2026年高考生物一轮复习 细胞的物质输入与输出
2025-08-17
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内容正文:
高考生物一轮复习 细胞的物质输入与输出
一.选择题(共16小题)
1.(2025•上海)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图),在处理时间相同的前提下( )
A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越小,则紫色越浅
B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高
C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越小,则越易复原
D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高
2.(2025•湖南二模)如图是番茄根细胞对K+吸收速率和氧分压的关系曲线,下列说法错误的是( )
A.图中A、B两处用于根代谢活动的酶不同
B.A→B段,ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要原因
C.在B点以后,通过中耕松土可进一步促进对K+的吸收
D.氧分压为8时,AB曲线最可能演变为M2形态
3.(2025长安区校级期末)如图表示洋葱表皮细胞在不同溶液中,细胞吸水力和细胞壁内部结构相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图解.以下说法错误的是( )
A.若将该细胞置于0.3g/mL(浓度高于细胞液)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,又会发生A→B过程
B.若将该细胞置于0.1g/mL(浓度稍高于细胞液)的KNO3溶液中,则该细胞只能发生B→A过程,而不能发生A→B过程
C.若将该细胞置于0.5g/mL(浓度大大高于细胞液)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,不会发生A→B过程
D.当细胞处于A状态时,细胞壁与质膜之间充满的是外界溶液
4.(2025章丘区期末)如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示达到平衡后,图1、图3液面上升的高度h1、h2.如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,下列分析正确的是( )
A.平衡后,漏斗内溶液浓度Ma大于Mb
B.平衡后,漏斗内液面上升高度h1>h2
C.平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,膜两侧溶液浓度相等
D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平
5.(2025•海南)小麦种子萌发过程中,α﹣淀粉酶在糊粉层的细胞中合成,在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是( )
A.顺浓度梯度经自由扩散排出
B.逆浓度梯度经协助扩散排出
C.通过离子通道排出
D.含该酶的囊泡与质膜融合排出
6.(2025柳南区校级期末)如图甲、乙所示是渗透作用装置,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过).图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示.一段时间达到平衡后,甲、乙装置中漏斗的液面上升高度分别为h1、h2,a、b的浓度分别为M1、M2,则下列判断错误的是( )
A.若h1>h2,MA=MB,则Ma>Mb
B.若h1>h2,MA=MB,则Ma<Mb
C.若Ma=Mb>MA>MB,则h1<h2,M1>M2
D.一段时间后,A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等
7.(2025怀化期末)用物质的量浓度为2mol•L﹣1的乙二醇溶液和2mol•L﹣1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示.下列表述中正确的是( )
A.该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
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,可得到类似蔗糖溶液的结果
8.(2025红岗区校级期末)由图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.甘油和乙醇均可以通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白种类有关
D.方式b需要消耗能量
9.(2025•浙江)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
10.(2025桃源县校级期末)如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图,与图中信息不相符的是( )
A.图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同
B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C.图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D.甲侧为细胞外,乙侧为细胞内
11.(2025肥东县校级期中)假设将标号为A、B、C的同一浓度植物细胞分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后,依次得到如图所示状态(原生质层不再变化).根据图分析推理不正确的是( )
A.实验前蔗糖溶液浓度为:c>b>a
B.实验后蔗糖溶液浓度为:c=b≥a
C.实验后细胞的吸水能力:C>B>A
D.实验后细胞液浓度:C>B>A
12.(2025三原县校级月考)科学家做过这样的实验:先准备好含有Mg2+、Ca2+、Si044﹣的一定量培养液两等份,再将水稻和番茄分别放在上述培养液中培养。一段时间后,两种培养液中离子浓度的变化如图所示。依此分析,下列说法错误的是( )
A.Mg2+、Ca2+、Si044﹣是顺相对浓度梯度跨膜运输
B.水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度升高是由于水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率
C.同种作物对不种离子的吸收有差异
D.不同作物对同种离子的吸收有差异
13.(2025石河子校级期末)下列实验结果的叙述,错误的是( )
A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色,其细胞核呈绿色、细胞质呈红色
B.取一张新鲜菠菜叶在高倍显微镜下观察,可见叶绿体的结构和细胞质的流动
C.用KNO3取代蔗糖处理洋葱鳞片叶表皮细胞,可观察到细胞先质壁分离后自动复原
D.植物细胞在发生质壁分离时,往往在细胞的角隅处先出现质壁分离
14.(2025西市区校级期末)科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时,做了下述实验:先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na+,注入的总量为2.2个单位,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+.如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得周围溶液中24Na+的量如图实线所示.据图作出下列推断,错误的是( )
A.加入某药物后,溶液中24Na+的量不再增加,加入ATP后,细胞中24Na+的量增加
B.若将纵坐标改为“细胞内24Na+的量”,则对应的曲线为图中虚线所示
C.神经纤维排出24Na+需要消耗ATP,说明其方式是主动运输
D.“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸
15.(2025重庆期末)如图为渗透装置示意图,a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液,据图判断,下列叙述正确的是( )
A.若c为一层纱布,则也会发生此现象
B.当漏斗管内的液面停止上升时,c两侧的溶液浓度大小是b>a
C.实验过程中水分子进入漏斗的速率是先增大后减小
D.当漏斗管内的液面停止上升时,不再有水分子进出漏斗
16.(2025龙华区校级期中)在用紫色洋葱A及B的外表皮细胞分别制成的5个装片上依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液,相同时间后原生质体体积变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.紫色洋葱A比B的外表皮细胞的细胞液浓度高
B.两种紫色洋葱外表皮细胞都发生质壁分离的蔗糖溶液浓度是乙和丁
C.将处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱A外表皮细胞的装片置于清水中,一定会发生质壁分离复原
D.实验后不同浓度蔗糖溶液中紫色洋葱A、B外表皮细胞的吸水能力关系为丙浓度中的小于戊浓度中的
二.解答题(共4小题)
17.(2025巫山县校级期末)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是显微镜下观察的某一时刻的图象.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.
(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:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 .
②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 .
18.(2025•江苏)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,0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下:
①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)。
②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。
③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 。
19.(2025•大纲版)小肠的吸收是指食物消化后的产物,水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程.0.9%的NaCl溶液时与兔的体液渗透压相等的生理盐水,某同学处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲,乙,丙,丁4个互不相通,长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表.
甲
乙
丙
丁
向肠袋内注入等量的溶液,使其充盈
0.7%NaCl
10mL
0.9%NaCl
10mL
1.1%NaCl
10mL
0.9%NaCl+微量Na+载体蛋白的抑制剂共10mL
维持正常体温半小时后,测肠袋内NaCl溶液的量
1mL
3mL
5mL
9.9mL
请根据实验结果回答问题:
(1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从 ;丙组从 .在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度 处流向溶液浓度 处.本实验中水分子的这种移动过程称为 .
(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na+时,需要 的参与.
20.(2025沈阳期中)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a b.由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 ,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是 (填序号),结构②当中充满的液体是 。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在 ,细胞能否无限吸水? ,原因是 。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等? 。
高考生物一轮复习 细胞的物质输入与输出
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2025•上海)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图),在处理时间相同的前提下( )
A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越小,则紫色越浅
B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高
C.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越小,则越易复原
D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】D
【分析】质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。图中Y是细胞长度,X是液泡的长度,所以表示质壁分离的程度,该比值越小,说明质壁分离程度越大,则失水越多。
【解答】解:A、同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越小,说明质壁分离程度越大,失水越多,则紫色越深,A错误;
B、同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,值越大,说明质壁分离程度越小,失水越少,则所用蔗糖溶液浓度越低,B错误;
C、不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越小,说明质壁分离程度越大,则越难以复原,C错误;
D、不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,值越大,说明质壁分离程度越小,失水越少,则细胞的正常细胞液浓度越高,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力。
2.(2025•湖南二模)如图是番茄根细胞对K+吸收速率和氧分压的关系曲线,下列说法错误的是( )
A.图中A、B两处用于根代谢活动的酶不同
B.A→B段,ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要原因
C.在B点以后,通过中耕松土可进一步促进对K+的吸收
D.氧分压为8时,AB曲线最可能演变为M2形态
【考点】主动运输的原理和意义.
【答案】C
【分析】K+进入细胞的方式是主动运输,需要载体协助和消耗能量。A→B段,随着氧分压的增加,呼吸作用增强,ATP产生增多,K+吸收速率也随之增加;B点以后,有氧呼吸速率已经达到最大值,就算增加氧的分压(如这里的中耕松土),也不会使呼吸加快,因而K+的吸收速率也不会再增加,这里限制K+吸收速率的主要原因载体的数目有限。
【解答】解:A、A处进行无氧呼吸,参与的酶是与无氧呼吸有关的酶;B处进行有氧呼吸,参与的酶是与有氧呼吸有关的酶,故A正确;
B、细胞对K+吸收是主动运输,需要消耗能量,A→B段,氧分压的增加,细胞的有氧呼吸速度加快,ATP产生增多,从而增加根细胞对K+吸收速率,因此ATP是限制根细胞对K+吸收速率的主要因素,故B正确;
C、在B点以后,有氧呼吸速率已达到最大值,增加氧分压(如中耕松土),也不会增加呼吸速率,因而K+的吸收速率也不会再增加,故C错误;
D、氧分压为8时,AB曲线将演变为M2曲线,原因是载体的数目有限,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了离子的收速率和氧分压的关系图,锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。
3.(2025长安区校级期末)如图表示洋葱表皮细胞在不同溶液中,细胞吸水力和细胞壁内部结构相对体积(正常状态为1.0)的相互关系图解.以下说法错误的是( )
A.若将该细胞置于0.3g/mL(浓度高于细胞液)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,又会发生A→B过程
B.若将该细胞置于0.1g/mL(浓度稍高于细胞液)的KNO3溶液中,则该细胞只能发生B→A过程,而不能发生A→B过程
C.若将该细胞置于0.5g/mL(浓度大大高于细胞液)的蔗糖溶液中,则该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,不会发生A→B过程
D.当细胞处于A状态时,细胞壁与质膜之间充满的是外界溶液
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】B
【分析】根据图文分析,当细胞相对体积高于1.0时,细胞内的水较多,相对于正常情况下为吸水;当细胞相对体积低于1.0时,细胞内的水较少,相对于正常情况下为失水.置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时,细胞可质壁分离,再换低于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液时,细胞可复原;置于质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液时,细胞可先质壁分离再自动复原;置于质量浓度为50%的葡萄糖溶液时,细胞先质壁分离后不能复原.
【解答】解:A、若将该细胞置于0.3g/mL(浓度高于细胞液)的蔗糖溶液中,细胞失水,吸水能力增强,则该细胞会发生B→A过程,而在滴入清水后,细胞吸水,又会发生A→B过程,A正确;
B、若将该细胞置于0.1g/mL(浓度稍高于细胞液)的KNO3溶液中,细胞可先质壁分离再自动复原,则该细胞既能发生B→A过程,又能发生A→B过程,B错误;
C、若将该细胞置于0.5g/mL(浓度大大高于细胞液)的蔗糖溶液中,细胞先质壁分离后,由于过度失水所以不能复原,因此该细胞会发生B→A过程,在滴入清水后,不会发生A→B过程,C正确;
D、当细胞处于A状态时,细胞的吸水能力很强,说明细胞此时处于质壁分离状态,细胞壁与质膜之间充满的是外界溶液,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识点,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养了学生分析图形、获取信息、绘制图解和解决问题的能力.
4.(2025章丘区期末)如图表示渗透作用装置图,其中半透膜为膀胱膜(允许单糖透过不允许二糖及多糖透过),装置溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示,图2、图4分别表示达到平衡后,图1、图3液面上升的高度h1、h2.如果A、B、a、b均为蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA,下列分析正确的是( )
A.平衡后,漏斗内溶液浓度Ma大于Mb
B.平衡后,漏斗内液面上升高度h1>h2
C.平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,膜两侧溶液浓度相等
D.若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,漏斗内外液面最终会齐平
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【答案】A
【分析】图示渗透装置中,漏斗内的溶液浓度与漏斗外的溶液浓度之间的差值决定了水分的运动方向,如果前者大于后者,漏斗液面上升,差值越大,上升的越多。
【解答】解:A、根据题意已知MA>MB,Ma=Mb>MA,即图1中溶液差值要比图3小一些,则图1漏斗内进入的水分也要少一些,所以平衡后,漏斗内溶液浓度Ma大于Mb,A正确;
B、根据以上分析可知两个实验漏斗内的液面起始高度是一致的,而图1漏斗内进入的水分也要少一些,所以平衡后,漏斗内液面上升高度h1<h2,B错误;
C、平衡后,膜两侧水分子进出速度相等,但是由于漏斗与装置的液面不一样高,所以膜两侧溶液浓度不可能相等,C错误;
D、若再向a、b中加入等量的蔗糖酶,则漏斗内的蔗糖被水解成单糖,可以移动到漏斗外,而漏斗外的蔗糖不能被水解,所以漏斗内外溶液浓度难以相等,所以漏斗内外液面不会齐平,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、分析图形以及解决问题的能力。
5.(2025•海南)小麦种子萌发过程中,α﹣淀粉酶在糊粉层的细胞中合成,在胚乳中分解淀粉。该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是( )
A.顺浓度梯度经自由扩散排出
B.逆浓度梯度经协助扩散排出
C.通过离子通道排出
D.含该酶的囊泡与质膜融合排出
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】信息转化法;物质跨膜运输.
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【解答】解:α﹣淀粉酶的化学本质是蛋白质,该酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是高尔基体形成囊泡,与质膜融合排出,即运输方式是胞吐,体现质膜的流动性。
故选:D。
【点评】本题考查大分子的运输方式,解题时需要理解淀粉酶的化学本质是蛋白质,掌握分泌蛋白的合成与分泌过程,能结合所学的知识准确答题。
6.(2025柳南区校级期末)如图甲、乙所示是渗透作用装置,其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过,水分子可以自由通过).图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液,实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示.一段时间达到平衡后,甲、乙装置中漏斗的液面上升高度分别为h1、h2,a、b的浓度分别为M1、M2,则下列判断错误的是( )
A.若h1>h2,MA=MB,则Ma>Mb
B.若h1>h2,MA=MB,则Ma<Mb
C.若Ma=Mb>MA>MB,则h1<h2,M1>M2
D.一段时间后,A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【答案】B
【分析】水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输.渗透发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差.
【解答】解:AB、若h1>h2,说明甲吸收水分多于乙,而MA=MB,则说明Ma>Mb,A正确、B错误;
C、若Ma=Mb>MA>MB,则甲吸收的水分少于乙,所以h1<h2,M1>M2,C正确;
D、一段时间后,当液面不在升高时,水分的进出达到动态平衡,则A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查渗透原理和物质跨膜运输的相关知识,要求学生理解渗透作用的原理,了解细胞失水和吸水的过程,难度较大.要求考生明确水分子总是从低浓度溶液向高浓度溶液运输,再结合题干信息答题.
7.(2025怀化期末)用物质的量浓度为2mol•L﹣1的乙二醇溶液和2mol•L﹣1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示.下列表述中正确的是( )
A.该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
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,可得到类似蔗糖溶液的结果
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】B
【分析】1、由图可知,某种植物细胞处于乙二醇溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,质生质体体积变小,细胞液浓度增大;随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞,细胞液浓度增加,细胞吸水,发生质壁分离复原.
2、某种植物细胞处于蔗糖溶液中,外界溶液浓度高于细胞液浓度,发生质壁分离,质生质体体积变小;又由于蔗糖溶液浓度较大,细胞会失水过多而死亡,所以BD段细胞已死亡.
【解答】解:A、植物根尖分生区的细胞无大液泡,不能发生质壁分离现象,A错误;
B、AB段原生质层的相对体积减少,说明细胞失水,细胞液浓度在逐渐增大,B正确;
C、用蔗糖溶液,因蔗糖不能进入细胞,只能发生质壁分离,又由于蔗糖溶液浓度较大,细胞会失水过多而死亡,所以BD段细胞已死亡,C错误;
D、KNO3溶液的离子可以进入细胞液,发生的现象是先质壁分离再复原,而蔗糖溶液中细胞质壁分离后不能复原,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合曲线图,考查细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因,要求考生识记物质进入细胞的方式及各自的特点;掌握细胞发生质壁分离及复原的条件,明确一定浓度的尿素溶液会使细胞发生质壁分离后自动复原,再根据题干信息判断各曲线代表的含义.
8.(2025红岗区校级期末)由图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.甘油和乙醇均可以通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白种类有关
D.方式b需要消耗能量
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】坐标曲线图;物质跨膜运输.
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:方式a只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散;方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,属于协助扩散或主动运输.抑制细胞呼吸会影响能量的供应,可能会影响方式b,但不影响方式a.
【解答】解:A、甘油和乙醇的跨膜运输方式都是自由扩散,即方式a,A正确;
B、方式a只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散,不需要载体,B错误;
C、方式b除了与浓度相关外,还与载体数量有关,因此其最大运输速率与载体蛋白数量有关,C错误;
D、方式b与载体数量有关,但不一定需要消耗能量,D错误。
故选:A。
【点评】本题结合曲线图,考查物质跨膜运输方式的相关知识,意在考查考生分析曲线图提取有效信息的能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,解决问题的能力.
9.(2025•浙江)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】正推法;物质跨膜运输.
【答案】C
【分析】红细胞在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化:
①当外界溶液浓度<细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水膨胀;
②当外界溶液浓度>细胞内液的溶质浓度时,红细胞失水皱缩;
③当外界溶液浓度=细胞内液的溶质浓度时,红细胞吸水与失水处于动态平衡,细胞形状不改变。
【解答】解:A、在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,A错误;
B、在0.9%NaCl溶液中水分子进出红细胞处于动态平衡,B错误;
C、低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂,C正确;
D、渗透作用是指水分子从溶液浓度较低处向溶液浓度较高处进行的扩散,即水分子多的一侧运输到水分子少的一侧,D错误。
故选:C。
【点评】解决水分运输的问题的秘诀就是:水分运输的方向是哪一边溶液的浓度高,水分就向哪一边运输,用这种方式进行判断,题目就变的很简单。
10.(2025桃源县校级期末)如图表示动物某组织细胞膜转运部分物质示意图,与图中信息不相符的是( )
A.图示中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同
B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C.图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D.甲侧为细胞外,乙侧为细胞内
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输.
【答案】A
【分析】据图分析:葡萄糖进入细胞,需要载体,不需要能量,属于协助扩散;Na+可顺浓度梯度运输,需要载体,不需要能量,属于协助扩散;Na+另外一种运输方式是需要载体,需要能量,属于主动运输.
【解答】解:A、图示中葡萄糖跨膜运输方式为协助扩散,而细胞吸收甘油的方式为自由扩散,所以不相同,A错误;
B、图中钠离子进入细胞可以顺浓度梯度运输,通过钠钾泵运输是逆浓度梯度运输,B正确;
C、葡萄糖跨膜运输的直接驱动力是钠离子浓度梯度,不是ATP,C正确;
D、据图分析,肌肉细胞不能产生葡萄糖,只能消耗葡萄糖,所以甲侧为细胞外,乙侧为细胞内,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查物质跨膜运输相关知识,意在考查学生分析图解的能力,解题时抓住:自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量;主动运输的特点是需要载体和能量.
11.(2025肥东县校级期中)假设将标号为A、B、C的同一浓度植物细胞分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中一段时间后,依次得到如图所示状态(原生质层不再变化).根据图分析推理不正确的是( )
A.实验前蔗糖溶液浓度为:c>b>a
B.实验后蔗糖溶液浓度为:c=b≥a
C.实验后细胞的吸水能力:C>B>A
D.实验后细胞液浓度:C>B>A
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:A图液泡最大,C图液泡最小,说明a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液的浓度c最大,a最小.明确知识点,梳理相关的基础知识,分析题图,结合问题的具体提示综合作答.
【解答】解:A、由于细胞C失水最多,细胞A失水最少,所以实验前蔗糖溶液浓度为:c>b>a,A正确;
B、由于细胞C失水最多,细胞A失水最少,所以实验后蔗糖溶液浓度为:c>b>a,B错误;
C、实验后,细胞液浓度为C>B>A,所以细胞的吸水能力为:C>B>A,C正确;
D、由于A图液泡最大,C图液泡最小,说明细胞C失水最多,细胞A失水最少,所以实验后细胞液浓度:C>B>A,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查渗透作用和质壁分离的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力.
12.(2025三原县校级月考)科学家做过这样的实验:先准备好含有Mg2+、Ca2+、Si044﹣的一定量培养液两等份,再将水稻和番茄分别放在上述培养液中培养。一段时间后,两种培养液中离子浓度的变化如图所示。依此分析,下列说法错误的是( )
A.Mg2+、Ca2+、Si044﹣是顺相对浓度梯度跨膜运输
B.水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度升高是由于水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率
C.同种作物对不种离子的吸收有差异
D.不同作物对同种离子的吸收有差异
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】图形图表题;物质跨膜运输.
【答案】A
【分析】1、由图甲分析可知,不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同,因此植物对矿质元素是一种选择性吸收,而对水是无选择性吸收,所以植物体对水分和矿质元素的吸收是两种不同的跨膜运输方式。
2、水稻吸收的Si4+多,对Ca2+、Mg2+吸收量少,而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多,对Si4+吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。
【解答】解:A、离子的运输方式属于主动运输,主动运输是逆浓度梯度运输,A错误;
B、水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度升高是由于水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率,B正确;
C、由柱形图可知,同种作物对不种离子的吸收有差异,C正确;
D、由柱形图可知,不同作物对同种离子的吸收有差异,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了物质跨膜运输方式的有关知识,要求考生首先明确植物对无机盐离子吸收和水分吸收是两个相对独立过程,明确细胞对离子的吸收具有选择性,并且同一种生物对不同离子以及不同生物对同种离子的吸收均存在差异。
13.(2025石河子校级期末)下列实验结果的叙述,错误的是( )
A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色,其细胞核呈绿色、细胞质呈红色
B.取一张新鲜菠菜叶在高倍显微镜下观察,可见叶绿体的结构和细胞质的流动
C.用KNO3取代蔗糖处理洋葱鳞片叶表皮细胞,可观察到细胞先质壁分离后自动复原
D.植物细胞在发生质壁分离时,往往在细胞的角隅处先出现质壁分离
【考点】细胞的吸水和失水;DNA、RNA在细胞中的分布;高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动.
【专题】实验原理;细胞器;细胞质壁分离与复原.
【答案】B
【分析】1、细胞质壁分离原理:把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩.由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离.当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原.
2、观察DNA和RNA在细胞中分布实验的原理:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色,同时显示DNA和RNA在细胞中的分布,观察的结果是细胞核呈绿色,细胞质呈红色,说明DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质.
【解答】解:A、甲基绿能使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色,人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色,其细胞核呈绿色、细胞质呈红色,A正确;
B、叶绿体的结构属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,B错误;
C、用KNO3取代蔗糖处理洋葱鳞片叶表皮细胞,开始由于外界溶液浓度高于细胞液浓度,因此细胞先失水发生质壁分离,但由于钾离子和硝酸根离子可进入细胞,因此之后会发生质壁分离的自动复原,C正确;
D、植物细胞在发生质壁分离时,往往在细胞的角隅处先出现质壁分离,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查观察线粒体和叶绿体实验、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验、观察细胞质壁分离及复原实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累.
14.(2025西市区校级期末)科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时,做了下述实验:先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na+,注入的总量为2.2个单位,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na+.如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,测得周围溶液中24Na+的量如图实线所示.据图作出下列推断,错误的是( )
A.加入某药物后,溶液中24Na+的量不再增加,加入ATP后,细胞中24Na+的量增加
B.若将纵坐标改为“细胞内24Na+的量”,则对应的曲线为图中虚线所示
C.神经纤维排出24Na+需要消耗ATP,说明其方式是主动运输
D.“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸
【考点】主动运输的原理和意义.
【答案】A
【分析】据图分析:在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后,测得周围溶液中24Na的量停止增加;加入ATP后,周围溶液中24Na的量迅速增加,说明钠离子从神经细胞排出需要消耗能量,属于主动运输,而该药物的作用是抑制呼吸作用的进行.
【解答】解:A、据图分析,加入“某药物”后,溶液中24Na的量不再增加,加入ATP后,溶液中24Na的量增加,则细胞中24Na的量应减少,A错误;
B、若将纵坐标改为“细胞内24Na的量”,则随着细胞对钠离子的主动运输,细胞内钠离子浓度下降,在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP,可以对应图中虚线所示曲线(注入神经纤维中24Na的总量为2.2),B正确;
C、据图分析,神经纤维排出24Na需要消耗ATP,24Na通过细胞膜的方式是主动转运,C正确;
D、据图分析,加入某药物后,测得周围溶液中24Na的量停止增加;加入ATP后,周围溶液中24Na的量迅速增加,说明该药物的作用是抑制呼吸作用的进行,24Na通过细胞膜的方式是主动运输,D正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的跨膜运输,意在强化学生的识图能力和对实验的分析能力.
15.(2025重庆期末)如图为渗透装置示意图,a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液,据图判断,下列叙述正确的是( )
A.若c为一层纱布,则也会发生此现象
B.当漏斗管内的液面停止上升时,c两侧的溶液浓度大小是b>a
C.实验过程中水分子进入漏斗的速率是先增大后减小
D.当漏斗管内的液面停止上升时,不再有水分子进出漏斗
【考点】细胞的吸水和失水.
【专题】图文信息类简答题;细胞质壁分离与复原.
【答案】B
【分析】1、看图可知:b漏斗液面上升,说明实验开始时,c两侧的溶液浓度大小是b>a,c是半透膜。
2、实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大,水分子进入漏斗内的多余从漏斗出来的,液面先上升,达到一定高度,当上升的液柱产生的静水压=水分子进入漏斗的渗透压时,液面不再上升,水分子进出漏斗达到动态平衡。
【解答】解:A、如果c为纱布,漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中,浓度差无法维持,液面不会上升,A错误;
B、看图可知:b漏斗液面上升,故实验开始时,c两侧的溶液浓度大小是b>a,当漏斗管内的液面停止上升时,由于漏斗的液面高度差形成的压力阻止a侧水分子进入b侧,因此c两侧的溶液浓度大小仍是b>a,B正确;
C、实验过程中漏斗管内的溶液浓度较大,水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的,液面先上升,当上升的液柱产生的静水压=水分子进入漏斗的渗透压时,液面不再上升,水分子进出漏斗达到动态平衡,因此水分子进入漏斗的速率是由大到小,最后稳定在一定水平,C错误;
D、当漏斗管内的液面停止上升时,水分子进出漏斗达到动态平衡,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合渗透装置图,考查渗透作用的相关知识,要求考生识记渗透作用的概念,掌握渗透作用发生的条件,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲理解层次的考查。
16.(2025龙华区校级期中)在用紫色洋葱A及B的外表皮细胞分别制成的5个装片上依次滴加5种不同浓度的蔗糖溶液,相同时间后原生质体体积变化如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.紫色洋葱A比B的外表皮细胞的细胞液浓度高
B.两种紫色洋葱外表皮细胞都发生质壁分离的蔗糖溶液浓度是乙和丁
C.将处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱A外表皮细胞的装片置于清水中,一定会发生质壁分离复原
D.实验后不同浓度蔗糖溶液中紫色洋葱A、B外表皮细胞的吸水能力关系为丙浓度中的小于戊浓度中的
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】C
【分析】1、据图分析,当原生质层的体积大于1,说明细胞吸水;当原生质层的体积等于1,说明细胞吸水和失水处于动态平衡;当原生质层的体积小于1,说明细胞失水.
2、质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离.
【解答】解:A、紫色洋葱A 比B 的外表皮细胞放在同一浓度的外界溶液中,A细胞处于动态平衡,说明细胞液浓度等于外界溶液浓度,B细胞原生质层缩小,说明细胞失水,则细胞液浓度低于外界溶液,即洋葱A 比B 的外表皮细胞的细胞液浓度高,A正确;
B、乙和丁溶液中,两种紫色洋葱外表皮细胞的原生质层都缩小,都发生质壁分离,B正确;
C、处于乙浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱A外表皮细胞的装片置于清水中,可能因失水过多,而不能发生质壁分离,C错误;
D、紫色洋葱A 比B 的外表皮细胞在丙溶液和戊溶液中,原生质层变大,细胞吸水,但由于丙吸水多,则吸水能力减弱,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查质壁分离的条件,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力.
二.解答题(共4小题)
17.(2025巫山县校级期末)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是显微镜下观察的某一时刻的图象.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 原生质层 的分离,后者的结构包括[ 2 ]和[ 4 ]以及二者之间的细胞质.
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 外界溶液浓度高 ,植物细胞自身应具备的结构特点是 原生质层的伸缩性大于细胞壁 .
(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 大于、等于或小于 .
(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:
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度 高 .
②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 降低 .
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】见试题解答内容
【分析】质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离.
【解答】解:(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离,后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质.
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁.
(3)根据题意和图示分析可知:图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离复原状态,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能.
(4)①由于萝卜条A的重量变化大于萝卜条B,所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度.
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后萝卜条A吸水,其细胞液浓度降低.
故答案为:
(1)原生质层 2 4
(2)外界溶液浓度高 原生质层的伸缩性大于细胞壁
(3)大于、等于或小于
(4)高 降低
【点评】本题考查生物膜结构和物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.
18.(2025•江苏)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 S1>S2 。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 原生质层 ,两者在物质透过功能上
的差异是 原生质层能主动转运有关物质,而半透膜不能 。
(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,0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下:
①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 X (填代号)。
②选两片洁净的载玻片, 标号 ,在载玻片中央分别滴加 蒸馏水 ,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。
③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 质壁分离 。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 。
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】见试题解答内容
【分析】据图分析,渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;漏斗内液面上升,则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)。
【解答】解:(1)一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散,故两者浓度关系仍是S1>S2。
(2)图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层,从功能上,半透膜只是利用孔径大小控制物质进出;原生质层是选择透过性膜,靠能量和载体控制物质出入,具有生物活性,可以完成逆浓度梯度的主动运输。
(3)①蔗糖分子不能通过半透膜,而KNO3能够通过半透膜,渗透平衡时装置X能出现液面差,装置Y不能出现液面差。
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象,选洁净的载玻片分别编号,在载玻片中央分别滴加蒸馏水,制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。
③蔗糖分子不能透过原生质层,蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原,KNO3能被细胞吸收,导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除,从而发生质壁分离自动复原的现象。
(4)由于原生质层能主动吸收K+和NO3﹣,使细胞液浓度增加,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会通过渗透作用吸水,因此发生质壁分离复原的现象;最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原。
故答案为:
(1)S1>S2 (2)原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
(3①X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离
(4)KNO3 溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
【点评】本题考查植物细胞吸水和失水的条件、质壁分离及复原实验相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题。
19.(2025•大纲版)小肠的吸收是指食物消化后的产物,水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程.0.9%的NaCl溶液时与兔的体液渗透压相等的生理盐水,某同学处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲,乙,丙,丁4个互不相通,长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表.
甲
乙
丙
丁
向肠袋内注入等量的溶液,使其充盈
0.7%NaCl
10mL
0.9%NaCl
10mL
1.1%NaCl
10mL
0.9%NaCl+微量Na+载体蛋白的抑制剂共10mL
维持正常体温半小时后,测肠袋内NaCl溶液的量
1mL
3mL
5mL
9.9mL
请根据实验结果回答问题:
(1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从 肠腔进入血液 ;丙组从 血液进入肠腔 .在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度 低 处流向溶液浓度 高 处.本实验中水分子的这种移动过程称为 渗透作用 .
(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na+时,需要 Na+载体蛋白 的参与.
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【答案】见试题解答内容
【分析】渗透作用是指两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜),水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象.
【解答】解:(1)根据题意可知,0.9%的NaCl溶液时与兔的体液渗透压相等的生理盐水.实验验开始时,甲组中注入0.7%NaCl溶液,其渗透压低于血浆渗透压,因此甲组肠腔中的水进入血液;而相反丙组血液中的水进入肠腔.
在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度低处流向溶液浓度高处.本实验中水分子的这种移动过程称为渗透作用.
(2)乙和丁中加入试剂的差异就是否加入“微量Na+载体蛋白的抑制剂”,比较乙和丁的实验结果,丁中的溶液量基本没有减少,可推测小肠在吸收Na+时,需要Na+载体蛋白的参与.
故答案为:
(1)肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用
(2)Na+载体蛋白
【点评】本题以兔的排空小肠结扎实验为载体,考查了渗透作用原理的相关知识,意在考查考生分析实验的能力和从实验表格中获取解题信息的能力,难度适中.考生要能够识记渗透作用的概念;能够运用对照实验的观点分析乙丁两个实验.
20.(2025沈阳期中)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a 小于 b.由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 下降 ,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a 小于 b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是 ③④⑤ (填序号),结构②当中充满的液体是 外界溶液 。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 D 。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在 渗透吸水 ,细胞能否无限吸水? 不能 ,原因是 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等? 不一定 。
【考点】细胞的吸水和失水.
【答案】见试题解答内容
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
【解答】解:(1)据图甲分析,漏斗液面上升,水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液,故a小于b。据图乙曲线分析,漏斗液面上升高度随时间推移越来越小,故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时,半透膜两侧压力相等,渗透作用平衡,但是a仍然小于b。
(2)细胞的原生质层(③细胞膜④细胞质⑤液泡膜)相当半透膜。结构②是细胞壁和原生质层的空隙,充满外界溶液。图丙细胞原生质层和细胞壁分离,可能处于质壁分离状态或者复原状态,也可能处于平衡状态。
(3)由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,不会使原生质层无限膨胀,故细胞不会无限吸水。
(4)因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,故细胞不会无限吸水,液泡体积不会一直增大,这时细胞液浓度是不一定和外界溶液的浓度相等,可能相等,也可能大于外界溶液。
故答案为:
(1)小于 下降 小于
(2)③④⑤外界溶液 D
(3)渗透吸水 不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用
(4)不一定
【点评】本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力,具备设计简单生物学实验的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
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