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1、第三单元 细胞的物质输入与输出第第 1 讲讲 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例一、选择题(每小题 6 分,共 60 分)1.(2015湖北重点高中期中联考)最能证明植物细胞渗透作用原理的是(D)A.将萎蔫的青菜放入清水中会变得硬挺B.将根尖细胞放入清水中会吸水C.将土豆放入盐水中会变软D.观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原【解析】渗透作用包括吸水和失水两个过程。A、B 两项只反映了植物细胞的吸水过程,C 项反映了植物细胞的失水过程,而 D 项则反映了植物细胞吸水和失水的两个过程,故 D 项符合题意。2.(2015哈尔滨三中测试)将人口腔上皮细胞转移至、三种不同浓度盐溶液中,结果如图所示。据此
2、判断这三种溶液的浓度由大到小依次是(B)A.、B.、 C.、D.、【解析】细胞在盐溶液中形态没有变化,说明盐溶液的浓度与细胞质浓度相等;细胞在盐溶液中皱缩,说明盐溶液的浓度高于细胞质浓度;细胞在盐溶液中膨胀,说明盐溶液的浓度低于细胞质浓度。综上分析可知,三种溶液的浓度大小为。3.(2015山西康杰中学等四校联考)如图为细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线,下列相关叙述正确的是(D)A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高【解析】从题图曲线可以看出,在一定范围内,随着质
3、壁分离程度的增大,细胞吸水力也在增大,即细胞吸水力与质壁分离程度呈正相关,质壁分离复原过程中,细胞的吸水力应逐渐降低,A、B 项错误;植物细胞是否吸水与细胞液浓度和外界溶液浓度高低有关,而与植物细胞是否发生质壁分离无直接关系,C 项错误;在细胞可承受的浓度范围内,增大外界溶液浓度,细胞液与外界溶液的浓度差增大,则细胞的质壁分离程度会更高,D 项正确。4.(2016淮安调研)如图所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平,一段时间后,待漏斗内液面不再变化时,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确反映整个实验过程中漏斗内外溶液的液面高度差变化的是(C)【解析】实验开始时,漏斗内外存在
4、浓度差,烧杯中的水向漏斗中渗透,漏斗液面升高。加入蔗糖酶后,1 分子蔗糖水解成 1 分子葡萄糖和 1 分子果糖,引起漏斗中溶液浓度进一步增大,漏斗液面继续升高。由于半透膜允许单糖分子透过,故漏斗中的葡萄糖和果糖进入烧杯中,导致漏斗中的溶液浓度下降,漏斗液面随之下降。其后,由于漏斗中加入了大分子物质蔗糖酶,故漏斗内外维持着一定的液面高度差。综上,C 项符合题意。5.(2015浙江东阳第二高级中学阶段测试)半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图),预测图的实验结果(开始时漏斗内外液面相平)最可能的是(D)A.图甲中水柱 a 将持续上升B.图甲中水柱 a 将保持不变C.图乙中水柱 b 将保持不变D.
5、图乙中水柱 b 将先上升后下降【解析】因淀粉不能透过半透膜,故题图甲中的水柱 a 上升到最大高度后将保持不变;题图乙中水柱 b 先上升,因葡萄糖可以透过半透膜,故当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时,漏斗内水柱 b 又将下降。6.(2015湖北武穴中学月考)直饮机的核心部件是逆渗透膜,其原理是通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧,较高浓度侧的所有细菌及对人体有害的物质几乎不能透过逆渗透膜,如图所示。下列叙述正确的是(A)A.逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量B.逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能C.逆渗透膜上有载体蛋白,可以选择性控制有害物质D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物
6、膜,可放心饮用【解析】物质逆浓度梯度运输时需消耗能量,A 项正确;逆渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,没有生物活性,不具有细胞膜的识别功能,也没有载体蛋白,不具有选择透过性,B、C 项错误;生物膜是选择透过性膜,对物质的通过具有选择性,故生物膜去除有害物质的能力胜过逆渗透膜,D 项错误。7.(2015盐城期中检测)如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列有关叙述错误的是(D)A.第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照,第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照B.该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和
7、大小等C.如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的 KNO3溶液,则可以省略 e 过程D.增大蔗糖溶液的浓度,实验效果会更明显且不影响细胞的活性【解析】KNO3溶液中的 K+和 N都可以被细胞吸收,使细胞液浓度增大,故适宜浓度的 KNO3溶液能让细胞发生质壁分离后自动复原,从而可省略 e 操作,C 项正确;适当增大蔗糖溶液的浓度,使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大,从而导致质壁分离的速度加快,现象会更明显,但如果蔗糖浓度过高,则会导致细胞失水过多而死亡,D 项错误。8.(2015哈尔滨第六中学期末检测)如图所示的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
8、的是(C)A.该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞进行B.若 B 溶液的浓度稍增大,则曲线中 b 点右移C.两条曲线的差异是由于 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【解析】由题图分析可知,细胞在 A 溶液中失水量增加,发生质壁分离,细胞在 B溶液中发生质壁分离后自动复原。植物成熟叶肉细胞有较大的液泡,可用作该实验的材料,A 项正确;若 B 溶液的浓度增大,则浓度差增大,相同时间内细胞失水量增多,复原时所需时间变长,即 a 点上移,b 点右移,B 项正确;两条曲线的差异主要是由于溶液中的溶质不同导致的,C 项错误;6 min 时两细胞都处于失
9、水状态,用显微镜观察,均可看到质壁分离现象,D 项正确。9.(2015河北唐山一中等五校联考)将若干生理状况基本相同,长度均为 3 cm 的鲜萝卜条分为四组,分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中,测量每组萝卜条的平均长度,结果如图。据图分析,下列叙述错误的是(B)A.对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B.实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比葡萄糖载体数量多C.蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖D.实验结束后,实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大【解析】对照组中为清水,鲜萝卜细胞会吸水,但由于细胞壁伸缩性小,故细胞体积增大幅度较小,A 项
10、正确;甘油进入细胞的方式是自由扩散,不需要载体蛋白,B项错误;蔗糖溶液中的萝卜条发生质壁分离后不能复原是因为细胞不吸收蔗糖,C项正确;蔗糖溶液中的萝卜条细胞失水使得细胞液浓度升高,甘油和葡萄糖中的萝卜条细胞均吸收了溶质,故细胞液浓度增大,D 项正确。10.(2015江西临川一中月考)如图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的 NaCl溶液中时红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的 NaCl 溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(D)A.由图甲可知,250 mmolL-1 NaCl 溶液不影响人红细胞的代谢B.图乙中植物细胞体积的变化是先明显减小后明
11、显增大C.图乙中 a 点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小D.人的红细胞长时间处在 300 mmolL-1 NaCl 溶液中可能死亡,乙图中处理时间内细胞一直有生物活性【解析】由题图甲可知,250 mmolL-1的 NaCl 溶液中,红细胞失水皱缩,影响红细胞代谢,A 项错误;植物细胞由于细胞壁的存在,发生质壁分离复原时体积基本不变,B 项错误;题图乙中 a 点细胞失水量最大,细胞液浓度最大,此时细胞吸水能力最强,C 项错误;人的红细胞长时间处在 300 mmolL-1的 NaCl 溶液中时,可能会因细胞失水过多而死亡,题图乙中细胞可发生质壁分离自动复原,该过程中细胞一直具有活性,D 项正确
12、。二、非选择题(共 40 分)11.(20 分)(2016湖北孝感高中测试)如图表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为 h,其中半透膜为膀胱膜,装置内的溶液 A、a 起始浓度分别用MA、Ma表示;图表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放入蔗糖溶液后发生质壁分离的过程图。请根据图回答问题:(1)图中,如果 A、a 均为蔗糖溶液,且开始时 MaMA,则达到平衡后 MA ”“=”或“”“=”或“MA,漏斗内液柱上升。蔗糖分子不能透过半透膜,则由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升,即达平衡时 Ma仍大于 MA。(2)成熟植物细胞发生质壁分离达渗透平衡时细胞外溶液浓度等于细胞液的浓度。(3)题图中的半透
13、膜相当于题图中的原生质层,原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成;细胞发生质壁分离时细胞液浓度逐渐增大直至不变,故液泡吸水能力先逐渐增强,后不变。(4)题图中细胞已成熟,观察不到染色体。12.(20 分)(2015南通一模)小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究细胞液浓度大小进行了如下实验: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;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如下表(“-”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大),分析回答下列问题:蔗
14、糖浓度/(gmL-1) 0.20 0.250.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55质壁分离程度-+(1)选用小蚌兰下表皮作实验材料的优点是 其细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察 ,植物细胞原生质层的选择透过性取决于 细胞膜和液泡膜 (填细胞结构)。(2)实验步骤的正确操作方法是 从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次 。 (3)换用高倍物镜观察时,应转动 细准焦螺旋 进行调焦。 (4)小蚌兰叶片下表皮细胞液浓度与在 0.350.40 gmL-1 之间的蔗糖溶液浓度相当。 (5)通过实验发现,细胞质壁分离程度越大,气孔张开程度越小甚至关闭。请据此拟定一个相关
15、的研究课题: 探究气孔开闭与细胞吸水、失水的关系 。 【解析】(1)小蚌兰下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察,可以作为观察质壁分离和复原实验的理想材料;植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成,其中细胞膜和液泡膜都具有选择透过性,其决定了原生质层具有选择透过性。(2)步骤的目的是使小蚌兰下表皮细胞浸润在蔗糖溶液中,正确的操作应是从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次。(3)在低倍镜下观察到物体后,换用高倍物镜观察时,应转动细准焦螺旋进行调焦。(4)分析题表可知,小蚌兰叶片下表皮细胞在蔗糖溶液浓度为 0.350.40 gmL-1时发生质壁分离,由此说明小蚌兰叶片下表皮细胞的细胞液浓度在 0.350.40 gmL-1之间。
