1、十二 被 动 运 输【基础全面练】共30分 选择题(共5题,每题6分,共30分)1.物质出入细胞的方式中,自由扩散区别于协助扩散的是()A.由高浓度向低浓度扩散 B.需要转运蛋白 C.由低浓度向高浓度扩散 D.不需要转运蛋白【解析】选D。自由扩散和协助扩散都是被动运输,都是从高浓度向低浓度扩散,A、C不符合题意;协助扩散需要转运蛋白的协助,自由扩散不需要转运蛋白协助,B不符合题意,D符合题意。2.紫色洋葱外表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是()【解析】选C。细胞核应该位于细胞质中;液泡内有花青素导致液泡为紫色。3.提取某种哺乳动物的红细胞并分成甲、乙两组,乙组用一定试剂处理抑
2、制膜蛋白的功能,甲组不做处理,都置于清水中,显微镜下观察红细胞的变化如图所示,乙组细胞体积略有增大,下列相关叙述正确的是()A.甲组和乙组的红细胞吸收水分都是顺溶液浓度梯度进行 B.该实验说明红细胞吸水的方式主要是自由扩散 C.该实验说明红细胞可以通过膜蛋白运输水分子 D.甲组中2.5 min时红细胞的吸水能力大于0.5 min时【解析】选C。清水中水分子的数量大于红细胞内水分子的数量,溶液浓度指的是溶质浓度,因此水分子是从低浓度向高浓度运输,A错误;甲组吸水涨破,乙组变化不明显,说明水分吸收的主要方式是协助扩散,不是自由扩散,B错误;大部分的水进出细胞的方式为协助扩散,需要载体蛋白的协助,C
3、正确;甲组中 2.5 min 时红细胞吸水量大于0.5 min时,溶液浓度比0.5 min时低,因此吸水能力比0.5 min时弱,D错误。4.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现()A.试管中的液体浓度减小 B.试管中的液体浓度增大 C.透析袋胀大 D.透析袋缩小【解析】选C。蔗糖不能透过半透膜,试管内液体为清水,浓度不变,A、B错误;根据渗透发生的条件,由于透析袋内为蔗糖,使得透析袋内外两侧具有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,因此水分进入透析袋内的速率大于水分子从透析袋内流出的速率
4、,导致透析袋胀大,C正确,D错误。5.通道蛋白是细胞膜上的一种转运蛋白,只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要消耗能量。如图为K+借助通道蛋白出细胞的模型图,有关叙述错误的是()A.通道蛋白转运物质时具有选择性 B.分子或离子只能借助通道蛋白进出细胞 C.K+借助通道蛋白运出细胞属于协助扩散 D.K+出细胞的过程不需要消耗能量【解析】选B。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,故通道蛋白转运物质时具有选择性,A正确;分子或离子可借助通道蛋白进出细胞,也可借助载体蛋白进出细胞,B错误;根据题干
5、信息:分子或离子通过通道蛋白时,不需要消耗能量,故K+借助通道蛋白出细胞的过程不需要消耗能量,属于协助扩散,C正确,D正确。【综合突破练】共50分 一、选择题(共4题,每题7分,共28分)6.有一道凉菜叫“酸甜瓜”,其做法是把黄瓜切成条状或片状,然后加糖和醋并搅拌,放置一段时间后,黄瓜除了有酸甜味外,还变软了,口感特别好。下列是对黄瓜变软原因的分析,正确的是()A.蔗糖分子进入黄瓜细胞,使其细胞液浓度增大,细胞吸水 B.醋酸分子进入黄瓜细胞,使其细胞液浓度增大,细胞吸水 C.外界溶液的浓度小于黄瓜细胞的细胞液浓度,细胞失水 D.外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度,细胞失水【解析】选D。黄瓜
6、变软是由于细胞失水而不再坚挺,失水的原因是糖和醋形成的外界溶液浓度高于细胞液的浓度。【补偿训练】把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液的浓度为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【解析】选C。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。7.将甲、乙两种植物的块茎
7、切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,对其失水量进行测量后绘制了如图曲线。下列叙述错误的是()A.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩 B.由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度 C.4 min时细胞液的浓度小于外界溶液的浓度 D.随细胞失水量增加能量的消耗量逐渐增多【解析】选D。据图分析,甲、乙在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,随着时间的延长,失水量逐渐增加最后趋于稳定,因此相关细胞的原生质层都会有一定程度的收缩,A正确;据图分析可知,甲的失水量大于乙,说明甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度,B正确;4 min时,细胞仍然在失水,说明细
8、胞液的浓度小于外界溶液的浓度,C正确;水分通过细胞膜的方式是自由扩散或协助扩散,不需要消耗能量,D错误。8.(不定项)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中,依次观察到的结果如图所示,其中指细胞结构。下列叙述不正确的是()A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B.甲乙变化的原因之一是结构的伸缩性比的要大 C.乙丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D.细胞发生渗透作用至丙状态,一段时间后该细胞会破裂【解析】选A、B、D。无论细胞处于质壁分离、质壁分离复原还是平衡状态,都有水分子进出细胞,A错误;结构细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小,导致质壁分离(甲乙),B错误;外界
9、溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,导致液泡变大(乙丙),C正确;由于细胞壁的存在,限制了细胞的继续吸水,丙状态时细胞不会破裂,D错误。【误区警示】关于植物细胞壁的两个误区(1)误认为植物细胞的细胞壁可阻碍植物细胞吸水。其实细胞壁为全透性,不影响植物细胞的吸水。(2)误认为细胞壁完全没有伸缩性。实际上,质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。9.(不定项)如图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述正确的是()A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中 B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,需要消耗能量 C.通道蛋白运输时没有选择性,比通
10、道直径小的物质可自由通过 D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输【解析】选A、D。水通道蛋白位于细胞膜上,往往贯穿于磷脂双分子层中,A正确;根据分析可知,K+通道蛋白运输K+的方式为协助扩散,不消耗能量,B错误;通道蛋白运输物质时具有选择性,如水通道蛋白只能运输水分、K+通道蛋白只能运输K+,C错误;水通道蛋白的数量受核基因调控,据此可推测机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输,D正确。【补偿训练】1.(不定项)如图表示载体蛋白和通道蛋白介导的物质运输方式,其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的快1 000倍以上。下列叙述正确的是()A.载体蛋白
11、在细胞膜上具有一定的流动性 B.通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为消耗的能量较少 C.两种膜蛋白对运输的物质均具有特异性 D.载体蛋白介导的运输方式的运输速率会受到载体蛋白数量的限制【解析】选A、C、D。载体蛋白在运输物质时变形,说明其在细胞膜上具有一定的流动性,A正确;图中通道蛋白介导的运输属于协助扩散,不需要消耗能量,B错误;两种膜蛋白均转运相应的物质,因此两种膜蛋白均具有专一性(特异性),C正确;由于载体蛋白数量有限,则介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制,D正确。2.(不定项)植物液泡膜上的水通道蛋白(TIPs)是运输水分子的通道,可使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输。研究发现T
12、IPs在植物细胞内只分布在液泡膜上,可作为标记物用于识别不同植物或组织。下列说法错误的是()A.TIPs能输送水分子也能输送其他物质 B.TIPs 输送水分子跨膜运输的方式属于协助扩散 C.液泡膜上的TIPs具有运输、识别和催化作用 D.TIPs在植物细胞发生质壁分离时起重要作用【解析】选A、C。TIPs是运输水分子的通道,只能输送水分子,不能输送其他物质,A错误;TIPs 使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,B正确;题干信息没有体现液泡膜上的TIPs具有催化作用,C错误;质壁分离是由于液泡失水导致,而TIPs是液泡上的水通道蛋白,所以有密切关系,D正确。
13、二、非选择题(共22分)10.某学校高一1班研究性学习小组按下面步骤进行质壁分离实验。请回答下列问题:步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片黑藻小叶,盖上盖玻片。步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,黑藻小叶就浸润在蔗糖溶液中。步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示:(1)图中细胞发生的现象叫质壁分离,质壁分离是指_。(2)图中A、B处的颜色分别是_。(3)如果将步骤二中浸润在蔗糖溶液中的黑藻小叶的装片,放在80 条件下先处理一段时间,然后在显微镜下就不能观察到质壁分离现象,且发现A处呈绿色,可能的原因是_。(4)若在上述实验的基础
14、上,测定黑藻叶片细胞的细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液,请写出实验思路:_。预测实验结果和结论:黑藻细胞液的浓度介于_(用实验现象描述)。【解析】(1)质壁分离是指植物的原生质层与细胞壁分离的现象。(2)黑藻小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞失水发生质壁分离,A为细胞壁和原生质层之间的空隙,由于细胞壁是全透性的,因此A中充满蔗糖溶液,无色(白色);B为原生质层内的叶绿体,为绿色。(3)若将黑藻小叶的装片放在80 条件下先处理一段时间,则高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处,故在显微镜下就不能观察到质壁分离现象,且发现A处呈绿色。(4)为进一步测定细胞液浓度
15、范围,则应通过观察在不同浓度的蔗糖溶液中黑藻叶片是否发生质壁分离来推测,故可设计实验如下:配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将黑藻叶片置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中,一段时间后观察质壁分离情况。预期实验结果和结论:黑藻细胞液的浓度介于刚好发生质壁分离所用的蔗糖溶液的浓度与刚好未发生质壁分离的浓度之间。答案:(1)原生质层和细胞壁分离(2)无色(白色)、绿色(3)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处(4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将黑藻叶片置于配制好的各种浓度的蔗糖溶液中,一段时间后观察质壁分离情况 刚好发生质壁分离所用的蔗糖溶液的浓度与刚好未发生质壁分离的浓度之间 【应
16、用创新练】共20分 11.小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系进行了如下实验:配制不同浓度的蔗糖溶液;制作小蚌兰叶片下表皮临时装片;用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;观察并记录实验结果。结果如表(“-”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大),分析回答:蔗糖溶液浓度/(gmL-1)0.200.250.300.350.400.450.500.55质壁分离程度-+气孔张开程度+-(1)选用小蚌兰叶片下表皮作实验材料的优点是_,植物细胞原生
17、质层的选择透过性取决于_(填结构)。(2)实验步骤的正确操作方法是_。(3)小蚌兰叶片下表皮细胞液渗透压与浓度在_的蔗糖溶液相当。(4)结果表明,细胞_导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是_。(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中细胞质基质的浓度_(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中细胞液的浓度。【解析】(1)小蚌兰叶片下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察。植物细胞原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质,由于细胞膜和液泡膜都具有选择透过性,故原生质层具有选择透过性。(2)实验步骤用引流法:从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次,保证细胞充分浸润在溶液中。(3)细胞液浓度与细胞没发生质壁分离和刚发生质壁分离之间的外界溶液浓度相当,为0.350.40 gmL-1。(4)据表格分析,细胞失水发生质壁分离时气孔关闭,降低蒸腾作用,减少水分散失。(5)质壁分离时液泡细胞液水分流向细胞质基质进而流向外界溶液,故外界溶液浓度大于细胞质基质浓度,而细胞质基质浓度大于细胞液浓度。答案:(1)其细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察 细胞膜和液泡膜(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次(3)0.350.40 gmL-1(4)失水 有利于减少水分的散失(5)大于