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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7講 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗? 1.(xx蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研)某滲透裝置如圖所示，燒杯中盛放有蒸餾水，圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。從理論上分析，該實驗過程中最可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后開始下降 C．加酶前后，在燒杯中都可以檢測出蔗糖 D．加酶后，可以在燒杯中檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶 答案：B 解析：豬膀胱膜是一種蔗糖不能透過的半透膜，但蔗糖酶水解蔗糖成葡萄糖和果糖后，葡萄糖和果糖的相對分子質(zhì)量減小，直徑變小就能透過半透膜了，所以在未加酶之前漏斗內(nèi)濃度高，水以從燒杯內(nèi)向漏斗內(nèi)滲透為主，漏斗中液面上升。加酶后由于把一分子二糖水解成了兩分子單糖，濃度上升，水繼續(xù)以從燒杯向漏斗滲透為主，但此時漏斗中的兩種單糖都會向燒杯中擴散，導(dǎo)致漏斗中溶液的濃度持續(xù)下降，一直到漏斗與燒杯中溶液濃度相等為止，所以后來漏斗液面也會下降，直到漏斗內(nèi)外的液面高度一致為止。 2．如圖所示，在U形管中部c處裝有半透膜，在a側(cè)加入細胞色素C(相對分子質(zhì)量為1.3萬的蛋白質(zhì))水溶液(紅色)。b側(cè)加入清水，并使a、b兩側(cè)液面高度一致，經(jīng)一段時間后，實驗結(jié)果將是(　　) A．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為無色 B．a(chǎn)、b兩液面高度一致，b側(cè)為紅色 C．a(chǎn)液面低于b液面，b側(cè)為紅色 D．a(chǎn)液面高于b液面，b側(cè)為無色 答案：D 解析：本題考查滲透作用發(fā)生的條件。水分子能夠透過半透膜進行擴散，這種擴散是滲透作用，而蛋白質(zhì)分子不能通過半透膜。圖中半透膜的a側(cè)溶液濃度大于b側(cè)溶液濃度，所以水分子通過半透膜由b側(cè)向a側(cè)擴散的速度大于由a側(cè)向b側(cè)擴散的速度，最終表現(xiàn)出a側(cè)液面高于b側(cè)液面。蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜，所以a側(cè)為紅色，b側(cè)仍為無色。 3．下表資料顯示四組馬鈴薯條分別浸入Ⅰ～Ⅳ四種不同溶液1h后質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率，根據(jù)表中資料可得到的結(jié)論是(　　) 溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率 ＋5% －5% －3% 0% A.溶液Ⅰ濃度最小 B．溶液Ⅱ的濃度小于溶液Ⅲ C．溶液Ⅳ濃度最大 D．溶液Ⅳ是蒸餾水 答案：A 解析：根據(jù)表格中質(zhì)量轉(zhuǎn)變百分率可知，四組馬鈴薯條分別在Ⅰ～Ⅳ四種液體中發(fā)生了吸水、失水、失水、吸水和失水達到動態(tài)平衡四種情況，由此可推知外界四種溶液濃度大小為Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。 4．(寶雞中學(xué)xx屆月考)如右圖所示是某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮做“植物細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原”的實驗中所觀察到的細胞圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖中1、2、6組成了細胞的原生質(zhì)層 B．圖中1是細胞壁，6中充滿了蔗糖溶液 C．圖中細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，此時6處的濃度一定大于7處的濃度 D．圖中7是細胞液，在細胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中，其顏色逐漸變淺 答案：B 解析：圖中2、4、5組成了原生質(zhì)層；1為細胞壁，為全透性，故6處充滿了蔗糖溶液；圖中細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，但6處的濃度可以大于、小于或等于7處的濃度；圖7為細胞液，發(fā)生質(zhì)壁分離時，其顏色逐漸變深。 5．下列實例中，最能體現(xiàn)植物細胞滲透失水和吸水原理的是(　　) ①將萎蔫的菠菜放入清水中，不久變得硬挺 ②將大豆種子浸入清水后，種皮變軟，體積膨大 ③用糖拌西紅柿，西紅柿變軟，滲出許多汁水 ④洋蔥鱗片葉的表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原 A．①　　　　 B．②③　　　 C．④　　　　 D．①④ 答案：C 解析：①表示植物通過滲透作用吸水的過程，②主要以吸脹作用吸水，③能體現(xiàn)出滲透失水的原理，④洋蔥鱗片葉的表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離體現(xiàn)出植物細胞通過滲透作用失水的原理，而質(zhì)壁分離復(fù)原則體現(xiàn)出滲透作用吸水的原理。 6．將紫色洋蔥表皮細胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中，顯微鏡下所觀察到的現(xiàn)象是(　　) ①液泡逐漸變小，顏色由淺變深 ②液泡逐漸變小，顏色由深變淺 ③原生質(zhì)層與細胞壁逐漸分離 ④細胞膜、液泡膜結(jié)構(gòu)明顯 ⑤原生質(zhì)層與細胞壁之間是蔗糖溶液 A．①③ B．①③④ C．②③ D．①③⑤ 答案：A 解析：因外界蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度，洋蔥表皮細胞將不斷失水，使得液泡變小，而細胞液中色素不能隨水透過原生質(zhì)層，因此顏色加深。由于液泡和原生質(zhì)層的不斷收縮，可見③現(xiàn)象出現(xiàn)。顯微鏡下既看不清膜結(jié)構(gòu)又辨不清蔗糖的存在。 7．細菌很難生存在蜂蜜中，這是因為：(　　) A．蜂蜜中含有天然的抗生素 B．蜂蜜中含有溶菌酶 C．蜂蜜中含有限制性內(nèi)切酶 D．蜂蜜中含糖量高，可導(dǎo)致細菌細胞失水死亡 答案：D 解析：蜂蜜中有大量糖，可使細菌滲透失水死亡。 8．在培養(yǎng)玉米的溶液中加某種負離子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉米根細胞在吸收該種負離子的同時，對氯離子的吸收減少了，但對鉀離子的吸收沒有受影響，最可能的原因是(　　) A．該種負離子妨礙了ATP的形成 B．該種負離子抑制了主動運輸 C．該種負離子抑制了呼吸作用 D．該種負離子和氯離子的載體相同 答案：D 解析：知識依據(jù)是礦質(zhì)離子的吸收方式為主動運輸，需載體和能量，因只抑制了氯離子的吸收，而對鉀沒影響，故選D。 9．用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞，觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。據(jù)此，下列表述中不正確的是(　　) A．該細胞不可能是根尖分生區(qū)的細胞 B．AB段表明細胞液濃度在逐漸增大 C．BC段表明該細胞開始因失水過多而逐漸死亡 D．用一定濃度的尿素溶液代替乙二醇溶液，也可以得到類似的結(jié)果 答案：C 解析：乙二醇透過原生質(zhì)層，因此可使細胞發(fā)生先質(zhì)壁分離后自動復(fù)原的現(xiàn)象，蔗糖不能透過原生質(zhì)層，只使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，圖中AB段表示滲透失水，細胞液濃度逐漸增大，BC段是質(zhì)壁分離復(fù)原階段；根尖分生區(qū)細胞不發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；尿素也可透過原生質(zhì)層。 10．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖示是(　　) 答案：C 解析：發(fā)生質(zhì)壁分離后，由于失水，液泡內(nèi)溶液顏色加深，但細胞質(zhì)是無色的。細胞核不能位于液泡中。 11．(xx重慶卷)下圖為某種植物幼苗(大小、長勢相同)均分為甲、乙兩組后，在兩種不同濃度的KNO3溶液中培養(yǎng)時鮮重的變化情況(其他條件相同且不變)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．3h時，兩組幼苗均已出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，直接原因是蒸騰作用和根細胞失水 B．6h后，甲組幼苗因根系開始吸收K＋、NO，吸水能力增強，使鮮重逐漸提高 C．12h后，若繼續(xù)培養(yǎng)，甲組幼苗的鮮重可能超過處理前，乙組幼苗將死亡 D．實驗表明，該植物幼苗對水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程 答案：B 解析：由圖可知，在甲組條件下，植物細胞發(fā)生了質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。0～3h內(nèi)因滲透失水和蒸騰作用而出現(xiàn)萎蔫，當細胞液濃度高于外界KNO3溶液濃度時，植物細胞開始轉(zhuǎn)為吸水，但對K＋、NO經(jīng)主動運輸從實驗開始一直在進行。在乙組條件下，植物細胞因外界溶液濃度過高，過度失水而死亡，A、C兩項正確；植物吸水能力主要取決于根細胞細胞內(nèi)外溶液濃度差，故甲組幼苗6h后開始吸水，吸水能力逐漸減弱，B項錯誤；因為吸水和吸收礦質(zhì)元素不同步進行，故植物幼苗對水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個相對獨立的過程，D項正確。 12．下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是(　　) A．植物細胞積累K＋需消耗能量 B．細胞對離子的吸收具有選擇性 C．海水中的海藻細胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離 D．液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性 答案：D 解析：無機鹽離子進出細胞的方式主要是主動運輸，主動運輸需要載體和能量。載體屬于蛋白質(zhì)，起選擇作用；能量主要是通過有氧呼吸產(chǎn)生的。海藻細胞可以通過積累溶質(zhì)提高細胞液濃度，不至于造成質(zhì)壁分離。 13．觀察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞，發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小，說明(　　) A．細胞壁相當于一層半透膜 B．洋蔥表皮細胞是活的 C．此時蔗糖溶液濃度小于細胞液濃度 D．細胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水 答案：B 解析：本題考查與植物細胞的吸水和失水相關(guān)的探究實驗內(nèi)容。A錯誤：細胞壁為全透性的；B正確：水分子可以通過，而蔗糖分子卻不能通過，說明洋蔥表皮細胞是活的，因為活細胞的原生質(zhì)層才具有選擇透過性，死細胞的原生質(zhì)層為全透性；C錯誤：中央液泡逐漸變小，說明此時外界溶液的濃度大于細胞液的濃度；D錯誤：細胞壁的伸縮性較小，中央液泡失水是因為外界溶液的濃度大于細胞液濃度，水分的滲出大于滲入。 14．(xx孝感市高三統(tǒng)考)在下列四種結(jié)果的成因中，屬于植物細胞呼吸強度變化的是(　　) A．在白天和夜晚的相同時間內(nèi)，棉苗的吸水量有差異 B．在白天和夜晚的相同時間內(nèi)，棉苗對Ca2＋的吸收量有差異 C．在相同的時間內(nèi)，棉苗吸收K＋的量與吸收Ca2＋的量有差異 D．在相同的時間內(nèi)，棉苗吸收水的量與吸收Ca2＋的量有差異 答案：B 解析：棉苗對水分的吸收方式主要是滲透作用，不消耗能量，吸收量與呼吸強度無關(guān)。棉苗對礦質(zhì)離子的吸收方式是主動運輸，需要能量和載體。同樣條件下，對不同離子吸收量的不同與載體有關(guān)，與呼吸強度無關(guān)。不同時間段，對同一離子的吸收量不同，主要與呼吸強度有關(guān)。 15．(xx正定中學(xué)月考)將新鮮馬鈴薯切成5 cm粗細相同的長條，再將它們分別放在濃度不同的蔗糖溶液中，4 h后測量每條的長度，結(jié)果如圖所示。以下有關(guān)分析正確的是(　　) A．馬鈴薯細胞液的平均濃度約為25 gL－1 B．當溶液濃度為40 gL－1時，細胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離 C．在溶液濃度為30 gL－1～90 gL－1的范圍內(nèi)，細胞壁也有一定程度的收縮 D．在溶液濃度為50 gL－1時，細胞均因過度發(fā)生質(zhì)壁分離而死亡 答案：C 解析：根據(jù)植物細胞發(fā)生質(zhì)壁分離的條件，新鮮馬鈴薯條長度不變(保持5 cm)時，外液(蔗糖溶液)的濃度與細胞液濃度處于等滲狀態(tài)，在縱坐標5 cm處畫出一條橫線，與曲線交點處的橫坐標大約是30 gL－1；蔗糖溶液高于30 gL－1時，馬鈴薯細胞就會發(fā)生質(zhì)壁分離，馬鈴薯細胞不再失水皺縮的蔗糖溶液濃度大約在90 gL－1，所以細胞因過度發(fā)生質(zhì)壁分離而死亡的蔗糖溶液濃度是90 gL－1，細胞壁有一定的伸縮件。 16．成熟的植物細胞具有中央大液泡，可與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)進行滲透吸水或滲透失水。圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時間的關(guān)系，圖丙表示成熟植物細胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時細胞有活性)。請回答下列問題： (1)由圖甲漏斗液面上升可知，實驗初始時c兩側(cè)濃度大小是a________b。由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最終液面不再上升。當液面不再上升時，c兩側(cè)濃度大小是a________b。 (2)圖丙中相當于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是________(填序號)，結(jié)構(gòu)②當中充滿的液體是________。此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是________。 A．細胞液>外界溶液 B．細胞液<外界溶液 C．細胞液＝外界溶液 D．都有可能 (3)把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞浸入清水當中，發(fā)現(xiàn)細胞液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水，細胞能否無限吸水？________，原因是________________________________________________________________________。 (4)把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞浸入低濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現(xiàn)細胞液泡體積在增大。當液泡體積不再增大時，細胞液濃度是否一定和外界溶液濃度相等？________________。 答案：(1)小于　下降　小于 (2)③④⑤　外界溶液　D (3)不能　植物細胞具有細胞壁，可保護細胞由于過度吸水而脹破。 (4)不一定 解析：(1)考慮到漏斗內(nèi)液柱壓力的作用，當液面不再上升時，a側(cè)的濃度小于b側(cè)。(2)圖甲中c為半透膜，在圖丙中可將細胞膜③、液泡膜⑤和兩層膜之間的細胞質(zhì)④視作一層半透膜，結(jié)構(gòu)②當中充滿的液體是外界溶液；由于無法判斷圖丙的細胞是在吸水還是失水，因此，無法確定此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系。(3)對于植物細胞而言，由于細胞壁的存在，且細胞壁的彈性有限，因此，細胞不可能無限吸水，當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時，細胞將不再吸水。(4)液泡體積不再增大時，細胞液濃度不一定和外界溶液的濃度相等，原因與(3)小題相同。 17．下面是一組新鮮洋蔥表皮細胞進行的實驗處理和結(jié)果： 實驗分組 處理方法 實驗結(jié)果 第1組 ①將材料置于30%的蔗糖溶液中 ①發(fā)生質(zhì)壁分離 ②然后將材料移至蒸餾水中 ②發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 第2組 ③將材料置于60%的蔗糖溶液中 ③迅速發(fā)生質(zhì)壁分離 ④然后將材料移至蒸餾水中 ④不發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 第3組 ⑤將材料置于7%的尿素溶液中 ⑤開始發(fā)生質(zhì)壁分離，然后逐漸自動復(fù)原 第4組 ⑥將材料放入100 ℃熱水中3 min后取出重復(fù)第1組實驗 ⑥不發(fā)生質(zhì)壁分離 請分析回答： (1)洋蔥表皮細胞在第1、2、3組實驗中均發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和外在條件分別是：__________________________。 (2)比較第1組和第2組實驗結(jié)果的差異，說明：_______________。 (3)比較第1組和第3組實驗結(jié)果，出現(xiàn)實驗結(jié)果差異的原因是：_______________________________________________________________。 (4)比較第1組和第4組實驗結(jié)果，出現(xiàn)實驗結(jié)果差異的原因是：__________________。 答案：(1)具有選擇透過性的原生質(zhì)層，且原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁大；外界溶液濃度大于細胞液濃度 (2)外界溶液濃度過高，會使植物細胞快速發(fā)生質(zhì)壁分離，失水過多而死亡，不能夠再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 (3)尿素分子是小分子物質(zhì)，可通過選擇透過性膜進入細胞 (4)100 ℃已使細胞死亡，死亡的細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原 解析：質(zhì)壁分離過程中，30%蔗糖溶液為適宜濃度，若濃度過高，如60%的濃度則會使細胞過度失水而死亡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，加熱也會使細胞死亡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原。尿素是小分子物質(zhì)，開始時外界溶液濃度大于細胞液濃度，故發(fā)生質(zhì)壁分離，隨著尿素分子被吸收進入細胞，細胞液濃度大于外界溶液濃度時，質(zhì)壁分離自動復(fù)原。 1. (xx上海)相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)注培養(yǎng)基的滲透壓，這是因為動物細胞(　　) A．沒有細胞壁，對培養(yǎng)基的滲透壓更敏感 B．滲透壓遠高于細菌或植物細胞的滲透壓 C．沒有成熟大液泡，滲透壓調(diào)節(jié)能力差 D．生長緩慢，各生長階段對環(huán)境的滲透壓要求不同 答案：A 解析：本題考查滲透壓與滲透吸水、維持細胞形態(tài)和功能的內(nèi)在聯(lián)系等方面的知識。細胞內(nèi)外液的滲透壓之差是細胞吸水或失水的動力。動物細胞與植物細胞相比沒有細胞壁的保護，容易因過多吸水而漲破，A選項正確。 2．(天津高考)將紫色洋蔥鱗片葉表皮浸潤在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1 min后進行顯微觀察，結(jié)果見下圖。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中L是細胞壁，M是液泡，N是細胞質(zhì) B．將視野中的細胞浸潤在清水中，原生質(zhì)層會逐漸復(fù)原 C．實驗說明細胞膜與細胞壁在物質(zhì)透過性上存在顯著差異 D．洋蔥根尖分生區(qū)細胞不宜作為該實驗的實驗材料 答案：　A 解析：題圖為洋蔥表皮細胞在蔗糖溶液中發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，L應(yīng)為細胞壁，M為細胞液，N為外界溶液。將發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞放在清水中，外界溶液濃度小于細胞液濃度，細胞會吸水使原生質(zhì)體復(fù)原。實驗顯示，細胞壁的透過性大于細胞膜，導(dǎo)致細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。洋蔥根尖分生區(qū)細胞沒有大的液泡，所以不適宜用作質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗。 3．(新課標全國卷)撕取紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間，浸泡后的外表皮稱為乙組。然后，兩組外表皮都用濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液處理，一段時間后表皮細胞中的水分不再減少。此過程中甲、乙兩組細胞水分滲出量的大小，以及水分運出細胞的方式是(　　) A．甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，主動運輸 B．甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的高，主動運輸 C．甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的低，被動運輸 D．甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，被動運輸 答案：C 解析：本題考查物質(zhì)進出細胞的方式及植物細胞的吸水和失水實驗的相關(guān)知識，意在考查考生的知識遷移運用能力。在完全營養(yǎng)液中浸泡后的洋蔥外表皮細胞，其細胞液的濃度維持正常，在蒸餾水中浸泡相同時間的洋蔥外表皮細胞，其細胞液濃度降低。兩組外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液處理后，都會因外界溶液濃度大于細胞液濃度而失去水分，但因乙組外界溶液與細胞液的濃度差更大，故乙組失去水分的量多于甲組。水分通過細胞膜的方式為自由擴散，屬于被動運輸。