内容正文:
4.1 被动运输
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.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
3.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
4.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。下列叙述错误的是( )
A.红细胞膜相当于半透膜
B.三组氯化钠溶液初始浓度大小关系为c>a>b
C.若将b组细胞换成大肠杆菌,则会涨破
D.b组细胞吸水能力小于c组细胞
5.如图为渗透作用实验装置,a、b、c代表不同浓度的蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜),开始时如图1,一段时间后漏斗管内的液面不再发生变化,结果如图2,h1、h2表示漏斗管内外液面的高度差。下列说法错误的是( )
A.开始时,三种溶液浓度关系:b>c>a
B.b、c液面上升过程中,液面上升速度不断降低
C.稳定后,三种溶液浓度关系:b=c=a
D.稳定后,仍有水分子通过半透膜
6.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
7.动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的形态有所不同。下列叙述错误的是( )
A.正常体积的动物细胞内的蔗糖浓度与外界溶液中的蔗糖浓度相等
B.在蔗糖溶液中的动物细胞形态,可由细胞内外溶液的浓度差决定
C.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,其伸缩性比细胞壁的大
D.在低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,植物细胞形态会有一定程度膨胀
8.下列关于选择性膜的叙述,正确的是( )
A.细胞质膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成
B.植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性
C.气体分子、相对分子质量小的不带电的极性分子不易通过细胞质膜
D.细胞质膜的选择透过性是活细胞的重要特征
9.如图为研究渗透作用的实验装置,蔗糖不能通过半透膜,而水分子可以。下列叙述正确的是( )
A.②状态时,水分子通过渗透作用进入漏斗
B.③状态时,水分子不再进出半透膜
C.若升高蔗糖溶液浓度,③中漏斗的液柱高度不变
D.②状态到③状态过程,液柱上升的速率不变
10.下列有关渗透现象的叙述,正确的是( )
A.渗透现象发生的条件是细胞膜具有流动性
B.蔗糖溶液通过细胞壁的过程发生了渗透现象
C.水分子通过细胞膜的现象是渗透作用的表现
D.只要有半透膜存在就一定能够发生渗透现象
11.某兴趣小组用一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别处理相同生理状况的某种植物的根部细胞,用显微镜观察不同浓度蔗糖溶液中根部细胞质壁分离的情况,实验结果如下表所示。据此分析回答下列问题:
蔗糖溶液(g/mL)
a
b
c
d
e
f
g
h
实验结果
-
-
-
-
-
+
++
+++
(1)该植物根部细胞的细胞液浓度约为_________g/mL。
(2)满足该植物生长需求的土壤相对含水量应__________(填“大于”“小于”或“等于”)刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量。
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中,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?_______,原因是_________________________________________。
(4)用黑藻叶肉细胞进行质壁分离实验时,叶绿体的存在是否会干扰实验现象的观察?_______,原因是________________。
12.图甲是某同学观察植物细胞质壁分离及其复原实验时的基本操作步骤示意图。图乙所示是该实验中观察到的某个细胞的原生质体体积大小变化曲线(原生质体体积的初始大小相对值记为1)。回答下列问题:
(1)本实验的实验材料最好选用紫色洋葱鳞片叶________(填“内”或“外”)表皮。图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是____________________。
(2)若图甲中的步骤③所用蔗糖溶液的浓度适宜且蔗糖溶液作用时间充足,则在步骤④中显微镜下看到的细胞应处于图乙曲线中的_____________段(用字母表示)。图乙曲线中ab段下降和cd段上升的原因分别是_______________________、____________________。
(3)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代蔗糖溶液,则省略图甲中的步骤______________(用图中序号表示),仍可观察到质壁分离复原,其原因是___________________________________________________________。
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答案以及解析
1.答案:C
解析: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.答案:B
解析: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。
3.答案:C
解析: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。
4.答案:C
解析:细胞膜作为细胞的边界,能够控制物质进出细胞,相当于半透膜,A正确。
题图
细胞形态
初始浓度关系
图a
正常
细胞质浓度=氯化钠溶液浓度
图b
吸水膨胀
细胞质浓度>氯化钠溶液浓度
图c
失水皱缩
细胞质浓度<氯化钠溶液浓度
分析可知,三组氯化钠溶液初始浓度大小关系为c>a>b,B正确。大肠杆菌有细胞壁,能起到保护和支持的作用,若将b组细胞换成大肠杆菌,不会涨破,C错误。细胞失去水分越多,细胞质浓度越大,细胞吸水能力越强,c组细胞吸水能力大于b组细胞,D正确。
5.答案:C
解析:
必备知识
选项判断
漏斗中溶液浓度越大,渗透压越大,对水分子的吸引力越强,稳定时漏斗管内外液面的高度差越大
①图2中h1>h2>0,则开始时的浓度关系为b>c>a,A(√);
②b、c液面在上升过程中,随水分子渗透进入漏斗,漏斗内溶液的浓度减小,对水分子的吸引力减弱,液面上升速度不断降低,B(√)
稳定时,水分子进出半透膜速率相等,即渗透压差(使水分子进漏斗)=静水压(使水分子出漏斗)
图2中稳定后, h1>h2>0→b中的静水压>c中的静水压→b与a的浓度差>e与a的浓度差→b>c>a,但仍有水分子通过半透膜C(×),D(√)
6.答案:A
解析: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。
7.答案:A
解析:A、蔗糖是植物细胞内的二糖,动物细胞无蔗糖,不存在细胞内蔗糖浓度与外界溶液中蔗糖浓度相等的情形出现,A错误;B、如果动物细胞膜外存在浓度差,则水分会从高浓度一侧向低浓度一侧渗透,从而导致细胞失水皱缩或吸水膨胀,B正确;C、植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,其伸缩性比细胞壁的大,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,发生质壁分离,C正确;D、在低于细胞液浓度的蔗糖溶液中,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,植物细胞吸水膨胀,D正确。
故选A。
8.答案:D
解析:细胞质膜是选择透过性膜,主要由磷脂和蛋白质组成,A错误;细胞壁是全透性的,B错误;气体分子、相对分子质量小的不带电的极性分子容易通过细胞质膜,C错误;活细胞的重要特征是细胞质膜具有选择透过性,D正确。
9.答案:A
解析:②状态时,漏斗内液柱升高,水分子通过渗透作用进入漏斗,A正确;③状态时,液柱不再升高,此时水分子进出达到平衡,而非水分子不再进出半透膜,B错误;若升高蔗糖溶液浓度,半透膜两侧的浓度差变大,③中漏斗的液柱高度比之前增加,C错误;②状态到③状态过程,由于水分子不断进入漏斗内,漏斗内浓度变小,液柱上升的速率逐渐降低,D错误。
10.答案:C
解析:A(×)渗透现象的发生需要有半透膜且半透膜两侧溶液具有浓度差两个条件;B(×)、C(√)渗透作用指的是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散,细胞壁具有全透性,所以蔗糖溶液通过细胞壁的过程没有发生渗透作用,水分子通过细胞膜的过程发生了渗透作用;D(×)只有半透膜,但半透膜两侧溶液不存在浓度差时,不发生渗透现象。
11.(1)答案:e~f
解析:由题表实验结果可知,e浓度溶液中细胞未发生质壁分离,而相邻的f浓度溶液中细胞发生质壁分离,则该植物根部细胞的细胞液浓度介于e浓度和f浓度之间。
(2)答案:大于
解析:植株需要从土壤中吸收水分,满足该植物生长需求的土壤相对含水量应大于刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量。
(3)答案:不能;植物的细胞壁伸缩性小,可避免细胞由于过度吸水而涨破
(4)答案:不会;叶绿体存在于细胞质中,使得原本无色透明的细胞质呈绿色,有助于实验现象的观察
12.答案:(1)外;前后自身对照
(2)bc;植物细胞失水植物;细胞吸水
(3)⑤;植物细胞在失水的同时可吸收K+和,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞吸水,质壁分离逐渐复原
解析:(1)本实验的实验材料最好选用紫色洋葱鳞片叶外表皮,因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,具有紫色的中央大液泡,便于观察质壁分离和质壁分离复原情况。图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是前后自身对照。
(2)若图甲中的步骤③所用蔗糖溶液的浓度适宜且蔗糖溶液作用时间充足,则细胞已经完成质壁分离过程,在步骤④中显微镜下看到的细胞应处于图乙曲线中的bc段;图乙曲线中ab段表示原生质体体积逐渐变小,ab段下降的原因是植物细胞失水;cd段表示原生质体体积逐渐增大,cd段上升的原因是植物细胞吸水。
(3)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代图甲中的蔗糖溶液,则省略图甲中的步骤⑤,仍可观察到质壁分离复原,原因是在KNO3溶液中,植物细胞在失水的同时可吸收K+和,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞吸水,质壁分离逐渐复原。
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