高中生物第一册 第04章 细胞的物质输入和输出（A卷）（含答案）

第四章 细胞的物质输入和输出A卷

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题4分，共60分)

1．细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中，以(自由)扩散方式通过细胞膜的是(　　)

A．Na＋　　　　　　　　 B．二氧化碳

C．RNA  D．胰岛素

【答案】B

【解析】自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP，以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等；Na＋通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输；RNA是生物大分子，不能以自由扩散的方式通过细胞膜；胰岛素是蛋白质，以胞吐的方式运出细胞。

2．实验表明，K＋不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如果在人工膜中加入少量缬氨霉素(含12个氨基酸的脂溶性抗菌素)时，则K＋能通过膜从高浓度处向低浓度处扩散，则它通过人工膜的方式是(　　)

A．自由扩散  B．协助扩散

C．主动运输  D．渗透作用

【答案】B

【解析】由题意可知，K＋通过人工膜的运输需要缬氨霉素，所以不是自由扩散；K＋从高浓度处向低浓度处扩散，且缬氨霉素不能提供能量，所以也不是主动运输。综合分析，K＋通过人工膜的方式是协助扩散。

3．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于(　　)

A．组织液中甘油的浓度

B．细胞膜上载体蛋白的数量

C．细胞中ATP的数量

D．细胞膜上某种载体蛋白的数量

【答案】A

【解析】甘油进入组织细胞的方式是自由扩散，其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度，与能量和载体蛋白无关。

4．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都不需要载体蛋白　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．①②⑤

【答案】C

【解析】自由扩散与协助扩散的共同点是都顺浓度梯度运输，都不需要能量；区别是协助扩散需要载体蛋白。红细胞吸收葡萄糖的方式属于协助扩散。

5．一次施肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是(　　)

A．根系细胞呼吸过强，影响根对水分的吸收

B．土壤溶液浓度大于细胞液浓度

C．土壤溶液浓度小于细胞液浓度

D．土壤溶液浓度等于细胞液浓度

【答案】B

【解析】根系对水分的吸收是自由扩散，不需要消耗能量，与呼吸作用无关；一次施肥过多，使土壤溶液浓度大于细胞液浓度，根细胞不能通过渗透作用吸水。

6．通过对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，下列不能证实的是(　　)

A．原生质层具有选择透过性

B．细胞处于生活状态或已死亡

C．细胞液浓度和周围溶液浓度的关系

D．蔗糖可自由进入细胞

【答案】D

【解析】原生质层具有选择透过性，水分子可以自由通过，蔗糖等不能通过，A项可以证实。植物细胞质壁分离和复原实验的前提是活细胞，即细胞处于生活状态，B项可以证实。要实现植物细胞质壁分离，细胞液的浓度要小于外界溶液的浓度；要实现植物细胞质壁分离复原，则细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，C项可以证实。此过程探究的是水分子进出细胞的方式，不能证实蔗糖等溶质分子进出细胞的方式，D项不能证实。

7．利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大致范围。将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如下图中的左图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现右侧a～c三种细胞状态，则细胞液浓度位于下列哪两个细胞之间(　　)

A．c～b　　　　　　　 B．a～b

C．a～c  D．b～c

【答案】C

【解析】根据题意和图示分析可知：图中a细胞基本没有变化，但液泡变大，说明细胞吸水，细胞液的浓度大于外界溶液的浓度；b细胞发生明显的质壁分离现象，细胞失水较多，说明细胞液的浓度明显小于外界溶液的浓度；c细胞发生质壁分离现象，细胞失水，说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度。由液泡缩小程度和质壁分离程度，可以判断细胞液浓度最精确的范围是在a～c两个细胞之间。

8.将新鲜的紫色洋葱表皮细胞放入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①和部位②的颜色分别是(　　)

A．①无色，②无色 B．①无色，②紫色

C．①紫色，②无色　 D．①紫色，②紫色

【答案】A

【解析】图中部位①是指原生质层和细胞壁之间的间隙，由于细胞壁具有全透性，蔗糖溶液通过细胞壁进入间隙，因此部位①无色；图中部位②是洋葱表皮细胞的细胞质，由于紫色的色素存在于液泡中，因此部位②也呈无色。

9．在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　)

A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象

B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大

C．乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度

D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂

【答案】C

【解析】甲维持细胞正常形态，进入细胞的水分子和从细胞出去的水分子一样多，处于动态平衡状态；甲→乙发生了渗透失水，细胞质壁分离，原因之一是结构①(细胞壁)的伸缩性比结构②(细胞膜)的伸缩性要小；乙→丙发生了渗透吸水，此时外界溶液浓度比细胞液浓度小；植物细胞渗透吸水只会膨胀不会破裂。

10．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是(　　)

A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小

B．滴加质量分数为30%的蔗糖溶液比质量分数为10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短

C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞仍然保持活性

D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离

【答案】D

【解析】以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，是因为细胞液呈紫色，便于观察其变化情况。用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也会引起细胞质壁分离。

11．红细胞吸收无机盐和葡萄糖的共同点是(　　)

A．都可以从低浓度到高浓度一边

B．都需要供给ATP

C．都需要载体协助

D．既需要载体协助又需要消耗能量

【答案】C

【解析】红细胞吸收无机盐和葡萄糖的方式分别是主动运输和协助扩散，主动运输和协助扩散都需要细胞膜上载体蛋白的参与。主动运输将物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，且需要载体协助和消耗ATP；协助扩散将物质从高浓度一侧运往低浓度一侧，需要载体协助，不消耗能量。

12．下列关于物质进出细胞方式的叙述，错误的是(　　)

A．O2和酒精以扩散方式进入细胞

B．胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外

C．细菌和病毒被吞噬细胞吞噬时需依赖细胞膜的流动性

D．红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂

【答案】C

【解析】O2和酒精在顺浓度梯度时以扩散方式进入细胞；胰蛋白酶是分泌蛋白，蛋白质是大分子物质，分泌方式为胞吐；吞噬细胞吞噬细菌和病毒的方式是胞吞，依赖细胞膜的流动性；红细胞内细胞溶胶离子浓度较高，放入蒸馏水中时水渗透的方向是向细胞内，由于红细胞为动物细胞，无细胞壁，所以会吸水破裂。

13．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。对该物质运输方式的叙述错误的是(　　)

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

【答案】B

【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；甘油进入细胞的方式是自由扩散，所以方式不同；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；葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助，但不消耗能量，为协助扩散。

14．如图表示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是(　　)

A．物质P可能是氧气

B．物质Q一定是水分子

C．物质P和Q出细胞都需要载体

D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量

【答案】D

【解析】氧气的运输方式是自由扩散，其运输方向为从胞外向胞内顺浓度梯度运输，因此物质P不可能是氧气，A错误；水分子的运输方式是自由扩散或协助扩散，可用物质Q表示，但物质Q不一定是水，B错误；物质P出细胞需要载体蛋白协助，物质Q出细胞是被动运输，包括自由扩散和协助扩散，而自由扩散不需要载体蛋白，C错误；物质P的运输方向是由低浓度到高浓度，表示主动运输，需要消耗能量，物质Q的运输方向是由高浓度到低浓度，可表示被动运输，不需要消耗能量，D正确。

15.如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中正确的是(　　)

A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散

B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输

C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同

D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同

【答案】B

【解析】题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和K＋进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。

二、综合题(本大题共2小题，共40分)

16．包括细胞膜在内的生物膜系统都主要是由磷脂和蛋白质分子构成的，细胞与外界交换的物质中，有许多是水溶性的，但是磷脂双分子层几乎阻碍所有水溶性分子的通过。所以，人们猜测在细胞膜上存在特殊的运送水分子的通道，1988年美国科学家阿格雷(P.Agre)成功地将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了人们的猜测。请回答下列问题：

(1)水通道蛋白的存在，体现了细胞膜的功能主要是由________分子完成的，进一步证明了细胞膜的功能特性是______________。

(2)选择相关材料，设计实验，探究细胞对水的吸收是否需要通道蛋白。

实验原理和用具、实验假设和预期(略)。

实验步骤：

①选取人体成熟红细胞，用___________稀释，分别置于A、B两试管中；

②A试管加入一定量的活性蛋白酶，B试管加入等量的高温下失活的蛋白酶；

③一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片。制作临时装片过程中，应将盖玻片________先接触液滴，然后轻轻放平，以避免________产生；

④用显微镜观察正常细胞的形态。分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧加等量清水，另一侧用吸水纸吸引，一段时间后观察、记录。

在②中，用蛋白酶处理细胞的目的是______________，设置B组的目的是________；在④中，实验的具体观察指标是_________________。

实验现象和结论：

若________________________________________________________________________，

说明红细胞对水的吸收需要通道蛋白；若______________________________________

________________________________________________________________________，

说明红细胞对水的吸收不需要通道蛋白。

【答案】(1)蛋白质　选择透过性　(2)①生理盐水　③一侧(或边缘)　气泡　④去除通道蛋白　对照　红细胞的体积变化　1号装片体积不变，2号明显变大　两者体积没有区别

【解析】(1)细胞膜的功能特性为选择透过性，主要取决于细胞膜上的蛋白质的种类和数目。(2)根据实验目的、原理确定实验的自变量、因变量，按照实验设置的对照原则和单一变量原则，设计探究过程如下：①选取人体成熟红细胞，用生理盐水处理，以维持细胞正常的形态，然后分成两组，一组是实验组，一组是对照组；②A试管加入一定量的活性蛋白酶，水解水通道蛋白，B试管加入等量的高温下失活的蛋白酶作为对照；③一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片，制作临时装片盖片时应将盖玻片一侧(或边缘)先接触液滴，然后轻轻放平，以避免产生气泡；④先用显微镜观察正常细胞的形态，然后分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧加等量清水，在另一侧用吸水纸吸引，将红细胞所处的液体环境换成蒸馏水，一段时间后观察、记录红细胞的形态变化。在②中，蛋白酶处理细胞的目的是除去水蛋白通道，设置B组的目的是作为对照；在④中，实验的具体观察指标是红细胞体积变化。探究结论：若1号装片的细胞体积不变，2号的细胞体积明显变大，说明红细胞对水的吸收需要通道蛋白；若两者体积没有区别，说明红细胞对水的吸收不需要通道蛋白。

17．将某一洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放在显微镜下观察，有3种状态的细胞，如图所示。请据图回答：

(1)图B细胞处于何种生理状态？___________________________________________。

(2)这3个细胞在未发生上述情况之前吸水能力的大小关系是__________________________。

(3)图中标号①中的物质是_________________________________________________。

(4)假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并使之处于高渗溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发生过程，发现该细胞形态的变化顺序是________________________(用图中字母表示)。

(5)若上述3幅图是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现象。则这3种溶液浓度的大小关系是_________________________________________________________________。

【答案】(1)质壁分离　(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处于同一浓度的蔗糖溶液中，根据图示可以看出B、C均处于质壁分离状态，A可能吸水，也可能既不吸水也不失水，因此这3个细胞在未发生上述情况之前细胞液浓度大小关系是A>B>C，细胞吸水能力大小的关系是A>B>C。(3)由于细胞壁是全透性的，因此在①中的液体为蔗糖溶液。(4)植物细胞质壁分离过程的变化顺序是A→B→C。(5)由于细胞的质壁分离程度与外界溶液浓度呈正相关，因此可根据质壁分离程度的差异确定外界溶液浓度的大小为C>B>A。

18．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1是发生质壁分离的植物细胞，图2是显微镜下观察到的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：

(1)图1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[____](填编号)以及二者之间的细胞质。

(2)若将图1细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后发生的现象是____________________，若将其置于1 mol/L的KNO3溶液中，一段时间后，发生的现象是__________________。

(3)图2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，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是___________________________________________________。

【答案】(1)原生质层　2　4　(2)质壁分离　质壁分离后又自动复原　(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度

【解析】(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；原生质层包括[2]细胞膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。(2)若将图a细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞因渗透失水会发生质壁分离现象；若洋葱细胞放入高于细胞液浓度的KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，因植物细胞能通过主动运输的方式吸收K＋和NO，一段时间后随着细胞液浓度增大，细胞渗透吸水，可看到细胞的质壁分离自动复原。(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。

19．如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：

(1)图中细胞膜主要由__________________________组成。

(2)上图A、B、C过程体现了细胞膜的_________________________功能。

(3)图中A、B两种运输方式所需条件的区别是_______________________________。

(4)与图中C运输方式有关的细胞器主要有___________________________________。

(5)图中D表示______________方式，该过程利用了膜的____________________特点。

(6)若在细胞中注入呼吸抑制剂，____________(填图中字母)方式将会受到较大影响。

【答案】(1)脂质(或磷脂)和蛋白质　(2)控制物质进出细胞　(3)B方式与A方式相比，需要借助载体蛋白

(4)线粒体和核糖体　(5)胞吐　一定的流动性　(6)C、D

【解析】(1)细胞膜主要由脂质(或磷脂)和蛋白质组成。(2)题图A、B、C过程为物质出入细胞的三种方式，体现了细胞膜的控制物质进出细胞功能。(3)图中A、B的运输方式分别为自由扩散和协助扩散，二者的主要区别是后者需要载体蛋白的协助。(4)图中C运输方式为主动运输，需要载体和能量，线粒体可以为该过程提供能量，核糖体可以合成载体蛋白，故与图中C运输方式有关的细胞器有线粒体和核糖体。(5)图中D表示胞吐方式，该过程涉及小泡膜和细胞膜的融合，利用了膜具有一定流动性的特点。(6)若在细胞中注入呼吸抑制剂，细胞的能量供应受阻，C主动运输、D胞吐这两种需要消耗细胞能量的运输方式会受到很大影响。