第4章 第1节 被动运输-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (人教版))

生物学 必修1(分子与细胞) RJ 1 1 第1节 被动运输 刷基础 2 1.[辽宁朝阳一中2024高一上月考] 反渗透法是指在膜的原水一侧施加比溶液 渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透 过而被截留在膜表面的过程。该方法常常用于海水淡化、家庭净水等，其作 用原理如图所示。下列相关叙述错误的是( ) C A.若撤去外力，水分子会从低浓度溶液进入高浓度溶液 B.加压可克服浓度差，使水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液 C.海水淡化时，通过增大半透膜两侧溶液浓度差来降低所需的压力 D.人为施加压力的作用效果与两侧溶液浓度差的作用效果相互抵消时，两侧 液面不再变化 题型1 渗透作用 3 解析 在没有人为压力时，低浓度溶液与高浓度溶液之间存在浓度差，高浓度溶液中水分子通过 半透膜进入低浓度溶液的速率小于水分子由低浓度溶液进入高浓度溶液的速率，总体表现为水分 子会从低浓度溶液进入高浓度溶液，A正确；人为施加压力使水分子克服浓度差从高浓度溶液进 入低浓度溶液，B正确；海水淡化时，通过减小半透膜两侧溶液浓度差来降低所需的压力，C错误； 人为施加压力的作用效果与两侧溶液浓度差的作用效果相互抵消时，水分子双向运输达到平衡， 两侧液面保持不变，D正确。 题型1 渗透作用 4 2.[河南名校强基联盟2024高一上期中联考] 如图甲是渗透作用装置示意图，图乙、丙的横坐标代 表时间。下列叙述正确的是( ) B A.半透膜内 处溶液的浓度变化可用图丙表示 B.水分子通过半透膜进入漏斗内的速率可用图乙表示 C.玻璃管内的液面高度可用图乙表示 D.半透膜内、外浓度差的变化可用图丙表示 题型1 渗透作用 5 解析 根据题意分析可知，图甲中半透膜内处为质量分数为的蔗糖溶液， 处蒸馏水中水分 子通过半透膜进入处的速率大于水分子由处通过半透膜进入处的速率，故半透膜内 处溶液的 浓度越来越低，直至平衡，其浓度随时间的变化曲线可用图乙表示，A错误；水分子运输的速率 与、 两处溶液浓度差呈正相关，随着水分子不断通过半透膜进入漏斗，漏斗内蔗糖溶液的浓度 不断减小，水分子由处经半透膜进入 处的速率减小，直至平衡，故水分子通过半透膜进入漏斗 内的速率随时间的变化曲线可用图乙表示，B正确；在水分子进入漏斗内的过程中，玻璃管内的 液面越来越高直至保持不变，其液面高度随时间变化的曲线可以用图丙表示，C错误；半透膜内 处溶液的浓度越来越低，半透膜内、外浓度差越来越小，故半透膜内、外浓度差随时间变化的曲 线可用图乙表示，D错误。 题型1 渗透作用 6 3.[四川成都2024高一上月考] 某同学在“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原”实验 中，根据观察到的实验现象绘制出如图的细胞图像。下列相关分析错误的是( ) A A.在显微镜下可观察到细胞中的大液泡和叶绿体 B.的变化为质壁分离， 的变化为质壁分离的复原 C. 过程后，细胞液浓度可能等于外界溶液浓度 D.水分子以被动运输方式进出该表皮细胞，此时细胞的吸水能力大于细胞 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 7 解析 洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体，A错误；图中 的过程发生原生质体收缩，发生质 壁分离， 的过程发生原生质体恢复，即质壁分离的复原，B正确；当洋葱鳞片叶外表皮细胞 经 过程复原后，此时细胞液浓度可能等于外界溶液浓度，也可能大于外界溶液浓度，C正确；水 分子通过细胞膜的方式是被动运输，发生过程细胞失水后，细胞 的细胞液浓度增大，吸水能力 增强，此时细胞的吸水能力大于细胞 ，D正确。 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 8 4.[天津武清区杨村一中2024高一上阶段测] 黑藻是多年生沉水草本植物，叶片小而薄，叶绿体大， 是生物实验的理想材料。下图表示利用黑藻进行“探究植物细胞的吸水和失水”的部分实验步骤 和观察结果。下列分析错误的是( ) D A.该实验需要在显微镜下观察3次 B.图中B处是蔗糖溶液 C.观察到A处的颜色是绿色 D.应小心撕取稍带叶肉的下表皮制作临时装片 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 9 解析 该实验中需要在显微镜下观察3次，第一次是细胞正常状态，第二次观察细胞质壁分离状 态，第三次观察细胞质壁分离复原状态，A正确；图中B处溶液为细胞外界溶液，即蔗糖溶液，B 正确；A处有叶绿体，颜色是绿色，C正确；黑藻叶片由单层细胞构成，制作临时装片时直接取 黑藻的小叶片即可，D错误。 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 10 5.[福建泉州2024高一上期中] 如图是在不同情况下，成熟植物细胞的细胞液浓度随时间变化的曲 线图。下列关于图甲、乙、丙的叙述不正确的是( ) C A.初始时外界溶液浓度大于细胞液浓度的是甲与丙 B.图乙中B点之后，细胞液浓度下降速度减慢可能与细胞 壁有关 C.图丙中C点时原生质体体积最小，细胞吸水能力最小 D.发生质壁分离的过程中，水分子能通过细胞膜和液泡膜 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 11 解析 分析题图可知，初始时，甲和丙的细胞液浓度都变大，说明细胞失水，外界溶液浓度大于细 胞液浓度；而乙细胞液浓度初始时减小，说明细胞吸水，外界溶液浓度小于细胞液浓度，A正确。 图乙中B点之后，细胞液浓度下降速度减慢，即植物细胞吸水速率减慢，可能是受到细胞壁的限制， B正确。图丙中，细胞液浓度随时间延长先变大后变小，可表示质壁分离及复原的过程，C点时细胞 液浓度最大，细胞失水最多，原生质体体积最小，细胞吸水能力最大，C错误。成熟植物细胞发生 质壁分离的过程中，水分子由细胞液进入外界溶液，需通过细胞膜和液泡膜，D正确。 题型2 细胞吸水和失水实验探究及分析 12 6.[广东肇庆四会中学2024高一上月考] 我国研究团队揭示了汞离子调控水通道蛋白闭合和打开的 分子机制。水通道蛋白闭合是由汞离子诱导第189号氨基酸的构象变化引起，而 水通 道蛋白打开则是汞离子诱导第181号和第196号氨基酸的构象变化所致。下列叙述正确的是 ( ) B A.和 打开后，水和比水小的分子均可通过 B.根据细胞结构与功能相适应的观点推测，红细胞含水通道蛋白数量会比肾小管细胞少 C.和 在游离的核糖体上合成完成后直接转运到细胞膜 D.汞离子可能通过破坏氨基酸之间的肽键，诱导水通道蛋白的构象变化 题型3 自由扩散和协助扩散 13 解析 通道蛋白具有特异性，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，水通道蛋白只允许水而不允许离子或其他小分子溶质通过，A错误；肾小管和集合 管可对水重吸收，其上含水通道蛋白较多，B正确；和 均为水通道蛋白，属于细胞膜 上的转运蛋白，在核糖体上合成后需要内质网和高尔基体加工后再转运到细胞膜，C错误；由题 意可知，汞离子通过诱导氨基酸的构象变化，诱导水通道蛋白和 闭合或打开，D错误。 题型3 自由扩散和协助扩散 14 7.[吉林松原2023高一上期末] 可通过通道蛋白进出细胞，如图为 通道 蛋白模式图。下列有关叙述错误的是( ) D A. 通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 B.膜内外浓度梯度的大小会影响 的运输速率 C. 顺浓度梯度通过细胞膜的过程属于协助扩散 D.水分子和 也能借助该通道进出细胞 题型3 自由扩散和协助扩散 15 解析 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A正确；结合题意可知， 可通过 通道蛋白进出细胞，其方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率， B正确； 顺浓度梯度通过细胞膜时，需要通道蛋白的协助，该过程属于协助扩散，C正确；通 道蛋白具有专一性，水分子和不能借助 通道蛋白进出细胞，D错误。 题型3 自由扩散和协助扩散 16 易错点 不能正确判断细胞的失水与吸水 8.[广西三新学术联盟2024高一上月考联考] 研究人员为估测某盆栽观赏植物叶片细胞的细胞液浓 度，取16支干燥洁净的小试管，均分为A、B两组，每组试管依次编号为 。向A、B两组相同 编号的试管中加入等量相同浓度的蔗糖溶液。取适量大小相同的小蚌兰叶片（细胞液浓度一致） 平均置于A组试管中，放置一段时间，并多次摇晃试管，再向A组试管中滴加微量黄色颜料染色 （忽略其对蔗糖溶液浓度的影响），充分摇匀后从A组各组试管分别用吸管吸取少量有色溶液， 插入B组相同编号试管内的溶液中部，从吸管中挤出一滴有色溶液，观察记录有色液滴升降情况 （如表）。下列有关叙述错误的是( ) 试管编号 1 2 3 4 5 6 7 8 加入的蔗糖溶液浓度/ 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 B组试管中有色液滴升降情况 17 A.有色液滴在B组试管中上升是由于叶片在A组试管中失水 B.为确定该植物叶片细胞的细胞液浓度，可在 之间继续探究 C.A组5、6、7、8号试管中的叶片会失水，其中失水后细胞液浓度最大的是8号试管叶片 D.B组1、2、3、4号试管中有色液滴均下降，说明叶片吸水，且4个试管中，叶片吸水量差异较大 √ 18 题表解读 解析 根据液滴上升情况得知，试管5、6、7、8中的蔗糖溶液浓度大于小蚌兰叶片细胞的细胞液 浓度，叶片细胞都会失水，且8号试管中蔗糖溶液与细胞液浓度差最大，叶片细胞失水最多，失 水后细胞液浓度最大，C正确；根据液滴下降情况得知，试管1、2、3、4中的蔗糖溶液浓度小于 叶片细胞液浓度，叶片吸水，虽然各试管中叶片细胞液浓度与蔗糖溶液的浓度差不同，但受细胞 壁限制，各试管中叶片吸水量差异不大，D错误。 20 易错警示 B组试管中放置等量相同浓度的蔗糖溶液，若叶片细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，则在 A组试管中将出现细胞吸水，导致A组试管中蔗糖溶液浓度增大，再从A组试管中取一滴溶液转移 至对应的B组试管溶液中部，由于该液滴浓度大，在试管中表现为下沉。 21 1 第1节 被动运输 刷提升 22 1.[河南新未来联考2024高一上质检] 通道蛋白贯穿磷脂双分子层， 其分子中的多肽链折叠成通道，允许水、小的水溶性分子和特定 的离子被动地通过。如图为生物膜上水通道蛋白的模式图，下列 相关叙述正确的是( ) B A.水分子通过水通道蛋白时，需要与其结合 B.水分子的跨膜运输都是顺相对含量梯度进行的 C.水分子通过水通道蛋白的运输方式是自由扩散 D.放入生理盐水中的红细胞没有水分子的进出 23 解析 水分子通过水通道蛋白时，不需要与水通道蛋白结合，A错误；水分子的跨膜运输方式是 自由扩散和协助扩散，都是顺相对含量梯度进行的，不消耗能量，B正确；水分子通过水通道蛋 白的运输方式是协助扩散，C错误；红细胞放入生理盐水中时，水分子进出细胞达到动态平衡， D错误。 24 2.[山东临沂2024高一上月考] 图甲表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为 ；图乙是 另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分 子通过。图丙是显微镜下观察到的植物细胞某一时刻的图像。下列叙述正确的是( ) C 甲 乙 丙 A.图甲装置中如果液面不再变化，则半透膜两侧的溶液浓度相等 B.如果图乙装置中都是葡萄糖溶液且侧浓度高于侧，则最终侧液面高于 侧 C.图丙视野中央的植物细胞处于质壁分离状态，此时细胞可能吸水也可能失水 D.图丙视野中的细胞通过渗透作用吸水或失水，细胞膜相当于半透膜 25 解析 图甲装置中，由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，膜两侧仍有浓度差， 溶 液浓度大于溶液浓度，A错误；如果图乙装置中都是葡萄糖溶液且侧浓度高于 侧，由于水分子 和葡萄糖分子都能通过半透膜，因此，最终侧液面与 侧相平，B错误；图丙视野中央的植物细 胞处于质壁分离状态，由于题中未给出图丙中细胞下一时刻的状态，此时细胞可能吸水也可能失 水，还可能既不吸水也不失水，C正确；图丙视野中的细胞通过渗透作用吸水或失水，细胞膜、 液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，原生质层看作半透膜，D错误。 26 3. [河北张家口一中2023高一上期末] 红细胞溶血是指红细胞破裂后，血红蛋白渗出的现 象。某科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和其他六种等渗溶液中，测定红细胞溶血所需 的时间，得到如图所示结果。下列有关分析正确的是( ) D A.乙醇、甘油、丙酮进入红细胞的速度大小关系为丙 酮 乙醇 甘油 B.红细胞发生溶血现象时，原生质层的结构被破坏 C.在蒸馏水中红细胞溶血时间最短，是因为红细胞与 蒸馏水的浓度差最小D.不同溶液中红细胞溶血时间不 同可能与物质通过红细胞膜的速度有关 27 教材变式 本题是教材P63“思考讨论”的变式题。教材中以水进出哺乳动物成熟红细胞的现象展 开讨论；本题以红细胞溶血为基础，通过红细胞在不同物质的等渗溶液中发生溶血所需的时间为 情境，考查物质进出细胞的特点，考查了学生利用所学知识解决实际问题的能力。 28 思路导引 根据题意分析可知，将成熟的红细胞放入不同的等渗溶液中，溶质分子会进入细胞， 导致细胞质浓度升高，进而红细胞吸水膨胀，最终导致红细胞膜发生破裂而出现溶血现象。 解析 溶质进入红细胞的速度越快，红细胞内液体浓度上升越快，导致细胞吸水破裂越快；从红 细胞放入甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为、、 可知，甘油、 乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮 乙醇 甘油，A错误。动物细胞的细胞膜相 当于半透膜，故红细胞溶血现象发生时，细胞膜结构被破坏，而原生质层是存在于植物细胞中的 结构，B错误。在蒸馏水中红细胞溶血时间最短，是因为红细胞与蒸馏水的浓度差最大，水分子 迅速进入红细胞，导致红细胞破裂，C错误。综上分析可知，不同溶液中红细胞溶血时间不同可 能与物质通过红细胞膜的速度有关，D正确。 30 4.[湖南衡阳2024高一上期中] 将同一部位的紫色洋葱外表皮细胞分别浸在甲、乙、丙 3种溶液 中，测得细胞膜与细胞壁间平均距离变化如图所示，下列叙述正确的是( ) D A.实验开始时，甲、乙溶液的浓度均小于洋葱外表皮细胞的细胞液浓度 B.与时相比， 时乙溶液中洋葱外表皮细胞的细胞液浓度未发生变化 C.实验过程中，丙溶液中没有水分子进出洋葱外表皮细胞 D.时刻与 时刻相比，甲、乙溶液的浓度都有所下降 31 解析 分析题图可知，实验开始时，甲、乙溶液中的洋葱外表皮细胞的细胞膜与细胞壁间平均距 离逐渐增大，细胞失水，说明甲、乙溶液的浓度均大于洋葱外表皮细胞的细胞液浓度，A错误。 由于乙溶液中的洋葱外表皮细胞能发生质壁分离后的自动复原，说明有溶质进入细胞内，与 时 相比， 时其细胞液浓度有所上升，B错误。将紫色洋葱外表皮细胞放在丙溶液中，细胞壁和细 胞膜之间的平均距离没有发生变化，说明细胞发生吸水或进细胞的水分子数目和出细胞的水分子 数目大致相同，处于动态平衡，C错误。实验结束时，甲溶液由于洋葱外表皮细胞失水，溶液浓 度减小；乙溶液由于洋葱外表皮细胞吸收了溶质分子，溶液浓度也有所减小，故甲、乙溶液的浓 度都有所下降，D正确。 32 5.[陕西商洛2024高一上期中] 某研究小组为探索“观察质壁分离实验”的理想实验材料，挑选了 3种颜色鲜艳的材料进行实验观察，实验结果如表： 不同实验材料质壁分离结果的比较 材料 取材部位 颜色 细胞重叠度 溶液处理 蔗糖溶液处理 紫甘蓝叶片 上、下表皮 蓝紫色 低 很明显 很明显 紫色洋葱鳞片叶 外表皮 紫红色 中 很明显 很明显 黑藻 小叶片 绿色 高 明显 明显 下列相关分析错误的是( ) A A.和 蔗糖溶液引起质壁分离所需的时间相同 B.细胞质壁分离和复原的过程中， 进出细胞的方式均是被动运输 C.用适宜浓度的 溶液代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后会发生自动复原 D.分析实验数据可知，观察质壁分离最理想的材料是紫甘蓝叶片 33 解析 的蔗糖溶液导致细胞失水更快，因此滴加的蔗糖溶液比 的蔗糖溶液引起细胞 质壁分离所需时间短，A错误；细胞质壁分离和复原的过程中， 进出细胞均是从水相对含量 高的一侧进入水相对含量低的一侧，属于被动运输，B正确；由于细胞会主动吸收和 ，因 此用适宜浓度的 溶液代替蔗糖溶液，细胞发生质壁分离后会自动复原，C正确；分析表格， 相比另两种材料，紫甘蓝叶片的细胞重叠程度最低，且质壁分离的效果很明显，是观察质壁分离 最理想的材料，D正确。 34 方法总结 引发质壁分离的原因分析 有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细 胞不能发生质壁分离。 35 6.[四川宜宾2023高一上期中] 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:①制作小蚌兰叶片下表皮临时装片; ②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;③配制不同浓度的蔗糖溶液; ④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;⑤观察并记录实验结果，如表 （“-”表示不能发生，“”表示能发生，“ ”越多表示程度越大）。回答下列问题: 蔗糖浓度/ 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 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_________________________________________ _______________。 其下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色，有利于实验现象的观察 解析 小蚌兰下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色，有利于实验现象的观察。 36 （2）小蚌兰叶片下表皮细胞液浓度与浓度为___________________的蔗糖溶液相当。 解析 分析表格可知，小蚌兰叶片下表皮细胞在 的蔗糖溶液中不发生质壁分离，而在 的蔗糖溶液中发生了质壁分离，说明小蚌兰叶片下表皮细胞的细胞液浓度与 的蔗糖溶液浓度相当。 （3）结果表明，细胞______（填“吸水”或“失水”）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______________________。 失水 有利于减少水分的散失 解析 根据表格数据分析，在高浓度的蔗糖溶液中，细胞失水导致气孔逐渐关闭，在自然界中， 这种现象有利于植物体减少水分的散失。 37 （4）小蚌兰叶片细胞在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力______（填“增强”或“减 弱”）。 增强 解析 小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中，由于液泡中细胞液的浓度逐渐增大，细胞的吸水 能力增强。 38 思路导引 据表格分析，当蔗糖溶液浓度超过 后，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞质壁 分离程度越来越大直至不再增大，而气孔张开程度越来越小直到不再张开。蔗糖浓度为 时开始出现质壁分离，蔗糖浓度为 时气孔不再张开。 39 7.[北京师范大学附属实验中学2023高一上期中] 细菌和肝细胞都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖。 细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为，而肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为 ，其运 输速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测不正确的是( ) B A.对葡萄糖的亲和力比 对葡萄糖的亲 和力大 B.与B点相比，A点制约葡萄糖转运速率的因素是 的数量 C.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速 率D.肝细胞上的 需要经过内质网和高尔基体 的加工 40 思路导引 据图分析，随着葡萄糖浓度的增加，细菌和肝细胞转运葡萄糖的速率都是先增加后基 本不变，说明细菌和肝细胞转运葡萄糖受载体蛋白数量的限制；无蛋白质的磷脂双分子层转运葡 萄糖的速率随葡萄糖浓度的增加而增加，但其转运速率显著低于细菌和肝细胞。相同葡萄糖浓度 下，对葡萄糖的转运速率比对葡萄糖的转运速率大，说明 对葡萄糖的亲和力 比 对葡萄糖的亲和力大。 41 解析 由思路导引可知，对葡萄糖的亲和力比 对葡萄糖的亲和力大，A正确；A点时 制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖浓度，B点时制约葡萄糖转运速率的因素主要是 的数量，B错误；比较三条曲线，相同葡萄糖浓度下，葡萄糖通过磷脂双分子层的速率较其他两 个都慢，说明载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，C正确；肝细胞是动物细胞， 是肝细胞细胞膜上的转运蛋白，需要经过内质网和高尔基体的加工，D正确。 42 $$