高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课后作业题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 被动运输课后作业题，共7页。

1.图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
2．透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现（ ）
A．透析袋胀大
B．试管内液体浓度减小
C．透析袋缩小
D．试管内液体浓度增大
3.将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如图。依照红细胞外形的变化判断蔗糖的浓度由高到低排列，正确的是（ ）
A．甲>乙>丙>丁 B．丁>甲>乙>丙
C．丙>丁>甲>乙 D．丙>乙>丁>甲
4．观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是（ ）
①加清水 ②制作装片 ③观察质壁分离 ④加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 ⑤观察质壁分离复原 ⑥观察正常细胞
A．①②③④⑤⑥ B．②⑥④③①⑤
C．①②③④⑥⑤ D．⑥①②④③⑤
5.下列关于被动运输的叙述，错误的是（ ）
A．包括自由扩散和协助扩散
B．只能顺浓度梯度进行运输
C．都不需要转运蛋白
D．都不需要消耗能量
6．美国科学家阿格雷和麦金农分别研究发现了水通道蛋白和钾离子通道蛋白，因此共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是（ ）
A．磷脂双分子层内部是疏水的，故水分子都要通过水通道蛋白出入细胞
B．甘油和酒精的运输与依靠通道蛋白的运输方式不同，需要消耗能量
C．通道蛋白贯穿于细胞膜，分子或离子通过通道蛋白时需要与其结合
D．人的肾脏中肾小管细胞水通道蛋白发达，与水分的重吸收直接相关
选择题：7～11题为单选题，12～14题为不定项选择题
7.
某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中半透膜不能透过蔗糖，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，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是（ ）
A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2
B．渗透平衡后无水分子通过半透膜
C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快
D．向漏斗内加适量清水Δh将变小
8．如图为某生物小组制作的渗透装置，在用鱼鳔（半透膜）制成的小球中装入溶液②，在烧杯中加入溶液①，起始状态为图甲，一段时间后状态为图乙，下列分析错误的是（ ）
A．甲到乙的过程有渗透作用发生
B．若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可为清水
C．水分子运动的方向只能由溶液②→溶液①
D．将鱼鳔换成纱布，实验结果与图中的不同
9．使用显微镜观察以下细胞，在一定条件下能看到明显质壁分离的一组是（ ）
①洋葱鳞茎内表皮细胞 ②大豆叶的保卫细胞 ③洋葱根尖成熟区细胞 ④人的口腔上皮细胞 ⑤根尖分生区细胞
A．①②⑤ B．②③④
C．①③⑤ D．①②③
10．某植物根毛细胞间隙液的浓度为a，细胞质基质的浓度为b，细胞液的浓度为c，正常状态下，三处液体浓度间的关系是（ ）
A．a>b>c B．b>c>a
C．a>c>b D．c>b>a
11．图甲、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快1000倍。下列叙述正确的是（ ）
A．这两种蛋白，只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B．协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D．红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
12.
将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞，放入加有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时叶肉细胞的生理过程，下列相关叙述不正确的是（ ）
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．此时图中的①为红色，②为绿色
D．图中②和③构成的结构称为原生质层
13．某实验小组欲比较三种植物叶肉细胞的细胞液浓度。取三种植物新鲜叶片若干，编号为甲、乙、丙，分别放入相同浓度的蔗糖溶液中（蔗糖分子不能进出叶肉细胞），一段时间后测定叶片平均质量发现，甲变小、乙几乎不变，丙变大。下列相关实验分析错误的是（ ）
A．实验前，三种叶肉细胞液的浓度是丙>乙>甲
B．甲的叶肉细胞质量不再减小时，仍然有水分子进出细胞
C．乙的叶肉细胞质量不变时，细胞内蔗糖浓度与外界溶液的浓度相等
D．丙的叶肉细胞质量不再增大时，细胞液的浓度等于外界溶液的浓度
14.图甲是人的成熟红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析错误的是（ ）
A.据图甲可知，用50 mml·L－1 NaCl溶液处理人成熟红细胞后，再经离心处理可分离出细胞核
B．据图甲可知，若病人输液用到生理盐水，其最佳浓度约为150 mml·L－1
C．分析图乙可知，A点时细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．分析图乙可知，B点时液泡体积和细胞液浓度均恢复到O点时的状态
15.成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。下图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）。请回答下列问题：
（1）由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 ，最终液面不再上升。当液面不再上升时，因为漏斗内液柱有压力作用，c两侧浓度大小是a b。
（2）图丙中的③④⑤组成的结构名称是 ，该结构相当于图甲中的结构 （填字母）。结构②中充满着外界溶液，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 。
A.细胞液>外界溶液 B．细胞液<外界溶液
C.细胞液＝外界溶液 D．都有可能
（3）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？ ，原因是
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（4）把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞没有发生质壁分离复原现象，可能的原因是________________________________________________________________________
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16．科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。请回答下列问题：
（1）细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在 中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。
（2）从细胞膜的结构分析，由于 ，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是 。
（3）哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。（要求：写出实验思路、预期实验结果）
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第1节 被动运输
必备知识基础练
1．答案：C
解析：在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力与渗透压达到平衡，此时漏斗内溶液②的浓度应比溶液①的浓度高。
2．答案：A
解析：由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分增多，透析袋胀大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变。
3．答案：D
解析：分析图中四幅图中红细胞的形态和大小，已知人类的红细胞是圆饼状的，观察图中的四个装置发现乙烧杯中的红细胞是圆饼状的，说明红细胞处于动态平衡状态，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；甲中红细胞破裂了，说明细胞吸水最多，则该烧杯中蔗糖溶液浓度最低。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，即D正确，A、B、C错误。
4．答案：B
解析：观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序应是：先制作装片，用光学显微镜观察正常细胞；再在盖玻片一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，吸水纸引流，重复几次，观察质壁分离；然后在盖玻片一侧滴入清水，吸水纸引流，重复几次，用显微镜观察质壁分离复原。
5．答案：C
解析：被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要转运蛋白，不需要消耗能量；协助扩散需要转运蛋白，不需要消耗能量，C错误。
6．答案：D
解析：磷脂双分子层内部是疏水的，故水分子主要通过水通道蛋白出入细胞，也可通过自由扩散出入细胞，A错误；甘油和酒精的运输属于自由扩散，不需要消耗能量，B错误；分子或离子通过通道蛋白时不需要与其结合，C错误。
核心素养提升练
7．答案：D
解析：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，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1溶液浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐下降，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变得更小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。
8．答案：C
解析：甲到乙的过程，鱼鳔中的水进入烧杯，发生了渗透作用，A正确；由图分析可知，鱼鳔失水，体积变小，说明溶液①的浓度大于溶液②，若溶液①为蔗糖溶液，则溶液②可能为清水，B正确；渗透作用中水分子的运动是双向的，既有溶液②→溶液①，也有溶液①→溶液②，C错误；将鱼鳔换成纱布，纱布是全透结构，不存在半透膜，实验结果与图中的不同，D正确。
9．答案：D
解析：洋葱鳞茎内表皮细胞能发生质壁分离，①正确；大豆叶的保卫细胞含有大液泡，能发生质壁分离，②正确；根尖成熟区细胞也含有大液泡，能发生质壁分离，③正确；人的口腔上皮细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离，④错误；根尖分生区细胞没有大液泡，不会发生明显质壁分离，⑤错误。
10．答案：D
解析：水分子由浓度低的溶液向浓度高的溶液渗透，正常情况下细胞处于吸水的状态，所以浓度高低依次是细胞液浓度>细胞质基质浓度>细胞间隙液浓度，即c>b>a。
11．答案：C
解析：通道蛋白也具有特异性，A错误；协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；载体蛋白的数量会影响载体蛋白运输的速率，C正确；红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应该用图甲表示，D错误。
12．答案：ABD
解析：将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，A错误；在图示状态下的细胞，可能继续失水，也可能达到渗透平衡，若继续失水，则单位时间内出细胞的水分子数多于进细胞的水分子数，B错误；蔗糖可以透过细胞壁，不能透过细胞膜，因此部位①是红色的；部位②是细胞膜以内，液泡膜以外的部分，细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过，但其中含有叶绿体，所以部位②是绿色的(植物叶片原来的颜色)，C正确；原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，而图中②为细胞质，③为液泡，D错误。
13．答案：CD
解析：由于外界均为相同浓度的蔗糖溶液，甲细胞液浓度<蔗糖溶液浓度，乙细胞液浓度＝蔗糖溶液浓度，丙细胞液浓度>蔗糖溶液浓度，所以实验前，三种叶肉细胞液的浓度是丙>乙>甲，A正确；甲的叶肉细胞质量不再减小时，说明通过原生质层的水分子进出达到了平衡，即仍然有水分子进出细胞，B正确；乙的叶肉细胞质量不变时，细胞液浓度与外界溶液浓度相等，C错误；实验前丙细胞液浓度>蔗糖溶液浓度，细胞吸水，由于细胞壁的伸缩性较小，细胞吸水达到一定程度时，会限制细胞体积的增加，所以丙的叶肉细胞质量不再增大时，细胞液的浓度可能大于或等于外界溶液的浓度，D错误。
14．答案：ACD
解析：人成熟的红细胞没有细胞核，离心后得不到细胞核，A错误；据图可知，图乙中植物细胞失水量先变大后变小，B点后细胞变为吸水，说明NaCl溶液中的钠离子和氯离子被吸收进入细胞，细胞液浓度比初始浓度(O点)增大，D错误。
15．答案：(1)小于(或<) 下降 小于(或<) (2)原生质层 c D (3)不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 (4)质壁分离过程中，细胞过度失水，已经死亡
16．答案：(1)内质网和高尔基体 (2)磷脂双分子层内部具有疏水性 协助扩散 (3)实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间较甲组短，说明推测正确
解析：(1)根据蛋白质的合成与分泌过程可知，核糖体合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工和修饰，才能成为成熟的蛋白质分泌到细胞外或运输到细胞膜上。(2)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，其内部具有疏水性，所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。根据题意可知，水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液运输的，因此该运输方式为协助扩散。(3)根据题意可知，要验证哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关，则根据实验的单一变量原则和对照性原则，设计实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。若乙组吸水涨破所需时间较甲组短，说明推测正确。
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点1
渗透现象及原理分析
知识点2
水进出细胞的原理及实验探究
知识点3
自由扩散和协助扩散
核心素养提升练
进阶训练第二层