1、专题三物质出入细胞的方式考点一细胞的吸水与失水1.(2015海南卷,10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是()A.实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的解析本题考查物质跨膜运输的实例的相关知识,考查知识的识记及理解能力,难度较小。由题
2、意可知,取生理状态相同的某种植物叶片,细胞内的细胞液浓度考虑相同,分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的溶液中,一定的时间后,甲的浓度变小,说明植物细胞失水,甲的浓度植物细胞;乙的浓度不变,说明植物细胞既不失水也不吸水,乙的浓度植物细胞;丙的浓度变大,说明植物细胞吸水,丙的浓度乙的浓度丙的浓度,A错误;乙的浓度不变是因为细胞内细胞液的浓度而非细胞内蔗糖浓度,与乙的浓度相等,B错误;水分进出细胞属于自由扩散,C错误;由题意可知,蔗糖分子不进出细胞,甲、乙、丙三种溶液的浓度变化均是考虑由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的,D正确。答案D2.(2014上海卷,21)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原
3、的实验,原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示(如右图),在处理时间相同的前提下()A.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B.同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C.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D.不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高解析同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,质壁分离越明显,紫色越深,X/Y值越大,失水越少,所用蔗糖溶液浓度越小,故A、B错误;不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,表示失水越多,越不易复原,故C错误;而X/Y值越大,
4、表示该细胞失水越小,则该细胞的正常细胞液浓度越高,故D正确。答案D3.(2014课标全国卷,4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是()A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察解析红色花瓣细胞的液泡呈红色,比白色花瓣更便于观察质壁分离现象,A项正确;黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,B项错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都
5、相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同,C项正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素,呈紫色,有利于实验现象的观察,D项正确。答案B4.(2014课标全国卷,4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则()A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的
6、蔗糖浓度介于0.40.5 molL1之间解析图中纵坐标是实验前与实验后长度的比值,当此比等于1,表示该细胞吸水与失水相等,细胞大小不变。当此比小于1,表示该细胞吸水大于失水,外界溶液浓度小于细胞液浓度,如图中的abc点。当此比大于1,表示该细胞吸水小于失水,外界溶液浓度大于细胞液浓度,如图中的def点。据图分析可知,a组细胞吸水多于b组,a组液泡中的溶质浓度低于b组,A错误;f组细胞失水最多,而b组是吸水,B错误;水分是自由扩散进入细胞的,不消耗ATP,C错误;c组细胞吸水,d组细胞失水,细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间,即0.40.5molL1之间,D正确。
7、答案D5.(2013福建卷,2)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是()组别培养液中另添加的成分结果NaCl茉莉酸部分细胞质壁分离细胞正常,无质壁分离细胞正常,无质壁分离注:“”表示有添加,添加后NaCl浓度为100 mmolL1,茉莉酸浓度为103 mgL1;“”表示无添加。A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用解析本题考查植物细胞的质壁分离实验,意在考查考生判断实验变量和分
8、析实验结果的能力。植物细胞吸水和失水的方式是渗透作用,A正确;质壁分离是细胞失水的结果,液泡体积会变小,B正确;该探究实验的因变量是成熟胡杨细胞是否发生质壁分离,组别的自变量是茉莉酸的有无,组别的自变量是NaCl的有无,C错误;组在不添加茉莉酸时有部分细胞发生质壁分离,组添加茉莉酸时细胞没有发生质壁分离,通过对照说明茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用,D正确。答案C6.(2011新课标全国卷,4)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组
9、。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是()A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输解析本题考查物质进出细胞的方式及植物细胞的吸水和失水实验的相关知识,意在考查考生的知识迁移运用能力。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞,其细胞液的浓度维持正常。在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞,其细胞液的浓度降低。两组外表皮用0.3 g
10、/mL的蔗糖溶液处理后,都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分,但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大,故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散,属于被动运输。答案C7.(2013江苏卷,27)如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h,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)
11、,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: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)。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。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
12、体现两种膜功能差异的实验现象是_。解析本题考查渗透作用装置及其应用和植物细胞的质壁分离和复原实验,意在考查考生识图能力、实验分析和评价能力。(1)由于渗透平衡时存在液面差h,即相当于对渗透系统产生了一个外力作用,可推断为S1S2。(2)成熟的植物细胞原生质层相当于一层半透膜,原生质层具有选择透过性,能主动吸收有关物质,而半透膜不具备这一特性。(3)由于蔗糖不能透过半透膜,而K和NO能透过半透膜,因此X装置会在渗透平衡时出现液面差。实验设计时对于实验组和对照组要进行编号,制作临时装片时要先在载玻片中央滴加蒸馏水,便于外表皮展开和维持细胞的生活状态。两组实验开始一段时间后都因外界溶液浓度高于细胞内
13、液浓度而发生质壁分离。(4)由于K和NO能够通过主动运输方式被细胞吸收,因此会先发生质壁分离,后又出现自动复原的现象。答案(1)S1S2(2)原生质层原生质层能主动运输有关物质而半透膜不能(3)X标号蒸馏水质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原考点二物质进出细胞的方式1.(2015课标卷,3)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程解析本题通过考查对胞吐作用的理解与判断,考查学生的分析理解能力,难度较小。胞吐是指大分子物质形成囊泡移到细
14、胞膜与细胞膜融合,将大分子物质排出细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用;B项mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔,不形成囊泡,不属于胞吐作用。答案B2.(2014浙江卷,1)下列关于物质出入细胞方式的叙述,正确的是()A.被细胞胞吞的一定是固体物质B.突触前膜释放乙酰胆碱属于易化(协助)扩散C.通过载体蛋白的物质转运属于主动转运(运输)D.胞吐过程一定会产生分泌泡与质膜的融合解析胞吞作用包括吞噬作用和胞饮作用,吞噬作用是以大的囊泡形式,内吞较大的固体颗粒,而胞饮作用则是将滴状液体吞入细胞内的过程,故A错。突触前膜释放乙酰胆碱属于胞吐作用,B项错误。通过载体蛋白的物质运输包括主动运输和协助扩散,
15、C项错误。胞吐的过程一定会产生分泌泡与质膜(细胞膜)融合,故D项正确。答案D3.(2014重庆卷,6)获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能,揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡,以下相关叙述,错误的是()A.神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量B.神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式C.突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置D.突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响解析线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,神经元中的能量也主要由线粒体提供,A正确;对于一个个体,各种细胞具有相同的遗传信息,功能不同主要是基
16、因选择性表达的结果,B错误;由题目可知,囊泡运输相关的特定蛋白质能引导囊泡精确释放运输物,故能决定神经递质的释放位置,C正确;当神经末梢有神经冲动传来时,突触内的突触小泡受到刺激,就会释放神经递质,D正确。答案B4.(2014北京卷,3)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性,结果如下图。据此不能得出的推论是()A.生物膜上存在着协助H2O通过的物质B.生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性C.离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜D.分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率解析生物膜对H2O的通透性大于人工膜,说明生物膜上存在协助H2O通过的物质,A正确;生物膜对K、Na、Cl的通透性不
17、同,说明生物膜对它们的跨膜运输具有选择性,B正确;人工膜由双层磷脂组成,不含易化(协助)扩散所需的载体蛋白,离子不能以易化(协助)扩散方式通过人工膜,C错误;分子通过人工膜的扩散速率在一定程度上受分子大小的影响,D正确。答案C5.(2014安徽卷,2)下图为氨基酸和Na进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输解析据图分析:管腔中的氨基酸进入上皮细胞是逆浓度梯度的,为主动运输。管腔中Na进入上皮细胞、上皮细胞中氨基酸进入
18、组织液都是顺浓度梯度的,都为被动运输。答案D6.(2013浙江卷,2)某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度如表。下列属于主动运输的是()K140.03.0Na18.0145.0A.K经钾离子通道排出细胞B.K与有关载体蛋白结合排出细胞C.Na经钠离子通道排出细胞D.Na与有关载体蛋白结合排出细胞解析本题考查物质跨膜运输的相关知识,意在考查考生获取信息、分析推理的能力。由题表可知,神经细胞内K浓度高于细胞外,Na浓度低于细胞外,故K通过钾离子通道排出细胞,Na通过钠离子通道进入细胞的方式均为协助扩散。神经细胞通过主动运输吸收K、排出Na,D正确。答案D7.(2013福建卷,1)人肝细胞合成的糖原
19、储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以VLDL(脂肪与蛋白复合物)形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是()A.VLDL的合成与核糖体无关B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成解析本题综合考查了细胞的结构、代谢及物质出入细胞的方式,意在考查考生综合应用知识的能力。VLDL是脂肪与蛋白的复合物,其蛋白部分在核糖体上合成;VLDL是大分子化合物,以胞吐的方式分泌到细胞外;胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的分解,升高血糖浓度;肝细胞内糖原的合成可降低血糖浓度,肝细胞内糖原分解可升高血糖浓度。答案C8.(2012安徽卷,2
20、)蛙的神经元内、外Na浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na流入细胞,膜电位恢复过程中有Na排出细胞。下列判断正确的是()A.Na流入是被动运输、排出是主动运输B.Na流入是主动运输、排出是被动运输C.Na流入和排出都是被动运输D.Na流入和排出都是主动运输解析本题主要考查神经元动作电位和静息电位形成的机制。神经细胞在适宜刺激下,细胞膜对Na的通透性增加,Na大量内流,导致膜电位由内负外正变为内正外负,此时Na以被动运输的方式进入细胞。膜电位恢复过程中,有Na排出细胞,此时Na是逆浓度梯度运输,属于主动运输。选项A正确。答案A9.(20
21、14大纲卷,32)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。质量分数为0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁4个互不相通、长度相等的肠袋(血液循环正常),并进行实验,实验步骤和实验结果如表。实验组别实验步骤甲乙丙丁向肠袋内注入等量的溶液,使其充盈0.7%NaCl10 mL0.9%NaCl10 mL1.1%NaCl10 mL0.9%NaCl微量Na载体蛋白的抑制剂共10mL维持正常体温半小时后,测肠袋内NaCl溶液的量1 mL3 mL5 mL9.9 mL请根据实验结果回答问题。(
22、1)实验开始时,水在肠腔和血液之间的移动方向是:甲组从_;丙组从_。在这一过程中水分子的运动方向是从溶液浓度_处流向溶液浓度_处。本实验中水分子的这种移动过程称为_。(2)比较乙和丁的实验结果,可推测小肠在吸收Na时,需要_的参与。解析(1)根据渗透原理,水分子由低浓度向高浓度扩散。因血液的渗透压与质量分数为0.9%的NaCl溶液相等,因此实验开始时甲组中的水分子从肠腔向血液移动,而丙组中的水从血液向肠腔移动。(2)与乙不同的是,丁组实验加入了Na载体蛋白的抑制剂,其结果是半小时内丁组中被吸收的NaCl溶液减少,说明Na载体蛋白抑制剂影响了NaCl的吸收,故可推测小肠吸收Na时需要Na载体蛋白
23、的参与。答案(1)肠腔进入血液血液进入肠腔低高渗透作用(其他合理答案也可)(2)Na载体蛋白A组基础巩固一、选择题1.(2015浙江山河联盟模拟)盐碱地中生活的某种植物,其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白,能将细胞质中的Na逆浓度梯度运入液泡,减轻Na对细胞质中酶的伤害。下列叙述错误的是()A.Na进入液泡的过程属于主动运输B.Na 进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性C.该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力D.该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性解析细胞的液泡膜上的载体蛋白能逆浓度运输Na,说明Na运输方式是主动运输,A正确;主动运输的方式就体现了液泡膜的选择透过性,B正确;当Na
24、运入细胞液后,提高了细胞液的浓度,可以增强细胞的吸水能力,使植物更好地在盐碱地生活,C错误;由于该载体蛋白的作用,液泡内Na浓度增大,有利于吸水,从而提高了植物的耐盐性,D正确。答案C2.(2015湖南湘中名校二模)用相同的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下,72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是()KMg2Ca2SiO水稻17.010511719.5番茄19.18559.6118A.不同植物对同一离子的需要量是不同的B.与番茄相比,水稻对SiO需
25、要量大,对Ca2需要量小C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关解析本题考查了物质跨膜运输的知识,考查分析题图获取信息并根据信息进行推理的能力。不同植物对同一离子的需要量是不同的,A正确;与番茄相比,水稻对SiO需要量大,对Ca2需要量小,B正确;不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的,C正确;植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度关系不大,与植物的需求有关,D错误。答案D3.(2015盐城高三调研)下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.葡萄糖分子进入所有真核细胞的方式均相同B.在静息状态下,神经细胞仍进行离子的跨膜运输
26、C.甘油进出细胞取决于细胞内外的浓度差和载体的数量D.细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度呈正相关解析葡萄糖分子进入红细胞为协助扩散,进入其他某些细胞为主动运输,A错误;为维持静息状态下外正内负的电位差,神经细胞必须时刻进行K离子的外流,B正确;甘油进出细胞的方式为自由扩散,不需载体转运,C错误;一定范围内,细胞通过主动运输方式吸收离子的速率与细胞呼吸强度呈正相关,但由于载体的数量是有限的,呼吸作用达到一定强度后,主动运输的速率不再增加,D错误。答案B4.(2015山东临沂模拟)如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性,则物质X的运输速率迅速下降,如果抑制呼吸作用,却对运输速率没有影响
27、。对该物质运输方式的说法错误的是()A.该方式是被动运输B.与甘油进入细胞的方式相同C.该方式是顺浓度梯度运输的D.葡萄糖进入红细胞通常为该种方式解析根据协助扩散需要载体蛋白的协助和不需要消耗能量的特点,确定该物质运输方式属于协助扩散,为被动运输,A正确;甘油进入细胞的方式是自由扩散,所以方式不同,B错误;由于物质X出入细胞时不需要消耗能量,所以是顺浓度梯度运输的,C正确;葡萄糖进入红细胞需要载体,但不消耗能量,为协助扩散,D正确。答案B5.(2015北京朝阳区模拟)下列关于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完成
28、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自由扩散进入细胞内D.协助扩散和自由扩散都不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白解析肌细胞要吸收葡萄糖进行细胞呼吸,葡萄糖进出细胞必须要载体蛋白的协助,所以肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖运输的载体蛋白,A正确;不同激素化学本质不同,如蛋白质类激素胰岛素调节细胞代谢时并不进入细胞,B错误;离子等小分子可通过主动运输出入细胞,C错误;协助扩散需要载体蛋白的协助,自由扩散不需要载体,动力是浓度差,D错误。答案A6.(2014江苏常州模拟)某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置,实验开始时长颈漏斗内外液面平齐,记作零界面。实验开始后,长颈漏斗内部液
29、面的变化趋势为()注:坐标原点处表示零界面。解析理解渗透作用的原理是解题的关键。根据图示,烧杯中的液体为蔗糖溶液,长颈漏斗中的液体为蒸馏水,故在单位时间内,由漏斗中进入烧杯中的水分子比烧杯中进入漏斗中的水分子要多,故开始时液面快速下降;随着烧杯中蔗糖溶液浓度降低,漏斗内部液面下降减慢;当进出水分子相等时,液面不再下降。答案A7.(2013北京东城区期末)如图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图,下列有关叙述正确的是()A.O2和CO2以图中a方式通过细胞膜B.被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与C.图中c可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程D.图中都能运动,而一般不能运动解析根据细胞膜的流动镶嵌模型,
30、可知表示糖蛋白,表示蛋白质,表示磷脂分子,都能运动。图中a为协助扩散,O2和CO2通过细胞膜的方式为自由扩散。被动运输中的协助扩散需载体蛋白参与。细胞膜上具有糖蛋白的一侧为细胞膜外,而c方式表示物质运出细胞,故不能表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程。答案B二、非选择题8.(2015湖南湘中名校二模)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a_b。由图乙可知
31、漏斗中溶液吸水速率在_,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a_b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是_(填序号),结构当中充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。A.细胞液外界溶液 B.细胞液外界溶液C.细胞液外界溶液 D.都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在_,细胞能否无限吸水?_,原因是_。(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等?_。解析(1)据图甲分析,漏斗液面上升,水分是从低浓度溶液流向高浓度
32、溶液,故a小于b。据图乙曲线分析,漏斗液面上升高度随时间推移越来越小,故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时,半透膜两侧压力相等,渗透作用平衡,但是a仍然小于b。(2)细胞的原生质层(细胞膜细胞质液泡膜)相当半透膜。结构是细胞壁和原生质层的空隙,充满外界溶液。图丙细胞原生质层和细胞壁分离,可能处于质壁分离状态或者复原状态,也可能处于平衡状态。(3)由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,不会使原生质层无限膨胀,故细胞不会无限吸水。(4)因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,故细胞不会无限吸水,液泡体积不会一直增大,这时细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等,可能相等,也可能大于外界溶液
33、。答案(1)小于下降小于(2)外界溶液D(3)渗透吸水不能细胞壁对原生质层有支持和保护的作用(4)不一定B组能力提升一、选择题1.(2015浙江杭州期中联考)右图为哺乳动物红细胞运输葡萄糖的示意图,下列分析错误的是()A.线粒体外膜上也存在该种载体蛋白B.载体蛋白构象的改变不需要消耗ATPC.葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差D.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖方式与此不同解析葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸和H,丙酮酸再进入线粒体,因此线粒体外膜上不存在该种载体蛋白,A错误;哺乳动物红细胞运输葡萄糖属于协助扩散,不需要消耗能量,B正确;葡萄糖的运输方向是高浓度运输到低浓度,取决于膜两侧的浓度差,
34、C正确;哺乳动物红细胞运输葡萄糖属于协助扩散,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖方式属于主动运输,D正确。答案A2.(2015安徽江淮十校联考)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0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水,继续观察,结果如下图所示。对此现象的推断最合理的是()A.清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原B.清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放C.蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭D.蔗糖进入保卫细胞后,细胞吸水导致气孔关闭解析从图中可以看出保卫细胞吸水气孔打开,失水气孔关闭,蔗糖分子很难在短时间内大量进入细胞,所以BD选项错误,C选项正
35、确。细胞是先放入清水,没有发生质壁分离,也就不存在复原,A选项错误。答案C3.(2015浙江桐乡一中等四校期中联考)右图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是()A.该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B.若B溶液的浓度稍增大,则曲线中B点右移C.两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致D.6 min 时取出两个细胞用显微镜观察,均可看到质壁分离现象解析质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞,如成熟的叶肉细胞,A正确;若B溶液的浓度增大,则浓度差增大,相同时间内失水的程度变大,复原时所需要的时间变长,即A点上移,B点右移,B
36、正确;在04 min内,两种曲线的失水程度不同,有可能是由于浓度差不同引起,但整体曲线趋势不同,是因为溶液不同,A可能是蔗糖溶液,B可能是一定浓度的硝酸钾,C错误;6 min时两个细胞失水量较大,细胞都发生质壁分离,D正确。答案C4.(2015湖南株洲中学联考)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.细胞产生的能量增加会提高这种物质的转运速率D.载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变解析图示的物质跨膜运输方式的特点是物质从分子多的一侧运向分子少的一侧,即顺浓度梯度运输,需要载体蛋白的协助,可判断这种运输方式为
37、协助扩散,不需要消耗能量。乙醇分子进入红细胞的运输方式是自由扩散。由题图可知,载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变。答案D5.(2014泉州模拟)将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率,结果如下图。对结果的解释最合理的是()A.细胞吸收M的方式为自由扩散B.细胞吸收M的方式为主动运输C.细胞吸收M需载体蛋白的参与D.细胞吸收M所需能量供应不足解析从柱形图分析,物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率,说明细胞对M的吸收方式不是自由扩散;通入空气也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率,说明与能量无关;综上所述,能够影响M的吸收的因素是载体蛋白。答案C二、非选
38、择题6.(2015江苏徐州模拟)图甲是物质A通过细胞膜的示意图。请回答以下问题。(1)图甲中,物质A跨膜运输的方式是_,判断理由是_。该运输方式也可用图乙中的曲线_表示。若物质A进入到细胞内,则转运方向是_(填“”或“”)。(2)图乙中,曲线反映出物质运输速率与_有关,曲线Q点之前影响物质运输速率的因素可能是_。(3)科学家在电子显微镜下观察细胞膜分子结构,构建如图甲中所示的_模型,该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。动物细胞吸水膨胀时,厚度变小,说明细胞膜具_特点。解析(1)物质A的跨膜运输为逆浓度运输,运输方式是主动运输,图乙中,曲线反映出物质进入细胞可以逆浓度梯度进行,说明物质运输方式与A相同。侧含有糖蛋白,代表膜外,如果物质A进入到细胞外,则转运方向是。(2)图乙中曲线反映的是自由扩散,而影响自由扩散的因素主要是膜两侧的浓度差;曲线反映的是主动运输,而影响主动运输的因素主要是载体和能量。(3)图甲中细胞膜的结构图是亚显微结构模式图,该图是在电子显微镜下观察得到的,该膜的模型被称为流动镶嵌模型。动物细胞吸水膨胀时,厚度变小,说明细胞膜具一定的流动性。答案(1)主动运输物质运输逆浓度梯度进行(2)膜两侧物质的浓度差载体数量和能量(3)流动镶嵌模型一定的流动性