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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课时训练
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课时训练，共16页。试卷主要包含了下列属于渗透作用的是，如图为浸在0等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 分析判断渗透作用
1.(2021湖南衡阳八中高一下开学考)下列属于渗透作用的是( )
①水分子通过植物细胞的细胞壁
②水分子通过植物细胞的细胞膜
③蔗糖溶液通过植物细胞的细胞壁
④水分子通过液泡膜
⑤水分子通过细胞的原生质层
⑥暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.①②③④ D.③④⑤⑥
2.(2021福建三明永安一中月考)某同学设计实验如图所示,实验开始时,U形管两边液面等高,图中半透膜允许单糖分子通过,据图分析,以下说法错误的是( )
A.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止变化时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
B.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为高浓度的一侧液面上升
C.若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,随后另一侧液面升高,最终两侧液面会等高
D.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态
3.(2021辽宁省实验中学高一期中)某同学用玻璃槽做成如图所示的实验装置,甲、乙两槽间的隔板中央圆圈处为玻璃纸(允许单糖和水分子自由通过)。甲槽加入清水,乙槽加入等量的饱和麦芽糖溶液,一定时间后,乙槽再加入一定量的麦芽糖酶(注:麦芽糖酶可以催化1分子麦芽糖水解为2分子葡萄糖)。下列实验现象不正确的是( )
A.加入麦芽糖酶前甲槽内水的体积减小
B.加入麦芽糖酶后乙槽内液体的体积增大后减小
C.两槽内液体体积最终相同
D.加入麦芽糖酶后在甲槽内能检测到葡萄糖
题组二 判断细胞吸水和失水情况
4.(2021辽宁大连高一上期末)将人类的红细胞置于不同浓度的溶液中,浸泡一段时间后的结果如图。依照红细胞的形态变化判断外界溶液的初始浓度,由高到低排列,正确的是( 深度解析 )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
5.(2021湖北武汉部分学校高一上期中)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液,一小时后测定马铃薯条质量变化率,结果如表。下列叙述中正确的是( )
A.Ⅰ的浓度最低 B.Ⅱ的浓度较I低
C.Ⅳ的浓度最高 D.Ⅳ可能是蒸馏水
6.(2021山东烟台高一上期中)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述不正确的是( )
A.一段时间后,甲细胞的吸水能力会增强
B.图中乙细胞不能发生渗透作用
C.光学显微镜下无法观察到图中乙细胞有水分子的进出
D.可用家兔、鸡等常见生物材料的红细胞制备纯净的细胞膜
题组三 观察植物细胞的吸水和失水
7.下列说法中,哪些是植物细胞发生质壁分离的原因( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度
②细胞液浓度小于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④ C.②③ D.③④
8.(2021河北唐山高一上期末)探究植物细胞的吸水和失水实验不可以说明或证明的是( )
A.植物细胞的死活
B.细胞壁的主要成分是纤维素
C.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D.原生质层相当于半透膜
9.如图为浸在0.3 g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,下列有关说法不正确的是( )
A.该细胞处于质壁分离状态,图中的③呈现紫色
B.图中的①具有全透性,②③④构成的原生质层可以看作一层半透膜
C.短时间内将该细胞置于清水中,可以使细胞恢复实验前的形态
D.如果该细胞长时间处于图示状态,可能会失去活性
10.(2021安徽六安一中高一上月考)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。一段时间后,液面高度差为△h,此时S1和S2浓度的大小关系为 。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 。
(3)另选一套渗透装置,在烧杯和漏斗内均加入相同浓度的蔗糖溶液,调节漏斗内外液面高度一致。一段时间后,漏斗内液面的变化情况是 ,原因是 。
(4)某学生将3%的KNO3溶液滴加在载玻片上的洋葱鳞片叶表皮细胞上,观察到了植物细胞的质壁分离现象,1小时后企图再次观察时却观察不到质壁分离现象了,请分析其原因 。
11.(2021江苏如皋中学高一上月考)在植物细胞的质壁分离与复原实验中,洋葱鳞片叶内表皮容易撕取,但内表皮无色透明,实验效果不理想。甲、乙两个研究小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料,而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,死细胞用中性红染色后,不产生液泡着色现象,但可使细胞核染色。图1是实验流程,图2~图4是研究小组观察到的实验现象。请回答下列问题:
图1
(1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是 ,步骤C的正确操作方法是 ,步骤D能观察到质壁分离现象,其中的“质”指的是 。若某同学在实验中发现,步骤F中不能观察到质壁分离的复原现象,原因最可能是 。
(2)甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能的是图 (填数字),伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜的 功能。
(3)乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色,清水漂洗后进行图1所示实验,观察结果如图3所示,其中Ⅰ处的溶液是 ,细胞Ⅱ的细胞核被着色,而其他结构没有着色,可能的原因是该细胞 。
题组四 辨析自由扩散和协助扩散
12.(2021河北唐山十一中高一上月考)下列关于自由扩散和协助扩散的叙述,正确的是( )
①都不消耗能量 ②都不需要转运蛋白 ③自由扩散只能顺浓度梯度运输,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度运输 ④都是被动运输 ⑤葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④ C.①④⑤ D.①②
13.研究表明,水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞且不需要消耗能量,而甘油分子难以通过水通道蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A.水通道蛋白对物质具有选择性
B.一种物质可能有多种跨膜运输方式
C.水通道蛋白作用时所需的能量主要来自线粒体
D.水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变
14.某细胞对物质的跨膜运输方式如图所示。如果细胞膜外侧物质的浓度大于细胞膜内侧,则发生①过程;如果细胞膜外侧物质的浓度小于细胞膜内侧,则发生②过程。下列关于该物质运输的叙述正确的是 ( )
A.运输方式为协助扩散
B.运输方式为渗透
C.运输方式为自由扩散
D.转运蛋白转运时需细胞代谢提供能量
15.甲、乙两种物质分别依赖协助扩散和自由扩散进入细胞,若用蛋白质变性剂(使蛋白质空间结构被破坏)处理细胞膜,其他条件不变,则( )
A.甲的运输被促进 B.甲的运输被抑制
C.乙的运输被促进 D.乙的运输被抑制
能力提升练
题组一 综合分析细胞吸水和失水
1.(2021天津静海四校高一上月考,)某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根,其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d的蔗糖溶液中处理1 h,另外一根不做处理,为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后,取出萝卜条,测定蒸馏水质量的变化量,结果如图所示。据此判断,下列推测正确的是( )
A.蔗糖溶液浓度大小关系为cB.原萝卜条细胞液浓度位于b和c之间
C.经过c浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层紧贴细胞壁
D.浓度为d的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞失水过多而死亡
2.(2021山西运城夏县二中模拟,)提取某种哺乳动物的红细胞并分成甲、乙两组,乙组用一定试剂处理抑制膜蛋白的功能,甲组不做处理,都置于清水中,显微镜下观察红细胞的变化如图所示,乙组细胞体积略有增大,下列相关叙述正确的是( )
A.甲组和乙组的红细胞吸收水分都是顺溶液浓度梯度进行的
B.该实验说明红细胞吸水的方式主要是自由扩散
C.该实验说明红细胞可以通过膜蛋白运输水分子
D.甲组中2.5 min时红细胞的吸水能力强于0.5 min时
3.(多选)(2021河北邢台高一上月考,)如图甲所示渗透装置中,两种浓度的蔗糖溶液被半透膜分隔在长颈漏斗和烧杯中,初始时漏斗内溶液与烧杯内溶液的液面高度相等;图乙所示渗透装置中,等体积的两种浓度的蔗糖溶液被无摩擦力、可左右滑动的隔板(中央装有半透膜,半透膜只容许水分子通过)分隔在长方体容器两侧。下列相关分析正确的是( )
甲 乙
A.一段时间后,甲装置漏斗内液面上升至某一高度并稳定不变
B.一段时间后,乙装置容器内隔板左移至某一位置并稳定不变
C.达到渗透平衡时,甲装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等
D.达到渗透平衡时,乙装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等
题组二 有关被动运输的分析
4.(2021山东济南一中高一上期中,)如图表示被转运的物质以协助扩散的方式排出细胞的过程,有关分析错误的是( )
A.载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B.载体结合位点与被转运的物质之间具有专一性
C.人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D.该物质运输速率受图中所示载体蛋白数量的限制
5.(2021山东临沂一中期末,)通道蛋白是一类贯穿细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。水通道与人体体液平衡的维持密切相关。离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,并且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放。下列叙述错误的是( )
A.通道蛋白在发挥作用时,形状不会发生改变
B.肾小管细胞通过水通道蛋白以被动运输方式促进水的重吸收
C.通道蛋白有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
6.(2020湖北荆门高一上期末,)如图为生物膜与人工脂双层膜对多种物质的透性值,下列选项中不正确的是( )
A.K+通过生物膜的速度比Cl-快
B.K+通过人工脂双层膜的速度与Na+相同
C.CO2通过生物膜的方式是自由扩散
D.Na+通过人工脂双层膜的方式是协助扩散
答案全解全析
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
基础过关练
1.B 植物细胞的细胞壁具有全透性,不属于半透膜,水分子、蔗糖溶液通过细胞壁不属于渗透作用,①③错误;细胞膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用,②正确;液泡膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子通过液泡膜属于渗透作用,④正确;水分子通过细胞的原生质层属于渗透作用,⑤正确;暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直,是外界的水分子透过原生质层渗透的结果,其中原生质层相当于半透膜,⑥正确,选B。
2.A 若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,水分子从低浓度的一侧通过半透膜进入高浓度的一侧,则实验现象为高浓度的一侧液面上升,当液面停止变化时,只是水分子的进出处于动态平衡状态,蔗糖属于二糖,不能通过半透膜,半透膜两侧溶液浓度不相等,A错误,B、D正确;若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,水分子从低浓度的一侧通过半透膜进入高浓度的一侧,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,而葡萄糖分子可从高浓度的一侧通过半透膜进入低浓度的一侧,最后两侧液面会等高,C正确。
3.C 由题意知,乙槽内是麦芽糖溶液,甲槽内是清水,由于乙槽内的麦芽糖溶液的渗透压高,水分子从甲槽向乙槽渗透,甲槽内的水的体积减小,A正确;加入麦芽糖酶后,1分子麦芽糖水解成2分子葡萄糖,使物质的量浓度进一步升高,渗透压升高,水分子又进一步从甲槽向乙槽渗透,乙槽中液体的体积进一步增大,又由题意知,葡萄糖分子能透过玻璃纸,因此由于葡萄糖分子通过玻璃纸进入甲槽内,乙槽中的水又向甲槽渗透,乙槽中液体的体积减小,B正确;由于乙槽麦芽糖酶不能通过玻璃纸,甲、乙两槽的浓度不同,两槽内液体体积最终不相同,C错误;乙槽加入麦芽糖酶后,麦芽糖水解形成的葡萄糖可以进入甲槽,因此甲槽内能检测到葡萄糖,D正确。
4.D 人类的红细胞是圆饼状的,观察图中的4个装置发现,乙烧杯中的红细胞水分进出达到平衡,则乙烧杯中溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相等;丙烧杯中红细胞皱缩,说明细胞失水,则丙烧杯中溶液的浓度大于红细胞细胞质的浓度;丁烧杯中细胞膨胀,说明细胞吸水了,则该烧杯中溶液浓度低于红细胞细胞质的浓度;甲烧杯中细胞破裂了,说明细胞吸水最多,则该烧杯中溶液浓度最低。根据以上分析,四个烧杯中溶液浓度的大小关系是丙>乙>丁>甲。
方法技巧
通过比较外界溶液和细胞质(液)的浓度大小来判断细胞吸水、失水
当细胞外溶液浓度大于细胞质(液)浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞质(液)浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液浓度与细胞质(液)的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等。
5.A 由图可得,四组溶液中,Ⅰ组中的马铃薯条吸水增重,Ⅰ组溶液浓度比马铃薯细胞液浓度低;Ⅱ、Ⅲ两组中的马铃薯条失水减重,Ⅱ、Ⅲ两组溶液浓度比马铃薯细胞液浓度高,且Ⅱ组溶液浓度大于Ⅲ组溶液浓度;Ⅳ组中的马铃薯条质量不变,因此Ⅳ组的溶液浓度和马铃薯细胞液浓度相同,所以溶液浓度大小关系为Ⅰ<Ⅳ<Ⅲ<Ⅱ,Ⅰ组溶液浓度最低,Ⅱ组溶液浓度最高,Ⅳ组不会是蒸馏水,A正确。
6.D 甲细胞处于高浓度溶液中,细胞失水量大于吸水量,故细胞质浓度逐渐增大,吸水能力会增强,A正确;乙细胞两侧没有浓度差,细胞吸水和失水处于动态平衡,不能发生渗透作用,B正确;光学显微镜无法观察到水分子的运输,C正确;鸡的红细胞含有细胞核和细胞器,不能用来制备纯净的细胞膜,D错误。
7.B 外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,①错误;细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,植物细胞发生质壁分离,②正确;原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致原生质层与细胞壁分离,③错误,④正确。所以属于植物细胞发生质壁分离的原因有②④,选B。
8.B 待测细胞若能发生质壁分离和复原,说明细胞是活细胞,A正确;植物细胞的吸水和失水不能证明细胞壁的成分,B错误;成熟的植物细胞能发生质壁分离,说明原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大,C正确;原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,具有选择透过性,相当于半透膜,可实现植物细胞的质壁分离和复原,D正确。
9.A 由图分析,①是细胞壁、②是细胞膜、③是细胞质、④是液泡膜、⑤是质壁分离后的间隙。植物细胞发生质壁分离和复原的条件有:①必须是活细胞;②细胞液与外界溶液必须有浓度差;③植物细胞必须有大的液泡(成熟的植物细胞),且液泡最好有颜色便于观察。该细胞处于质壁分离状态,图中液泡中的液体呈紫色,A错误;图中的①细胞壁具有全透性,②细胞膜、④液泡膜和③两层膜之间的细胞质构成的原生质层具有选择透过性,可以看作一层半透膜,B正确;发生质壁分离后,短时间内将细胞放在清水中,细胞吸水,细胞质壁分离会逐渐复原,C正确;如果该细胞长时间处于图示状态,持续失水,细胞可能会因为失水过多而失去活性,D正确。
10.答案 (1)S1>S2 (2)原生质层 (3)不变 漏斗内外液体没有浓度差,水分子进出达到动态平衡 (4)细胞选择吸收钾离子和硝酸根离子,细胞液浓度升高,细胞吸水发生质壁分离的自动复原
解析 水分子通过半透膜,从浓度低的溶液向浓度高的溶液转移的现象,为渗透现象;漏斗内液面上升,则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度。(1)渗透平衡后一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂从低浓度一侧向高浓度一侧运动,平衡后漏斗内液面较高,因此渗透平衡后的两者浓度关系是S1>S2。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞的原生质层,原生质层相当于一层半透膜。(3)另选一套渗透装置,在烧杯和漏斗内均加入相同浓度的蔗糖溶液,调节漏斗内外液面高度一致,由于漏斗内外液体没有浓度差,即半透膜两侧的水分子向对侧扩散的速率相同,所以一段时间后,漏斗内液面不变。(4)由于细胞选择吸收钾离子和硝酸根离子,导致细胞液的浓度增大,细胞吸水,从而发生了质壁分离自动复原的现象。
11.答案 (1)防止产生气泡 在盖玻片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次 原生质层 细胞失水时间过长而死亡 (2)2 控制物质进出细胞 (3)蔗糖溶液 已死亡
解析 (1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是防止产生气泡;步骤C通过引流使细胞浸入在蔗糖溶液中,具体操作为:在盖玻片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次。植物细胞发生质壁分离,其中质指的是原生质层,壁指的是细胞壁。步骤F中不能观察到质壁分离的复原现象,原因最可能是细胞在高浓度环境中失水,且失水时间过长而死亡。(2)伊红是植物细胞不吸收的红色染料,其可以通过全透的细胞壁,但是不能透过活细胞的细胞膜,故甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能的是图2;伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。(3)由题意知中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,根据图1实验步骤可知,细胞壁与原生质层间隙中的溶液是蔗糖溶液,若细胞的细胞核被着色,而其他结构没有着色,结合题干信息,可能的原因是该细胞已经死亡。
12.C 自由扩散和协助扩散都不消耗能量,都属于被动运输,①④正确;自由扩散不需要转运蛋白协助,协助扩散需要转运蛋白协助,②错误;自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输的,③错误;葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输,例如人体成熟红细胞吸收葡萄糖,⑤正确,故选C。
13.C 水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞,而甘油分子难以通过水通道蛋白出入细胞,说明水通道蛋白对物质具有选择性,A正确。水分子不需要水通道蛋白协助的跨膜运输方式为自由扩散;水分子需要水通道蛋白协助、不需要消耗能量的跨膜运输方式为协助扩散,由此可知,一种物质可能有多种跨膜运输方式,B正确。水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞且不需要消耗能量,C错误。蛋白质的功能与结构相适应,则水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变,D正确。
14.A 题述物质的运输需要转运蛋白协助,且为顺浓度梯度运输,不消耗能量,据此可判断该物质的运输方式为协助扩散,A正确。
15.B 用蛋白质变性剂处理细胞膜,细胞膜上转运蛋白的空间与结构被破坏,需要转运蛋白的协助扩散的速率受到抑制,自由扩散的速率不受影响,故甲的运输被抑制,乙的运输不受影响,B正确。
能力提升练
1.D 分析题图,甲组为对照组,蒸馏水质量有所减少,说明甲组萝卜条吸水。丁组和丙组中蒸馏水减少的比甲组多,且丁组蒸馏水质量减少最多,说明浓度为c的蔗糖溶液浓度高于浓度为b的蔗糖溶液,且二者的浓度均大于萝卜细胞液浓度;乙组蒸馏水质量减少的比甲组少,说明浓度为a的蔗糖溶液浓度较低,且小于萝卜细胞液浓度;戊组蒸馏水质量不变,不再吸水,可能是萝卜条细胞失水过多而死亡,说明浓度为d的蔗糖溶液浓度最高。由分析可知,蔗糖溶液浓度大小关系为a2.C 清水中水分子的数量大于红细胞内水分子的数量,溶液浓度指的是溶质浓度,红细胞吸收水分,水分子是逆溶液浓度梯度运输的,A错误;分析图形,甲组不做处理,乙组抑制了膜蛋白的功能,在相同的时间内,甲组细胞体积增大的比乙组大,说明甲组的吸水能力要远大于乙组,说明红细胞吸水的方式主要是协助扩散,B错误;甲、乙组对比分析可知,大部分的水进出细胞的方式为协助扩散,需要转运蛋白的协助,C正确;甲组中2.5 min时红细胞吸水量大于0.5 min时,而细胞质浓度比0.5 min时低,因此2.5 min时红细胞的吸水能力比0.5 min时弱,D错误。
3.ABD 分析甲装置:漏斗中的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度,在漏斗中液面上升的过程中,半透膜两侧溶液的浓度差逐渐减小,上升的速率逐渐减慢,最终达到稳定状态,即一段时间后,甲装置漏斗内液面上升至某一高度并稳定不变,A正确;乙装置中,水分子通过半透膜从低浓度一侧移向高浓度一侧,导致右侧体积增大,隔板向左侧滑动,一段时间后,水分子通过半透膜达到平衡状态,即乙装置容器内隔板左移至某一位置并稳定不变,B正确;甲装置中,漏斗内的液面上升一定高度后达到平衡,此时漏斗内蔗糖溶液浓度仍大于漏斗外蔗糖溶液浓度,C错误;乙装置中没有由液面差造成的压力差,故达到渗透平衡时,乙装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等,D正确。
4.A 协助扩散过程中不需要消耗能量,因此载体蛋白构象改变不消耗能量,A错误;一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,载体蛋白在运载过程中具有专一性,B正确;人体红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,C正确;协助扩散受到膜两侧浓度梯度和载体蛋白数量的限制,D正确。
5.A 结合题干信息可知通道蛋白受到特定刺激时,会瞬时打开,说明其形状会发生改变,A错误;肾小管对水的重吸收作用是通过水通道蛋白的协助扩散完成的,协助扩散属于被动运输,B正确;通道蛋白运输物质时具有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过,C正确;机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量调节物质的运输的速率,通过调节开关决定物质能否进出,D正确。
6.D 据图分析,O2、甘油和CO2通过生物膜与人工脂双层膜的透性值相同,说明通过生物膜的方式是自由扩散;K+、Na+、Cl-的透性在生物膜上比较大,说明需要转运蛋白协助。观察纵坐标可知,K+通过生物膜的速度比Cl-快,A正确;观察横坐标可知,K+通过人工脂双层膜的速度与Na+相同,B正确;根据以上分析可知,甘油、CO2、O2等物质通过生物膜的运输方式是自由扩散,C正确;人工脂双层膜不含蛋白质,仅由脂质分子构成,而协助扩散需要转运蛋白协助,所以Na+通过人工脂双层膜的方式不是协助扩散,D错误。
溶液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
质量变化率
+8%
-6%
-4%
0%
1.B
2.A
3.C
4.D
5.A
6.D
7.B
8.B
9.A
12.C
13.C
14.A
15.B
1.D
2.C
3.ABD
4.A
5.A
6.D
基础过关练
题组一 分析判断渗透作用
1.(2021湖南衡阳八中高一下开学考)下列属于渗透作用的是( )
①水分子通过植物细胞的细胞壁
②水分子通过植物细胞的细胞膜
③蔗糖溶液通过植物细胞的细胞壁
④水分子通过液泡膜
⑤水分子通过细胞的原生质层
⑥暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.①②③④ D.③④⑤⑥
2.(2021福建三明永安一中月考)某同学设计实验如图所示,实验开始时,U形管两边液面等高,图中半透膜允许单糖分子通过,据图分析,以下说法错误的是( )
A.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止变化时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的
B.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为高浓度的一侧液面上升
C.若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,随后另一侧液面升高,最终两侧液面会等高
D.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态
3.(2021辽宁省实验中学高一期中)某同学用玻璃槽做成如图所示的实验装置,甲、乙两槽间的隔板中央圆圈处为玻璃纸(允许单糖和水分子自由通过)。甲槽加入清水,乙槽加入等量的饱和麦芽糖溶液,一定时间后,乙槽再加入一定量的麦芽糖酶(注:麦芽糖酶可以催化1分子麦芽糖水解为2分子葡萄糖)。下列实验现象不正确的是( )
A.加入麦芽糖酶前甲槽内水的体积减小
B.加入麦芽糖酶后乙槽内液体的体积增大后减小
C.两槽内液体体积最终相同
D.加入麦芽糖酶后在甲槽内能检测到葡萄糖
题组二 判断细胞吸水和失水情况
4.(2021辽宁大连高一上期末)将人类的红细胞置于不同浓度的溶液中,浸泡一段时间后的结果如图。依照红细胞的形态变化判断外界溶液的初始浓度,由高到低排列,正确的是( 深度解析 )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
5.(2021湖北武汉部分学校高一上期中)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液,一小时后测定马铃薯条质量变化率,结果如表。下列叙述中正确的是( )
A.Ⅰ的浓度最低 B.Ⅱ的浓度较I低
C.Ⅳ的浓度最高 D.Ⅳ可能是蒸馏水
6.(2021山东烟台高一上期中)将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如图(箭头方向表示水分子的进出,箭头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述不正确的是( )
A.一段时间后,甲细胞的吸水能力会增强
B.图中乙细胞不能发生渗透作用
C.光学显微镜下无法观察到图中乙细胞有水分子的进出
D.可用家兔、鸡等常见生物材料的红细胞制备纯净的细胞膜
题组三 观察植物细胞的吸水和失水
7.下列说法中,哪些是植物细胞发生质壁分离的原因( )
①外界溶液浓度小于细胞液浓度
②细胞液浓度小于外界溶液浓度
③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性
④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
A.①④ B.②④ C.②③ D.③④
8.(2021河北唐山高一上期末)探究植物细胞的吸水和失水实验不可以说明或证明的是( )
A.植物细胞的死活
B.细胞壁的主要成分是纤维素
C.原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D.原生质层相当于半透膜
9.如图为浸在0.3 g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,下列有关说法不正确的是( )
A.该细胞处于质壁分离状态,图中的③呈现紫色
B.图中的①具有全透性,②③④构成的原生质层可以看作一层半透膜
C.短时间内将该细胞置于清水中,可以使细胞恢复实验前的形态
D.如果该细胞长时间处于图示状态,可能会失去活性
10.(2021安徽六安一中高一上月考)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。一段时间后,液面高度差为△h,此时S1和S2浓度的大小关系为 。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 。
(3)另选一套渗透装置,在烧杯和漏斗内均加入相同浓度的蔗糖溶液,调节漏斗内外液面高度一致。一段时间后,漏斗内液面的变化情况是 ,原因是 。
(4)某学生将3%的KNO3溶液滴加在载玻片上的洋葱鳞片叶表皮细胞上,观察到了植物细胞的质壁分离现象,1小时后企图再次观察时却观察不到质壁分离现象了,请分析其原因 。
11.(2021江苏如皋中学高一上月考)在植物细胞的质壁分离与复原实验中,洋葱鳞片叶内表皮容易撕取,但内表皮无色透明,实验效果不理想。甲、乙两个研究小组分别利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂进行实验。已知伊红是植物细胞不吸收的红色染料,而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,死细胞用中性红染色后,不产生液泡着色现象,但可使细胞核染色。图1是实验流程,图2~图4是研究小组观察到的实验现象。请回答下列问题:
图1
(1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是 ,步骤C的正确操作方法是 ,步骤D能观察到质壁分离现象,其中的“质”指的是 。若某同学在实验中发现,步骤F中不能观察到质壁分离的复原现象,原因最可能是 。
(2)甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能的是图 (填数字),伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜的 功能。
(3)乙组先用0.03%的中性红溶液对内表皮进行染色,清水漂洗后进行图1所示实验,观察结果如图3所示,其中Ⅰ处的溶液是 ,细胞Ⅱ的细胞核被着色,而其他结构没有着色,可能的原因是该细胞 。
题组四 辨析自由扩散和协助扩散
12.(2021河北唐山十一中高一上月考)下列关于自由扩散和协助扩散的叙述,正确的是( )
①都不消耗能量 ②都不需要转运蛋白 ③自由扩散只能顺浓度梯度运输,而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度运输 ④都是被动运输 ⑤葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④ C.①④⑤ D.①②
13.研究表明,水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞且不需要消耗能量,而甘油分子难以通过水通道蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A.水通道蛋白对物质具有选择性
B.一种物质可能有多种跨膜运输方式
C.水通道蛋白作用时所需的能量主要来自线粒体
D.水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变
14.某细胞对物质的跨膜运输方式如图所示。如果细胞膜外侧物质的浓度大于细胞膜内侧,则发生①过程;如果细胞膜外侧物质的浓度小于细胞膜内侧,则发生②过程。下列关于该物质运输的叙述正确的是 ( )
A.运输方式为协助扩散
B.运输方式为渗透
C.运输方式为自由扩散
D.转运蛋白转运时需细胞代谢提供能量
15.甲、乙两种物质分别依赖协助扩散和自由扩散进入细胞,若用蛋白质变性剂(使蛋白质空间结构被破坏)处理细胞膜,其他条件不变,则( )
A.甲的运输被促进 B.甲的运输被抑制
C.乙的运输被促进 D.乙的运输被抑制
能力提升练
题组一 综合分析细胞吸水和失水
1.(2021天津静海四校高一上月考,)某实验小组从同一萝卜上取相同长度的萝卜条5根,其中4根分别放置在浓度为a、b、c、d的蔗糖溶液中处理1 h,另外一根不做处理,为对照组。然后将这5根萝卜条依次放入质量相同的甲、乙、丙、丁、戊5杯蒸馏水中静置1 h后,取出萝卜条,测定蒸馏水质量的变化量,结果如图所示。据此判断,下列推测正确的是( )
A.蔗糖溶液浓度大小关系为c
C.经过c浓度的蔗糖溶液处理之后的萝卜条细胞的原生质层紧贴细胞壁
D.浓度为d的蔗糖溶液可能使萝卜条细胞失水过多而死亡
2.(2021山西运城夏县二中模拟,)提取某种哺乳动物的红细胞并分成甲、乙两组,乙组用一定试剂处理抑制膜蛋白的功能,甲组不做处理,都置于清水中,显微镜下观察红细胞的变化如图所示,乙组细胞体积略有增大,下列相关叙述正确的是( )
A.甲组和乙组的红细胞吸收水分都是顺溶液浓度梯度进行的
B.该实验说明红细胞吸水的方式主要是自由扩散
C.该实验说明红细胞可以通过膜蛋白运输水分子
D.甲组中2.5 min时红细胞的吸水能力强于0.5 min时
3.(多选)(2021河北邢台高一上月考,)如图甲所示渗透装置中,两种浓度的蔗糖溶液被半透膜分隔在长颈漏斗和烧杯中,初始时漏斗内溶液与烧杯内溶液的液面高度相等;图乙所示渗透装置中,等体积的两种浓度的蔗糖溶液被无摩擦力、可左右滑动的隔板(中央装有半透膜,半透膜只容许水分子通过)分隔在长方体容器两侧。下列相关分析正确的是( )
甲 乙
A.一段时间后,甲装置漏斗内液面上升至某一高度并稳定不变
B.一段时间后,乙装置容器内隔板左移至某一位置并稳定不变
C.达到渗透平衡时,甲装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等
D.达到渗透平衡时,乙装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等
题组二 有关被动运输的分析
4.(2021山东济南一中高一上期中,)如图表示被转运的物质以协助扩散的方式排出细胞的过程,有关分析错误的是( )
A.载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B.载体结合位点与被转运的物质之间具有专一性
C.人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D.该物质运输速率受图中所示载体蛋白数量的限制
5.(2021山东临沂一中期末,)通道蛋白是一类贯穿细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。水通道与人体体液平衡的维持密切相关。离子通道是由蛋白质复合物构成的,一种离子通道只允许一种离子通过,并且只有在对特定刺激发生反应时才瞬时开放。下列叙述错误的是( )
A.通道蛋白在发挥作用时,形状不会发生改变
B.肾小管细胞通过水通道蛋白以被动运输方式促进水的重吸收
C.通道蛋白有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
6.(2020湖北荆门高一上期末,)如图为生物膜与人工脂双层膜对多种物质的透性值,下列选项中不正确的是( )
A.K+通过生物膜的速度比Cl-快
B.K+通过人工脂双层膜的速度与Na+相同
C.CO2通过生物膜的方式是自由扩散
D.Na+通过人工脂双层膜的方式是协助扩散
答案全解全析
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
基础过关练
1.B 植物细胞的细胞壁具有全透性,不属于半透膜,水分子、蔗糖溶液通过细胞壁不属于渗透作用,①③错误;细胞膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用,②正确;液泡膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子通过液泡膜属于渗透作用,④正确;水分子通过细胞的原生质层属于渗透作用,⑤正确;暂时萎蔫的青菜放入清水中后变得挺直,是外界的水分子透过原生质层渗透的结果,其中原生质层相当于半透膜,⑥正确,选B。
2.A 若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,水分子从低浓度的一侧通过半透膜进入高浓度的一侧,则实验现象为高浓度的一侧液面上升,当液面停止变化时,只是水分子的进出处于动态平衡状态,蔗糖属于二糖,不能通过半透膜,半透膜两侧溶液浓度不相等,A错误,B、D正确;若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,水分子从低浓度的一侧通过半透膜进入高浓度的一侧,则实验现象为高浓度一侧液面先升高,而葡萄糖分子可从高浓度的一侧通过半透膜进入低浓度的一侧,最后两侧液面会等高,C正确。
3.C 由题意知,乙槽内是麦芽糖溶液,甲槽内是清水,由于乙槽内的麦芽糖溶液的渗透压高,水分子从甲槽向乙槽渗透,甲槽内的水的体积减小,A正确;加入麦芽糖酶后,1分子麦芽糖水解成2分子葡萄糖,使物质的量浓度进一步升高,渗透压升高,水分子又进一步从甲槽向乙槽渗透,乙槽中液体的体积进一步增大,又由题意知,葡萄糖分子能透过玻璃纸,因此由于葡萄糖分子通过玻璃纸进入甲槽内,乙槽中的水又向甲槽渗透,乙槽中液体的体积减小,B正确;由于乙槽麦芽糖酶不能通过玻璃纸,甲、乙两槽的浓度不同,两槽内液体体积最终不相同,C错误;乙槽加入麦芽糖酶后,麦芽糖水解形成的葡萄糖可以进入甲槽,因此甲槽内能检测到葡萄糖,D正确。
4.D 人类的红细胞是圆饼状的,观察图中的4个装置发现,乙烧杯中的红细胞水分进出达到平衡,则乙烧杯中溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相等;丙烧杯中红细胞皱缩,说明细胞失水,则丙烧杯中溶液的浓度大于红细胞细胞质的浓度;丁烧杯中细胞膨胀,说明细胞吸水了,则该烧杯中溶液浓度低于红细胞细胞质的浓度;甲烧杯中细胞破裂了,说明细胞吸水最多,则该烧杯中溶液浓度最低。根据以上分析,四个烧杯中溶液浓度的大小关系是丙>乙>丁>甲。
方法技巧
通过比较外界溶液和细胞质(液)的浓度大小来判断细胞吸水、失水
当细胞外溶液浓度大于细胞质(液)浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞质(液)浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液浓度与细胞质(液)的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等。
5.A 由图可得,四组溶液中,Ⅰ组中的马铃薯条吸水增重,Ⅰ组溶液浓度比马铃薯细胞液浓度低;Ⅱ、Ⅲ两组中的马铃薯条失水减重,Ⅱ、Ⅲ两组溶液浓度比马铃薯细胞液浓度高,且Ⅱ组溶液浓度大于Ⅲ组溶液浓度;Ⅳ组中的马铃薯条质量不变,因此Ⅳ组的溶液浓度和马铃薯细胞液浓度相同,所以溶液浓度大小关系为Ⅰ<Ⅳ<Ⅲ<Ⅱ,Ⅰ组溶液浓度最低,Ⅱ组溶液浓度最高,Ⅳ组不会是蒸馏水,A正确。
6.D 甲细胞处于高浓度溶液中,细胞失水量大于吸水量,故细胞质浓度逐渐增大,吸水能力会增强,A正确;乙细胞两侧没有浓度差,细胞吸水和失水处于动态平衡,不能发生渗透作用,B正确;光学显微镜无法观察到水分子的运输,C正确;鸡的红细胞含有细胞核和细胞器,不能用来制备纯净的细胞膜,D错误。
7.B 外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,①错误;细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,植物细胞发生质壁分离,②正确;原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,导致原生质层与细胞壁分离,③错误,④正确。所以属于植物细胞发生质壁分离的原因有②④,选B。
8.B 待测细胞若能发生质壁分离和复原,说明细胞是活细胞,A正确;植物细胞的吸水和失水不能证明细胞壁的成分,B错误;成熟的植物细胞能发生质壁分离,说明原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大,C正确;原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,具有选择透过性,相当于半透膜,可实现植物细胞的质壁分离和复原,D正确。
9.A 由图分析,①是细胞壁、②是细胞膜、③是细胞质、④是液泡膜、⑤是质壁分离后的间隙。植物细胞发生质壁分离和复原的条件有:①必须是活细胞;②细胞液与外界溶液必须有浓度差;③植物细胞必须有大的液泡(成熟的植物细胞),且液泡最好有颜色便于观察。该细胞处于质壁分离状态,图中液泡中的液体呈紫色,A错误;图中的①细胞壁具有全透性,②细胞膜、④液泡膜和③两层膜之间的细胞质构成的原生质层具有选择透过性,可以看作一层半透膜,B正确;发生质壁分离后,短时间内将细胞放在清水中,细胞吸水,细胞质壁分离会逐渐复原,C正确;如果该细胞长时间处于图示状态,持续失水,细胞可能会因为失水过多而失去活性,D正确。
10.答案 (1)S1>S2 (2)原生质层 (3)不变 漏斗内外液体没有浓度差,水分子进出达到动态平衡 (4)细胞选择吸收钾离子和硝酸根离子,细胞液浓度升高,细胞吸水发生质壁分离的自动复原
解析 水分子通过半透膜,从浓度低的溶液向浓度高的溶液转移的现象,为渗透现象;漏斗内液面上升,则漏斗内溶液(S1)浓度大于漏斗外溶液(S2)浓度。(1)渗透平衡后一般两侧溶液的浓度并不相等,因为液面高的一侧形成的静水压,会阻止溶剂从低浓度一侧向高浓度一侧运动,平衡后漏斗内液面较高,因此渗透平衡后的两者浓度关系是S1>S2。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞的原生质层,原生质层相当于一层半透膜。(3)另选一套渗透装置,在烧杯和漏斗内均加入相同浓度的蔗糖溶液,调节漏斗内外液面高度一致,由于漏斗内外液体没有浓度差,即半透膜两侧的水分子向对侧扩散的速率相同,所以一段时间后,漏斗内液面不变。(4)由于细胞选择吸收钾离子和硝酸根离子,导致细胞液的浓度增大,细胞吸水,从而发生了质壁分离自动复原的现象。
11.答案 (1)防止产生气泡 在盖玻片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次 原生质层 细胞失水时间过长而死亡 (2)2 控制物质进出细胞 (3)蔗糖溶液 已死亡
解析 (1)图1中,在制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片时,先将盖玻片的一侧与水滴接触,然后轻轻放平,目的是防止产生气泡;步骤C通过引流使细胞浸入在蔗糖溶液中,具体操作为:在盖玻片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次。植物细胞发生质壁分离,其中质指的是原生质层,壁指的是细胞壁。步骤F中不能观察到质壁分离的复原现象,原因最可能是细胞在高浓度环境中失水,且失水时间过长而死亡。(2)伊红是植物细胞不吸收的红色染料,其可以通过全透的细胞壁,但是不能透过活细胞的细胞膜,故甲组将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,观察到的实验现象最可能的是图2;伊红不能进入植物细胞体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。(3)由题意知中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡,根据图1实验步骤可知,细胞壁与原生质层间隙中的溶液是蔗糖溶液,若细胞的细胞核被着色,而其他结构没有着色,结合题干信息,可能的原因是该细胞已经死亡。
12.C 自由扩散和协助扩散都不消耗能量,都属于被动运输,①④正确;自由扩散不需要转运蛋白协助,协助扩散需要转运蛋白协助,②错误;自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输的,③错误;葡萄糖有时可以通过协助扩散顺浓度梯度运输,例如人体成熟红细胞吸收葡萄糖,⑤正确,故选C。
13.C 水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞,而甘油分子难以通过水通道蛋白出入细胞,说明水通道蛋白对物质具有选择性,A正确。水分子不需要水通道蛋白协助的跨膜运输方式为自由扩散;水分子需要水通道蛋白协助、不需要消耗能量的跨膜运输方式为协助扩散,由此可知,一种物质可能有多种跨膜运输方式,B正确。水分子可以较快通过水通道蛋白出入细胞且不需要消耗能量,C错误。蛋白质的功能与结构相适应,则水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变,D正确。
14.A 题述物质的运输需要转运蛋白协助,且为顺浓度梯度运输,不消耗能量,据此可判断该物质的运输方式为协助扩散,A正确。
15.B 用蛋白质变性剂处理细胞膜,细胞膜上转运蛋白的空间与结构被破坏,需要转运蛋白的协助扩散的速率受到抑制,自由扩散的速率不受影响,故甲的运输被抑制,乙的运输不受影响,B正确。
能力提升练
1.D 分析题图,甲组为对照组,蒸馏水质量有所减少,说明甲组萝卜条吸水。丁组和丙组中蒸馏水减少的比甲组多,且丁组蒸馏水质量减少最多,说明浓度为c的蔗糖溶液浓度高于浓度为b的蔗糖溶液,且二者的浓度均大于萝卜细胞液浓度;乙组蒸馏水质量减少的比甲组少,说明浓度为a的蔗糖溶液浓度较低,且小于萝卜细胞液浓度;戊组蒸馏水质量不变,不再吸水,可能是萝卜条细胞失水过多而死亡,说明浓度为d的蔗糖溶液浓度最高。由分析可知,蔗糖溶液浓度大小关系为a
3.ABD 分析甲装置:漏斗中的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度,在漏斗中液面上升的过程中,半透膜两侧溶液的浓度差逐渐减小,上升的速率逐渐减慢,最终达到稳定状态,即一段时间后,甲装置漏斗内液面上升至某一高度并稳定不变,A正确;乙装置中,水分子通过半透膜从低浓度一侧移向高浓度一侧,导致右侧体积增大,隔板向左侧滑动,一段时间后,水分子通过半透膜达到平衡状态,即乙装置容器内隔板左移至某一位置并稳定不变,B正确;甲装置中,漏斗内的液面上升一定高度后达到平衡,此时漏斗内蔗糖溶液浓度仍大于漏斗外蔗糖溶液浓度,C错误;乙装置中没有由液面差造成的压力差,故达到渗透平衡时,乙装置中半透膜两侧的蔗糖溶液浓度相等,D正确。
4.A 协助扩散过程中不需要消耗能量,因此载体蛋白构象改变不消耗能量,A错误;一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,载体蛋白在运载过程中具有专一性,B正确;人体红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,C正确;协助扩散受到膜两侧浓度梯度和载体蛋白数量的限制,D正确。
5.A 结合题干信息可知通道蛋白受到特定刺激时,会瞬时打开,说明其形状会发生改变,A错误;肾小管对水的重吸收作用是通过水通道蛋白的协助扩散完成的,协助扩散属于被动运输,B正确;通道蛋白运输物质时具有选择性,比通道直径小的物质不一定能通过,C正确;机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量调节物质的运输的速率,通过调节开关决定物质能否进出,D正确。
6.D 据图分析,O2、甘油和CO2通过生物膜与人工脂双层膜的透性值相同,说明通过生物膜的方式是自由扩散;K+、Na+、Cl-的透性在生物膜上比较大,说明需要转运蛋白协助。观察纵坐标可知,K+通过生物膜的速度比Cl-快,A正确;观察横坐标可知,K+通过人工脂双层膜的速度与Na+相同,B正确;根据以上分析可知,甘油、CO2、O2等物质通过生物膜的运输方式是自由扩散,C正确;人工脂双层膜不含蛋白质,仅由脂质分子构成,而协助扩散需要转运蛋白协助,所以Na+通过人工脂双层膜的方式不是协助扩散,D错误。
溶液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
质量变化率
+8%
-6%
-4%
0%
1.B
2.A
3.C
4.D
5.A
6.D
7.B
8.B
9.A
12.C
13.C
14.A
15.B
1.D
2.C
3.ABD
4.A
5.A
6.D
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