1、第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例课后篇巩固提升基础巩固1.下列属于渗透作用的是()水分子通过植物细胞的细胞壁水分子通过植物细胞的细胞膜蔗糖溶液通过植物细胞的细胞壁水分子通过液泡膜干大豆种子浸入清水中吸水胀大水分子通过细胞的原生质层暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直A.B.C.D.解析细胞壁具有全透性,水分子通过植物细胞的细胞壁不属于渗透作用,错误;细胞膜相当于半透膜,水分子通过植物细胞的细胞膜属于渗透作用,正确;细胞壁具有全透性,蔗糖溶液通过植物细胞的细胞壁不属于渗透作用,错误;液泡膜属于生物膜,具有选择透过性,是半透膜,水分子通过液泡膜属于渗透作用,正确;干大豆种子泡在清水
2、中逐渐胀大是利用蛋白质亲水性物质吸水,属于吸胀作用,不属于渗透作用,错误;原生质层相当于半透膜,水分子通过细胞的原生质层属于渗透作用,正确;暂时萎蔫的青菜放入清水,细胞发生渗透吸水而变得挺直,正确。答案B2.图1表示半透膜对淀粉和葡萄糖的透性不同,图2是依据图1设计的相关实验。下列有关叙述正确的是()A.图甲中液面a将持续上升B.图甲中液面a将先上升后下降C.图乙中液面b将持续上升D.图乙中液面b将先上升后下降解析图1显示葡萄糖能通过半透膜,而淀粉不能。图甲中半透膜两侧分别是清水和淀粉溶液,存在浓度差,能发生渗透作用,导致液面a上升,达到动态平衡后,液面a将不再上升。图乙中半透膜两侧分别是清水
3、和葡萄糖溶液,存在浓度差,也能发生渗透作用,导致液面b上升,但由于葡萄糖能透过半透膜进入清水中,故液面b上升到一定程度后会下降,最终使漏斗内外两侧液面相平。答案D3.将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随着水温的增高,水的颜色逐渐变红,其原因是()A.细胞壁在加温中受到破坏B.水温增高,花青素的溶解度加大C.细胞膜等生物膜失去了选择透过性D.水中化学物质发生了反应解析紫色水萝卜的色素分子存在于液泡中,若进行加热,随着水温的增高,细胞膜、液泡膜将失去选择透过性,色素分子通过液泡膜、细胞膜进入清水中,使水的颜色变红。答案C4.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,
4、浸泡半小时之后的结果如图所示,依照红细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是()A.甲乙丙丁B.丁甲乙丙C.丙丁甲乙D.丙乙丁甲解析水分子是从低浓度的一侧通过细胞膜到达高浓度的一侧。甲中的红细胞吸水破裂,说明其所处的蔗糖溶液的浓度最低;乙中的红细胞保持正常状态,说明水分子进出细胞处于动态平衡,其所处的蔗糖溶液的浓度与细胞质的浓度相等;丙中红细胞失水而皱缩,说明其所处的蔗糖溶液的浓度最高;丁中的红细胞吸水膨胀但没有破裂,说明其所处的蔗糖溶液的浓度低于细胞质浓度,但高于甲的蔗糖溶液的浓度,即蔗糖溶液的浓度由高到低为:丙乙丁甲。答案D5.下列细胞能发生质壁分离的一组是()食用的糖醋蒜
5、细胞蚕豆叶的表皮细胞植物的根毛细胞人的口腔上皮细胞用HCl处理过的洋葱根尖细胞根尖分生区细胞A.B.C.D.解析能发生质壁分离的细胞为活的成熟植物细胞。是死细胞;是动物细胞,没有细胞壁;用HCl处理过的洋葱根尖细胞是死细胞;没有大的液泡,这些细胞都不能发生质壁分离。和都是活的成熟植物细胞,可以发生质壁分离。答案D6.下表表示几种微生物体内的矿物质含量(占全部矿物质的百分比),据表得出的结论是()微生物P2O5K2O大肠杆菌33.9912.95圆褐固氮菌4.932.41酵母菌51.0938.66米曲霉48.5528.16A.不同微生物对矿物质的吸收有选择性B.表中各矿物质都是顺相对含量梯度运输的
6、C.酵母菌的细胞壁中含P最多D.圆褐固氮菌的细胞膜中不含磷脂答案A7.下图为藻类植物细胞质的流动情况,下列说法错误的是()A.通过细胞质流动可以实现物质分配B.在显微镜下观察该细胞的细胞质流动方向为顺时针C.该藻类合成有机物的场所是叶绿体D.可用该细胞观察质壁分离现象解析细胞质中的物质随着细胞质的流动而流动,通过细胞质流动可以实现物质分配,A项正确;该细胞的细胞质的流动方向为逆时针,在显微镜下也是逆时针,B项错误;藻类合成有机物的场所是叶绿体,C项正确;该细胞含有大液泡,是成熟的植物细胞,可以用来观察质壁分离现象,D项正确。答案B8.下面甲、乙两图是同一渗透装置的两个状态示意图,图丙是根毛细胞
7、示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是发生了较长时间的渗透作用之后,通过漏斗内外的水分子达到平衡的状态。图甲中A是清水,B是质量分数为30%的蔗糖溶液)。(1)比较图甲中A和B处溶液浓度的大小:。(2)图丙中G的名称为,图甲中的C相当于图丙中的,它与图丙中相应结构的区别是。(3)若把根毛细胞放入质量分数为30%的蔗糖溶液中,它将出现,再放入清水中,它又出现。(4)若用质量分数为50%的蔗糖溶液重复上述实验,实验现象怎样?。解析植物细胞吸水和失水均是由于发生了渗透作用。其原生质层相当于半透膜,外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,反之,细胞吸水。细胞失水
8、过多时,会导致细胞死亡。答案(1)BA(2)原生质层G图甲中C属于半透膜,没有选择透过性,而图丙中G具有选择透过性(3)质壁分离质壁分离复原(4)在蔗糖溶液中会发生质壁分离现象,再放入清水中不会发生质壁分离复原。因为蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多已死亡。能力提升1.下列关于选择透过性膜与半透膜关系的叙述,正确的是()具有半透性必须具有选择透过性具有选择透过性就必须具有半透性活细胞的生物膜具有选择透过性只有活细胞的生物膜才具有半透性A.B.C.D.解析物质能否通过半透膜往往取决于物质分子的大小,半透膜无选择透过性;而选择透过性膜只让水分子和被细胞选择吸收的离子和小分子物质通过,因此具有选择性
9、就必须具有半透性。答案C2.现有4瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为A、B、C、D),已知4瓶蔗糖溶液的浓度不同,现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如图所示,一段时间后,半透膜袋和变得胀硬,萎缩。4种蔗糖溶液中浓度最低的是()A.A溶液B.B溶液C.C溶液D.D溶液解析根据图示按照渗透作用原理分析,蔗糖溶液浓度A溶液D溶液、B溶液D溶液,因此4种蔗糖溶液中浓度最低的是B溶液。答案B3.用质量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液浸润某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体相对体积变化情况如图所示。下列表述不正确的是()A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大C.BC段表
10、明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡D.用一定浓度的KNO3溶液代替乙二醇溶液,可得到类似的结果解析能发生质壁分离的细胞是具有大液泡的成熟植物细胞,根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞,因此该种细胞不可能是根尖分生区细胞;AB段原生质体相对体积不断减小,说明细胞液浓度逐渐增大;BC段由于乙二醇进入细胞内,导致质壁分离复原;用一定浓度的KNO3溶液处理该细胞,由于K+和NO3-能够进入细胞内,因此也会发生质壁分离后自动复原。答案C4.为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长,某生物学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案,实验结果如下表:浓度/(molL-1)0.150.20.250.3质壁分离状况
11、不分离刚分离显著显著他们又测定了乙地土壤溶液浓度,发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长,则乙地土壤溶液浓度最可能是()A.0.2 mol/LB.0.2 mol/LC.0.2 mol/LD.0.15 mol/L乙h2。在达到平衡后,中蔗糖溶液的浓度大小关系为()A.=B.C.D.无法确定解析在达到渗透平衡后,在单位时间内,水分子通过半透膜从到及从到扩散的速率相等,由于影响水分子扩散速率的因素有两个,即溶液的浓度和水柱h1形成的静水压,故中溶液浓度大于中溶液浓度。同理可知,中溶液浓度大于中溶液浓度。由于水柱h2形成的静水压比水柱h1形成的静水压小,故可推知中溶液浓度大于中溶液浓度。答案C6.植物细
12、胞在质壁分离复原过程中,能正确表示细胞吸水速率的是()解析植物细胞在质壁分离复原过程中,外界水分子进入液泡,使液泡内细胞液浓度和外界溶液浓度之间的浓度差变小,吸水力逐渐下降。注意题干中“质壁分离复原”的含义。往往有些考生误以为是质壁分离和复原两个过程,实际上是指质壁分离的复原过程,理解错误错选D。答案B7.成熟植物细胞的主要吸水方式是渗透吸水。某兴趣小组为研究渗透吸水做了一个实验,该实验的简易渗透吸水装置如图甲所示,图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示,一成熟植物细胞被放在某外界溶液中发生的一种状态(此时细胞有活性)如图丙所示。请判断下列相关叙述中错误的是()A.由图甲中漏斗液面上升可知
13、,实验伊始b侧液体的浓度大于a侧的B.由图乙可知图甲中漏斗里溶液的吸水速率在下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是D.把图丙所示状态的细胞放在清水中,会发生质壁分离解析漏斗内液面上升是由渗透吸水引起的,水分子从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动,因此,由图甲中漏斗内液面上升可知,实验伊始b侧液体的浓度大于a侧;图乙反映的是随吸水时间的延长,漏斗内液面的高度趋于定值,这是图甲中c两侧液体浓度差逐渐缩小造成的,因此溶液吸水速率在下降;图甲中c表示半透膜,在图丙中可将细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质视作一层半透膜;观察图丙细胞的状态,可以确定图丙细胞发生了质壁分离,如果把该细胞放在清水中,由于清水一定比
14、细胞液浓度低,所以细胞会吸水,发生质壁分离复原。答案D8.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,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者之间的细胞质(内填图中序号)。(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)取形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B的幼根各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
15、红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:图c红心萝卜A比红心萝卜B的幼根细胞液浓度。在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的幼根细胞液浓度会。解析(1)质壁分离是原生质层和细胞壁的分离,原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(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,而植物细胞自身具备的结构特点是原生质层具有选择透过性、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。(3)在观察植物细胞质壁分离与复原实验中,处于质壁分离状态的细胞可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,还可能处于相对静止状态,因此,不能判断细胞液浓度和外界溶液浓度的大小,细胞液浓度可以大于、小于或等于外界溶液浓度。(4)由图中两种红心萝卜幼根的质量变化结果可知,甲为红心萝卜幼根A的等渗溶液,因此红心萝卜A比红心萝卜B的幼根细胞液浓度高。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的幼根吸水一段时间后,细胞液浓度降低。答案(1)原生质层24(2)外界溶液浓度高于细胞液浓度原生质层具有选择透过性、原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度(4)高降低