届高考生物必修1 第2单元 第3讲 物质跨膜运输的实例与方式检测试题来源学优高考网466944.docx

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届高考生物必修1第2单元第3讲物质跨膜运输的实例与方式检测试题来源学优高考网466944

第3讲物质跨膜运输的实例与方式

（时间：

30分钟）

基础对点练——考纲对点·夯基础

考点一　渗透作用原理及质壁分离与复原实验（Ⅱ）

1．（2013·湖北十校联考，6）半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同（如图1），预测图2的实验结果（开始时漏斗内外液面相平）最可能的是（　　）。

A．图甲中水柱a将持续上升

B．图甲中水柱a将保持不变

C．图乙中水柱b将保持不变

D．图乙中水柱b将先上升后下降

解析　因淀粉不能透过半透膜，故图甲中的水柱a上升到最大高度后将静止；因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，因葡萄糖的外渗，当漏斗内溶液浓度小于外界溶液浓度时，漏斗内液体又表现为失水。

答案　D

2．如图甲为渗透作用装置吸水示意图，图乙表示图甲中漏斗内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）。

下列相关叙述中，错误的是（　　）。

A．图甲中的渗透作用发生需要两个条件：

有半透膜c及a与b之间具有浓度

差

B．图乙中液面不能一直上升的原因是半透膜两侧的溶液浓度相等

C．图丙中③④⑤组成原生质层

D．如果丙细胞没有细胞壁支持，置于清水中也会发生吸水涨破的现象

解析　本题结合渗透作用的原理、植物细胞的渗透吸水等综合考查物质跨膜运输方面的知识。

渗透作用发生的条件：

有半透膜及半透膜两侧的溶液具有浓度差，A项正确。

图乙表示的是图甲中液面上升的高度与时间的关系，液面不再升高时，通过半透膜进出漏斗的水分子数相等，这时半透膜处的液体压强和浓度差的作用达到了平衡的状态，但此时b的浓度应大于a的浓度，B项错误。

植物细胞的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质共同构成了原生质层，C项正确。

植物细胞在吸水状态下没涨破的原因是有细胞壁的支持作用，如果破坏了细胞壁，则植物细胞吸水量达到一定程度之后也会涨破，D项正确。

答案　B

3．如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。

下列相关叙述中错误的是（　　）。

A．第二次观察（d）和第一次观察（b）形成对照，第三次观察（f）和第二次观察（d）

形成对照

B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小等

C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程

D．增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性

解析　解答本题时要清楚每一步骤的操作方法及目的，尤其是显微镜观察的指标及溶液种类和浓度对该实验结果的影响。

图中共有三次使用显微镜观察，观察的指标主要是原生质层和细胞壁的位置、液泡的大小和颜色等，三次观察形成对照，可了解是否发生了质壁分离或质壁分离复原，A、B项正确。

如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，由于在细胞失水的同时，细胞不断以主动运输的方式获得K＋和NO3－，从而导致细胞液浓度升高。

当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞开始吸水，从而出现质壁分离自动复原的现象，C项正确。

如果蔗糖溶液浓度过大，会导致细胞过度失水而死亡，D项错误。

答案　D

考点二　物质进出细胞的方式（Ⅱ）

4．（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方式表示协助扩散

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，其又可分为自由扩散和协助扩散，即⑤和⑥，其中自由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　C

5．如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。

据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为（　　）。

A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．被动运输

解析　本题主要考查物质跨膜运输方式的特点。

据图可知，该植物根从土壤中吸收某矿质离子，既需要细胞膜上载体蛋白的协助，又需要消耗ATP，符合主动运输的特点。

答案　C

6．（2014·枣庄期中）浸入1mol/LKNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会产生质壁分离和质壁分离复原的现象，在此过程中，物质进出细胞的方式先后有（　　）。

A．主动运输和自由扩散

B．自由扩散和主动运输

C．自由扩散、协助扩散、主动运输

D．自由扩散、主动运输、自由扩散

解析　洋葱表皮细胞刚放入KNO3溶液时，会因细胞液浓度小于KNO3溶液浓度经自由扩散失水，同时，细胞经主动运输吸收K＋、NO3－，使细胞液浓度增大。

随细胞液浓度增大至一定程度时，细胞又会从外界吸水，使质壁分离复原。

答案　D

7．（2013·石家庄模拟）在物质进出细胞的方式中，符合如下图曲线的物质是（　　）。

A．组织细胞从组织液中获得氧气

B．白细胞吞噬病菌

C．神经细胞中K＋外流

D．肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖

解析　分析曲线图可知，该物质进出细胞的方式为协助扩散。

氧气进入组织细胞的方式为自由扩散，故A项错误；白细胞吞噬病菌的方式为胞吞，故B项错误；肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖属于主动运输，故D项错误；对于神经细胞，细胞内K＋浓度高于细胞外，故神经细胞中K＋外流属于协助扩散，故C项正确。

答案　C

提能强化练——考点强化·重能力

8．如图为物质进入骨骼肌细胞方式的示意图。

下列叙述正确的是（　　）。

A．O2以甲方式进入细胞质基质内参与水的形成

B．物质a、b均具有脂溶性和水溶性部分

C．胰岛素通过丙方式进入细胞后促进糖原合成

D．受刺激后Na＋以乙方式进入细胞导致兴奋的产生

解析　本题主要考查物质的跨膜转运方式及代谢。

由图可知，甲、乙、丙的运输方式分别为自由扩散、主动运输和协助扩散；O2以自由扩散方式进入细胞，但参与水的形成是在线粒体内膜；物质a、b分别为磷脂双分子层和载体蛋白，均具有脂溶性和水溶性部分；胰岛素在作用过程中与相应受体结合，不进入细胞；受刺激后Na＋以协助扩散方式进入细胞。

答案　B

9．（2013·陕西长安一中二次质检，16）如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。

然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后a、b两侧液面的变化是（　　）。

A．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面

B．加酶前a侧液面上升，加酶后b侧液面上升并等于a侧液面

C．加酶前后a、b两侧液面不变

D．加酶前a、b两侧液面不变，加酶后b侧液面上升并高于a侧液面

解析　溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。

相同物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液渗透压相等，但加入麦芽糖酶后，麦芽糖分解，使得b侧溶液的渗透压增大，水分由a侧向b侧转移。

答案　D

10．（2013·北京朝阳期中，33）同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：

实验组

5分钟的现象

再过5分钟

滴加清水5分钟

①

0.3g·mL－1蔗糖溶液

x

无变化

质壁分离复原

②

0.5g·mL－1蔗糖溶液

质壁分离

y

无变化

③

1mol·L－1KNO3溶液

质壁分离

质壁分离复原

z

④

1mol·L－1醋酸溶液

细胞大小无变化

细胞大小无变化

细胞大小无变化

对上表的推断或解释不正确的是（　　）。

A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层

B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死

c．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅

D．④组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量

解析　由于细胞壁伸缩性弱于原生质层，植物细胞在一定浓度蔗糖溶液中发生质壁分离，但如果蔗糖溶液浓度过高（如0.5g·mL－1），可能导致植物细胞失水过多死亡，A、B正确；在1molL－1KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，后来细胞吸收K＋和NO3－使细胞液浓度升高而发生自动复原，再滴加清水，细胞会吸水，体积稍增大，C正确；在1mol·L－1醋酸溶液中，植物细胞死亡，D错误。

答案　D

▲植物根系可以通过细胞间隙的扩散和活细胞的转运两种途径吸收无机盐离子。

科学家为研究根系吸收无机盐离子的规律，分别在正常条件和缺氧条件下用含有42K完全培养液培养大麦，得到如图所示结果。

1h后将甲、乙两组的植物从42K培养液中移植到等量的清水中分别培养1～2min，都会出现42K明显外泌现象。

下列分析错误的是（　　）。

A．正常条件和缺氧条件对第二阶段影响不同

B．第一阶段42K进入根系的过程不受代谢制约

C．第二阶段需氧呼吸有利于42K进入细胞内

D．1h后甲组42K的泌出量明显大于乙组

解析　K＋进入根细胞内分两个阶段：

首先由培养液扩散至细胞间隙，而后经主动运输进入细胞，因前者不耗能，故实验的第一阶段有氧与无氧条件下根系中K＋含量差异不大，第二阶段缺氧环境中因能量不足导致K＋进细胞受阻，故甲组K＋的泌出量明显小于乙组。

答案　D

大题冲关练——综合创新·求突破

11．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

1

2

3

4

5

6

7

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

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

12．（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力和分析问题的能力。

物质A从低浓度向高浓度运输，应属于主动运输，其中B物质为载体蛋白，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。

图乙中，曲线②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。

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。

图乙中曲线①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②反映的是主动运输，而影响主动运输的主要因素有能量和载体数量。

答案　

（1）主动运输　物质运输逆浓度梯度进行　②　Ⅱ―→Ⅰ　

（2）电子显微镜　流动镶嵌模型　（3）载体蛋白　氨基酸　（4）膜两侧物质的浓度差　载体数量和能量

13．（2013·盐城三模）主动运输作为一种重要的跨膜运输方式可以按照生命所需吸收营养物质，排出代谢废物，体现了生命活动的“主动性”。

为探究主动运输的特点，科研人员利用下图装置进行实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂。

请分析回答：

（1）主动运输的特点是______________________________________________。

（2）本实验的名称是________________________________________________。

（3）请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量____________________________________________________________________________________。

（4）实验得到如下图所示的结果。

①根据实验结果，科研人员在实验前后需测定_________________________。

②乙组和甲组结果比较，得出的结论是_________________________________

_________________________________________________________________。

③与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是______________________

_________________________________________________________________。

（5）下图为动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，据图回答：

①葡萄糖跨膜运输的方式是_______________________________________。

②Na＋进入细胞的动力来自_________________________________________，

运出细胞的动力来自于____________________________________________。

解析　

（1）主动运输有物质逆浓度梯度运输、需要载体和能量的特点。

（2）该实验中的自变量为细胞成熟程度和HgCl2的有无，因变量为细胞通过主动运输吸收磷酸盐的量，所以实验名称为探究细胞成熟程度和HgCl2对细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响。

（3）在本实验中，胡萝卜片和溶液的量可能影响实验结果，另外，影响细胞代谢的其他因素，如温度、pH、溶氧量等也可能成为实验的无关变量。

（4）①结合实验目的及实验结果示意图可判断，该实验过程中若KH2PO4被胡萝卜片细胞吸收，则溶液中KH2PO4的浓度会发生变化，所以，可通过测定KH2PO4浓度的变化判断细胞主动运输程度的变化。

②从实验结果可看出，乙组实验前后溶液中磷酸盐的浓度差明显小于甲组，说明加入HgCl2后乙组磷酸盐的吸收受到影响，而HgCl2可以抑制ATP水解，说明磷酸盐的吸收需要ATP。

③甲组和丙组实验的自变量为细胞的成熟程度，细胞吸收磷酸盐需要能量和载体，所以，丙组吸收磷酸盐较少可能是因为幼嫩组织供能少或幼嫩组织细胞膜上载体少。

（5）从题图可看出，葡萄糖跨膜运输需要膜上载体蛋白的协助，但不消耗ATP，所以为协助扩散，Na＋进入细胞是由高浓度一侧跨膜向低浓度一侧运输，所以其运输动力来自膜两侧浓度差。

而Na＋运出细胞是由低浓度一侧向高浓度一侧运输，且从图可看出需消耗ATP，所以动力来自ATP水解。

答案　

（1）一般逆浓度梯度，需要载体和能量　

（2）探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响　（3）温度、pH、溶氧量、溶液的量、胡萝卜片的量等（写出其中两项即可）　（4）①溶液中磷酸盐的浓度　②细胞主动运输（吸收磷酸盐）需要能量（或能量供应不足，影响主动运输）　③幼嫩组织供能少，幼嫩组织细胞膜上载体少　（5）①协助扩散　②钠的浓度差　ATP水解