第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出A卷單項選擇題(本大題共15小題，每小題4分，共60分)1．細胞膜的選擇透過性保證了細胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中，以(自由)擴散方式通過細胞膜的是()A．Na＋ B．二氧化碳C．RNA D．胰島素【答案】B【解析】自由擴散不需要載體蛋白、不消耗ATP，以自由擴散方式通過細胞膜的物質(zhì)有水、氣體、脂溶性物質(zhì)等；Na＋通過細胞膜的方式有協(xié)助擴散和主動運輸；RNA是生物大分子，不能以自由擴散的方式通過細胞膜；胰島素是蛋白質(zhì)，以胞吐的方式運出細胞。2．實驗表明，K＋不能通過磷脂雙分子層的人工膜，但如果在人工膜中加入少量纈氨霉素(含12個氨基酸的脂溶性抗菌素)時，則K＋能通過膜從高濃度處向低濃度處擴散，則它通過人工膜的方式是()A．自由擴散 B．協(xié)助擴散C．主動運輸 D．滲透作用【答案】B【解析】由題意可知，K＋通過人工膜的運輸需要纈氨霉素，所以不是自由擴散；K＋從高濃度處向低濃度處擴散，且纈氨霉素不能提供能量，所以也不是主動運輸。綜合分析，K＋通過人工膜的方式是協(xié)助擴散。3．人體組織細胞從組織液中吸收甘油的量主要取決于()A．組織液中甘油的濃度B．細胞膜上載體蛋白的數(shù)量C．細胞中ATP的數(shù)量D．細胞膜上某種載體蛋白的數(shù)量【答案】A【解析】甘油進入組織細胞的方式是自由擴散，其吸收量主要取決于組織液中甘油的濃度，與能量和載體蛋白無關(guān)。4．下列關(guān)于自由擴散和協(xié)助擴散的敘述，正確的是()①都不消耗能量②都不需要載體蛋白③自由擴散只能順濃度梯度，而協(xié)助擴散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度④都是被動運輸⑤葡萄糖有時可以通過協(xié)助擴散順濃度梯度運輸A．①②④ B．①③④C．①④⑤ D．①②⑤【答案】C【解析】自由擴散與協(xié)助擴散的共同點是都順濃度梯度運輸，都不需要能量；區(qū)別是協(xié)助擴散需要載體蛋白。紅細胞吸收葡萄糖的方式屬于協(xié)助擴散。5．一次施肥過多，作物會變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”，其原因是()A．根系細胞呼吸過強，影響根對水分的吸收B．土壤溶液濃度大于細胞液濃度C．土壤溶液濃度小于細胞液濃度D．土壤溶液濃度等于細胞液濃度【答案】B【解析】根系對水分的吸收是自由擴散，不需要消耗能量，與呼吸作用無關(guān)；一次施肥過多，使土壤溶液濃度大于細胞液濃度，根細胞不能通過滲透作用吸水。6．通過對植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗進行分析，下列不能證實的是()A．原生質(zhì)層具有選擇透過性B．細胞處于生活狀態(tài)或已死亡C．細胞液濃度和周圍溶液濃度的關(guān)系D．蔗糖可自由進入細胞【答案】D【解析】原生質(zhì)層具有選擇透過性，水分子可以自由通過，蔗糖等不能通過，A項可以證實。植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的前提是活細胞，即細胞處于生活狀態(tài)，B項可以證實。要實現(xiàn)植物細胞質(zhì)壁分離，細胞液的濃度要小于外界溶液的濃度；要實現(xiàn)植物細胞質(zhì)壁分離復(fù)原，則細胞液的濃度大于外界溶液的濃度，C項可以證實。此過程探究的是水分子進出細胞的方式，不能證實蔗糖等溶質(zhì)分子進出細胞的方式，D項不能證實。7．利用滲透作用實驗原理可以測定細胞液濃度的大致范圍。將細胞液濃度相同的某種植物細胞(如下圖中的左圖所示)，置于不同濃度的蔗糖溶液中，出現(xiàn)右側(cè)a～c三種細胞狀態(tài)，則細胞液濃度位于下列哪兩個細胞之間()A．c～b B．a(chǎn)～bC．a(chǎn)～c D．b～c【答案】C【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中a細胞基本沒有變化，但液泡變大，說明細胞吸水，細胞液的濃度大于外界溶液的濃度；b細胞發(fā)生明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，細胞失水較多，說明細胞液的濃度明顯小于外界溶液的濃度；c細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，細胞失水，說明細胞液的濃度小于外界溶液的濃度。由液泡縮小程度和質(zhì)壁分離程度，可以判斷細胞液濃度最精確的范圍是在a～c兩個細胞之間。8.將新鮮的紫色洋蔥表皮細胞放入質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察，你會看到細胞的狀態(tài)如圖所示，此時部位①和部位②的顏色分別是()A．①無色，②無色 B．①無色，②紫色C．①紫色，②無色 D．①紫色，②紫色【答案】A【解析】圖中部位①是指原生質(zhì)層和細胞壁之間的間隙，由于細胞壁具有全透性，蔗糖溶液通過細胞壁進入間隙，因此部位①無色；圖中部位②是洋蔥表皮細胞的細胞質(zhì)，由于紫色的色素存在于液泡中，因此部位②也呈無色。9．在觀察某植物細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原實驗中，依次觀察到的結(jié)果示意圖如下，其中①、②指細胞結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是()A．甲狀態(tài)時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現(xiàn)象B．甲→乙變化的原因之一是結(jié)構(gòu)①的伸縮性比②的要大C．乙→丙的變化是由于外界溶液濃度小于細胞液濃度D．細胞發(fā)生滲透作用至丙狀態(tài)，一段時間后該細胞會破裂【答案】C【解析】甲維持細胞正常形態(tài)，進入細胞的水分子和從細胞出去的水分子一樣多，處于動態(tài)平衡狀態(tài)；甲→乙發(fā)生了滲透失水，細胞質(zhì)壁分離，原因之一是結(jié)構(gòu)①(細胞壁)的伸縮性比結(jié)構(gòu)②(細胞膜)的伸縮性要??；乙→丙發(fā)生了滲透吸水，此時外界溶液濃度比細胞液濃度??；植物細胞滲透吸水只會膨脹不會破裂。10．以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是()A．在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小B．滴加質(zhì)量分數(shù)為30%的蔗糖溶液比質(zhì)量分數(shù)為10%的蔗糖溶液引起細胞質(zhì)壁分離所需時間短C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞放入清水中又復(fù)原，說明細胞仍然保持活性D．用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細胞質(zhì)壁分離【答案】D【解析】以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，是因為細胞液呈紫色，便于觀察其變化情況。用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也會引起細胞質(zhì)壁分離。11．紅細胞吸收無機鹽和葡萄糖的共同點是()A．都可以從低濃度到高濃度一邊B．都需要供給ATPC．都需要載體協(xié)助D．既需要載體協(xié)助又需要消耗能量【答案】C【解析】紅細胞吸收無機鹽和葡萄糖的方式分別是主動運輸和協(xié)助擴散，主動運輸和協(xié)助擴散都需要細胞膜上載體蛋白的參與。主動運輸將物質(zhì)從低濃度一側(cè)運往高濃度一側(cè)，且需要載體協(xié)助和消耗ATP；協(xié)助擴散將物質(zhì)從高濃度一側(cè)運往低濃度一側(cè)，需要載體協(xié)助，不消耗能量。12．下列關(guān)于物質(zhì)進出細胞方式的敘述，錯誤的是()A．O2和酒精以擴散方式進入細胞B．胰蛋白酶以胞吐方式分泌到細胞外C．細菌和病毒被吞噬細胞吞噬時需依賴細胞膜的流動性D．紅細胞在蒸餾水中會因滲透作用吸水而破裂【答案】C【解析】O2和酒精在順濃度梯度時以擴散方式進入細胞；胰蛋白酶是分泌蛋白，蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，分泌方式為胞吐；吞噬細胞吞噬細菌和病毒的方式是胞吞，依賴細胞膜的流動性；紅細胞內(nèi)細胞溶膠離子濃度較高，放入蒸餾水中時水滲透的方向是向細胞內(nèi)，由于紅細胞為動物細胞，無細胞壁，所以會吸水破裂。13．如果使用藥物限制細胞膜上蛋白質(zhì)的活性，則物質(zhì)X的運輸速率迅速下降，如果抑制呼吸作用，卻對運輸速率沒有影響。對該物質(zhì)運輸方式的敘述錯誤的是()A．該方式是被動運輸B．與甘油進入細胞的方式相同C．該方式是順濃度梯度運輸?shù)腄．葡萄糖進入紅細胞通常為該種方式【答案】B【解析】根據(jù)協(xié)助擴散需要載體蛋白的協(xié)助和不需要消耗能量的特點，確定該物質(zhì)運輸方式屬于協(xié)助擴散，為被動運輸；甘油進入細胞的方式是自由擴散，所以方式不同；由于物質(zhì)X出入細胞時不需要消耗能量，所以是順濃度梯度運輸?shù)?；葡萄糖進入紅細胞需要載體蛋白協(xié)助，但不消耗能量，為協(xié)助擴散。14．如圖表示物質(zhì)P和Q跨膜出細胞，下列敘述正確的是()A．物質(zhì)P可能是氧氣B．物質(zhì)Q一定是水分子C．物質(zhì)P和Q出細胞都需要載體D．物質(zhì)P和Q出細胞未必都消耗能量【答案】D【解析】氧氣的運輸方式是自由擴散，其運輸方向為從胞外向胞內(nèi)順濃度梯度運輸，因此物質(zhì)P不可能是氧氣，A錯誤；水分子的運輸方式是自由擴散或協(xié)助擴散，可用物質(zhì)Q表示，但物質(zhì)Q不一定是水，B錯誤；物質(zhì)P出細胞需要載體蛋白協(xié)助，物質(zhì)Q出細胞是被動運輸，包括自由擴散和協(xié)助擴散，而自由擴散不需要載體蛋白，C錯誤；物質(zhì)P的運輸方向是由低濃度到高濃度，表示主動運輸，需要消耗能量，物質(zhì)Q的運輸方向是由高濃度到低濃度，可表示被動運輸，不需要消耗能量，D正確。15.如圖是測定了某種生物的細胞對甲、乙兩種物質(zhì)吸收速率與該物質(zhì)濃度的關(guān)系繪制成的曲線，仔細分析后，你認為下列四種說法中正確的是()A．甲物質(zhì)是主動運輸，乙物質(zhì)是自由擴散B．甲物質(zhì)是自由擴散，乙物質(zhì)可能是主動運輸C．乙醇進入細胞的方式與乙物質(zhì)相同D．K＋進入細胞的方式與甲物質(zhì)相同【答案】B【解析】題圖中甲物質(zhì)隨著物質(zhì)濃度的增大而吸收速率加快，說明其運輸方式為自由擴散；乙物質(zhì)的運輸方式具有載體蛋白飽和效應(yīng)，為協(xié)助擴散或主動運輸；乙醇和K＋進入細胞的方式分別為自由擴散和主動運輸。二、綜合題(本大題共2小題，共40分)16．包括細胞膜在內(nèi)的生物膜系統(tǒng)都主要是由磷脂和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的，細胞與外界交換的物質(zhì)中，有許多是水溶性的，但是磷脂雙分子層幾乎阻礙所有水溶性分子的通過。所以，人們猜測在細胞膜上存在特殊的運送水分子的通道，1988年美國科學(xué)家阿格雷(P.Agre)成功地將構(gòu)成水通道的蛋白質(zhì)分離出來，證實了人們的猜測。請回答下列問題：(1)水通道蛋白的存在，體現(xiàn)了細胞膜的功能主要是由________分子完成的，進一步證明了細胞膜的功能特性是______________。(2)選擇相關(guān)材料，設(shè)計實驗，探究細胞對水的吸收是否需要通道蛋白。實驗原理和用具、實驗假設(shè)和預(yù)期(略)。實驗步驟：①選取人體成熟紅細胞，用___________稀釋，分別置于A、B兩試管中；②A試管加入一定量的活性蛋白酶，B試管加入等量的高溫下失活的蛋白酶；③一定時間后，分別取A、B兩試管中的紅細胞樣液制成1、2號臨時裝片。制作臨時裝片過程中，應(yīng)將蓋玻片________先接觸液滴，然后輕輕放平，以避免________產(chǎn)生；④用顯微鏡觀察正常細胞的形態(tài)。分別在1、2號臨時裝片的蓋玻片一側(cè)加等量清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，一段時間后觀察、記錄。在②中，用蛋白酶處理細胞的目的是______________，設(shè)置B組的目的是________；在④中，實驗的具體觀察指標是_________________。實驗現(xiàn)象和結(jié)論：若________________________________________________________________________，說明紅細胞對水的吸收需要通道蛋白；若______________________________________________________________________________________________________________，說明紅細胞對水的吸收不需要通道蛋白?！敬鸢浮?1)蛋白質(zhì)選擇透過性(2)①生理鹽水③一側(cè)(或邊緣)氣泡④去除通道蛋白對照紅細胞的體積變化1號裝片體積不變，2號明顯變大兩者體積沒有區(qū)別【解析】(1)細胞膜的功能特性為選擇透過性，主要取決于細胞膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目。(2)根據(jù)實驗?zāi)康?、原理確定實驗的自變量、因變量，按照實驗設(shè)置的對照原則和單一變量原則，設(shè)計探究過程如下：①選取人體成熟紅細胞，用生理鹽水處理，以維持細胞正常的形態(tài)，然后分成兩組，一組是實驗組，一組是對照組；②A試管加入一定量的活性蛋白酶，水解水通道蛋白，B試管加入等量的高溫下失活的蛋白酶作為對照；③一定時間后，分別取A、B兩試管中的紅細胞樣液制成1、2號臨時裝片，制作臨時裝片蓋片時應(yīng)將蓋玻片一側(cè)(或邊緣)先接觸液滴，然后輕輕放平，以避免產(chǎn)生氣泡；④先用顯微鏡觀察正常細胞的形態(tài)，然后分別在1、2號臨時裝片的蓋玻片一側(cè)加等量清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引，將紅細胞所處的液體環(huán)境換成蒸餾水，一段時間后觀察、記錄紅細胞的形態(tài)變化。在②中，蛋白酶處理細胞的目的是除去水蛋白通道，設(shè)置B組的目的是作為對照；在④中，實驗的具體觀察指標是紅細胞體積變化。探究結(jié)論：若1號裝片的細胞體積不變，2號的細胞體積明顯變大，說明紅細胞對水的吸收需要通道蛋白；若兩者體積沒有區(qū)別，說明紅細胞對水的吸收不需要通道蛋白。17．將某一洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中，制成裝片，放在顯微鏡下觀察，有3種狀態(tài)的細胞，如圖所示。請據(jù)圖回答：(1)圖B細胞處于何種生理狀態(tài)？___________________________________________。(2)這3個細胞在未發(fā)生上述情況之前吸水能力的大小關(guān)系是__________________________。(3)圖中標號①中的物質(zhì)是_________________________________________________。(4)假設(shè)將洋蔥鱗片葉表皮細胞制成裝片并使之處于高滲溶液中而發(fā)生質(zhì)壁分離，用顯微鏡觀察一個細胞的質(zhì)壁分離發(fā)生過程，發(fā)現(xiàn)該細胞形態(tài)的變化順序是________________________(用圖中字母表示)。(5)若上述3幅圖是同一細胞在不同濃度的外界溶液中發(fā)生的現(xiàn)象。則這3種溶液濃度的大小關(guān)系是_________________________________________________________________。【答案】(1)質(zhì)壁分離(2)A>B>C(3)蔗糖溶液(4)A→B→C(5)C>B>A【解析】(1)(2)由于A、B、C處于同一濃度的蔗糖溶液中，根據(jù)圖示可以看出B、C均處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，A可能吸水，也可能既不吸水也不失水，因此這3個細胞在未發(fā)生上述情況之前細胞液濃度大小關(guān)系是A>B>C，細胞吸水能力大小的關(guān)系是A>B>C。(3)由于細胞壁是全透性的，因此在①中的液體為蔗糖溶液。(4)植物細胞質(zhì)壁分離過程的變化順序是A→B→C。(5)由于細胞的質(zhì)壁分離程度與外界溶液濃度呈正相關(guān)，因此可根據(jù)質(zhì)壁分離程度的差異確定外界溶液濃度的大小為C>B>A。18．成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如圖1是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞，圖2是顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖1中細胞的質(zhì)壁分離指的是細胞壁和_________的分離，后者的結(jié)構(gòu)包括[____]和[____](填編號)以及二者之間的細胞質(zhì)。(2)若將圖1細胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段時間后發(fā)生的現(xiàn)象是____________________，若將其置于1mol/L的KNO3溶液中，一段時間后，發(fā)生的現(xiàn)象是__________________。(3)圖2是某同學(xué)觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗時拍下的顯微照片，此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是___________________________________________________?！敬鸢浮?1)原生質(zhì)層24(2)質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原(3)細胞液的濃度大于、等于或小于外界溶液的濃度【解析】(1)圖a中細胞的質(zhì)壁分離指的是細胞壁和原生質(zhì)層的分離；原生質(zhì)層包括[2]細胞膜、[4]液泡膜及兩者之間的細胞質(zhì)。(2)若將圖a細胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液濃度大于細胞液濃度，細胞因滲透失水會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；若洋蔥細胞放入高于細胞液濃度的KNO3溶液中，細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離，因植物細胞能通過主動運輸?shù)姆绞轿誎＋和NOeq\o\al(－,3)，一段時間后隨著細胞液濃度增大，細胞滲透吸水，可看到細胞的質(zhì)壁分離自動復(fù)原。(3)根據(jù)題意和圖示分析可知：圖b中的細胞可能處于質(zhì)壁分離狀態(tài)、也可能處于質(zhì)壁分離復(fù)原狀態(tài)，所以此時細胞液濃度與外界溶液濃度