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第四章

细胞的物质输入和输出综合训练

一、选择题

1．下列能发生质壁分离的细胞是(

) A．根尖分生区细胞

B．根尖成熟区细胞

C．人体血液中的红细胞

D．煮熟的萝卜细胞

2．葡萄糖分子的协助扩散跨膜转运的速度比自由扩散大105倍，这是因为(

) A．分子顺浓度梯度运转

B．有载体蛋白协助

C．分子通过亲水性通道跨膜

D．细胞提供能量

3．下列有关细胞膜的叙述，正确的是(

) A．细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C．分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D．膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

4．在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的(

) A．选择性功能

B．流动性功能

C．主动运输功能

D．选择透过性功能

5．在已发生了质壁分离的洋葱表皮细胞中，滴入某种浓度溶液后便发生了质壁分离的复原，这是由于(

) A．细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，细胞吸水

B．细胞液的浓度小于外界溶液的浓度，细胞吸水

C．细胞液的浓度等于外界溶液的浓度

D．细胞壁内溶液的浓度小于外界溶液的浓度

6．下图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收的速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线，请仔细分析后，你认为下列四种说法中正确的一项是(

)

A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散

B．甲物质是自由扩散，乙物质是主动运输

C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同

D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同

7．将等量的、微量的NH＋－＋＋4、PO34、K、Ca2共同置于100 mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化(见下表)。实验结果可以说明(

) 项目

H＋2O NH4

K＋

Ca2＋

PO3－4

减少量

2% 23% 12% 37% 14% A.根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个独立的过程

B．根对矿质离子的吸收不是等比例进行的

C．根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输

D．根吸收矿质离子的过程不受温度的影响

8．下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列叙述不正确的是(

)

A．细胞的识别与①有密切的关系

B．适当提高温度将加快②和③的流动速度

C．a过程能体现膜的选择透过性

D．氨基酸通过细胞膜的方式是b 9．下图表示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的转运(转运的方向由箭头表明，黑点的数量代表每种物质的浓度)，下列叙述正确的是(

)

A．a物质可能是氧气，b物质可能是葡萄糖

B．a物质可能是水，b物质可能是甘油

C．a物质可能是胆固醇，b物质可能是氧气

D．a物质可能是葡萄糖，b物质可能是氨基酸

10．在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(

)

A．由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜

B．甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生

C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低

D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外

11．一般地说，物质进出细胞有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等5种方式。下列相关叙述正确的是(

) A．只有主动运输消耗能量

B．只有协助扩散需要载体蛋白协助

C．物质进出细胞的方式中物质都要穿越至少两层磷脂分子

D．人体组织细胞吸收葡萄糖方式包括协助扩散和主动运输

12．科学家将两种植物的叶片以不同温度处理，然后测量这两种植物叶片的离子渗漏量(叶片细胞内的离子通过细胞膜渗漏到细胞外的情况)，结果如下图所示。下列叙述不正确的是(

)

A．植物甲比植物乙对温度升高更加敏感

B．植物乙可能生长在沙漠地带

C．图示说明细胞膜具有选择透过性

D．可推测离子渗漏透出细胞膜的方式属于主动运输

二、非选择题

13．回答下列问题：

(1)将贮藏的马铃薯(块茎)放入蒸馏水中，水分通过________的方式进入马铃薯细胞，引起马铃薯鲜重增加。随着蒸馏水处理时间延长，该马铃薯鲜重不再增加，此时，马铃薯细胞的渗透压比处理前的____。

(2)将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中，____(填“会”或“不会”)发生质壁分离现象。

(3)将发芽的马铃薯制成匀浆，使其与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，说明该马铃薯匀浆中含有________。

14．利用紫色洋葱鳞片叶表皮作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。请据图回答：

(1)你认为该实验有无对照实验？________。

(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色______________的大小以及____________的位置。

(3)请描述C步骤的操作方法：___________。

(4)该学生在F步骤观察时，若发现质壁分离不能复原，最可能的原因是__________________。

(5)通过实验发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的研究课题：____________________。

15．下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Δh，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，0.3 g/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________。

细胞的物质输入和输出训综合训练参考答案

1：答案：B。能发生质壁分离的细胞必须是活的、成熟的植物细胞，标志是有大液泡、细胞壁、原生质层，有选择透过性。根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞，红细胞是动物细胞，煮熟的萝卜细胞是死细胞。

2：答案：B。协助扩散与自由扩散都属于被动运输，其物质运输方向都是顺浓度梯度的扩散，只不过协助扩散必须借助载体蛋白的协助。

3：答案：C。细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A项错误；细胞膜、线粒体膜和核膜的功能不同，这与各膜中所含不同功能的蛋白质有直接关系，B项错误；分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外，该过程是通过膜的流动性实现的，涉及膜脂的流动，C项正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪和磷酸等组成的，D项错误。

4：答案：D。有选择的将有毒的重金属离子阻挡在膜的一侧，对物质分子的通过具有选择性，是模拟了生物膜的选择透过性。

5：答案：A。要发生质壁分离复原必须具有两个条件：一是细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，已具备；二是植物细胞吸水，要通过渗透作用吸水，则细胞液的浓度一定大于外界溶液的浓度。至于为什么细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，则应当是滴入的某种溶液中的溶质(分子或离子)通过原生质层进入了液泡，使细胞液的浓度大于外界溶液的浓度。

6：答案：B。从曲线图中可以看出，细胞对甲物质的吸收速率始终与甲物质的浓度成正比，而对乙物质的吸收速率开始随乙物质浓度的增大而加快，当乙物质浓度增大到一定数值时，吸收速率不再增大，而保持稳定状态。根据三种物质跨膜运输方式的特点可判断出：细胞对甲物质的吸收方式为自由扩散，对乙物质的吸收方式为主动运输或协助扩散。乙醇进入细胞的方式为自由扩散，K＋进入细胞的方式为主动运输。

7：答案：B。本题考查植物细胞吸收水分和无机盐的关系，以及对其理解应用能力，数据分析与判断能力等。从表中可以看出：水减少量比较小，矿质离子有不同程度减少，所以吸收水和吸收矿质离子是两个相对独立的过程，且不同矿质离子的吸收不成比例。表中不能看出根尖对矿质离子的吸收是主动运输方式，以及温度对其的影响。

8：答案：D。图中①为糖蛋白，与细胞的识别有关，故A项正确；提高温度能加快细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动，故B项正确；a过程为主动运输，需要载体的协助，体现了细胞膜具有选择透过性，故C项正确；氨基酸以主动运输的方式跨膜运输，而b表示的是自由扩散，故D项错误。

9：答案：A。a物质由高浓度一侧运至低浓度一侧，不需要载体，也不消耗能量，属于自由扩散，可能是氧气、水、甘油或胆固醇；b物质由低浓度一侧运至高浓度一侧，需要载体，消耗能量，属于主动运输，可能是葡萄糖或氨基酸。

10：答案：B。甲、乙、丙图分别表示细胞的正常形态、质壁分离状态、质壁分离复原状态，实验全过程都在低倍显微镜下观察，不需要更换目镜，这些状态可以在同一个细胞中依次发生，A项错误，B项正确；与甲相比，乙所示细胞由于失水发生了质壁分离，细胞液浓度较高，C项错误；在质壁分离复原的过程中，从细胞内扩散到细胞外的水分子少于从细胞外扩散到细胞内的水分子，D项错误。

11：答案：D。胞吞和胞吐也消耗能量。主动运输也需要载体蛋白。物质进出细胞若以胞吞和胞吐方式进行，则不穿过磷脂分子层。

12：答案：D。题干中对离子渗漏透出细胞膜的方式并没有给出，故无法判断。

13：答案：(1)被动运输

低

(2)不会

(3)还原糖

本题考查物质出入细胞的方式及还原糖的鉴定有关知识。(1)水分以自由扩散方式跨膜运输，马铃薯细胞吸水，细胞液浓度降低，渗透压降低。(2)死细胞原生质层变成全透性，故将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中不会发生质壁分离。(3)还原糖与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，故该实验现象说明马铃薯匀浆中含有还原糖。

14：答案：(1)有

(2)液泡

原生质层

(3)从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，重复几次

(4)质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡

(5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响(答案合理即可)

(1)实验前后细胞的变化形成自身对照。(2)B步骤主要观察紫色液泡和原生质层的位置。(3)C步骤的目的是将细胞浸润在蔗糖溶液中，所以应从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次即可。(4)若发现质壁分离的细胞不能复原，可能是质壁分离时间过长，细胞失水过多而死亡。(5)根据蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败的现象，可提出相关的探究问题，如蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响等。

15：答案：(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

(3)①X

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

本题考查渗透装置和植物细胞的质壁分离和复原实验，意在考查考生的识图能力和分析实验的能力。(1)图中漏斗内的液面高于漏斗外，而起始时漏斗内外液面一致，说明水分子的总移动趋势是从漏斗外进入漏斗内，故起始时漏斗内的蔗糖溶液浓度大于漏斗外的，由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以当水分子进出达到动态平衡的时候，漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外的，即S1>S2。(2)图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层。半透膜是物理性膜，一般没有生物活性，不具有选择透过性，只要分子的直径小于半透膜的孔径就能通过，否则不能通过；而组成原生质层的细胞膜和液泡膜具有生物活性，有选择透过性，可以主动转运有关物质。(3)①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，因为蔗糖分子不能通过半透膜，所以该装置中水分子的总的移动趋势是从烧杯内移到漏斗内；而加KNO3溶液的渗透装置不出现液面差，因为KNO＋3溶液中的K和NO－3可以通过半透膜，所以半透膜两侧的溶液浓度一样。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，然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片。③将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此在显微镜下可以观察到两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象。但是浸润在KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离后复原的现象，而蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞没有出现质壁分离后复原的现象。