人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课时作业

第1节 被动运输

A　级·基础达标练

一、选择题

1．将紫色洋葱外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，光学显微镜下观察到的现象是(　C　)

A．细胞逐渐变小

B．液泡颜色由深变浅

C．原生质层和细胞壁逐渐分离

D．细胞膜的磷脂双分子层流动

解析：在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞会渗透失水，液泡逐渐变小，液泡颜色由浅变深，细胞发生质壁分离，即原生质层与细胞壁逐渐分离，A、B错误，C正确；细胞膜的磷脂双分子层属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，D错误。

2．下图表示物质跨膜运输的一种方式，相关叙述正确的是(　C　)

A．氧分子以该方式进入红细胞

B．该过程需要能量

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呈正比

解析：图中表示的运输方式为协助扩散，而氧分子通过自由扩散进入细胞，A错误；协助扩散不需要消耗能量，B错误；协助扩散中的载体蛋白具有专一性，因此运输该物质的蛋白质难以运输其他物质，C正确；在一定的浓度范围内，随着膜两侧浓度差的增大，物质运输速率逐渐加快，当达到一定浓度时，物质运输速率不再加快，此时受到载体蛋白的限制，D错误。

3．(2021·江西高一期末)所谓质壁分离中的“质壁”分别是指(　D　)

A．细胞质、细胞壁 B．细胞质基质、细胞壁

C．原生质、细胞壁 D．原生质层、细胞壁

解析：质壁分离中的“质壁”分别指原生质层、细胞壁，故选D。

4．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(　D　)

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，A、B错误；因葡萄糖可以透过半透膜，故图乙漏斗内液体先表现吸水，水柱b上升，因葡萄糖的外渗，最终扩散平衡时内外葡萄糖浓度相等，即内外液面相平，C错误，D正确。

5．(2021·安徽高一期末)某同学采用如图1所示的装置(初始液面如图)，分别对甲、乙、丙、丁四种膜材料，进行四组渗透实验，四组实验中倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线如图2所示。据图分析，下列说法错误的是(　B　)

A．甲组实验使用了半透膜，蔗糖分子不能透过

B．乙组实验的漏斗和烧杯内都可以检测到蔗糖

C．丙组实验可能也采用了半透膜，但实验过程中可能破损

D．丁组实验使用了全透膜，漏斗液面最终与烧杯平齐

解析：图1是渗透作用装置，漏斗内装的是蔗糖溶液，烧杯中是清水，由于渗透作用液面逐渐升高，图2中只有膜材料甲使得漏斗内液面上升，说明甲是一种半透膜，不允许蔗糖通过，A正确；乙材料的漏斗内液面没有变化，说明膜材料是不透膜，烧杯内不能检测到蔗糖，B错误；丙材料膜的漏斗内液面先升高，说明可能也采用了半透膜，但液面后又下降，可能实验过程中破损，C正确；丁材料膜使液面下降，是全透膜，漏斗液面最终与烧杯平齐，D正确。故选B。

6．如图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是(　C　)

A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①④ B．人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②③

C．甘油进出细胞——①③ D．肌肉细胞吸收水——②④

解析：①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，③④表示两种影响因素曲线，分别对应自由扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气是自由扩散，对应①③；人的成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应②④；甘油进出细胞属于自由扩散，对应①③；肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散，对应①②③④。

二、非选择题

7．用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示，据图回答：

(1)原生质体体积在A→B段的变化说明：在该段时间内水分从原生质体__渗出__，细胞液浓度__增大__。

(2)在60 s后，处于2 mol/L蔗糖溶液中的细胞，其细胞液浓度将__不变__，此时，在细胞壁与原生质层之间充满了__蔗糖溶液__。要使该细胞复原，应将其置于__清水__中。

(3)在100 s后，处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞，其原生质体体积的变化是由于__乙二醇__逐渐进入细胞中，细胞液浓度__增大__引起的。

(4)并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞必须具有__大液泡__。

B　级·合格达标练

一、选择题

1．(2020·山东淄博高一上期末)下列关于细胞吸水和失水的叙述，错误的是(　B　)

A．红细胞去除膜蛋白后水的运输速率降低

B．细菌具有细胞壁，可以用它观察质壁分离现象

C．水分子以易化扩散的形式进入细胞时不与通道蛋白结合

D．原生质层与细胞壁伸缩性的差异是发生质壁分离的重要条件

解析：水主要是通过通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞的，故去除膜蛋白后水的运输速率会降低，A正确；质壁分离是原生质体与细胞壁的分离，细菌无大液泡，故不能用于观察质壁分离现象，B错误；水分子以易化扩散的形式进入细胞时是通过离子通道进入的，不与通道蛋白结合，C正确；质壁分离发生的内因是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，D正确。

2．如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是(　D　)

A．若将细胞置于清水中，A基本保持不变

B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小

C．B/A值能表示细胞失水的程度

D．A、B分别表示细胞和液泡的长度

解析：题图表示植物细胞质壁分离过程，A是细胞壁的长度，B是细胞膜的长度；细胞壁伸缩性小，清水中A基本保持不变。原生质层伸缩性大，故B/A值能表示细胞失水的程度；置于40%蔗糖溶液中，原生质层继续皱缩，B值减小，B/A值将变小。

3．(2021·河南省洛阳市高一期末)用洋葱鳞片叶表皮细胞制备“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(　D　)

A．正在发生质壁分离的细胞，其细胞液的吸水能力逐渐减弱

B．质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相等

C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离自动复原现象

D．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会涨破

解析：正在发生质壁分离的细胞，由于不断失水，导致细胞液浓度增加，吸水能力增加，A错误；由于有细胞壁的保护，细胞不可能无限吸水，因此质壁分离复原后细胞液的浓度可能大于外界溶液浓度，B错误；若硝酸钾溶液浓度过高导致植物细胞过度失水而死亡，则不能发生质壁分离自动复原，C错误；在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会涨破，D正确。

4．将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是(　C　)

A．0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B．0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C．2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D．0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

解析：该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A进入了细胞，使细胞液渗透压升高导致细胞吸水，A项错误；植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁，所以0～1 h内，细胞体积变化量小于原生质体体积变化量，B项错误；2～3 h内原生质体的相对体积增大，此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压，C项正确；0～1 h内原生质体的相对体积减小，液泡中的水分进入细胞质基质，此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压，D项错误。

5．(不定项)协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。下图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的扩散快1 000倍。下列有关叙述正确的是(　BC　)

A．载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的

B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性

C．甲、乙两种跨膜运输方式均不消耗能量，属于被动运输

D．水分子可以通过这两种方式进出细胞

解析：载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的，而是具有流动性的，A项错误；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只容许与通道的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，故载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性，B项正确；甲、乙两种方式都是将物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，均不消耗能量，属于被动运输中的协助扩散，C项正确；水分子可以通过不需要载体蛋白协助的自由扩散和需要水通道蛋白介导的协助扩散两种方式进出细胞，D项错误。

6．(不定项)某实验小组在室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如右图所示。下列相关叙述不正确的是(　ABD　)

A．该溶液是一定浓度的蔗糖溶液

B．细胞在t1时刻开始从外界溶液中吸收溶质

C．若降低温度，则t1～t2时间段会变长

D．t2时刻后P值不再增大，主要是由于细胞壁的限制

解析：将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中，细胞先质壁分离后自动复原，说明该溶液不是蔗糖溶液，A项错误；在t0时刻，细胞开始从外界溶液中吸收溶质，B项错误；若降低温度，分子的运动能力减弱，则t1～t2时间段会变长，C项正确；t2时刻后P值不再增大，主要是由于细胞膜上转运外界溶液中的溶质的载体数量有限，D项错误。

二、非选择题

7．(2020·吉林德惠九校高一上期中联考)图1为研究渗透作用的实验装置示意图；图2所示为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)；图3所示为选用蔗糖作为实验材料，用U形管所做的渗透实验。请回答下列问题：

(1)图1中渗透作用的发生需要两个条件：①有半透膜；②__a和b之间存在浓度差(或半透膜两侧溶液存在浓度差)__。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，__有__(填“有”或“无”)水分子通过半透膜进入漏斗中。

(2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原实验的过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有__紫色大液泡__。细胞处于图2所示状态时，A、B处的浓度关系为__A>B或A<B或A＝B__(用字母和符号表示)。

(3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，于是向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶溶液(能将蔗糖水解)，并在适宜温度下水浴保温一段时间。

①一段时间后，若发现a，b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因：__滴加蔗糖酶溶液后，蔗糖被蔗糖酶水解，水解产物不能通过半透膜，溶质分子增加__。

②有人质疑上述分析，认为实验结果是在b管中加入了蔗糖酶溶液直接导致的。你认为该同学的实验应该怎样改进？

__在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液__。

解析：(1)渗透作用发生的两个条件：有一层半透膜，半透膜两侧的溶液具有浓度差，所以此处答a和b之间存在浓度差(半透膜两侧溶液存在浓度差)。渗透平衡≠浓度相等，渗透平衡只意味着半透膜两侧溶剂(水)分子的移动达到平衡状态，既不可看作没有溶剂(水)分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。所以当液面上升到最大高度后处于静止状态时，仍有水分子通过半透膜进入漏斗中。

(2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原实验的过程中，常选用有颜色的成熟植物细胞，所以选紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡。图2所示的细胞状态可能是在发生质壁分离失水或质壁分离复原吸水或质壁分离，处于平衡状态，既不失水也不吸水，所以A>B或A<B或A＝B。

(3)①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变，可能的原因是滴加蔗糖酶溶液后，蔗糖被蔗糖酶水解，水解产物不能通过半透膜而导致溶质分子增多，水分子进入相对增多而导致液面高度差继续增大，直至最后水分子进出平衡而稳定不变。②为排除b管变化是加入蔗糖酶溶液所致，可在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。