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第1节 被动运输
1.根据概念整合,辨析表述正误。(正确的打“√”,错误的打“×”)
概念1 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散称为渗透作用。
(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。( ?)
(2)胃黏膜吸收酒精也可以称为渗透作用。( )
(3)渗透平衡时水分子不再进出。( ?)
概念2 细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
(4)植物细胞放在0.3
g/mL的蔗糖溶液中,都能发生质壁分离现象。( ?)
(5)正在发生质壁分离的细胞,其细胞液的浓度越来越大,吸水力越来越强。( )
(6)质壁分离结束时,由于时间太长细胞已经死亡。( ?)
概念3 物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
(7)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。( ?)
(8)葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量,属于协助扩散。( )
知识点1 渗透作用
2.下列属于渗透作用发生条件的是( )
A.有半透膜
B.半透膜两侧有浓度差
C.无条件
D.A、B同时存在
3.U形管中装有两种不同的溶液R和S(R溶液为质量分数为10%的蔗糖溶液,S溶液为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两者均不能透过半透膜X),两溶液被一半透性膜X隔开,如图所示。当U形管内达到平衡时,液面与浓度的关系应是( )
A.右侧较高,且平衡时两溶液浓度相等
B.两侧高度相等,浓度相等
C.右侧较高,且平衡时右侧浓度较大
D.左侧较高,且平衡时左侧浓度较大
知识点2 水分进出动物细胞与植物细胞
4.在一个新鲜萝卜中挖一凹槽,在凹槽中放入浓盐水,过一段时间,结果是( )
A.萝卜变硬,凹槽中水分减少
B.萝卜变硬,凹槽中水分增多
C.萝卜变软,凹槽中水分减少
D.萝卜变软,凹槽中水分增多
知识点3 自由扩散和协助扩散
5.如图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是( )
A.该膜中载体蛋白也能运输蔗糖
B.水可以通过这种转运蛋白进行运输
C.该方式不会出现饱和现象
D.该方式是顺浓度梯度进行的
6.如图为被动运输示意图,其中代表协助扩散的是( )
A.①
B.②
C.③
D.②③
7.阅读材料,完成下列问题。
情境:某同学将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3
g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的实验过程如下图。
思考:
(1)(生命观念)该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?
(2)(科学思维)甲过程中,5的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
(3)(科学思维)甲过程中,进入[1]和[4]的物质分别是什么液体?
(4)(科学探究)有位同学错取了3
g/mL的蔗糖溶液,发现做完甲过程后,再做乙过程几乎没有观察到相关现象,分析原因可能是什么。
(限时45分钟)
一、选择题
1.下列各项中,不是发生质壁分离的必备条件的是( )
A.细胞壁与原生质层的伸缩性不同
B.有成熟的液泡
C.原生质层两侧的溶液具有浓度差
D.细胞核的多少
2.所谓“质壁分离”中的“质”和“壁”分别是指( )
A.细胞质、细胞壁
B.细胞质基质、细胞壁
C.原生质层、细胞壁
D.原生质、细胞壁
3.胆固醇、小分子的脂肪酸、维生素D等以自由扩散的方式优先通过细胞膜,这是因为( )
A.细胞膜具有一定的流动性
B.细胞膜上镶嵌了各种形态的蛋白质分子
C.细胞膜是选择透过性膜
D.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
4.如图为研究渗透作用的实验装置,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,水分子可以透过半透膜,蔗糖分子则不能。漏斗内外起始液面一致,当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述错误的是( )
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
D.若向烧杯中加入适量的与图中渗透平衡时S2溶液浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小
5.在中部装有半透膜(允许葡萄糖透过,不允许蔗糖透过)的U形管(如图)中进行相关实验,下列叙述错误的是( )
A.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为清水,两侧液面初始高度相同,一段时间后,a侧液面升高
B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,两侧液面初始高度相同,一段时间后,b侧液面升高
C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,两侧液面初始高度相同,较长时间后,b侧液面高于a侧
D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两侧液面初始高度相同,较长时间后,b侧液面高于a侧
6.在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是( )
A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
7.将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3
g/L的蔗糖溶液和0.4
g/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( )
A.蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B.KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
C.蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
8.把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中,经过一段时间后,三个“人造细胞”的变化分别是( )
A.A变大,B稍微变小,C不变
B.A变小,B稍微变大,C不变
C.A变小,B稍微变大,C变大
D.A变大,B稍微变小,C变大
9.下列关于动物细胞吸收水分的分析,错误的是( )
A.动物细胞能通过协助扩散的方式吸收水分
B.水分子可经过磷脂双分子层进入动物细胞
C.动物细胞失水是顺相对含量梯度进行流动的
D.动物细胞细胞质浓度升高可促进水分渗出
10.研究发现,水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A.根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关
B.土壤溶液浓度过高时,植物细胞吸水需要消耗能量
C.水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的
D.水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散
11.[不定项选择]如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过,不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b的浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示达到平衡后,图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,下列分析不正确的是(
)
A.平衡后,漏斗内溶液浓度Ma<Mb
B.平衡后,漏斗内液面上升高度h1>h2
C.平衡后,膜两侧水分子进出速率相等,膜两侧溶液浓度相等
D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平
12.[不定项选择]下图中甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种跨膜方式,其中通道介导的扩散比载体介导的快1
000倍。下列叙述正确的是( )
甲
乙
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C.甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输
D.通道蛋白转运物质时需发生自身构象的改变
二、非选择题
13.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析并回答下列问题:
(1)用上述材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是__
__(填序号)。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料、同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如下图1、2、3所示,则这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是__
__>__
__>__
__(用字母表示)。
图1
图2
图3
(3)将图3细胞放入__
__中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为__
__。
14.物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输,结合下图分析其特点。
对两种方式进行比较,完成下表:
方式
转运方向
是否需要转运蛋白
是否消耗能量
方式a
__
__浓度→__
__浓度
__
__
__
__
方式b、c
__
__浓度→__
__浓度
__
__
__
__
(1)方式a中,物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫作__
__。
(2)方式b、c中,进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散,叫作__
__。
(3)下列物质中,以方式a运输的是__
__;以方式b、c运输的是__
__。
①O2和CO2进出肺泡 ②苯被鼻黏膜细胞吸收 ③红细胞吸收血液中的葡萄糖 ④胆固醇进入肝细胞 ⑤甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
(4)方式b、c有何异同?__
__。
15.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线图:
A
B
C
(1)图A表示的转运方式是__
__,其转运速率主要取决于__
__。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是__
__,bc段的限制因素是__
__。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。
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第1节 被动运输
1.根据概念整合,辨析表述正误。(正确的打“√”,错误的打“×”)
概念1 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散称为渗透作用。
(1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。( ×?)
分析:发生渗透作用的两个条件:一是具有半透膜,二是有浓度差。因此,如果只具有浓度差而没有半透膜,也不会发生渗透作用。
(2)胃黏膜吸收酒精也可以称为渗透作用。( √ )
分析:只要是溶剂分子通过半透膜都可以称为渗透作用。
(3)渗透平衡时水分子不再进出。( ×?)
分析:渗透平衡时,水分子仍然在进出,只是进出达到了平衡状态。
概念2 细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
(4)植物细胞放在0.3
g/mL的蔗糖溶液中,都能发生质壁分离现象。( ×?)
分析:发生质壁分离的细胞必须是活的、成熟的植物细胞。如果细胞已死亡或者没有大液泡,就不会发生质壁分离。
(5)正在发生质壁分离的细胞,其细胞液的浓度越来越大,吸水力越来越强。( √ )
分析:正在发生质壁分离的细胞,由于水分从细胞液流出,因此细胞液的浓度越来越大,吸水力越来越强。
(6)质壁分离结束时,由于时间太长细胞已经死亡。( ×?)
分析:质壁分离结束时,无法判断细胞是否已经死亡。
概念3 物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
(7)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。( ×?)
分析:有些相对分子质量小的物质或离子也不能通过自由扩散的方式进入细胞,如钾离子。
(8)葡萄糖进入红细胞需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量,属于协助扩散。( √ )
分析:葡萄糖进入红细胞属于协助扩散。
知识点1 渗透作用
2.下列属于渗透作用发生条件的是( D )
A.有半透膜
B.半透膜两侧有浓度差
C.无条件
D.A、B同时存在
解析:渗透作用的发生需要有半透膜,并且半透膜两侧要有浓度差。
3.U形管中装有两种不同的溶液R和S(R溶液为质量分数为10%的蔗糖溶液,S溶液为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两者均不能透过半透膜X),两溶液被一半透性膜X隔开,如图所示。当U形管内达到平衡时,液面与浓度的关系应是( C )
A.右侧较高,且平衡时两溶液浓度相等
B.两侧高度相等,浓度相等
C.右侧较高,且平衡时右侧浓度较大
D.左侧较高,且平衡时左侧浓度较大
解析:S与R的质量浓度相同,蔗糖的相对分子质量比葡萄糖的大,同时两溶液体积一样,所以葡萄糖溶液的物质的量浓度比蔗糖溶液的物质的量浓度大;从左侧向右侧运输的水分子比从右侧向左侧运输的水分子多,达到平衡时右侧液面较高,且右侧浓度较大。
[练后归练] 判断渗透系统中液体变化的方法
(1)据液面变化判断
①若半透膜两侧,A侧溶质可以通过半透膜,B侧溶质不能通过半透膜,则B侧液面升高。
②若半透膜两侧A侧和B侧溶质相同,且均不能通过半透膜,则浓度高的一侧液面升高。
③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜,则不存在高度差。
(2)高度差的大小决定于浓度差的大小,浓度差越大,高度差越大。
(3)浓度变化:渗透系统中,溶质不能通过半透膜时,实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。
知识点2 水分进出动物细胞与植物细胞
4.在一个新鲜萝卜中挖一凹槽,在凹槽中放入浓盐水,过一段时间,结果是( D )
A.萝卜变硬,凹槽中水分减少
B.萝卜变硬,凹槽中水分增多
C.萝卜变软,凹槽中水分减少
D.萝卜变软,凹槽中水分增多
解析:萝卜细胞失水变软,凹槽中水分增多。
知识点3 自由扩散和协助扩散
5.如图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是( D )
A.该膜中载体蛋白也能运输蔗糖
B.水可以通过这种转运蛋白进行运输
C.该方式不会出现饱和现象
D.该方式是顺浓度梯度进行的
解析:载体蛋白具有专一性,运输葡萄糖的载体蛋白不能运输蔗糖,A错误;水是通过水通道蛋白进行运输的,不是载体蛋白,B错误;由于膜上运输相应物质的载体蛋白数量有限,因此,会出现饱和现象,C错误。据图分析可知,葡萄糖进入细胞需要载体蛋白,而不需要能量,该跨膜方式为协助扩散,只能顺浓度梯度进行,D正确。
6.如图为被动运输示意图,其中代表协助扩散的是( D )
A.①
B.②
C.③
D.②③
解析:自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的。协助扩散需要转运蛋白,不需要能量,自由扩散不需要转运蛋白和能量,②③为协助扩散,D正确。
7.阅读材料,完成下列问题。
情境:某同学将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3
g/mL的蔗糖溶液中(甲),再放到清水中(乙)的实验过程如下图。
思考:
(1)(生命观念)该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?
提示:2、3、4。
(2)(科学思维)甲过程中,5的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?
提示:颜色变深,吸水能力逐渐增强。
(3)(科学思维)甲过程中,进入[1]和[4]的物质分别是什么液体?
提示:细胞壁是全透性的,进入[1]的有水和蔗糖,而进入[4]的只有水。
(4)(科学探究)有位同学错取了3
g/mL的蔗糖溶液,发现做完甲过程后,再做乙过程几乎没有观察到相关现象,分析原因可能是什么。
提示:溶液浓度太高,细胞过度失水而死亡,不能再发生质壁分离复原。
(限时45分钟)
一、选择题
1.下列各项中,不是发生质壁分离的必备条件的是( D )
A.细胞壁与原生质层的伸缩性不同
B.有成熟的液泡
C.原生质层两侧的溶液具有浓度差
D.细胞核的多少
解析:质壁分离发生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,A正确;只有具有成熟大液泡的植物细胞才能发生质壁分离,B正确;原生质层两侧的溶液具有浓度差,是发生质壁分离的外因,C正确;细胞核的多少与质壁分离没有直接的关系,D错误。
2.所谓“质壁分离”中的“质”和“壁”分别是指( C )
A.细胞质、细胞壁
B.细胞质基质、细胞壁
C.原生质层、细胞壁
D.原生质、细胞壁
解析:所谓“质壁分离”中的“质”和“壁”分别是指原生质层、细胞壁。
3.胆固醇、小分子的脂肪酸、维生素D等以自由扩散的方式优先通过细胞膜,这是因为( D )
A.细胞膜具有一定的流动性
B.细胞膜上镶嵌了各种形态的蛋白质分子
C.细胞膜是选择透过性膜
D.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
解析:细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据相似相溶的原理,胆固醇、小分子的脂肪酸、维生素D等脂溶性物质可以通过自由扩散的方式优先进入细胞。
4.如图为研究渗透作用的实验装置,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,水分子可以透过半透膜,蔗糖分子则不能。漏斗内外起始液面一致,当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述错误的是( C )
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大
D.若向烧杯中加入适量的与图中渗透平衡时S2溶液浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小
解析:渗透平衡时,水分子进出漏斗的速率相等,A正确。渗透平衡时,漏斗内液面高于烧杯液面,S1溶液的浓度应大于S2溶液的浓度,B正确。吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,由于渗透作用,漏斗内的液面会继续上升,但再次平衡时m将减小,C错误。第一次渗透平衡时,S2溶液的浓度比原S2溶液的浓度大,加入适量的与现S2溶液的浓度相等的蔗糖溶液,相当于S2溶液的浓度增大,故再次平衡时m将减小,D正确。
5.在中部装有半透膜(允许葡萄糖透过,不允许蔗糖透过)的U形管(如图)中进行相关实验,下列叙述错误的是( D )
A.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为清水,两侧液面初始高度相同,一段时间后,a侧液面升高
B.若a侧为质量分数为5%的蔗糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,两侧液面初始高度相同,一段时间后,b侧液面升高
C.若a侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的蔗糖溶液,两侧液面初始高度相同,较长时间后,b侧液面高于a侧
D.若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两侧液面初始高度相同,较长时间后,b侧液面高于a侧
解析:因为蔗糖不能透过半透膜,水分子可以透过半透膜,a侧溶液浓度大于b侧,因此一段时间后,a侧液面上升,A正确。蔗糖不能透过半透膜,a侧的蔗糖溶液浓度小于b侧的蔗糖溶液浓度,因此一段时间后,b侧液面升高,B正确。半透膜两侧分别是等体积的葡萄糖溶液与蔗糖溶液,且质量分数都是10%,因为蔗糖是二糖,葡萄糖是单糖,因此葡萄糖溶液的物质的量浓度大于蔗糖溶液,开始时a侧液面升高,又因为葡萄糖可以透过半透膜而蔗糖不能,因此b侧溶液浓度逐渐升高,当b侧溶液浓度大于a侧时,b侧液面升高,最终会高于a侧,C正确。若a侧为质量分数为5%的葡萄糖溶液,b侧为质量分数为10%的葡萄糖溶液,开始时a侧溶液浓度小于b侧,b侧液面升高,因为葡萄糖可以透过半透膜,所以a侧溶液浓度逐渐升高,b侧溶液浓度逐渐下降,最终两侧溶液浓度相等,两侧液面也等高,D错误。
6.在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是( B )
A.第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域
B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D.为了节约实验时间,通常可以省略第一次显微观察步骤
解析:第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液,细胞还没有发生质壁分离,只能看到紫色大液泡,故A错误;第二次观察时滴入少量的蔗糖溶液,细胞开始发生质壁分离,可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,故B正确;吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液从盖玻片的一侧流到另一侧,使全部洋葱鳞片叶浸润在蔗糖溶液中,C错误;第一次显微镜观察是为了获得实验前的现象,以便于和实验中的现象变化作对比,因此不可省略,故D错误。
7.将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3
g/L的蔗糖溶液和0.4
g/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( C )
A.蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B.KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
C.蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
解析:浸入蒸馏水,细胞吸水膨胀,一段时间后达到平衡,为A曲线。浸入0.3
g/L的蔗糖溶液,细胞失水发生质壁分离,细胞体积缩小,一段时间后达到平衡,为C曲线。浸入0.4
g/L的KNO3溶液,开始一段时间细胞失水发生质壁分离,细胞体积缩小,后来由于K+、NO离子进入细胞液,导致细胞液浓度增加,重新吸水,发生质壁分离复原,为B曲线。
8.把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中,经过一段时间后,三个“人造细胞”的变化分别是( C )
A.A变大,B稍微变小,C不变
B.A变小,B稍微变大,C不变
C.A变小,B稍微变大,C变大
D.A变大,B稍微变小,C变大
解析:A的浓度低于玻璃槽中的浓度,“人造细胞”失水变小;B的浓度高于玻璃槽中的浓度,“人造细胞”吸水变大,但由于浓度差较小,且有金属网笼的限制,体积稍微变大;C的浓度明显高于玻璃槽中的浓度,又没有金属网笼的限制,故人造细胞吸水变大。
9.下列关于动物细胞吸收水分的分析,错误的是( D )
A.动物细胞能通过协助扩散的方式吸收水分
B.水分子可经过磷脂双分子层进入动物细胞
C.动物细胞失水是顺相对含量梯度进行流动的
D.动物细胞细胞质浓度升高可促进水分渗出
解析:动物细胞细胞质浓度升高可促进水分进入,D错误。
10.研究发现,水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是( B )
A.根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关
B.土壤溶液浓度过高时,植物细胞吸水需要消耗能量
C.水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的
D.水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散
解析:根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关,如细胞液中水的相对含量少,则根毛细胞吸水能力强,A正确;土壤溶液浓度过高时,细胞可通过自由扩散或协助扩散失水,都不需要消耗能量,B错误;水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度进行的,C正确;水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散,D正确。
11.[不定项选择]如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过,不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b的浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示达到平衡后,图1、图3液面上升的高度h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,下列分析不正确的是( ABCD )
A.平衡后,漏斗内溶液浓度Ma<Mb
B.平衡后,漏斗内液面上升高度h1>h2
C.平衡后,膜两侧水分子进出速率相等,膜两侧溶液浓度相等
D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平
解析:图1漏斗两侧的浓度差较小,液面上升高度较小,因此平衡后,漏斗内溶液浓度Ma>Mb,A错误;图①漏斗两侧的浓度差较小,液面上升高度较小,因此平衡后,漏斗内液面上升高度h1
12.[不定项选择]下图中甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种跨膜方式,其中通道介导的扩散比载体介导的快1
000倍。下列叙述正确的是( AB )
甲
乙
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C.甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输
D.通道蛋白转运物质时需发生自身构象的改变
解析:载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的,二者都具有流动性,A正确;由图可知载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性,B正确;甲、乙两种方式都是将溶质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要转运蛋白的协助,属于被动运输中的协助扩散,C错误;载体蛋白转运物质时需发生自身构象的改变,通道蛋白不需要。
二、非选择题
13.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析并回答下列问题:
(1)用上述材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是__①__(填序号)。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料、同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如下图1、2、3所示,则这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是__C__>__B__>__A__(用字母表示)。
图1
图2
图3
(3)将图3细胞放入__清水__中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为__质壁分离的复原__。
解析:(1)紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞具有大液泡,在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,紫色液泡便于观察。(2)当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会导致质壁分离,而且蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。据图可知,蔗糖溶液浓度的大小关系是C>B>A。(3)将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离的复原。
14.物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输,结合下图分析其特点。
对两种方式进行比较,完成下表:
方式
转运方向
是否需要转运蛋白
是否消耗能量
方式a
__高__浓度→__低__浓度
__不需要__
__不消耗__
方式b、c
__高__浓度→__低__浓度
__需要__
__不消耗__
(1)方式a中,物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫作__自由扩散__。
(2)方式b、c中,进出细胞的物质借助转运蛋白的扩散,叫作__协助扩散__。
(3)下列物质中,以方式a运输的是__①②④⑤__;以方式b、c运输的是__③__。
①O2和CO2进出肺泡 ②苯被鼻黏膜细胞吸收 ③红细胞吸收血液中的葡萄糖 ④胆固醇进入肝细胞 ⑤甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
(4)方式b、c有何异同?__相同点:b、c都是协助扩散方式;不同点:b由载体蛋白协助,c由通道蛋白协助__。
解析:(1)物质通过简单扩散作用进入细胞叫作自由扩散。(2)借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫协助扩散。(3)气体比如O2、CO2进入细胞的方式是自由扩散,另外脂质类的物质进入细胞的方式一般也是自由扩散,如胆固醇等。(4)b由载体蛋白协助,c由通道蛋白协助。它们都属于协助扩散。
15.下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线图:
A
B
C
(1)图A表示的转运方式是__自由扩散__,其转运速率主要取决于__膜内外物质浓度梯度的大小__。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是__膜内外物质浓度梯度大小__,bc段的限制因素是__转运蛋白的数量__。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。
答案如下:
解析:(1)图A表示的转运方式为自由扩散,其转运速率主要取决于细胞膜内外物质浓度梯度的大小。
(2)图B表示的转运方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是细胞膜内外物质浓度梯度的大小,bc段转运速率不再增加,说明限制因素不再是膜内外物质浓度梯度的大小,而是转运蛋白的数量。
(3)被动转运不需要消耗能量,因此,物质转运速率不会随能量的增加而改变,图示见答案。
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