内容正文:
第三节 物质通过多种方式出入细胞
第1课时 被动转运
基础过关练
题组一 渗透
1.下列现象属于渗透作用的是( )
A.水分子通过细胞壁
B.蔗糖分子通过细胞壁
C.水分子通过细胞膜
D.蔗糖分子通过细胞膜
2.(2026河北廊坊联考)某同学用透析袋(模拟半透膜)做渗透实验,单糖可通过,二糖不可通过。将透析袋内装入一定浓度的蔗糖溶液,置于蒸馏水中,一段时间后观察现象。下列叙述错误的是( )
A.透析袋允许水分子、单糖通过,不允许蔗糖分子通过,体现半透性
B.透析袋体积不再变化时,透析袋内外溶液浓度相等
C.若将蒸馏水换成等物质的量浓度的蔗糖溶液,透析袋体积基本不变
D.若在透析袋中再加入少量蔗糖酶(催化蔗糖水解为单糖),透析袋体积先增大后减小
题组二 动植物细胞的吸水和失水
3.如图为植物细胞渗透作用的图解,其中植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成,下列说法错误的是( )
A.成熟植物细胞的原生质层相当于渗透装置中的半透膜
B.一定条件下,活的、成熟的植物细胞可能发生渗透失水或吸水
C.当外界溶液甲的浓度大于细胞液乙的浓度时,细胞发生渗透失水
D.当外界溶液甲的浓度与细胞液乙的浓度相等时,细胞处于动态平衡状态,不发生渗透作用
4.(2025浙江9+1高中联盟期中)将家兔的成熟红细胞平均分为a、b、c三组,分别置于不同浓度的氯化钠溶液中,一段时间后观察到的细胞形态如下图。下列叙述正确的是( )
A.三组中只有b组和c组水分子在进出细胞
B.三组氯化钠溶液浓度大小关系为c>a>b
C.若将b组细胞换成大肠杆菌,则会涨破
D.此时,b组细胞吸水能力大于c组细胞
题组三 观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原现象
5.下列说法中,哪些是植物细胞发生质壁分离的原因( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度;②细胞液浓度小于外界溶液浓度;③细胞壁的伸缩性大于细胞膜及其以内部分的伸缩性;④细胞膜及其以内部分的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④ C.②③ D.③④
6.(2025浙江金兰教育合作组织期中)利用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,进行“植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验,如图为某一时刻细胞图。下列叙述正确的是( )
A.L是细胞壁,M是液泡,N是细胞溶胶
B.图中浓度关系为:N>M,细胞的吸水能力逐渐变强
C.各细胞初始细胞液浓度一定相同
D.该实验过程中未设对照组,但存在对照实验
7.(2026天津东丽月考)将处于高浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮细胞a放到清水中,细胞a依次成为b、c所示状态(如图)。下列叙述错误的是( )
A.液泡中色素含量:a>b>c
B.细胞液浓度:a>b>c
C.细胞吸水能力:a>b>c
D.细胞膜及其以内部分体积:a<b<c
8.在植物细胞的质壁分离与质壁分离复原实验中,洋葱鳞片叶内表皮容易撕取,但内表皮无色透明,实验效果不理想。甲、乙两个研究小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料,而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,死细胞用中性红染色后,不产生液泡着色现象,但可使细胞核染色。图1是实验流程,图2~图4是研究小组观察到的实验现象。请回答下列问题:
(1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是 ,步骤C的正确操作方法是 ,步骤D能观察到质壁分离现象,其中的“质”指的是 。若某同学在实验中发现,步骤F中不能观察到质壁分离复原现象,原因最可能是 。
(2)甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能是图 (填数字),伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜的
功能。
(3)乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色,清水漂洗后进行图1所示实验,观察结果如图3所示,其中Ⅰ处的溶液是 ,细胞Ⅱ处的细胞核被着色,而其他结构没有着色,可能的原因是该细胞 。
题组四 被动转运
9.下列关于物质出入细胞方式的叙述,错误的是 ( )
A.O2和酒精以扩散方式进入细胞
B.胰蛋白酶不能以扩散方式排到细胞外
C.易化扩散过程耗能
D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
10.(教材习题改编)如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析正确的是( )
A.这种转运方式可逆浓度梯度进行
B.乙醇分子是以这种方式进入红细胞的
C.图示的物质运输过程与细胞膜的流动性无关
D.载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变
能力提升练
题组一 判断细胞的吸水和失水情况
1.(2025浙江宁波中学期中)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行细胞质壁分离和复原实验,原生质体(细胞壁以内各种结构的总称)长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)。以下关于X/Y(%)的值的推论,错误的是( )
A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越深
B.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原
C.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则蔗糖溶液浓度越低
D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,细胞的初始细胞液浓度越高
2.(2026江西景德镇期末)将适量形状、大小均相同的新鲜土豆条均分为三组,分别置于等体积的甲、乙、丙溶液中一段时间(甲溶液与丙溶液的溶质是同种物质),b时后,将各组土豆条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察土豆条体积变化,并计算相对体积,结果如图。下列说法正确的是( )
A.三种溶液的初始浓度大小关系为丙>乙>甲
B.实验全过程中各种溶质均能进入土豆细胞
C.甲溶液中土豆细胞液渗透压一直小于外界溶液渗透压
D.b时后,乙溶液中土豆细胞的细胞液渗透压大于外界溶液渗透压
题组二 被动转运
3.细胞要维持正常的生活,必须与周围的环境发生物质交换。下列对图中物质出入细胞的两种方式的叙述正确的是( )
A.易化扩散相比扩散转运速率高
B.易化扩散和扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关
C.扩散速率由载体蛋白决定
D.参与易化扩散的载体蛋白对被转运的物质具有专一性
4.科学家测出了K+通道蛋白的立体结构,揭示了离子通道的工作原理。如图为肾小管上皮细胞利用通道蛋白重吸收K+的相关过程示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.肾小管上皮细胞重吸收K+的过程属于被动转运
B.K+通道蛋白是一类贯穿细胞膜脂双层的蛋白质
C.通道蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过
D.K+的重吸收对肾小管上皮细胞重吸收水有促进作用
答案与分层梯度式解析
第三节 物质通过多种方式出入细胞
第1课时 被动转运
基础过关练
1.C 细胞壁具有全透性,不属于半透膜,A、B不符合题意;细胞膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子可以通过渗透作用通过细胞膜,C符合题意;蔗糖分子不能通过渗透作用通过细胞膜,D不符合题意。
2.B 透析袋体积不再变化时,水分子进出达到动态平衡,但由于袋内蔗糖无法外渗,袋内溶液浓度仍大于袋外(蒸馏水)浓度,B错误。加入蔗糖酶后,蔗糖被水解为葡萄糖和果糖(均可通过半透膜),袋内溶质总量增加,更多水分子渗透进入透析袋→随着单糖外渗,袋内溶液浓度降低,水分子随之外渗,即透析袋体积先增大后减小,D正确。
3.D 成熟植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成,它相当于一层半透膜,A正确;活的、成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统,原生质层相当于半透膜,当细胞液与外界溶液存在浓度差时,细胞可发生渗透失水或吸水,B正确;当外界溶液甲的浓度大于细胞液乙的浓度时,植物细胞会发生渗透失水,C正确;当外界溶液甲的浓度与细胞液乙的浓度相等时,仍有水分子由甲→乙,也有水分子由乙→甲,只是水分子在两种溶液间相互扩散的速率相等,D错误。
4.B 分析题图:
原理
题图细胞形态
结论
兔的成熟红细胞在等渗氯化钠溶液中形态无变化,在高浓度氯化钠溶液中失水,在低浓度氯化钠溶液中吸水
a组细胞无变化
三组氯化钠溶液浓度大小关系为c>a>b,B正确
b组细胞吸水膨胀
c组细胞失水皱缩
分子都在不停地随机运动,三组中都有水分子在进出细胞,A错误;大肠杆菌有细胞壁,细胞壁能限制细胞的过度膨胀,若将b组细胞换成大肠杆菌,则不会涨破,C错误;细胞失水越多,吸水能力越强,故此时,c组细胞吸水能力大于b组细胞,D错误。
5.B 细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,植物细胞发生质壁分离,①错误,②正确;细胞膜及其以内部分的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致细胞失水时,细胞膜及其以内部分与细胞壁分离,③错误,④正确。所以属于植物细胞发生质壁分离的原因有②④,B正确。
6.D 题图中L是细胞壁,M是细胞膜及其以内部分,N是外界溶液,A错误;根据图示情况无法判断细胞是处于“质壁分离”状态还是“质壁分离复原”状态,因此不能对N和M的浓度大小做出比较,无法判断细胞吸水能力的变化,B错误;在相同外界溶液浓度条件下,图示的各细胞质壁分离程度有差别,据此可推测图示各细胞初始细胞液浓度不一定相同,C错误;该实验过程中未设对照组,但存在对照实验,即对装片中细胞的状态进行了自身前后对照,D正确。
7.A 图示过程液泡中色素含量不变,A错误;将处于高浓度蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮细胞a放在清水中,细胞a的细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,因此细胞液浓度a>b>c,B正确;细胞液浓度越大,吸水能力越强,因此细胞吸水能力a>b>c,C正确;质壁分离复原过程中,细胞膜及其以内部分体积逐渐增大,因此细胞膜及其以内部分体积a<b<c,D正确。
8.答案 (1)防止产生气泡 在盖玻片的一侧滴入0.3 g/mL蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次 细胞膜及其以内部分 细胞因失水时间过长而死亡 (2)2 控制物质进出细胞 (3)蔗糖溶液 已死亡
解析 (1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是防止产生气泡;步骤C通过引流使细胞浸在蔗糖溶液中,具体操作为在盖玻片的一侧滴入0.3 g/mL蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次。植物细胞发生质壁分离,其中“质”指的是细胞膜及其以内部分,“壁”指的是细胞壁。步骤F中不能观察到质壁分离复原现象,原因最可能是细胞在高浓度环境中失水,且因失水时间过长而死亡。(2)伊红是植物细胞不吸收的红色染料,其可以通过具有全透性的细胞壁,但是不能通过活细胞的细胞膜,故甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能是图2;伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。(3)由题意可知中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,且根据图1实验步骤,可知细胞壁与细胞膜之间的溶液是蔗糖溶液,若细胞的细胞核被着色,而其他结构没有着色,结合题干信息,可能的原因是该细胞已经死亡。
9.C 氧气、二氧化碳等气体分子通过扩散出入细胞,酒精也以这种方式跨膜运输,A正确。胰蛋白酶的化学本质是蛋白质,是大分子物质,不能以扩散方式排到细胞外,B正确。易化扩散过程不耗能,C错误。
10.D 题图中的转运方式顺浓度梯度进行,动力是浓度差,A错误;乙醇分子进入细胞的方式是扩散,不需要载体蛋白,B错误;图示的物质运输过程中载体蛋白形状会发生改变,与细胞膜的流动性有关,C错误,D正确。
能力提升练
1.B 原生质体长度X/细胞长度Y值越小,说明质壁分离程度越大(突破点),则紫色越深,细胞越难以复原,A正确,B错误;原生质体长度X/细胞长度Y值越大,说明质壁分离程度越小,则蔗糖溶液浓度越低,细胞的初始细胞液浓度越高,C、D正确。
2.D
题图解读
根据以上分析可知,甲溶液的浓度小于丙溶液,而乙溶液的初始渗透压与甲溶液的基本相等,不能比较甲和乙的浓度大小,A错误;根据以上分析可知,甲、丙溶液的溶质可以进入土豆细胞,而乙溶液的溶质不可以,B错误;甲溶液中土豆细胞液渗透压在实验初期小于外界溶液渗透压,后来大于外界溶液渗透压,C错误;由于放回低浓度溶液后,乙溶液中的土豆发生质壁分离复原,说明b时后乙溶液中土豆条的细胞液渗透压大于外界溶液渗透压,D正确。
3.D 根据图示曲线,被转运物质的浓度在一定范围内时,易化扩散比扩散的转运速率高,超过这一浓度范围后,扩散的转运速率比易化扩散的高,A错误;由题图可知,被转运物质的浓度在一定范围内时,易化扩散的转运速率与被转运物质的浓度呈正相关,但超过这一浓度范围后,易化扩散的转运速率与被转运物质的浓度不呈正相关,B错误;扩散速率是由被转运物质的浓度决定的,C错误。
4.C 由题图可知,肾小管上皮细胞重吸收K+的过程中,K+通过通道蛋白顺浓度梯度运输,运输方式为易化扩散,属于被动转运,A正确;细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,K+通道蛋白贯穿于磷脂双分子层中,B正确;载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,C错误;K+的重吸收会增大肾小管上皮细胞的渗透压,进而促进肾小管上皮细胞重吸收水,D正确。
12
学科网(北京)股份有限公司
$