暑期预习2023高中生物专题06物质的跨膜运输核心素养练习新人教版必修1

第二单元　生命活动的结构基础

专题06　物质的跨膜运输

一、选择题

1．浸泡在一定浓度尿素溶液中的洋葱鳞片叶表皮细胞，发生质壁分离后又出现质壁分离复原，与此过程密切相关的细胞器有（   ）

①液泡      ②线粒体      ③核糖体      ④叶绿体      ⑤中心体

A．①    B．①②    C．①②③    D．①②③④⑤

【答案】A

【解析】将洋葱鳞片叶表皮细胞浸泡在一定浓度尿素溶液中的，发生质壁分离后又出现质壁分离复原，全过程均为自由扩散，不需要载体和能量，故不需要线粒体和核糖体，与质壁分离及复原直接相关的细胞器为液泡，A正确，B、C错误；洋葱为高等植物，无⑤中心体，其鳞片叶表皮无④叶绿体，D错误。

2．浓盐水有很强的杀菌作用，其主要原因是（　　）

A．浓盐水含有许多氯离子    B．浓盐水含有许多钠离子

C．浓盐水使细菌失水死亡    D．浓盐水中缺少氧气

【答案】C

【解析】结合分析渗透作用原理，浓盐水为高渗溶液，细菌在高浓度盐水中会失水死亡，ABD错误，C正确。

3．下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同溶液，1h后马铃薯条质量变化的百分率，假设溶质不被吸收，根据表中资料可得到的结论是（    ）

A．溶液Ⅰ的浓度最小     B．溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ

C．溶液Ⅳ的浓度最大     D．溶液Ⅳ是蒸馏水

【答案】A

【解析】根据题意可知：马铃薯条在Ⅰ溶液中吸水，在Ⅱ溶液中失水较多，在Ⅲ溶液中失水较少，在Ⅳ溶液中吸水失水达到动态平衡，故外界四种溶液浓度大小为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ。

4．新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（　　）

A．主动运输、主动运输    B．胞吞、主动运输

C．主动运输、胞吞     D．被动运输、主动运输

【答案】B

【解析】免疫球蛋白的本质是蛋白质，属于大分子有机物，其进出细胞的方式分别为胞吞和胞吐；而半乳糖是小分子物质，因为细胞吸收半乳糖时消耗ATP，可知半乳糖进出细胞的方式为主动运输，这两种物质分别被吸收到血液中的方式是胞吞、主动运输，B正确。

5．图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图，数字代表结构，字母代表物质。下列解释错误的是（　　）

A．不同类型细胞中①的分子结构不同

B．所有细胞膜结构中②的排列方式都相同

C．从低浓度向高浓度运输的物质是a和c

D．b和d物质跨膜运输方式为自由扩散

【答案】C

【解析】①是糖蛋白，具有特异性，不同类型细胞中①的分子结构不同，A正确；②为磷脂双分子层，所有细胞膜结构中②的排列方式都相同，B正确；由分析可知，低浓度向高浓度运输的物质是c主动运输，C错误；由分析可知，从高浓度向低浓度运输的物质b 和 d，D正确。

6．把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是（　　）

A．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭

B．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放

C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭

D．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离并自动复原

【答案】A

【解析】由图可以看出，蔗糖溶液中，保卫细胞因失水，导致气孔关闭，A正确；清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，B错误；蔗糖溶液中，细胞失水，导致气孔关闭，但原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，C错误；清水中的保卫细胞吸水，没有质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，D错误。

7．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其它条件不变，则（　　）

A．甲运输被促进      B．乙运输被促进   

C．甲运输被抑制      D．乙运输被抑制

【答案】D

【解析】甲物质的运输方式是自由扩散，特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量，用人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，甲运输不受影响。乙物质的运输方式是协助扩散，特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量，用人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，细胞膜上没有载体蛋白，则乙运输被抑制。

8．如图判断下列说法错误的是（　　）

A．由甲图可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散

B．甲图中随着细胞外物质浓度的降低，运输速率会变慢

C．甲图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时，物质只能从细胞膜外向细胞膜内扩散

D．乙图说明自由扩散过程受物质浓度的影响

【答案】C

【解析】据图甲分析，物质运输的方向是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，属于自由扩散；据图乙分析，物质浓度差与运输速率成正比例，表示的是自由扩散。根据以上分析已知，甲图代表的物质跨膜运输方式是自由扩散，A正确；自由扩散的动力是浓度差，因此甲图中随着物质浓度的降低，物质跨膜速率减慢，B正确；甲图中箭头表示当细胞外物质浓度高于细胞内时，物质能从细胞膜外向细胞膜内扩散，也可能从细胞内向细胞外扩散，例如水分子的运输，C错误；乙图表示自由扩散，物质浓度差与运输速率成正比例，说明自由扩散过程受物质浓度的影响，D正确。

9．下图是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是（　　）

A．图中1、2、6组成了细胞原生质层

B．图中细胞处于质壁分离状态，此时6处的浓度一定大于7处的浓度

C．图中1是细胞壁，6中充满了蔗糖溶液

D．图中7是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅

【答案】C

【解析】图中2细胞膜、4液泡膜、细胞膜和液泡膜之间的细胞质构成原生质层，相当于半透膜，A错误；细胞处于质壁分离状态，但不是说的正在质壁分离，所以该细胞可能失水，也可能正在吸水，也可能处于动态平衡，所以不能确定此时细胞是否失水，B错误；图中1是细胞壁，由纤维素和果胶组成，具有全透性，则6中充满了蔗糖溶液，C正确；7表示液泡，内有紫色色素，当细胞不断失水时，液泡中的水不断流失从而使颜色逐渐加深，D错误。

10．关于细胞的物质转运，下列叙述中错误的是（　　）

A．当人和动物细胞的线粒体受损伤时，K+外流将由主动运输转变为被动运输

B．植物细胞质壁分离过程中，水分子外流将导致细胞内渗透压升高

C．海水中的海藻细胞可通过积累溶质来防止细胞过度脱水

D．细胞质中的蛋白质可通过核孔进入细胞核

【答案】A

【解析】K+外流属于协助扩散，不需要消耗能量，当线粒体受损伤时，运输方式不变，A错误；植物细胞质壁分离过程中，水分子外流将导致细胞内渗透压升高，B正确；海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止细胞过度脱水，C正确；细胞质中某些蛋白质可通过核孔进入细胞核，如DNA聚合酶，RNA聚合酶等，D正确。

二、非选择题

11．为探究植物细胞膜的通透性，某同学以红甜菜根（液泡中含有花青素）进行下列实验：

a．将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出。

b．再分别放在清水中浸泡1小时而获得不同的切片浸出液。

c．测量这些溶液的花青素吸光度，得结果如图。（溶液中花青素增多，吸光度增大）请回答以下问题：

（1）该实验的自变量是______，因变量是____________。

（2）上述实验操作步骤的叙述存在着一个明显的不足，没有遵循实验设计的_________原则。请你对上述实验中的不准确的操作重新进行叙述：_________________。

（3）由上图中的曲线你可以得出的结论是_______________。

【答案】（1）不同温度的蒸馏水　　 植物细胞膜的通透性（或花青素吸光度）

（2）单一变量　　将等量的相同大小的切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出

（3）不同温度对植物细胞膜的通透性影响不同，较低温度（10-50℃）下对膜的通透性影响小，较高温度（50℃以上）下对膜的影响较大，通透性不断增大   

【解析】（1）从实验的过程看，实验的目的是探究温度对细胞膜通透性的影响，自变量是温度，可设置具有一定梯度的系列温度相互对照，因变量是细胞膜的通透性，可通过测量这些溶液中的花青素的吸光度作为检测指标。

（2）分析修订实验方案时，首先应看有没有对照，对照设置是否合理，是否遵循实验设计的一般原则，还应注意无关因素的影响．实验a步骤中“不同切片”没有遵循实验设计的单一变量原则，应该改成：“将等量的相同大小的切片放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出”。

（3）从坐标图看，10～50℃时，溶液中的花青素吸光度低且相同．50℃之后，膜的通透性增大，花青素透出细胞，溶液中的花青素吸光度增大。

12．如图甲表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。图乙和图丙表示物质运输曲线，请据图回答问题：

（1）图甲中细胞间的信息交流依赖于_______（填标号），b、c运输方式符合图____所表示的物质运输曲线。

（2）若图甲表示人体红细胞膜，则表示K+进入细胞的方式为________（填标号）。

（3）若图甲表示的是白细胞的细胞膜，其吞噬病毒的方式为____________。

（4）科学上鉴别死细胞和活细胞，常用染色法排除法，例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。所利用的原理是活细胞膜的_________特点。

（5）要得到纯净的图甲结构可以选用_______________________________作为实验材料。

【答案】（1）D　　乙   

（2）a   

（3）胞吞   

（4）选择透过性   

（5）哺乳动物成熟的红细胞   

【解析】（1）D是糖蛋白，对于细胞间的识别和信息交流具有重要作用；b、c属于自由扩散，可以用图乙曲线表示。

（2）K+进入细胞的方式为主动运输，即图甲中的a。

（3）若图甲表示的是白细胞的细胞膜，其吞噬病毒的方式为胞吞。

（4）科学上鉴别死细胞和活细胞，常用染色法排除法，所利用的原理是活细胞膜的功能特点，即具有选择透过性。

（5）哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，提出的膜成分比较单一，只有细胞膜，因此哺乳动物成熟的红细胞常作为提取细胞膜的材料。

13．某同学利用无色透明的洋葱鳞片叶内表皮细胞进行了质壁分离和复原实验。图甲为洋葱鳞片叶内表皮细胞在清水中的状态。将清水换成加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0．3 g/mL的蔗糖溶液后，得到图乙所示细胞状态。再将外界溶液换成清水后，得到图丙所示细胞状态。请回答下列问题：

（1）甲→乙过程中，细胞发生了质壁分离，质壁分离是指_______________________。在该实验过程中，判断细胞发生质壁分离现象的依据是____________________出现红色区域。

（2）在宏观上，乙→丙的实验过程中，水分子运动方向的总趋势是从溶液浓度______处流向溶液浓度______处。

（3）正常情况下，乙图中细胞的细胞液________（填“能”或“不能”）变色，原因是____________

（4）图示甲、乙、丙三种状态的细胞，吸水能力最强的是_____。

【答案】（1）原生质层与细胞壁发生分离　　细胞壁与原生质层之间   

（2）低　　高   

（3）不能　　原生质层具有选择透过性，外界溶液中的伊红不能通过原生质层进入细胞液   

（4）乙   

【解析】（1）质壁分离是指原生质层与细胞壁发生分离。由于伊红不能透过细胞膜，当发生质壁分离时，在细胞壁和原生质层之间的空隙中会出现红色，所以可根据细胞壁与原生质层之间出现红色区域来判断发生了质壁分离。

（2）质壁分离后细胞液的浓度增大，当将质壁分离后的细胞置于清水中时，细胞会发生吸水现象，出现质壁分离后的复原，所以在乙→丙的实验过程中，从宏观上看，水分子运动方向的总趋势是从溶液浓度低处流向溶液浓度高处。

（3）由于原生质层具有选择透过性，外界溶液中的伊红不能通过原生质层进入细胞液，所以正常情况下，乙图中细胞的细胞液不能变色。

（4）图示甲、乙、丙三种状态的细胞，乙中细胞液的浓度最大，吸水能力最强，即吸水能力最强的是乙。