1、第4章第1节物质跨膜运输的实例一、选择题1下列有关质壁分离及复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，正确的是()实验材料必须是成熟的植物活组织细胞细胞液必须有颜色细胞液最好有颜色外界溶液必须对细胞无毒害作用外界溶液浓度适中，不能过高或过低外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可ABC D解析：选A只有保持细胞生活状态，才能保持原生质层具有选择透过性，使细胞失水而发生质壁分离，再吸水复原。细胞液无颜色的植物细胞在相同的条件下也可以发生质壁分离和复原。外界溶液如果对细胞有毒害作用，可能会损伤或杀死细胞，使其失去选择透过性，也不能发生质壁分离和复原。外界溶液浓度要适中，不能过高或过低。2如图为一处于质壁分
2、离状态的细胞，M1、M2表示两处溶液浓度，请比较两者大小()AM1M2 BM1M2；若发生在质壁分离复原过程中，则M1C可判断实验1的细胞正在吸水还是失水D可判断甲、乙、丙三种溶液的浓度解析：选C实验1中的细胞正处于质壁分离的状态，但无法判断此时细胞正在更大程度地质壁分离还是已达到质壁分离的最大程度，所以也就无法判断细胞是正在吸水还是失水。10将新鲜的苔藓植物叶片放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到苔藓细胞的状态如图所示。此时，部位和的颜色分别是()A无色、绿色 B红色、绿色C红色、无色 D红色、红色解析：选B苔藓植物叶片的细胞置于加有少量红
3、墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中时，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离现象。而原生质层具有选择透过性，细胞壁具有全透性，使得原生质层和细胞壁之间充满了红墨水溶液，细胞质中含有的叶绿体使之呈现绿色。11下列关于物质跨膜运输实例的叙述，不正确的是()A细胞吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程B水分子跨膜运输的总趋势由低浓度溶液向高浓度溶液C无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输D生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过解析：选D生物膜是选择透过性膜，水分子可自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通
4、过；水分子的跨膜运输方向是顺相对含量梯度，即由低浓度溶液向高浓度溶液扩散；细胞对于物质的输入和输出具有选择性，对于所需要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。12将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5 cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，依次在30 min和4 h后测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是()Aa马铃薯条细胞通过渗透作用吸水Bb马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原Cc马铃薯条细胞发生质壁分离Dd马铃薯条细胞所处的KNO3溶液浓度增加解析：选Da马铃薯条的初始长度为5 cm，放在20 gL1的KNO3溶液中，细胞通过渗透作用吸水，使得长度大于初始长度
5、5 cm，A正确；b马铃薯条在30 min时，长度小于5 cm，说明细胞渗透失水，发生质壁分离，但由于细胞能主动吸收K和NO，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，故4 h后马铃薯条长度逐渐复原，B正确；c马铃薯条长度小于初始长度5 cm，说明细胞发生质壁分离，C正确；d马铃薯条长度减小，说明细胞失水，细胞所处的KNO3溶液浓度不是增加而是降低，D错误。二、非选择题13成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_的分离，后者的结构包括和以及二
6、者之间的细胞质。(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_，植物细胞自身应具备的结构特点是_。(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是_。(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度_。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会_。解析：(2)发生质壁分离的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，而植物自身具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，并具有大
7、液泡。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中，当细胞处于质壁分离状态时，此时细胞可能正在发生质壁分离过程，也可能质壁分离完成，细胞原生质层大小处于相对静止状态，还可能处于质壁分离的复原过程中，因此，细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液浓度大于、等于或小于外界溶液浓度。(4)由图中两种红心萝卜的质量变化结果可知，甲戊五种蔗糖溶液的浓度大小为丙戊甲丁乙，甲为红心萝卜A的等渗溶液，戊为红心萝卜B的等渗溶液，因此红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，溶液浓度降低，红心萝卜A吸水一段时间后，细胞液浓度降低。答案：(1)原生质层(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度原生质层的伸
8、缩性大于细胞壁的伸缩性，具有大液泡(3)细胞液的浓度可能大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)高降低14植物细胞可以渗透吸水或失水，将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如图所示。(1)已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，判断30 min后可能呈现的形状是()(2)将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol/L蔗糖溶液和0.5 mol/L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如甲图所示：图甲a、b、c曲线中，表示在0.3 mol/L蔗糖溶液中的是_，由于细胞壁的伸缩性非常小，植物细胞会发生_现象，生物膜与半透膜的根本区别在于生物膜具有_(特性)。图甲，若曲线c中AF段的细胞如
9、乙图，部位的物质是_，若曲线b中BC段的细胞如乙图，则、两处的溶液渗透压的大小比较为：_。试简要分析图甲中b、c曲线差异的原因：_。解析：(1)细胞壁厚的一侧伸展程度较细胞壁薄的一侧小，清水中细胞吸水后b侧较a侧伸长得长，故外翻。蔗糖溶液中细胞失水后，b侧比a侧短，故内翻。(2)植物细胞在0.3 mol/L蔗糖溶液中失水发生质壁分离，但不能自动复原。细胞壁为全透性的，细胞膜具有选择透过性，故蔗糖分子可出现在处，但不能进入处。曲线b中BC段表示因尿素分子进入细胞导致细胞液浓度高于外界溶液浓度，细胞吸水发生质壁分离复原的过程，故处渗透压较处高。答案：(1)D(2)c质壁分离选择透过性蔗糖溶液蔗糖分
10、子不能透过膜，而尿素能透过膜，所以在尿素溶液中，细胞质壁分离后会自动复原15如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h，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，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3
11、溶液。部分实验步骤和结果如下：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)。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。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)由于渗透平衡时存在h，所以漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外，即S1S2。(2)图中的半透膜模拟
12、的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜没有生物活性，不具有选择透过性；而原生质层具有生物活性，有选择透过性，可以主动运输有关物质。(3)两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，而加KNO3溶液的渗透装置不出现液面差。选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片。将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象。(4)浸润在KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离的复原现象。答案：(1)S1S2(2)原生质层原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能(3)X标号蒸馏水质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原