2023_2024学年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出质量评估新人教版必修1 试卷

第4质量评估

(时间:75分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共16小题,共40分。第1～12小题,每小题2分;第13～16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.下图为渗透作用实验装置示意图,此半透膜只允许水分子和单糖分子通过。向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液,向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液,初始状态如图所示。则刚开始不久和最终的液面高低情况分别为              (　　)

A.a高于b,a高于b B.a高于b,a低于b

C.a低于b,a高于b D.a低于b,a低于b

解析:因为蔗糖的相对分子质量大于葡萄糖,则质量分数为5%的蔗糖溶液的物质的量浓度小于质量分数为5%的葡萄糖溶液,所以开始时,b侧吸水,液面上升,即a低于b;因为半透膜允许单糖分子通过,不允许蔗糖通过,所以b侧葡萄糖分子逐渐进入a侧,导致a侧溶液的浓度逐渐升高,最终a侧溶液的浓度高于b侧,a侧吸水,使a高于b。

答案:C

2. 在保持细胞存活的条件下,蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如下图所示,若将处于B浓度溶液中的萝卜条移入A浓度溶液中,则该萝卜条的质量将(　　)

A.增大 B.先增后减C.减小 D.不变

答案:A

3. (2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分子交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分子交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是             

(　　)

A.水分子交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度

B.水分子交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c

C.水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度

D.水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度

解析:由题意可知,浸泡在蔗糖溶液中的b细胞的体积明显增大,这说明细胞b从蔗糖溶液中吸水,即水分子交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A项正确;由题意可知,三种不同浓度的植物细胞分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液中,a细胞的体积基本不变,细胞b的体积增大,细胞c发生了质壁分离,可判断细胞液浓度的大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B项正确;细胞c质壁分离过程中,细胞液中水进入蔗糖溶液,使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液浓度变小,由题干信息可知,“细胞a在蔗糖溶液中未发生变化”,说明细胞a的细胞液浓度与最初蔗糖溶液浓度相等,而水分子交换平衡时细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,故水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C项错误;水分子交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D项正确。

答案:C

4.成熟的植物细胞之所以能够通过渗透作用吸收水分,是因为(　　)

①细胞膜是选择透过性膜　②细胞质具有一定浓度

③原生质层类似于半透膜　④细胞液具有一定浓度

A.①② B.①④ C.②③D.③④

答案:D

5.胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色。用无色洋葱鳞片叶表皮细胞制备“观察细胞质壁分离及复原实验”的临时装片时,可用质量浓度为0.075g/mL的胭脂红溶液作为外界溶液,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.发生细胞质壁分离的复原现象时,表皮细胞内的无色区域变大

B.发生细胞质壁分离现象时,表皮细胞内的细胞液为红色

C.用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后,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,细胞仍具有正常的生理功能

解析:若细胞发生质壁分离的复原,细胞吸水,液泡变大,所以细胞内的无色区域变大,A项正确;刚发生细胞质壁分离时,由于胭脂红是大分子化合物,不能透过生物膜,所以细胞液为无色,B项错误;若胭脂红溶液浓度过大,会造成细胞死亡,所以不能观察到质壁分离的复原现象,C项错误;当质壁分离不能复原时,说明细胞已失活,不再具有正常的生理功能,D项错误。

答案:A

6.下列对于物质跨膜运输的说法,正确的是(　　)

A.糖蒜变甜主要是细胞主动选择吸收了糖类形成的

B.维生素D属于脂质,能以自由扩散方式进入细胞

C.饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散

D.肾小管上皮细胞能将原尿中的葡萄糖全部吸收,其吸收过程不耗能

解析:糖蒜在腌制过程中,细胞因失水过多而死亡,细胞膜失去了选择透过性,糖分进入细胞,A项错误;维生素D属于脂质,能以自由扩散的方式进入细胞,B项正确;小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输,C项错误;肾小管上皮细胞能将原尿中的葡萄糖全部吸收,属于主动运输,需要消耗能量,D项错误。

答案:B

7.某研究小组构建了一些能自己移动和改变形态的“类细胞”,“类细胞”的膜成分与正常细胞膜类似,也含有一些有机物和某种能源物质。下列相关说法错误的是(　　)

A.“类细胞”膜的基本支架由磷脂双分子层组成

B.“类细胞”中含有的某种能源物质很可能是ATP

C.“类细胞”能自己移动和改变形态依赖于膜的选择透过性

D.“类细胞”在K+溶液中无法吸收K+,可能是缺少载体蛋白

解析:由题意可知,“类细胞”的膜成分与正常细胞膜类似,则基本支架应该是由磷脂双分子层组成的,A项正确;细胞的直接能源物质是ATP,“类细胞”中含有的某种能源物质很可能是ATP,B项正确;“类细胞”能自己移动和改变形态依赖于膜的流动性,C项错误;“类细胞”在K+溶液中无法吸收K+,可能是缺少载体蛋白,D项正确。

答案:C

8.H+的跨膜运输有的与质子泵(H+的载体蛋白)有关,其中F型为生成ATP的质子泵,另外两种为消耗ATP的P型和V型质子泵。下列说法正确的是(　　)

A.F型质子泵可存在于类囊体薄膜上

B.V型可用于H+的顺浓度梯度运输

C.线粒体内膜上的质子泵为P型

D.溶酶体膜上存在F型质子泵将H+运入溶酶体

解析:F型为生成ATP的质子泵,因此可存在于类囊体薄膜上,A项正确;V型质子泵是消耗ATP的,而H+顺浓度梯度运输不消耗ATP,B项错误;线粒体内膜是生成ATP的场所之一,该膜上的质子泵为F型,C项错误;将H+运入溶酶体是消耗ATP的过程,而F型为生成ATP的质子泵,D项错误。

答案:A

9.下列物质跨膜运输过程中,最可能需要消耗能量的是(　　)

A.甘油 B.CO2 C.H+ D.乙醇

答案:C

10.(2022·广东实验中学)下图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对大分子物质胞吞和胞吐的过程。下列相关叙述错误的是(　　)

A.图甲中曲线a表示自由扩散,曲线b表示协助扩散或主动运输

B.图甲中曲线b达到最大转运速率后的限制因素可能是载体蛋白的数量

C.图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有选择透过性

D.图乙中的胞吐和胞吞过程都需要消耗能量

解析:分析图甲,a曲线只与浓度有关,且与浓度呈正相关,属于自由扩散﹔曲线b除了与浓度相关外,还与转运蛋白数量有关,属于协助扩散或主动运输,A项正确;图甲中曲线b除了与浓度相关外,还可能与转运蛋白数量有关,故其最大转运速率可能与载体蛋白数量有关,B项正确;图乙中的胞吐和胞吞过程说明细胞膜具有一定的流动性,C项错误;胞吞和胞吐都需要消耗ATP,D项正确。

答案:C

11.随外界葡萄糖溶液浓度的增加,葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的运输速率存在一个饱和值,在达到饱和值之前,运输速率的大小取决于(　　)

A.细胞内的氧浓度

B.细胞膜上的糖蛋白数量

C.细胞膜上相应转运蛋白的数量

D.细胞内外葡萄糖溶液的浓度差值

答案:D

12.下列关于细胞的物质输入与输出的叙述,正确的是(　　)

A.小分子物质均能够以被动运输的方式进出细胞

B.胞吐过程中囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性

C.胞吐是顺浓度梯度运输物质,不消耗能量

D.物质以被动运输的方式进入细胞时,不需要转运蛋白的协助

答案:B

13.(2022·广东茂名)下图是达到平衡的渗透装置,漏斗内(S1)和漏斗外(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,此时液面的高度差为Δh。已知初始时漏斗内、外液面相平;半透膜不允许蔗糖分子通过,但允许离子和单糖分子通过。下列叙述正确的是(　　)

A.初始时水分子从S1到S2的速率小于S2到S1的速率

B.此时漏斗内、外液体浓度大小关系为S1<S2

C.若向漏斗内加入蔗糖酶(可将1分子蔗糖水解为1分子葡萄糖和1分子果糖),则Δh逐渐变大直至重新达到平衡

D.若漏斗内、外是不同浓度的硝酸钾溶液,平衡时S1的浓度>S2的浓度

解析:初始时半透膜两侧浓度S1>S2,水分子从S1到S2的速率小于从S2到S1的速率,A项正确;渗透平衡时Δh会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等,因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外,为S1>S2,B项错误;若在漏斗内加入少量蔗糖酶,蔗糖分解为单糖,漏斗内溶液浓度会先上升,由于半透膜允许单糖通过,继而漏斗内溶液浓度会下降,则漏斗液面将先上升后下降,最终Δh=0,C项错误;若S1、S2是不同浓度的硝酸钾溶液,钾离子和硝酸根离子可以通过半透膜,平衡时S1浓度=S2浓度,D项错误。

答案:A

14.下图中甲、乙分别表示物质通过载体蛋白和通道蛋白运输,其中通过通道蛋白运输的速率比载体蛋白的快。下列叙述正确的是(　　)

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、乙两种方式中只有甲属于被动运输 

D.自由扩散是细胞最重要的吸收和排出物质的方式

答案:B

15.将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中,并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.细胞吸收M需载体蛋白的参与 

B.细胞吸收M的方式为主动运输

C.细胞吸收M的方式为自由扩散 

D.细胞吸收M所需能量供应不足

解析:物质M溶液浓度增加,而吸收速率没有增加,说明运输M的载体蛋白的数量是有限的,A项正确;主动运输的影响因素是载体蛋白和能量,而通入空气后吸收速率没有增加,则不属于主动运输,B项错误;自由扩散的影响因素是浓度差,而物质M溶液浓度增加,吸收速率并没有改变,因此不属于自由扩散,C项错误;通入空气后没有改变吸收速率,说明与能量无关,D项错误。

答案:A

16.下图中甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含KNO3的全营养液中吸收N的速率曲线图。下列有关叙述正确的是              (　　)

甲                 乙

A.A点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度

B.B点时离子吸收速率不再增加是因为载体蛋白的数量有限

C.C点时影响离子吸收速率的主要因素与A点的相同

D.D点时离子吸收速率不再增加是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离

解析:分析题图甲可知,A点后随O2浓度增加,吸收速率增加,说明该点的限制因素是O2浓度,O2通过影响细胞呼吸而影响吸收速率,即A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量;B点后O2浓度增加,吸收速率不再增加,说明能量不再是限制因素,此时的限制因素是载体蛋白的数量;分析题图乙可知,C点后随底物浓度增加,主动运输的速率增加,说明该点影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度;D点后随底物浓度增加,离子的吸收速率不再增加,此时限制离子吸收的因素可能是能量或载体蛋白的数量。

答案:B

二、非选择题(本题共5小题,共60分)

17.(10分)下面为“物质进出细胞的方式”的概念图,请分析并回答下列问题。

物质进出细胞的方式

(1)在上述概念图中a、b分别表示　　　　　　、　　　　　　。 

(2)和自由扩散相比较,主动运输需要的条件有　　　　的协助以及　　　　(物质名称)来直接供能。 

(3)在无土栽培时,若培养液中缺氧,会导致植物对矿质离子的吸收速率下降,其原因是　。 

答案:(1)协助扩散　胞吞和胞吐　(2)载体蛋白　ATP(3)植物对矿质离子的吸收为主动运输,缺氧导致细胞能量供应不足,吸收速率下降

18.(12分)下图为细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请据图回答下列问题。

(1)制备细胞膜时,最好选用　　　　　　细胞,原因是　。 

(2)若将人的口腔上皮细胞放入清水中,会出现如图　　所示现象。若某叶肉细胞正处于图甲所示状态,一段时间内细胞体积增大且最终　　　　(选填“会”或“不会”)涨破,原因是　。 

(3)若将洋葱表皮细胞放入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,会出现如图　　　　所示现象,达到平衡时,水分子进出细胞的状况如图　　　　所示。 

(4)在质壁分离及复原实验中　　(选填“有”或“无”)对照实验,若观察到质壁分离但不能复原,则可能的原因是　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)哺乳动物成熟的红　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器　(2)甲　不会　叶肉细胞最外层为细胞壁,细胞壁对植物细胞有支持和保护作用　(3)丙　乙　(4)有　细胞失水过多而死亡

19.(16分)下图甲表示物质跨膜运输的几种方式(A～F表示物质,a～d表示物质运输方式),图乙表示物质跨膜运输的速率与环境中O2浓度的关系。请据图回答下列问题。

(1)人的心肌细胞吸收氨基酸和O2的运输方式依次是图甲中的　　、　　。 

(2)图甲中a和c的主要区别:①　; 

②　; 

③。 

(3)图乙与图甲中的　　　代表的方式一致,图乙　　　(选填“能”或“不能”)表示哺乳动物成熟红细胞吸收无机盐离子。 

(4)对绿色植物而言,决定吸收土壤中某种离子的直接因素是根细胞膜上　　　　　　的数量。 

(5)若对离体的心肌细胞施用某种毒素,结果Ca2+的吸收显著减少,而K+、葡萄糖等物质的吸收不受影响,其可能的原因是　　　　　　　　　　。 

(6)肾小管重吸收水需借助水通道蛋白,此时水分子的运输方式是　　。 

答案:(1)a　b　(2)①a可以从低浓度一侧向高浓度一侧(逆浓度梯度)运输,而c只能从高浓度一侧向低浓度一侧(顺浓度梯度)运输　②a消耗能量,c不消耗能量　③a需要载体蛋白,c不需要载体蛋白　(3)a、d　不能　(4)载体蛋白　(5)毒素影响Ca2+的载体蛋白　(6)协助扩散

20.(8分)(2022·广东执信中学)下图是氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程,请据图回答问题。

(1)氨基酸从肠腔中进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式　　　　(选填“相同”或“不相同”)相同,判断依据是　　　　　　　　　　　　。 

(2)小肠上皮细胞肠腔侧呈锯齿状的结构是与其功能相适应的,有利于从外界吸收营养。请列举出机体内具有类似结构的细胞　　　　。(写出一种细胞名称即可) 

(3)该图体现了小肠上皮细胞的细胞膜具有　　　　　　　　　　　　　　的功能。某实验小组为了探究小肠上皮细胞的功能特性,将小肠上皮细胞置于体外培养3天,每天取样1次,检测培养液中的氨基酸和尿素含量(原培养液中无尿素),则一共需要取样　　　　次。请完成下面曲线图,表示抽样检测可能出现的结果。 

答案:(1)相同　都是逆浓度梯度运输,都需要消耗能量(依靠Na+的化学梯度)　(2)肾小管(上皮)细胞　(3)将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞　4

21.(14分)某同学在实验室中做“紫色洋葱鳞片叶细胞的吸水和失水”相关实验,实验步骤和现象如下表所示。请回答下列问题。

(1)第1组实验中,5min时,细胞和外界溶液间水分子流动的途径是　　　　　　→　　　　　　→　　　　　　　;三个时间点中,细胞吸水能力最大的是　　　　　　　。 

(2)第1组实验中,细胞发生质壁分离复原后细胞液浓度　　　　(选填“大于”“等于”“小于”)外界溶液浓度,在清水中细胞不会涨破的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)第2组实验中,30min时,洋葱表皮细胞发生质壁分离自动复原,是因为K+、N以　　　　的方式进入细胞,它的运输特点体现了细胞膜具有　　　　　　　　　。 

解析:(1)第1组实验中,5min时,外界溶液浓度较大,细胞失水,细胞液中的水分子通过细胞质基质进入细胞外部的溶液;失水过程中,细胞液浓度增大,吸水力增强,三个时间点中,30min时失水最多,细胞吸水能力最大。(2)第1组实验中,滴加清水后发生质壁分离的复原,细胞发生质壁分离复原后细胞液浓度大于外界清水的浓度,由于细胞壁的伸缩性较小,受细胞壁的限制,在清水中细胞不能大量吸水,细胞不会涨破。(3)第2组实验中,K+和N以主动运输的方式被吸收,导致细胞液浓度增大,所以30min时,洋葱表皮细胞发生质壁分离自动复原。主动运输可以保证细胞根据生命活动的需要吸收所需要的物质,体现了细胞膜具有选择透过性。

答案:(1)细胞液　细胞质基质　细胞外部溶液　30min时　(2)大于　细胞壁的伸缩性有限,对细胞有保护作用(3)主动运输　选择透过性