课时分层作业(十一) 被动运输不需要细胞供能 主动运输需要细胞供能 细胞的胞吞和胞吐
(建议用时：40分钟)
题组一 被动运输不需要细胞供能
1．下列关于氧分子进出红细胞的叙述中，错误的是( )
A．跨膜运输的方式是简单扩散
B．氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小
C．氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小
D．氧分子运输的总量取决于红细胞内能量的多少
D [氧分子进出红细胞的方式是简单扩散，A正确；氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小，氧分子从高浓度向低浓度运输，B正确；氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，浓度差越大，速率越快，C正确；氧分子运输的总量取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，氧分子的运输不消耗能量，D错误。]
2．甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和协助扩散进入细胞，若以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞质膜，并维持其他条件不变，则( )
A．甲运输被促进
B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制
D．乙运输被抑制
D [协助扩散必须有转运蛋白参与才能进行，否则将被抑制。]
3．下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是( )
A．该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸
B．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时
C．该质膜可能是哺乳动物的红细胞质膜
D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体
C [细胞质膜上的转运蛋白具有专一性，运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸；需要转运蛋白协助而不消耗能量的运输方式为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度；哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散；协助扩散不消耗能量，与协助扩散有关的细胞器不包括线粒体。]
4．水通道蛋白位于部分细胞的细胞质膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(O点对应的浓度为红细胞吸水胀破时的NaCl溶液浓度)。请回答下列问题：
(1)在低渗溶液中，红细胞吸水胀破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是________________。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为______________mmol·L－1的NaCl溶液中能保持正常形态。
(2)分析图示，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因是_________________________________________。
(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水胀破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是_______________________________________________________________________________________________。
(4)水分子通过质膜上水通道蛋白的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)简单扩散的速度。
[解析] (1)在低渗溶液中，红细胞吸水胀破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，根据哺乳动物成熟红细胞的结构可知，“血影”是细胞质膜结构，其主要成分是蛋白质和磷脂。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为150
mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。(2)分析图示，B点对应的NaCl溶液的浓度高，红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，因此细胞吸水能力较强。(3)将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水胀破所需的时间少于肝细胞，其原因可能是红细胞细胞质膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞质膜上无水通道蛋白。(4)根据第(3)小题的分析可推知，水分子通过质膜上水通道蛋白的速度大于简单扩散的速度。
[答案] (1)蛋白质和磷脂 150
(2)大于 红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，细胞吸水能力较强
(3)红细胞细胞质膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞质膜上无水通道蛋白 (4)大于
题组二 主动运输需要细胞供能
5．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图。请判断下列有关叙述中不正确的是( )
A．组成细胞质膜的A、B两种物质通常不是静止的
B．丙物质跨膜运输方式中物质一般由低浓度一侧向高浓度一侧运输
C．甲、乙、丙三种物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动均有重要意义
D．乙醇跨膜运输通过乙方式进行
D [组成细胞质膜的物质大多数是能够运动的；丙跨膜运输方式需要载体蛋白和能量，为主动运输，一般是从低浓度一侧移向高浓度一侧；细胞中的各种跨膜运输方式对维持细胞生命活动都是必不可少的；乙醇跨膜方式为简单扩散，而乙方式为协助扩散，D项错误。]
6．右图表示番茄随环境中氧浓度的变化，从培养液中吸收Ca2＋和Si4＋的曲线。影响A、B两点与B、C两点吸收量的主要因素分别是( )
A．离子浓度、载体数量
B．离子浓度、呼吸作用强度
C．载体数量、离子浓度
D．载体数量、呼吸作用强度
D [分析题图，由于离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，消耗能量与氧浓度有关，图中A、B两点的氧浓度相同，说明氧浓度不是限制因素，影响因素为载体的数量；B、C两点为Ca2＋的吸收曲线，载体蛋白的数量是相同的，区别是氧浓度不同，氧浓度影响呼吸作用强度。故D正确。]
7．(多选)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有共同点
B．图乙的物质运输方式体现了细胞质膜的结构特点
C．图乙所示的细胞可能是红细胞
D．婴幼儿肠道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
AC [甲、乙所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，A正确；图乙的物质运输方式为协助扩散，需要细胞质膜上载体的协助，细胞质膜的形态没有发生变化，不能体现细胞质膜的结构特点，B错误；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，图乙所示的细胞可能是红细胞，C正确；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程是胞吞过程，不可用图乙中的跨膜运输方式表示，D错误。]
8．为探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量，将兔的红细胞和肌肉细胞分别置于含有5%葡萄糖的培养液中进行实验，一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量，结果如下表。回答下列问题：
组别
培养条件
肌肉细胞
红细胞
A组
加入葡萄糖载体抑制剂
5%
5%
B组
加入呼吸抑制剂
4.7%
3.5%
C组
不做任何处理
2.5%
3.5%
(1)该实验中，实验组为______________，实验的自变量为____________。
(2)A组与C组比较，可知肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要________；B组与C组比较，可知肌肉细胞吸收葡萄糖需要________。
(3)根据实验结果可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式为______________，红细胞吸收葡萄糖的方式为________。
[解析] (1)本实验的目的是探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量。分析题表中数据可知，该实验中C组是对照组，A组和B组是实验组，本实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类。(2)A组与C组相比较，可得出的结论是肌肉细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助。B组与C组相比较，可得出的结论是肌肉细胞可通过主动运输吸收葡萄糖，需要能量，红细胞吸收葡萄糖不需要能量。(3)综合分析三组实验可知，肌肉细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输，也有协助扩散，红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散。
[答案] (1)A组和B组 是否添加抑制剂和细胞种类
(2)载体蛋白 能量
(3)主动运输和协助扩散 协助扩散
题组三 细胞的胞吞和胞吐
9．细胞吸收物质的方式之一是胞吞，具体过程：当物质吸附在细胞质膜上时，细胞质膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对胞吞的理解正确的是( )
A．体现了细胞质膜的功能特性是选择透过性
B．这个过程不需要消耗能量
C．该过程用于吸收小分子物质
D．体现了细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性
D [由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞质膜；其原理是以细胞质膜的流动性为生理基础；质膜分子的运动亦需要消耗能量。胞吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞质膜的结构特点具有一定的流动性。]
10．如图为受体介导的胞吞作用，根据图示，下列叙述不正确的是( )
A．该过程以质膜的选择透过性为基础才能发生
B．该过程要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．构成囊泡的基本支架是磷脂双分子层
D．形成的囊泡可能与溶酶体结合，将囊泡中的物质分解
A [胞吞作用有质膜的凹陷，以质膜的流动性为基础，A错误；受体介导的胞吞过程需要受体识别大分子物质，需要细胞内部供能，B正确；囊泡膜属于生物膜，所以构成囊泡膜的基本支架是磷脂双分子层，C正确；溶酶体内含有多种水解酶，能水解很多种物质，如衰老、损伤的细胞器和细胞内吞的病原体等，其能与细胞内吞形成的囊泡融合以分解囊泡中的物质，D正确。]
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、简单扩散、协助扩散和主动运输。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可表示主动运输
B．⑤或⑥可表示简单扩散
C．③④两种方式都与细胞质膜的流动性有关
D．红细胞吸收葡萄糖可用①过程表示
D [分析题图可知，①可表示主动运输，A正确；⑤或⑥可表示简单扩散，B正确；③④两种方式是胞吞或胞吐，都与细胞质膜的流动性有关，C正确；红细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散，不可用①主动运输表示，D错误。]
12．某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于黑暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是( )
A．H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C．H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D．溶液中的H＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
C [用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度梯度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过简单扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D项不符合题意。]
13．如图表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
D [胞吞和胞吐是膜流动性的具体体现，胞吞过程所摄取的大分子通过膜外表面的糖被识别，并消耗能量进入细胞内；细胞分泌是指高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞质膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到细胞质膜；排泄废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞质膜，以被动运输、主动运输的方式进行的。]
14．囊性纤维化是一种严重的遗传疾病，患者汗液中氯离子的浓度升高，支气管被异常黏液堵塞。导致这一疾病发生的主要原因是CFTR蛋白功能异常，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用，据图回答下列问题：
(1)图中所示为细胞质膜的________模型，其中构成细胞质膜的基本支架的是____________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上__________________决定的。
(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体。所有带电荷的分子不论多小，都很难通过脂质体，这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K＋的运输速度提高100
000倍，但却不能有效提高Na＋的运输速率，由此可以得出：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。
[解析] (1)题图所示为细胞质膜的流动镶嵌模型，构成细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层；由图示知氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上功能正常的CFTR蛋白决定的。(2)由图示知在正常细胞内，氯离子通过细胞质膜需要膜上蛋白质协助并消耗ATP，所以为主动运输。随着膜外氯离子浓度升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。(3)由题干信息“可使K＋的运输速度提高100
000倍”可知，载体蛋白能极大提高运输速率；又因为其不能有效提高Na＋的运输速率，说明运输K＋的载体和运输Na＋的载体不一样，即载体具有特异性。
[答案] (1)流动镶嵌 磷脂双分子层 功能正常的CFTR蛋白
(2)主动运输 加快
(3)①载体蛋白能极大提高运输速率 ②载体具有特异性
缺乏对跨膜相关曲线图的理解和辨析能力
15．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程( )
A．葡萄糖从血浆进入人的成熟红细胞
B．Na＋通过离子通道进入神经细胞
C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D．组织细胞从组织液吸收氧气
C [曲线②和④中，该种物质有最大运输速率，说明不是简单扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。葡萄糖进入红细胞、Na＋通过离子通道进入神经细胞都为协助扩散，A、B错误；小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输，C正确；氧气跨膜运输为简单扩散，D错误。]
9/9课时分层作业(十) 细胞质膜具有选择透过性
(建议用时：40分钟)
题组一 渗透作用的原理及实例
1．如图甲、乙为两个渗透装置。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述不正确的是( )
甲 乙
A．图甲③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
C [达到渗透平衡后，②中溶液的浓度仍大于①中溶液的浓度。]
2．设计渗透装置如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中牛膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶(该酶能将蔗糖催化分解为葡萄糖和果糖)。该实验过程中最可能出现的是( )
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降
C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖
D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
B [加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散得较多，漏斗内液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，物质的量浓度增大，使液面继续上升，后随着单糖逐渐进入烧杯，而使漏斗内外溶液浓度差减小，漏斗液面下降。]
3．(多选)将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．甲、乙、丙中均发生渗透作用
B．丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度
C．一段时间后，丙细胞内外水分子的相对数相等
D．在光学显微镜下可观察胀破的乙细胞的质膜由一层单位膜组成
ACD [由图可知甲维持红细胞原有形态，乙吸水胀破，丙失水皱缩，在甲中没有发生渗透作用，因为红细胞内溶液和外界溶液没有浓度差，A错误；当红细胞内溶液浓度小于外界溶液浓度时会失水皱缩，当红细胞内溶液浓度等于外界溶液浓度时会保持原有形态，当红细胞内溶液浓度大于外界溶液浓度时会吸水胀破，所以丙溶液浓度>甲溶液浓度>乙溶液浓度，B正确；一段时间后，丙细胞内外水分子数的相对数不相等，细胞内水分子数比细胞外少，C错误；在光学显微镜下不能观察胀破的乙细胞质膜的组成，D错误。]
4．植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们之间水分渗透的方向表示正确的是( )
C [a的细胞液浓度最大，所以b和c都失水，a吸水；b的细胞液浓度大于c，所以b又从c吸水，C正确。]
5．如图为一实验装置，各试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下，约1小时后取出各马铃薯条，并观察它们的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变。试分析下列问题：
(1)甲试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。乙试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________。丙试管中马铃薯条长度的变化是________，原因是________________________。
(2)丙试管中的马铃薯条，在实验中的作用是________。
(3)此实验的原理是_________________________________。
[解析] 成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。当细胞液与外界溶液之间存在浓度差时，水分子就会通过原生质层向浓度高的一侧渗透，造成细胞吸水或者失水。甲试管中蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞将失水，使马铃薯条变短；乙试管中，由于蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度，造成细胞吸水，使马铃薯条变长；丙试管中的马铃薯条的长度基本保持不变，因为细胞既不吸水也不失水，在实验中起对照作用。
[答案] (1)变短 细胞失水 变长 细胞吸水 不变 细胞中的水分基本不变 (2)对照 (3)渗透作用
题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
6．在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，为了进一步观察其质壁分离的复原现象，可从盖玻片的一侧滴入( )
A．质量分数为15%的盐酸
B．清水
C．体积分数为50%的酒精溶液
D．质量浓度为0.3
g/L的蔗糖溶液
B [质量分数为15%的盐酸会使细胞死亡，A不符合题意；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，滴加清水，细胞会发生渗透吸水，最终会发生质壁分离的复原现象，B符合题意；酒精能使细胞死亡，C不符合题意；质量浓度为0.3
g/L的蔗糖溶液可以使正常紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离，D不符合题意。]
7．洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①、②两处滴加的溶液分别是( )
A．清水、清水
B．清水、0.3
g/mL蔗糖溶液
C．0.3
g/mL蔗糖溶液、清水
D．0.3
g/mL蔗糖溶液、0.3
g/mL蔗糖溶液
C [液泡体积变小，说明细胞发生质壁分离，此时滴加的液体浓度应大于细胞液的浓度，一般滴加高浓度的蔗糖溶液。液泡体积变大，说明细胞正在发生质壁分离后的复原，此时滴加的液体浓度应小于细胞液的浓度，一般滴加清水。]
8．与植物细胞的吸水和失水的探究实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度
③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原 ④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高 ⑤外界溶液必须对细胞无毒害
⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A．①②⑤⑥
B．①②④⑤
C．①③④⑤
D．①③⑤⑥
B [质壁分离的前提条件是实验材料必须是成熟的植物活组织细胞，①正确；所选细胞的细胞液最好有颜色，这样便于观察和判断细胞质壁分离及其复原的程度，②正确；细胞液是否有颜色不能决定质壁分离及其复原是否可以发生，③错误；外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高，否则会使实验现象不明显或使细胞失水过多死亡，④正确；外界溶液必须对细胞无毒害，因为该实验需要细胞保持活性，⑤正确；外界溶液的浓度要适中，不能是任何浓度，⑥错误。]
9．取洋葱的少量组织细胞制成图A的临时装片，再用清水和0.3
g/mL的蔗糖溶液按照如图所示流程研究植物细胞的吸水和失水，整个实验过程保证细胞始终为生活状态。据图回答下列问题：
(1)实验室一般选用洋葱鳞片叶________(填“内”或“外”)表皮细胞作为实验材料。
(2)与B过程相比，D过程观察到的植物细胞的体积变化是____________；D过程中植物细胞所处外界溶液的浓度变化是________。
(3)E过程是在盖玻片一侧滴加________，在另一侧用吸水纸吸引，使溶液浸润整个标本。
(4)F过程中细胞吸水能力逐渐________(填“增强”或“减弱”)，液泡体积________(填“变大”或“变小”)。
(5)若将蔗糖溶液换为一定浓度的KNO3溶液，则D过程观察到的现象是细胞__________________________________________________。
[解析] (1)紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞带有颜色，便于观察，因此实验室一般选用洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料。(2)B过程观察的是正常的细胞，D过程观察的是发生质壁分离的细胞，由于植物细胞最外面是细胞壁，且其伸缩性很小，因此发生质壁分离时整个植物细胞体积基本不变；细胞质壁分离过程中水分子从细胞液进入外界溶液中，导致外界溶液浓度减小。(3)E
过程是在盖玻片一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，使溶液浸润整个标本。(4)加清水后，植物细胞发生质壁分离复原，在此过程中，细胞内的渗透压变小，导致植物细胞的吸水能力减弱，水分子由外界溶液进入液泡中，导致液泡体积变大。(5)把洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的KNO3溶液中，细胞先失水，发生质壁分离。当钾离子和硝酸根离子进入细胞后，导致细胞液浓度升高，细胞吸水，发生质壁分离的复原。因此若将蔗糖溶液换为一定浓度的KNO3溶液，则D过程观察到的现象是细胞先质壁分离，然后质壁分离自动复原。
[答案] (1)外 (2)基本不变(或略微变小) 减小 (3)清水
(4)减弱 变大
(5)先质壁分离，然后质壁分离自动复原
题组三 细胞质膜对不同物质的通透性不同
10．细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，容易通过细胞质膜的是( )
A．Na＋
B．二氧化碳
C．RNA
D．胰岛素
B [一般来说，气体分子容易通过细胞质膜，离子、大分子很难自由通过细胞质膜，A属于离子，B为气体分子，C、D是大分子，故选B。]
11．如图为渗透装置示意图，开始状态如图1所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，一段时间后，漏斗管内液面不再发生变化，结果如图2所示，H1、H2表示漏斗管内液面与清水液面的高度差。下列说法错误的是( )
A．图1中B的浓度大于C的浓度
B．图2中B的浓度等于C的浓度
C．图1中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率
D．图2中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率
B [分析题图，由于实验结束时，漏斗管内液面不再发生变化，且H1＞H2，因此图1和图2中B的浓度均大于C的浓度，A正确，B错误；由于与C相比，B的浓度较高，与清水之间的浓度差更大，因此图1中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率，C正确；图2中液面高度不再变化，处于平衡状态，故A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率，D正确。]
12．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分成a、b、c、d、e、f，6组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则( )
A．实验后a组细胞的细胞液浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量多于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度在0.4～0.5
mol·L－1范围内
D [实验前长度/实验后长度的值为1时，水分进出细胞达到平衡；该值小于1表明细胞吸水，且该值越小，花冠细胞吸水越多，则吸水量a>b>c；该值大于1表明细胞失水，且该值越大，花冠细胞失水越多，则失水量d＜e＜f。据图可推知，a组吸水多于b组，因此实验后a组细胞的细胞液浓度低于b组，A项错误；浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组，B项错误；水分子通过渗透作用进出细胞的方式是扩散，不消耗能量，C项错误；由c组吸水、d组失水可知，花冠细胞的细胞液浓度在0.4～0.5
mol·L－1范围内，D项正确。]
13.以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用b和a表示(如右图)，下列叙述正确的是( )
A．a、b分别表示细胞和液泡的长度
B．若将图中所示状态的细胞放入清水中，a基本保持不变
C．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小，则紫色越浅
D．图中b/a的值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高
B [图中a是从细胞的两端测量的，代表的是细胞的长度，b是细胞内缩小的原生质层，代表的是原生质层的长度，A项错误；将图中所示状态的细胞放入清水中，细胞壁的伸缩性很小，细胞长度基本保持不变，B项正确；同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，b/a的值越小、由于a一般是不变的，则b越小，原生质层与细胞壁之间的距离增大，质壁分离程度越大，细胞失水越多，紫色越深，C项错误；图中b/a的值越大，由于a一般是不变的，则b越大，原生质层与细胞壁之间的距离减小，质壁分离程度越小，所用蔗糖溶液浓度越低，D项错误。]
14．如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。下列相关叙述不正确的是( )
A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移
C．两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的
D．6
min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象
C [质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞，如成熟的叶肉细胞，A正确；若B溶液的浓度稍减小，则浓度差减小，相同时间内失水的程度变小，复原时所需要的时间变短，即a点下移，b点左移，B正确；在0～4
min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由两溶液浓度不同引起的，但曲线整体趋势不同，是因为溶液不同，A可能是蔗糖溶液，B可能是一定浓度的硝酸钾溶液，C错误；6
min时两个细胞失水量较大，细胞都处于质壁分离状态，D正确。]
15．如图是探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。渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为________。
(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：清水、质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
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________________________________________________________________。
[解析] (1)一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1＞S2。
(2)图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输。
(3)①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3溶液能够通过半透膜，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洋葱鳞片叶外表皮细胞为成熟植物细胞，能够发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加清水，制作临时装片后观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的初始状态。
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3溶液能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差的逆转，从而发生质壁分离自动复原的现象。
[答案] (1)S1＞S2
(2)原生质层 原生质层有选择透过性，半透膜没有
(3)①X ②编号 清水 ③质壁分离
(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
不能正确分析不同外界溶液中植物细胞的变化
16．将若干生理状况基本相同、长度为4
cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液(实验组)中，尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量实验过程中各时间点每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．实验组中都发生了质壁分离和复原
B．对照组中水分子在前15
min进入了细胞，15
min之后不再进入
C．1组中的尿素分子和2组中的K＋、NO都能进入细胞液
D．3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会一直缩短
C [据图分析，在清水中，细胞吸水，萝卜条长度先稍微变长一点，然后保持不变，说明细胞吸收了少量的水；在尿素溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水(质壁分离)，后来由于尿素分子进入细胞液，使细胞液溶质的浓度高于外界溶液溶质的浓度，细胞吸水复原(质壁分离复原)；在KNO3溶液中，萝卜条长度先变短，再变长，最后保持原来的长度不变，说明细胞先失水(质壁分离)，后来由于K＋、NO进入细胞液，使细胞液溶质的浓度高于外界溶液溶质的浓度，细胞吸水复原(质壁分离复原)；在蔗糖溶液中，萝卜条长度因失水而变短(质壁分离)，故A项错误、C项正确；对照组中水分子在前15
min进入细胞的多于排出细胞的，15
min之后水分子进出细胞处于动态平衡，B项错误；3组中，如果一直增大蔗糖溶液浓度，萝卜条就会缩短，但由于细胞壁的支持和保护作用，萝卜条不可能无限缩短，D项错误。]
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