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必修一分子与细胞第二单元细胞的结构和功能第4讲物质的跨膜运输(时间：45分钟)A级基础演练1．(2013·安徽黄山七校联考，8)用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体，将其置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，原生质体一定不发生()。A．质壁分离B．渗透失水C．颜色加深D．吸水力增大解析将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液会发生失水，液泡颜色加深，随着进一步失水，细胞液的浓度增大，吸水力增大，由于细胞壁不存在，看不到质壁分离现象。答案A2．(2013·杭州质检)市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜，它利用逆渗透原理，通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，理论上在较高浓度侧的所有细菌及不纯杂物、可溶性固体物和对人体有害的有机物和无机物均不能渗入高精密的逆渗透膜，示意图如图所示。根据上述信息判断，下列有关叙述正确的是()。A．逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量B．逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能C．逆渗透膜上有载体蛋白，可以选择性控制有害物质D．逆渗透膜祛除有害物质的能力胜过生物膜，可放心饮用解析逆渗透过程需通过水压使水由较高浓度的一侧渗透至较低浓度一侧，形成水压需要能量，故逆渗透作用消耗能量，A正确。答案A3．(2012·山东泰安一模，2)下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是()。A．①方式表示易化扩散B．⑤、⑥两种方式的共同特点是都需要载体C．③、④两种方式都与细胞膜的流动性有关D．质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④解析由图示分析可知，①为主动运输，A错误；②为被动运输，其又可分为简单扩散和易化扩散，即⑤和⑥，其中简单扩散不需要载体协助，B错误；③和④分别为胞吞和胞吐，两者均与细胞膜的流动性有关，C正确；在质壁分离实验中，蔗糖是细胞不需要的大分子物质，无法进入细胞内部，D错误。答案C4．(经典题)下面能发生质壁分离的一组细胞是()。①食用的糖醋蒜细胞②蚕豆叶的表皮细胞③植物的根毛细胞④人的口腔上皮细胞⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞⑥根尖分生区细胞A．①⑤B．②③⑥C．①②③④⑤⑥D．②③解析能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是动物细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。答案D5．(2013·南京一模)下列有关物质跨膜运输的叙述正确的是()。A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白B．激素必须通过主动运输进入细胞内才能完成对细胞代谢的调节C．相对分子质量小的物质或离子都可以通过简单扩散进入细胞D．易化扩散和简单扩散都不需要膜上载体蛋白的协助解析葡萄糖进出细胞需要载体蛋白的协助，故肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白；蛋白质类激素以胞吞方式进入细胞；离子主要以主动运输的方式进入细胞；易化扩散需要膜上载体蛋白的协助。答案A6．污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分离与浓缩的目的。下列说法中合理的是()。A．超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜B．超滤膜技术中使用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜C．超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物D．透过超滤膜的水，已被除去了臭味解析因为水体中的物质能否通过超滤膜取决于膜孔径的大小，而不是载体蛋白，因此“滤膜”实质上是一种半透膜；氨气、硫化氢等有刺激性臭味的小分子物质可以透过超滤膜，因此该技术并不能除去污水中的所有污染物，也不能除臭。答案B7．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程()。A．糖从血浆进入人的成熟红细胞B．Na＋通过离子通道进入神经细胞C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D．组织细胞从组织液吸收氧气解析②④曲线中，该种物质有最大运输速率，说明不是简单扩散；该物质运输与氧浓度有关，说明不是易化扩散，即该物质的运输方式为主动运输。答案C8．如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是()。A．图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度B．图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性C．若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离D．若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线解析由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液浓度，即①处溶液浓度小于②处的。载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收Na＋、Cl－，使细胞液浓度升高，所以根毛细胞处于质量分数为5%的NaCl溶液中时会先发生质壁分离，后发生质壁分离复原。将图丙所示根毛细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。答案C9．(2012·皖南八校第三次联考，29Ⅱ)部分刚采摘的水果或蔬菜表面有残留农药，很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的残留农药。为探究此种处理方法的正确性，某生物兴趣小组做了如下实验。实验一：取相同的青菜各1kg作为样本，并对其用不同方法进行处理，结果如下：甲乙丙丁处理方法未做处理纯水冲洗1min浸入纯水1min浸入纯水30min1kg青菜农药残留量0.196mg0.086mg0.097mg0.123mg实验二：取相同的青菜500g，并将其浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞的细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线。根据上述实验结果分析回答下列问题。(1)在实验一中，甲、乙两组对照可以说明________________________；丁组农药残留量比丙组农药残留量多，最可能的原因是______________________________________________________________________________。(2)研究表明，植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药。在实验二中，青菜细胞的细胞液浓度随时间推移从A点下降到B点，其原因是_____________________________________________________，之后又从B点略有上升达到C点，其原因是____________________________________________________________________________________。综合上述分析，植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是否为同一过程，并解释。____________________________________________________________________________________。解析(1)喷洒农药一般是喷洒在叶片上，用清水冲洗时可以去除细胞表面的农药，但是如果浸泡时间长了，溶解在水中的农药反而可以进入细胞，使蔬菜的农药残留量比浸泡时间短的还多。(2)AB段细胞液浓度降低，是因为细胞吸水速率大于吸收农药的速率；BC段是细胞吸收水分的速率进一步下降，低于吸收农药的速率，导致细胞液浓度增加。若植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是同一过程，则B点时因细胞壁的限制细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等，B点后曲线应趋于平衡，不会上升。答案(1)青菜的残留农药经纯水冲洗可以去掉一部分农药分子溶于水后又被植物细胞吸收(2)在AB段，细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速率在BC段，细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率不是。若两者是同一过程，则细胞液浓度在B点之后应该是趋于平衡，不会上升(其他答案合理即可)10．引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细胞液的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度，有人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别(等量)依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：培养皿1234567蔗糖溶液/(mol·L－1)0.20.30.40.50.60.70.8发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比无无15%40%80%99%100%(1)该洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度为________。(2)如果再给你4组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液的等渗浓度的方法。_________________________________________________________________________________________________________________________。解析这类试题并不以实验能力为直接的考查目的，而是以实验作为问题情境，将实验的思想方法渗透于试题之中。根据题设条件可知洋葱表皮细胞的细胞液的等渗浓度在0.5～0.6mol/L之间。如何设计一个更精确的测定方法，从题中设计思路推知，可通过缩小各组蔗糖溶液的浓度梯度，来加以测定。答案(1)0.5～0.6mol/L之间(2)可分别配制浓度为0.52mol/L、0.54mol/L、0.56mol/L、0.58mol/L的4组蔗糖溶液进行类似的实验B级智能提升11．(2012·盐城质检)细胞与外界进行物质和能量交换是细胞进行正常生命生活的必要条件，下列关于这种交换的说法中，错误的是(多选)()。A．大分子物质进出细胞的方式是内吞或外排B．随着细胞的生长，细胞表面积与细胞体积的比值增大，细胞与外界进行物质交换的速率降低C．人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式相同D．生长素在植物体内的运输需要消耗能量解析在细胞生长过程中，细胞表面积与细胞体积的比值变小，细胞与外界之间的物质交换速率降低。人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式分别是简单扩散、协助扩散。生长素在植物体内的运输方式为主动运输。答案BC12．(2012·镇江模拟)将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是(多选)()。A．该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式都是主动运输B．该组织细胞运输离子甲的载体数量比运输离子乙的数量多C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D．曲线MN段和AB段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收解析从图中可以看出甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内的离子浓度超过细胞外离子浓度，因此对两者的吸收都是主动运输的方式。在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体的数量相对较多。据图可知，当细胞外浓度大于细胞内浓度时，也能吸收两种离子。曲线mn段和ab段两种离子应该是处于平衡的状态，而不是抑制细胞的吸收。答案AB13．(2013·潍坊模拟)图甲是物质A通过细胞膜的示意图。请回答以下问题。(1)物质A跨膜运输的方式是________，判断理由是________。其运输方式也可用图乙中的曲线________表示。如果物质A释放到细胞外，则转运方向是________(填“Ⅰ―→Ⅱ”或“Ⅱ―→Ⅰ”)。(2)图甲中细胞膜是在________(填“光学显微镜”或“电子显微镜”)下放大的结果。该膜的模型被称为________，科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。(3)图中物质B指的是________，该物质彻底水解的产物是________。(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与________有关，曲线②Q点之前影响物质运输速率的因素可能有________。解析本题考查生物膜的结构和物质跨膜运输的方式，意在考查考生的理解能