有大分子物质才通过囊泡运输
C. 囊泡运输依赖于生物膜的流动性,并消耗能量
D. 高尔基体在囊泡运输中起枢纽作用
4.植物细胞质壁分离与复原实验不能证实的是( )
A. 原生质层具有选择透过性
B. 细胞处于生活状态或已死亡
C. 细胞液和周围溶液浓度的相对大小
D. 溶质分子进出细胞的方式
5.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系,分别用下图中四条曲线表示,在研究具体的物质X时,发现与曲线②和④相符。试问:细胞膜运输物质X的方式是( )
A. 自由扩散
B. 主动运输
C. 协助扩散
D. 胞吐
6.下列有关物质跨膜运输方式的叙述,错误的是( )
A. K+的跨膜运输方式不一定是主动运输
B. 主动运输、胞吞和胞吐均需要消耗能量
C. 人的成熟红细胞吸收葡萄糖的过程需要消耗能量
D. 在生长激素合成与分泌的过程中,生物膜发生了结构与功能上的联系
7.被大多数学者接受的细胞膜的结构模型是( )
A. 双螺旋模型
B. 流动镶嵌模型
C. 脂质—脂质模型
D. 蛋白质—脂质—蛋白质模型
8.洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中,液泡体积的变化趋势是( )
A.
B.
C.
D.
9.糖脂普遍存在于细胞膜上,不同的细胞中糖脂的种类不同,下图是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图,判断下列有关叙述错误的是( )
A. 糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B. 红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序
C. 糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D. 糖脂位于细胞膜内表面
10.半透膜类似于细胞膜等选择透过性膜。为了了解细胞膜内、外溶液浓度的差异对水分扩散的影响,设计了如下实验:在一长方体密封箱内(如图所示),正中的P为一个可以左右无摩擦滑动的半透膜,A室与B室空间相同,A室内充满2 mol/L蔗糖溶液,B室内充满1 mol/L的蔗糖溶液。实验开始后,P将移动的方向是( )
A. 不移动
B. 向右
C. 向左
D. 不能确定
11.葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的运输速度存在一个饱和值,该值的大小取决于( )
A. 细胞内的氧浓度
B. 细胞膜外的糖蛋白数量
C. 细胞膜上相应载体(蛋白)的数量
D. 细胞内外葡萄糖浓度差值
12.某同学从紫色洋葱植株上取该植株上最适宜做质壁分离与复原实验的细胞,浸润在质量浓度为0.3 g/mL的KNO3溶液中制成临时装片,用显微镜观察到如图甲所示图像,图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中从洋葱植株上所取的细胞为鳞片叶外表皮细胞
B. 由图甲中O的通透性特点可知,Q处充满了KNO3溶液
C. 只有将图甲中细胞浸润在清水中,质壁分离才能复原
D. 图乙中①可表示K+进入洋葱细胞的方式
13.将下列细胞或细胞器放入清水不会破裂的是( )
A. 内质网
B. 叶绿体
C. 线粒体
D. 叶肉细胞
14.质壁分离和复原实验可以说明或证明( )
①植物细胞的死活 ②原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大 ③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水;反之,细胞则渗透吸水 ④原生质层具有选择透过性 ⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A. ①③④⑤
B. ①②③④
C. ②③④⑤
D. ①④⑤
15.如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线,仔细分析后,你认为下列四种说法中正确的是( )
A. 甲物质是主动运输,乙物质是自由扩散
B. 甲物质是自由扩散,乙物质可能是主动运输
C. 乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D. K+进入细胞的方式与甲物质相同
16.若某成熟植物细胞间隙的液体浓度为A,细胞液浓度为B,细胞质基质的浓度为C,则当它因缺水而萎蔫时,三者之间的浓度关系为( )
A. A>B>C
B. A>C>B
C. B>C>A
D. B>A>C
17.借助电子显微镜观察细胞膜,可以看到两条暗带中间夹一条明带,那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法最准确的是( )
A. 两条暗带的成分是蛋白质,明带的成分是磷脂
B. 明带的成分是蛋白质,两条暗带的成分是磷脂
C. 两条暗带的主要成分是蛋白质,明带的主要成分是磷脂
D. 明带的主要成分是蛋白质,两条暗带的主要成分是磷脂
18.将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率,结果如图所示。对结果的解释最合理的是( )
A. 细胞吸收M的方式为自由扩散
B. 细胞吸收M的方式为主动运输
C. 物质M的浓度不影响细胞吸收M的速率
D. 细胞吸收M所需能量供应不足
19.如图表示培养液中K+浓度及溶氧量对小麦根系细胞吸收K+速率的影响。下列有关两曲线形成机理的解释正确的是( )
A. 曲线AB段的形成是由于细胞膜上K+载体数量未达到饱和且能量充足
B. 曲线CD段的形成是由于细胞内K+过多,细胞大量排出K+
C. E点表明植物根系可以通过自由扩散的方式吸收K+
D. 曲线BC、FG段的形成是由于细胞膜上K+载体数量有限
20.向鱼鳔(半透膜)内注入30%的蔗糖溶液,扎紧入口并称重,然后将其浸入5%的蔗糖溶液中,每隔半个小时称一次重量,结果如下图所示。下列关于其重量变化的解释正确的是( )
①在进行实验的1小时之内,鱼鳔重量增加是因为外界水分进入鱼鳔内
②在进行实验的1小时之内,鱼鳔重量增加是因为外界蔗糖分子进入鱼鳔内
③在进行实验的1小时后,鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的水分子处于相对平衡状态
④在进行实验的1小时后,鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的蔗糖分子处于相对平衡状态
A. ①②
B. ②④
C. ①③
D. ②③
二、非选择题(共5小题)
21.根据实验装置回答下列问题:
(1)图一为渗透装置示意图,当漏斗内液面不再上升时,溶液的浓度大小关系是:1________2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)假如图一装置中,1为清水,2为稀淀粉糊,若分别向1和2中各滴3滴碘液,结果是只有液体2变蓝,分析此现象可得出的实验结论是________________________。
(3)选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为质壁分离和复原的实验材料,原因是:________________________________________________________________________。
每个外表皮细胞都可看成一个渗透装置,是因为细胞中的______________相当于图甲中的3(半透膜),____________相当于图一中的2。
(4)将形状、大小相同的萝卜条A和萝卜条B各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出萝卜条称重,结果如图二所示,由图可知:
①实验前,萝卜条A与萝卜条B的细胞液浓度大小的关系________________________________________________________________________。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后萝卜条A的细胞液浓度的变化为____________。
22.物质进入细胞都要通过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同,下列各图表示在一定浓度范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况,据图回答下列问题:
(1)据图指出甲、乙、丙所表示的物质运输方式,甲是____________,乙是____________,丙是____________。
(2)上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?________为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是____________、____________、____________。
23.撕取万年青的叶表皮,剪成大小相等的小块,分别浸入不同浓度的KNO3溶液中,经过一段时间后,用显微镜观察到的实验结果如下表。据表回答下列问题:
(1)万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为______________________。
(2)用KNO3溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是___________________________________。
(3)C和D的处理均发生质壁分离后自动复原,你对这种现象作出的合理解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用高浓度KNO3溶液诱发的质壁分离,不能再诱发其复原,其主要原因是____________________________。
24.科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本支架是____________________,由于____________________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的________________________,由此能较好地解释细胞膜结构上的特点是具有________性。
(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称为“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过,这体现了生物膜功能上的____________性。若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明__________________是完成生命活动的基础。
25.科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时,通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列,发现了一种细胞水通道蛋白,并推测细胞渗透吸水或失水过程中,水分子进出需通过此通道。请完成下面的实验探究。
探究课题:细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白。
我的假设:______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
探究准备:人体成熟的红细胞、生理盐水、活性蛋白酶、显微镜、载玻片、盖玻片等。
探究过程:
(1)选取人体成熟的红细胞,用____________稀释,分别置于A,B两试管中。
(2)A试管加入一定量的活性蛋白酶,B试管加入________高温下失活的蛋白酶。
(3)一定时间后,分别取A,B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片。
(4)用显微镜观察正常红细胞的形态。
(5)分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧滴加清水,在另一侧__________________,重复几次,一段时间后观察。
在(2)中,蛋白酶处理细胞的目的是______________,设置B组的目的是________。
在(5)中,实验的具体观察指标是________________________。
探究结论:若___________________________________________________________________,
说明细胞对水的吸收需要细胞膜上的水通道蛋白。
若________________________________________________________________________,
说明细胞对水的吸收不需要细胞膜上的水通道蛋白。
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据题意和图示分析可知:蔗糖和麦芽糖都是二糖,而二糖分子不能透过半透膜,所以相同浓度、相同体积的两种溶液加入到被半透膜隔开的U形管中,一段时间后左右两侧液面高度相等。
2.【答案】D
【解析】用洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离实验时,细胞的体积略微减小,细胞液浓度逐渐升高,液泡体积逐渐减小,细胞液色素浓度逐渐升高。
3.【答案】B
【解析】通过囊泡的形成与融合可以实现膜成分的更新,A正确;神经递质也是通过囊泡运输的,B错误;囊泡的形成与融合依赖于生物膜的流动性,并消耗能量,C正确;内质网通过“出芽”的形式形成囊泡运输到高尔基体,高尔基体再以“出芽”的形式形成囊泡运输到细胞膜,因此在该过程中高尔基体在囊泡运输过程中起着交通枢纽作用,D正确。
4.【答案】D
【解析】质壁分离与复原的内因是原生质层具有选择透过性,故A正确;只有活细胞才能发生质壁分离,故B正确;细胞液小于外界溶液浓度会发生质壁分离,大于外界溶液浓度会发生吸水,故C正确;但不能证明溶质分子进出细胞的方式,故D错误。
5.【答案】B
【解析】分析跨膜运输的方式,主要应从影响跨膜运输的因素入手,尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速率与物质浓度呈正相关,不受其他因素的限制,应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸,进而影响能量的供应,而主动运输需要消耗能量,曲线③说明运输速率与氧气浓度无关,说明这种方式不是主动运输,而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定范围内随物质浓度升高运输速率加快,当达到一定程度后,而保持稳定,说明这种运输方式需要载体蛋白,不是自由扩散,可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速率与氧气浓度有关,说明这个过程是需要能量的,只能是主动运输。综合分析,运输物质X的方式是主动运输。
6.【答案】C
【解析】成熟红细胞吸收葡萄糖为协助扩散,不消耗能量。
7.【答案】B
【解析】双螺旋模型不是细胞膜的结构模型。人们对细胞膜结构的认识经历了由脂质和蛋白质组成→蛋白质—脂质—蛋白质静态模型→流动镶嵌模型,其中流动镶嵌模型被大多数学者接受。
8.【答案】B
【解析】质壁分离时是因其细胞液泡失水而发生,所以液泡的体积是逐渐变小,而后的复原过程是因液泡吸水而发生的,其体积又出现逐渐变大的情况,所以B正确。
9.【答案】D
【解析】由图可知,决定ABO血型的物质为糖脂中的糖的种类和排列顺序。糖脂具有识别作用,应位于细胞膜的外表面。
10.【答案】B
【解析】水分子可以自由通过P,蔗糖分子不能通过半透膜。由于A室内溶液浓度高于B室,依据渗透作用原理,A室内水分子向B室的扩散速度比B室向A室的扩散速度慢,又由于P能左右滑动,所以P应由A室向B室移动。
11.【答案】C
【解析】葡萄糖穿越细胞膜进入红细胞的方式是协助扩散,需要载体蛋白。
12.【答案】C
【解析】洋葱植株上最适合做质壁分离与复原实验的是洋葱鳞片叶外表皮细胞;图甲中O指的是细胞壁,因细胞壁具有全透性,所以Q处充满KNO3溶液;将图甲中的细胞置于低浓度溶液中也能发生质壁分离复原,或当KNO3溶液浓度适宜时,图甲中的细胞能够自动复原;图乙中曲线①对应的物质跨膜运输方式为主动运输,与K+进入洋葱细胞的方式相同。
13.【答案】D
【解析】叶肉细胞有细胞壁,吸水不会破裂。
14.【答案】B
【解析】质壁分离和复原实验依据的原理是渗透原理,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞渗透失水;反之,细胞则渗透吸水,同时由于原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大,所以当其失水后,就会发生质壁分离。其中原生质层相当于半透膜,原生质层的选择透过性存在与否决定于细胞的死活。所以,只要细胞发生了质壁分离或复原,就能证明实验原理是正确的,同时也能证明细胞是活的。
15.【答案】B
【解析】题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快,说明其运输方式为自由扩散;乙物质的运输方式具有载体饱和效应,为协助扩散或主动运输;乙醇和K+进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。
16.【答案】B
【解析】植物缺水萎蔫,水的流动方向为细胞液→细胞质基质→细胞间隙,所以浓度关系为A>C>B,B正确。
17.【答案】C
【解析】在电镜下看到细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,看上去是暗—明—暗。
18.【答案】C
【解析】自由扩散的影响因素是浓度差,而物质M溶液浓度增加,细胞吸收速率没有增加,则不属于自由扩散,A错误;主动运输的影响因素是载体和能量,而通入空气后吸收速率没有增加,则不属于主动运输,B错误;物质M溶液浓度增加,而物质运输速率没有增加,说明物质M的浓度不影响细胞吸收M的速率,C正确;通入空气后没有改变吸收速率,说明与能量供应无关,D错误。
19.【答案】A
【解析】图一中横坐标是培养液中K+浓度,纵坐标是K+吸收速率,因此曲线AB段限制因素是培养液中K+浓度,则载体、能量均充足。BC段限制因素不再是培养液中K+浓度,限制因素可能是载体数量,也可能是能量供应。CD段形成的原因可能是由于细胞外界溶液浓度过高,细胞失水,细胞呼吸速率下降,影响了对K+的吸收。图二中横坐标是培养液中氧气的相对含量,因此曲线EF段限制因素是能量,FG段限制因素可能是载体数量,也可能是培养液中K+浓度。
20.【答案】C
【解析】鱼鳔相当于半透膜,内外存在浓度差,会发生渗透作用,所以在进行实验的1小时之内,鱼鳔重量增加是因为外界水分进入鱼鳔内,但是由于蔗糖不能透过半透膜,在进行实验的1小时后,鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的水分子处于相对平衡状态。
21.【答案】(1)小于
(2)淀粉(大)分子不能通过半透膜
(3)细胞内有大的液泡,并且液泡呈紫色,易于观察 原生质层 细胞液
(4)①A的细胞液浓度大于B的细胞液浓度(或A>B)
②降低
【解析】(1)据图甲分析,漏斗液面上升,水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液,故1小于2。当液面不再上升时,半透膜两侧压力相等,渗透作用平衡,但是1仍然小于2。
(2)假如图一装置中,1为清水,2为稀淀粉糊,若分别向1和2中各滴3滴碘液,结果是只有液体2变蓝,说明淀粉(大)分子不能通过半透膜。
(3)选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为质壁分离和复原的实验材料,原因是细胞内有大的液泡,并且液泡呈紫色,易于观察.每个外表皮细胞都可看成一个渗透装置,因为原生质层相当于图一中的3(半透膜),细胞液相当于图一中的2。
(4)①萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后萝卜条A吸水,其细胞液浓度降低。
22.【答案】(1)自由扩散 协助扩散 主动运输 (2)丙(主动运输) 主动运输需要呼吸作用提供能量 (3)自由扩散 自由扩散 主动运输
【解析】丙图曲线:开始时细胞内浓度低,随着时间的延长细胞内浓度高于细胞外浓度,说明细胞能逆浓度梯度吸收该物质,故判定该物质进出细胞的方式是主动运输。
23.【答案】(1)0.12~0.125 mo1·L-1 (2)KNO3溶液浓度大于万年青叶表皮细胞的细胞液浓度 (3)K+和NO进入液泡,使细胞液浓度增大而吸水 (4)细胞失水过多而死亡
【解析】(1)从表中数据可知,万年青叶表皮细胞在物质的量浓度为0.12 mo1·L-1的KNO3溶液中未出现质壁分离,而在物质的量浓度为0.125 mol·L-1的KNO3溶液中开始发生质壁分离,说明细胞液浓度介于两者之间。(2)要使细胞出现质壁分离,外界溶液浓度要大于细胞液浓度。(3)自动复原的发生是由于外界溶液中的溶质被吸收进入液泡内,使细胞液浓度增大而吸水的结果。(4)当外界溶液浓度过高时,细胞会因过度失水而使内部结构破坏、代谢紊乱而死亡。
24.【答案】(1)磷脂双分子层 蛋白质和糖类 (2)蛋白质分子可以运动 流动 (3)选择透过 膜结构的完整性(分子在生物膜上的有序排列)
【解析】人—鼠细胞融合的实验图解提供了以下信息:一是标记的是蛋白质,二是蛋白质是流动的。
25.【答案】我的假设:细胞对水的吸收需要细胞膜上通道蛋白的协助
探究过程:(1)生理盐水 (2)等量 (5)用吸水纸吸引 去除通道蛋白 对照 红细胞的体积变化
探究结论:1号装片中红细胞的体积不变,2号明显变大 1号和2号装片中的红细胞体积均明显变大,且二者变化无差异
【解析】首先根据实验目的“细胞对水的吸收是否需要细胞膜上的水通道蛋白”确定实验的自变量:水通道蛋白的有无,然后再依照课题研究的步骤及对照原则和单一变量原则回答。