生物必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课时练习

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1．渗透作用原理
(1)发生渗透作用的条件：①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。
(2)渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面上升。
2．动物细胞的吸水和失水
(1)人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件：①细胞膜相当于半透膜；②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。
(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。
3．植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象
①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
(3)质壁分离的原因
①外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。
②内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。
常见渗透装置图分析
(1)图1中，若S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液的浓度小于S2溶液的浓度，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。
(2)在达到渗透平衡后，若存在如图2所示的液面差Δh，则S1溶液的浓度仍大于S2溶液的浓度。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
3、(实验)观察植物细胞的质壁分离和复原
实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
(2)细胞液具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。
(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大。
实验流程
实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
4、被动运输
填写物质跨膜运输的方式、特点：
甲：自由扩散；高浓度→低浓度；不需要载体蛋白；不需要能量。
乙：协助扩散；高浓度→低浓度；需要载体蛋白；不需要能量。
【考法/题型一览】
渗透作用

被动运输

细胞的吸水和失水

质壁分离及其复原相关实验
被动运输
【考法/题型精析】
考法1 渗透作用
1．（多选）直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水压使水由较高浓度溶液一侧渗透至较低浓度溶液一侧，细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．渗透作用发生需要半透膜，而逆渗透膜类似于半透膜
B．逆渗透过程与渗透作用不同的是水由高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧流动
C．逆渗透膜上含有多种载体蛋白，可以选择性地控制有害物质的进出
D．逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜，通过逆渗透膜处理的水可放心饮用
【答案】CD
【分析】据图分析：逆渗透膜即是半透膜，半透膜允许溶剂分子和小分子物质自由通过，而大分子物质则不能通过，如题中提到的水中的细菌等有害物质。
【详解】A、渗透作用发生的条件之一是具有半透膜，而题干中的逆渗透膜类似于半透膜，水分子可以透过，而细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，A正确；
B、渗透作用的原理是水由低浓度向高浓度一侧扩散，逆渗透过程原理是通过水压使水由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液一侧，B正确；
C、逆渗透膜是通过膜上的小孔控制物质进出的，没有载体蛋白，C错误；
D、逆渗透膜只能除去大分子或大颗粒如细菌等，但是不能全部除去有毒有害的化学物质，通过逆渗透膜处理的水应该经过检测再处理后才可放心饮用，D错误。
故选CD。
2．按下图安装渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下端，半透膜袋内装有50mL质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液。下列措施不会使半透膜袋内液面升的更高是（ ）
A．增大半透膜袋的表面积
B．增大半透膜袋内溶液的量
C．达到平衡后向烧杯中加适量的水
D．增大半透膜袋内的蔗糖溶液的浓度
【答案】A
【分析】渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；据图分析，半透膜袋内装有50mL质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液，而烧杯内为清水，由于两侧存在浓度差，装置发生渗透作用，导致半透膜袋内液面上升。
【详解】A、增大半透膜袋的表面积，物质运输的效率会加快，但由于半透膜袋两侧的液体体积和浓度不变，因此不会使半透膜袋内液面升的更高，A符合题意；
B、增大半透膜袋内溶液的量，会增加对烧杯内水分的吸收，使更多的水分进入半透膜袋内，会使半透膜袋内液面升的更高，B不符合题意；
C、达到平衡后向烧杯中加适量的水会使烧杯内的液面上升，已经达到平衡后形成的高度差缩小，因此水分会更多的进入半透膜袋，会使半透膜袋内液面升的更高，C不符合题意；
D、增大半透膜袋内的蔗糖溶液的浓度，会增大半透膜袋两侧溶液的浓度差，会使半透膜袋内液面升的更高，D不符合题意。
故选A。
考法2 细胞的吸水和失水
3．将质量为 M0 的新鲜萝卜条放在某浓度的蔗糖溶液中处理足够时间。取出后测得萝卜条质量为 M1。再将萝卜条放入蒸馏水当中处理足够时间，取出后测得萝卜条的质量为 M2（实验过程中细胞始终保持活性），下列关系最可能成立的是（ ）
A．M0> M1B．M0 M0D．M2【答案】C
【分析】当外界蔗糖溶液浓度小于新鲜萝卜条的细胞液浓度时，把新鲜萝卜条放在蔗糖溶液中，萝卜条会吸水膨胀。
【详解】当外界蔗糖溶液浓度小于新鲜萝卜条的细胞液浓度时，把新鲜萝卜条放在蔗糖溶液中，萝卜条会吸水膨胀，质量变大即M1>M0，再放入蒸馏水中，萝卜条会继续吸水或不变，M2≥M1。因此M2≥M1>M0；当外界蔗糖溶液浓度等于新鲜萝卜条的细胞液浓度时，把新鲜萝卜条放在蔗糖溶液中，萝卜条质量不变即M1=M0，再放入蒸馏水中，萝卜条会吸水膨胀，M2>M1。因此，M2>M1=M0；当外界蔗糖溶液浓度大于新鲜萝卜条的细胞液浓度时，把新鲜萝卜条放在蔗糖溶液中，萝卜条会失水，导致质量减少即M1，再放入蒸馏水中，导致萝卜条先吸水发生质壁分离复原（此时质量为M0），再吸水膨胀，此时质量M2>M0，因此M2>M0>M1。综上所述，在实验过程中，一定成立的是M2>M0，C正确。
故选C。
4．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）
A．红细胞的细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞的细胞膜流动性增大
【答案】C
【分析】当外界溶液浓度>细胞内溶液浓度，动物细胞会失水皱缩；当外界溶液浓度<细胞内溶液浓度，动物细胞会吸水涨破；当外界溶液浓度=细胞内溶液浓度，水分子进出细胞动态平衡，动物细胞保持正常形态。
【详解】A、红细胞膜属于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白质和脂质，故红细胞膜不具有水溶性，A错误；
B、动物细胞没有液泡，B错误；
C、人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中，由于细胞内渗透压大于蒸馏水渗透压，蒸馏水不断进入红细胞内，直至涨破，C正确；
D、低温时红细胞膜的流动性降低，D错误。
故选C。
考法3 质壁分离及其复原相关实验
5．将下列相关生物材料直接制作成临时装片，在光学显微镜下可观察到相关现象或结构的是（ ）
A．黑藻叶肉细胞叶绿体围绕液泡流动B．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离
C．花生子叶细胞中橙黄色的脂肪滴D．洋葱根尖分生区细胞中的染色质
【答案】A
【分析】叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形，散布于细胞质中，可用高倍镜观察其形态和分布。
【详解】A、黑藻属于真核生物，叶肉细胞含有叶绿体，可以在高倍镜下观察到黑藻叶肉细胞中含有较多呈椭球状的叶绿体，并围绕液泡流动，A正确；
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离需要在细胞渗透失水的情况下才能观察到，B错误；
C、需要用苏丹III染色，才能在显微镜下看到花生子叶细胞中橙黄色的脂肪滴，C错误；
D、染色质是亚显微结构,染色体在中期时才能在光学显微镜下观察到，D错误。
故选A。
6．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行观察，原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．盖上盖玻片时，需将盖玻片的中心接触液滴并轻轻放下以防止气泡出现
B．鳞片叶细胞在质壁分离过程中X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深
C．鳞片叶细胞在质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
D．用酶解法去除细胞壁应在低渗溶液中进行，目的是为了维持细胞形态
【答案】B
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、盖上盖玻片时，将盖玻片的边缘接触液滴，并轻轻放下以防止气泡出现，A错误；
B、细胞壁伸缩性较小，所以细胞在质壁分离过程中细胞长度长度几乎不变，因此同一细胞在质壁分离过程中，X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深，B正确；
C、鳞片叶细胞在质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；
D、用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗溶液中进行，低渗溶液原生质体会吸水涨破，D错误。
故选B。
7．质壁分离实验中的“质”和“壁”分别是指（ ）
A．细胞质、细胞壁B．原生质层、细胞壁
C．细胞质基质、细胞壁D．原生质、细胞壁
【答案】B
【分析】原生质层和细胞壁分离现象为质壁分离现象。
【详解】植物细胞的质壁分离是指植物细胞的质壁分离指的是原生质层和细胞壁的分离，原生质层包括液泡膜、细胞膜和两者之间的细胞质，相当于一层半透膜，具有选择透过性，所以质壁分离中的“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁，ACD错误，B正确。
故选B。
考法4 被动运输
8．如图为物质 a 进入细胞的示意图（图中“●”表示物质 a）。据图判断下列叙述错误的是（ ）
A．X与a结合后不会发生自身构象的改变
B．物质a进入细胞的方式是协助扩散
C．a的运输速率受细胞膜上X数量的限制
D．X表示载体蛋白
【答案】A
【分析】据图分析：图中表示的物质是从高浓度向低浓度运输并进入细胞，需要载体协助，不消耗能量，所以方式为协助扩散，其中X为载体蛋白。
【详解】AD、据图可知，图中X与物质a结合后可协助物质运输，且自身结构会发生变化，属于载体蛋白，A错误；D正确；
B、图中物质a进入细胞需要载体蛋白的协助，且是顺浓度梯度运输，不消耗能量，属于协助扩散，B正确；
C、由于载体蛋白数量有限，a的运输速率与X的数量有关，即a的运输速率受细胞膜上X数量的限制，C正确。
故选A。
9．自由扩散的特点是（ ）
A．物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧B．需要转运蛋白的协助
C．需要消耗细胞代谢释放的能量D．物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧
【答案】A
【分析】自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞。
【详解】自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞，其物质运输方向是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体蛋白的协助，也不需要消耗细胞代谢释放的能量，A正确，B、C、D均错误。
故选A。
【好题一览】
1．如图所示为物质跨膜运输的一种方式，下列相关叙述正确的是（ ）
A．O2以该方式进入红细胞
B．该过程需要消耗能量
C．运输该物质的蛋白质难以运输其他物质
D．该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全成正比
【答案】C
【分析】根据图分析：图中的运输方式由高浓度向低浓度运输，并且需要载体不需要能量故为协助扩散。
【详解】A、O2的运输方式为自由扩散，A错误；
B、协助扩散不需要消耗能量，B错误；
C、载体蛋白有专一性的特点，故运输该物质的蛋白质难以运输其他物质，C正确；
D、协助扩散在开始时运输速率与膜两侧的浓度差成正比，当达到一定程度是由于细胞膜上的载体蛋白数量有限，所以运输速率逐渐达到平衡状态，D错误；
故选C。
2．如图为植物细胞吸水和失水的原理图，其中①②表示外界溶液浓度与细胞液浓度的大小关系，③表示细胞结构，则①②③处依次是（ ）
A．①> ②< ③原生质层
B．①> ②< ③原生质体
C．①< ②> ③原生质层
D．①< ②> ③细胞膜
【答案】A
【分析】当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，植物细胞会发生质壁分离；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，植物细胞会发生质壁分离的复原；外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出细胞处于动态平衡。
【详解】植物细胞失水的条件是外界溶液浓度>细胞液浓度，吸水的条件是外界溶液浓度<细胞液浓度；植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；所以①是＞，②是＜，③是原生质层；故选A。
3．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（ ）
A．甲运输被促进B．乙运输被促进C．甲运输被抑制D．乙运输被抑制
【答案】D
【分析】1、自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量；影响因素：细胞膜内外物质的浓度差。
2、协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量；影响因素：a．细胞膜内外物质的浓度差；b．细胞膜上转运蛋白的种类和数量。
【详解】甲物质的运输方式是自由扩散，特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，则人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，甲运输不受影响。乙物质的运输方式是协助扩散，特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，则人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，细胞膜上没有转运蛋白，则乙运输被抑制。D符合题意。
故选D。
4．下列关于氧气分子进出红细胞的叙述，错误的是（ ）
A．跨膜运输方式属于自由扩散
B．氧分子运输的方向取决于红细胞内外浓度的大小
C．氧分子运输的速率取决于红细胞内外浓度差的大小
D．氧分子运输的总量取决于红细胞内能量的多少
【答案】D
【详解】A、氧气分子进出红细胞方式属于自由扩散，A正确；
B、氧分子运输的方向取决于红细胞内外氧气浓度的大小，B正确；
C、氧分子运输的速率取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，C正确；
D、氧分子运输的总量取决于红细胞内外氧气浓度差的大小，不消耗能量，D错误．
故选D．
5．取同一植物组织，滴加不同浓度的蔗糖溶液制成临时装片，下列在显微镜下观察的图示中，细胞周围的溶液浓度最可能小于细胞液浓度的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。
【详解】ACD、据图可知：三种细胞均由于失水发生了不同程度的质壁分离，说明细胞周围的溶液浓度大于细胞液浓度，ACD错误；
B、B图细胞的原生质层和细胞壁没有发生分离，说明细胞没有失水，细胞周围的溶液浓度最可能小于细胞液浓度，B正确。
故选B。
6．以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示（如图），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，则细胞的正常浓度越高
【答案】D
【详解】同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，质壁分离越明显，紫色越深，故A错误；X/Y值越大，质壁分离月不明显，所用蔗糖浓度越低，故B错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，质壁分离越明显，说明这种细胞液与外界浓度差大，不容易复原，故C错误；不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，质壁分离不明显，说明细胞液的浓度较高.
故选D
7．下列有关哺乳动物红细胞吸水和失水的分析，正确的是（ ）
A．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水涨破
B．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞一定会失水皱缩
C．当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，没有水分子进出红细胞
D．该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜的流动性
【答案】B
【分析】当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞会失水皱缩；外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出红细胞处于动态平衡。
【详解】A、当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞一定会吸水，但不一定会涨破，A错误；
B、当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞一定会失水皱缩，B正确；
C、当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出红细胞处于动态平衡，C错误；
D、该实验表明红细胞吸水或失水的多少取决于外界溶液与细胞质的浓度差，D错误；
故选B。
8．将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】渗透作用的条件是具有半透膜和浓度差；水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
【详解】根据题干信息“将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中”，说明透析袋中溶液的浓度高于蒸馏水，透析袋渗透吸水，所以蔗糖溶液浓度下降，即B正确，ACD错误。
故选B。
9．下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是（ ）
A．可以用口腔上皮细胞来观察质壁分离
B．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，哺乳动物的红细胞失水皱缩
C．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞吸水涨破
D．细胞吸水和失水是水分子顺浓度梯度跨膜运输的结果
【答案】D
【分析】1、渗透作用的发生需要两个条件：半透膜和浓度差。成熟的植物细胞就是一个渗透系统，其中原生质层相当于一层半透膜，只要细胞液与外界溶液之间存在浓度差，即可发生渗透吸水或失水。
2、质壁分离的原因：（1）外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度；（2）内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、口腔上皮细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离，A错误；
B、当外界溶液的浓度比细胞内的浓度低时，哺乳动物的红细胞会因持续吸水而涨破，B错误；
C、植物细胞有细胞壁的保护，不会吸水涨破，C错误；
D、水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水，水分子进出细胞一般为自由扩散，细胞吸水和失水都是水分子顺浓度梯度跨膜运输的结果，D正确。
故选D。
10．用洋葱鳞片叶外表皮制作“观察细胞质壁分离及复原实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．将细胞浸润在清水中，细胞吸水膨胀但一般不会破裂
C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离现象
D．某条件下，质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
【答案】B
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、将装片在酒精灯上加热，会造成细胞死亡，不能观察细胞质壁分离现象，A错误；
B、在盖玻片一侧滴入清水，由于细胞壁的存在，细胞吸水膨胀但不会破裂，B正确；
C、用蔗糖溶液处理细胞时，如果浓度过低不发生质壁分离，如果浓度过高，细胞会失水过多而死亡，因此适宜浓度的蔗糖溶液处理后会出现质壁分离，C错误；
D、当质壁分离不能复原时，细胞会失去正常生理功能，D错误；
故选B。
11．“人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊，囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”，分别用A、B、C表示，它们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%和30%，其中A、B细胞的外面套一金属网笼，C细胞的外面没有套金属网笼，如下图。把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中，经过一段时间后，三个“细胞”的变化分别是( )
A．A变大、B稍微变小、C不变B．A变小、B稍微变大、C不变
C．A变小、B稍微变大、C变大D．A变大、B稍微变小、C变大
【答案】C
【分析】本题是对渗透作用的考查，渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧运输。
【详解】由题意可知，“人造细胞”的囊属于半透膜。“人造细胞”的囊属于半透膜，“A人造细胞”的蔗糖溶液浓度是10%，放在15%的蔗糖蔗糖溶液的水槽中，水分子会从A内运输到水槽，A的体积变小；“B人造细胞”内蔗糖溶液的浓度是20%，放在15%的蔗糖蔗糖溶液的水槽中，水分子会从水槽运输到B内，由于B外面有金属笼，因此B的体积略微增大；“C人造细胞”内蔗糖溶液的浓度是30%，放在15%的蔗糖蔗糖溶液的水槽中，水分子会从水槽运输到C内，由于C外面无金属笼，因此，C的体积增大。
故选C。
12．将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞，放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示．有关此时生理过程的叙述正确的是（ ）
A．细胞可能正在吸水，恢复原状
B．在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同
C．此时①为红色，②为绿色
D．此时①无色，②为紫色
【答案】C
【详解】A、细胞放入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液中，细胞失水，发生质壁分离，A错误；
B、细胞失水，单位时间内出的水分子多于进的水分子，B错误；
因为细胞壁是全透的，细胞膜选择透过性的，所以蔗糖可以透过细胞壁，不能透过细胞膜，部位①是细胞壁内部和细胞质的外部，由于细胞壁是全透性的，红墨水能够自由通过，因此部位①是红色的；部位②是细胞膜的内部，细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过，所以不可能是红色，又因为是用叶肉细胞做的实验，所以部位②是绿色（植物叶片原来的颜色），C正确；
D、叶肉细胞是绿色的，D错误。
故选C
13．为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：
他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液的浓度最可能是A．＞0.19B．＜0.23
C．＜0.27D．＞0.23
【答案】B
【分析】本题以表格信息为情境，考查学生对植物细胞的失水与吸水的相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。
【详解】表中信息显示：该植物在浓度为0.19 ml·L-1的蔗糖溶液中不分离，在浓度为0.23 ml/L的蔗糖溶液中刚发生分离，而细胞液的浓度范围应介于刚发生质壁分离和未发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间，即介于0.19～0.23 ml·L-1之间；在此基础上结合题意“乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长”可推知：该植物细胞能够从乙地土壤溶液中吸收水分，所以乙地土壤溶液的浓度应低于该植物细胞液的浓度，最可能是＜0.23，B正确，A、C、D均错误。
故选B
14．研究表明，水分子可以较快的通过水通道蛋白出入细胞且不需消耗能量，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
【答案】C
【分析】本题考查物质跨膜运输的方式，主要分为：主动运输；被动运输，其中自由扩散要求通过的分子较小或为脂溶性分子，协助扩散需要载体蛋白的协助。
【详解】水分子可以较快的通过水通道蛋白，而甘油分子难以通过水通道蛋白，说明水通道蛋白对物质具有选择性，A正确；
水跨膜不需要水通道蛋白的协助，只通过磷脂双分子层的跨膜运输方式为自由扩散；水跨膜通过水通道蛋白的协助，不需要消耗能量，属于协助扩散，说明一种物质可能有多种跨膜运输方式，B正确；
水分子可以较快的通过水通道蛋白出入细胞且不需消耗能量，C错误；
蛋白质的结构决定功能，则水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变，D正确。
故选C
15．在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述错误的是
A．由甲转变为乙的过程中细胞失水
B．由甲转变为乙的过程中液泡颜色加深
C．由乙转变为丙的过程中液泡体积增大
D．由乙转变为丙的过程中细胞吸水能力增大
【答案】D
【详解】据图可知，乙的质壁分离程度比甲大，由甲转变为乙的过程中细胞失水，A项正确；由甲转变为乙的过程中，由于细胞失水使细胞液浓度逐渐增大，导致液泡颜色加深，B项正确；由乙转变为丙的过程中细胞发生质壁分离复原，细胞吸水，使液泡体积增大，C项正确；由乙转变为丙的过程中细胞吸水，使细胞液浓度降低，导致细胞吸水能力减小，D项错误。
故选D
16．用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（ ）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
【答案】B
【分析】1、质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、装片在酒精灯上加热后细胞死亡，不再具有活性，不会发生质壁分离，A错误；
B、在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，能观察到中央液泡变大，即细胞吸水膨胀，但植物细胞有细胞壁，故不会破裂，B正确；
C、适宜浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，可能观察到质壁分离和复原现象，但若硝酸钾浓度过大，可能造成细胞失水死亡，不会发生复原现象，C错误；
D、当质壁分离不能复原时，说明细胞失水过多而死亡，则细胞不再具有正常的生理功能，D错误。
故选B。
17．在“观察植物细胞的质壁分离和复原的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如图所示）。下列有关叙述错误的是( )
A．第二次吸水纸的作用是引导蒸馏水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在蒸馏水中
B．若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇，不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原
C．第一次显微镜观察，主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置
D．用质量分数为0.5g/mL的蔗糖溶液完成该实验效果更好
【答案】D
【分析】1、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。
2、质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
3、据图可知，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。
【详解】A、据图可知，第二次在盖玻片一侧滴加了蒸馏水，吸水纸的作用是引导蒸馏水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在蒸馏水中，以便发生质壁分离复原，A正确；
B、若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇，由于乙二醇可通过自由扩散方式进入细胞，使细胞液的浓度在发生质壁分离后不断地增加，从而使细胞吸水，会自动发生质壁分离的复原，B正确；
C、第一次显微镜观察，主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置，C正确；
D、用质量分数为0.5g/mL的蔗糖溶液完成该实验时，质壁分离现象明显，但由于蔗糖溶液的浓度过大，细胞可能失水过多死亡，而导致不能发生质壁分离复原，D错误。
故选D。
18．如图是一渗透装置，漏斗内外的液面差最大值为H1，最终液面差为H2，且H1＞H2。下列相关说法正确的是（ ）
A．状态1时，溶液A的浓度小于溶液B的浓度
B．状态2时，半透膜对水分子的通透性为零
C．状态3时，半透膜两侧浓度大小相等
D．溶液A中的部分溶质微粒能透过半透膜
【答案】D
【分析】1、渗透作用指的是水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
2、根据题意和图示分析可知：A是清水，B、C代表蔗糖溶液，水的运输方式是自由扩散，水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输，而水的浓度越高，则溶液中溶质的浓度就越低，所以综合分析，水运输的方向就是溶液中溶质的浓度越高，水分运输的就越多。
【详解】A、由于漏斗内液面上升，故状态1时，溶液B的浓度大于溶液A的浓度，A错误；
B、状态2时，水分子进出半透膜的速率相等，并非水分子不能通过半透膜，B错误；
C、状态3时，依然有一定的液柱，说明漏斗内溶液浓度依然大于水槽内溶液的浓度，这样液柱才能维持，C错误；
D、H1＞H2，说明状态3半透膜两侧浓度差减小了，而减小的原因是漏斗内的部分溶质透过了半透膜，D正确．
故选D。
19．下列关于自由扩散与协助扩散的说法中，正确的是（ ）
①都不需要能量 ②都不需要载体 ③自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是被动运输 ⑤一些较大的分子如葡萄糖，可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A．①②④B．①③④C．①④⑤D．①②⑤
【答案】C
【分析】各种运输方式的比较：
【详解】由分析可知，自由扩散和协助扩散都属于被动运输，都是顺浓度梯度进行的，都不需要消耗能量，协助扩散需要转运蛋白的协助，一些较大的分子如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，C正确。
故选C。
20．图1为质壁分离及其复原实验流程图，图2为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离实验结果图，下列说法正确的是
A．图1实验没有设置对照
B．图2若视野比较暗，则只能通过调节反光镜使视野变亮
C．图2是图1中F处的实验结果观察图
D．图2细胞若继续发生质壁分离，则该细胞的吸水能力不断增强
【答案】D
【详解】图1实验前后自身对照，A错误；
图2若视野比较暗,可以通过调节反光镜或光圈来使得视野变亮，B错误；
图2细胞处于质壁分离状态，是图1中D处或F处的实验结果观察图，C错误；
细胞在质壁分离的过程中，不断失水，其吸水能力不断增强，D正确。
故选D
21．将人类的红细胞置于不同浓度的外界溶液中，浸泡一段时间后的结果如下图。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
A．甲＞乙＞丙＞丁B．丁＞甲＞乙＞丙
C．丙＞丁＞甲＞乙D．丙＞乙＞丁＞甲
【答案】D
【分析】红细胞在不同浓度的蔗糖溶液中会通过渗透作用吸水或失水：
1、红细胞在高浓度的蔗糖溶液中会失水皱缩，蔗糖溶液浓度越高，红细胞的体积越小；
2、在等渗溶液中细胞体积不变；
3、在低渗溶液中细胞体积变大。
【详解】已知人类的红细胞是圆饼状的，观察图中的4个装置发现甲中细胞破裂了，说明细胞吸水最多，则该烧杯中蔗糖溶液浓度最低。乙烧杯中的红细胞是圆饼状的，说明红细胞既没有吸收也没有失水，则乙烧杯中蔗糖溶液的浓度与红细胞内液体浓度相等；丙烧杯中红细胞皱缩，说明细胞失水，则丙烧杯中蔗糖溶液的浓度大于红细胞内液体浓度；丁中细胞由圆饼状变成了球状，说明细胞吸水了，则该烧杯中蔗糖溶液浓度低于红细胞内液体浓度。 根据以上分析，四个烧杯中蔗糖溶液浓度的大小关系是：丙>乙>丁>甲。综上所述，D正确，A、B、C错误。
故选D。
22．如图为渗透作用实验，开始时如图1，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图2，漏斗管内液面不再变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的液面高度差。下列说法错误的是（ ）
A．图1中B的浓度等于C的浓度
B．图1中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度
C．图2中A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度
D．图1中B浓度大于C的浓度
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：A槽内是清水，B、C代表蔗糖溶液，水的运输方式是自由扩散，水从水多的地方向水少的地方运输，而水越多的溶液，则溶液中溶质的浓度就越低，所以综合分析，水宏观的运输方向就是由低浓度溶液向高浓度溶液运输。
【详解】AD、根据图2的结果H1＞H2可知，B和A之间的浓度差大于C和A之间的浓度差，所以图1中B的浓度应大于C的浓度，A错误；D正确；
B、根据A项分析可知，B和A之间的浓度差大于C和A之间的浓度差，所以图1中A中水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度，B正确；
C、图2中C的水柱不再上升，所以水分子由A进入C和水分子由C进入A是相等的，处于动态平衡，C正确。
故选A。
23．在中部装有半透膜（允许葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）的 U 形管（如图） 中进行的如下实验，结果不正确的是（ ）
A．若 a侧为细胞色素（一种红色蛋白质），b 侧为清水，开始时两边液面高 度相同，一段时间后，a 侧液面高
B．若 a侧为质量浓度为 5%的蔗糖溶液，b 侧为质量浓度为 10%的蔗糖溶液， 开始两边液面高度相同，一段时间后，b 侧液面高
C．若 a侧为质量浓度为 10%的葡萄糖溶液，b 侧为质量浓度为 10%的蔗糖溶液，开始两边液面高度相同， 较长时间后，b 侧液面高
D．若 a侧为质量浓度为 5%的葡萄糖溶液，b 侧为质量浓度为 10%的葡萄糖溶液，开始两边液面高度相 同，较长时间后，b 侧液面高
【答案】D
【分析】渗透作用是水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液进行扩散的过程，它发生需要具备两个条件：一是有半透膜，二是半透膜两侧有浓度差。
【详解】A、水分子可以通过半透膜但是细胞色素不能，a侧渗透压大于b侧，因此一段时间后，a侧的渗透压大于b侧，a侧液面上升，A正确；
B、蔗糖不能通过半透膜，a侧的质量浓度为 5%的蔗糖溶液小于b侧的质量浓度为 10%的蔗糖，a侧的渗透压小于b侧，因此一段时间后，b侧液面高，B正确；
C、两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液，且质量浓度都是 10%，但是由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，葡萄糖的分子量比蔗糖的小，因此葡萄糖的物质的量浓度大于蔗糖，a的渗透压大于b，因此刚开始a液面升高。又因为葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此b渗透压逐渐升高，a渗透压下降，当b渗透压大于a侧时，b侧液面升高，最终会高于a侧，C正确；
D、若a侧为质量浓度为5%的葡萄糖溶液，b侧为质量浓度为10%的葡萄糖溶液，则开始时a渗透压小于b的渗透压，导致b侧液面升高。又因为葡萄糖可以穿过半透膜，因此a侧渗透压逐渐升高，b侧渗透压下降，最终两侧渗透压相等，故两侧液面高度最终会相同，D错误。
故选D。
24．如图为物质出入细胞的两种方式示意图，请据图回答下列问题：
（1）图中A表示________方式，B表示________方式。
（2）O2和葡萄糖两种物质中，可以通过B方式进入细胞的是________。
（3）与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。
（4）影响B方式运输速率的因素为________________________________________。
【答案】 自由扩散（或简单扩散） 协助扩散（或易化扩散） 葡萄糖 转运蛋白 核糖体 细胞膜两侧物质的浓度差和转运蛋白的数量
【分析】小分子物质跨膜运输：
自由扩散：由高浓度→低浓度，不需要载体，不需要能量，实例：水CO2、O2、甘油、苯、酒精等；
协助扩散：由高浓度→低浓度，需要载体，不需要能量，实例红细胞吸收葡萄糖；
主动运输：由低浓度→高浓度，需要载体，需要能量，实例：小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等。
【详解】（1）由高浓度向低浓度，不需要载体，不需要能量为自由扩散；由高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量为协助扩散；
（2）O2进入细胞的方式是自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散；
（3）自由扩散和协助扩散的主要区别在协助扩散需要载体蛋白，蛋白质的合成场所是核糖体。
（4）影响协助扩散的主要因素是细胞膜两侧的浓度差和膜上载体蛋白的数量。
25．如图所示，甲、乙是渗透装置示意图（甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态），丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：
（1）典型的渗透装置必须具备的条件是________、________________。
（2）甲图中①和②处溶液浓度的大小为________>________。
（3）甲图中的③相当于丙图中的________（填序号），它们之间的区别是___________________。
（4）若把根毛细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，它会出现________________现象，再放入清水中，它会出现________________。
（5）盐碱地中生长的植物常出现萎蔫现象，其原因是____________________。
【答案】 具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 ② ① ⑦ 甲图中的③为物理性膜，没有生物活性；而丙图中的⑦有生物活性，可控制物质进出 质壁分离 质壁分离复原 盐碱地的土壤溶液浓度较高，根毛细胞无法吸水，植物细胞失水，导致萎蔫
【分析】分析图甲和乙，①表示烧杯中的液体，②表示漏斗中的液体，③表示半透膜；漏斗液面上升了，说明漏斗内溶液浓度高；分析图丙，④表示细胞膜，⑤表示细胞质，⑥表示液泡膜，⑦表示原生质层；渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧；条件是半透膜和浓度差；质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】（1）渗透作用发生的条件有两个：具有半透膜；半透膜两侧的溶液具有浓度差。
（2）渗透作用发生时，水分从低浓度溶液进入高浓度溶液，乙图显示，水分进入漏斗，说明①小于②。
（3）丙图中⑦为原生质层，它包括细胞膜，液泡膜，以及两层膜之间的细胞质，其在渗透系统中的作用类似于甲图中的③半透膜。
（4）将根毛细胞放在质量分数为30%的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞通过渗透作用失水而出现质壁分离现象；如果再加入清水会造成外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞通过吸水出现质壁分离的复原现象。
（5）盐碱地中土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度，造成细胞失水，因此植物会出现萎蔫现象。
26．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察的某一时刻的图像．请据图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离，后者的结构包括[_____]和[_____]（填数字）以及二者之间的细胞质．
（2）植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是_____________________，植物细胞自身应具备的结构特点是__________________________．
（3）图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度__________外界溶液浓度（选填“大于”、“等于”、“小于”或“无法判断”）
（4）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度_______．
②甲乙丙丁戊的溶液浓度从大到小排序为______________________
③在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会______．
【答案】 原生质层 2 4 外界溶液浓度高于细胞液浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁 无法判断 高 乙丁甲戊丙 降低
【分析】质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
【详解】（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离，后者的结构包括2细胞膜、4液泡膜以及二者之间的细胞质。
（2）植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁。
（3）根据题意和图示分析可知：图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离平衡状态，还可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。
（4）①由于萝卜条A的重量变化大于萝卜条B，所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度.②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低；②观察萝卜条A的体积变化，长度越小，说明外界溶液浓度越大，则甲～戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是乙丁甲戊丙；③在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后萝卜条A吸水，其细胞液浓度降低。蔗糖溶液
浓度/ml·L-1
0.15
0.19
0.23
0.27
0.31
0.35
质壁分离状况
不分离
不分离
刚分离
较显著
显著
显著
名称
运输方向
载体
能量
实例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需要
不需要
水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需要
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等