第7讲 物质跨膜运输的实例和方式
‖A级·基础练‖
一、选择题
1．(2024届明山区校级期末)下列有关渗透作用和细胞吸水与失水的叙述，正确的是( )
A．原生质层是指细胞膜、液泡膜和细胞质所共同构成的一个结构，相当于半透膜 B．半透膜和生物膜对物质的选择透过性原理是相同的
C．在U形管两侧装入等量不同浓度的蔗糖溶液，中间隔半透膜，渗透到平衡时，两侧溶液浓度是相等的
D．紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层
解析：选D 原生质层是指细胞膜及液泡膜和两者之间的细胞质，A错误；半透膜是通过膜上的小孔对物质进行选择，而生物膜是通过膜上的磷脂分子和蛋白质分子对物质进行选择，两者对物质的选择透过性原理是不同的，B错误；在U形管两侧装入等量不同浓度的蔗糖溶液，中间隔半透膜，渗透到平衡时，两侧溶液高度不同，两侧溶液浓度是不等的，C错误；紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层，D正确。
2．(2024届华阴市期末)将已发生质壁分离的细胞置于较低浓度的蔗糖溶液中，细胞吸水直到体积稳定下来，下列说法不准确的是( )
A．在此过程中，细胞液的浓度由大变小 B．通过此实验可以说明所观察的细胞是活细胞 C．稳定后细胞液浓度高于或等于外界溶液浓度 D．稳定后没有水分子进出细胞
解析：选D 由于细胞吸水，所以细胞液的浓度由大变小，A不符合题意；质壁分离的细胞能够复原，说明所观察的细胞是活细胞，B不符合题意；稳定后细胞液浓度不一定高于外界溶液浓度，也可能相等，C不符合题意；此时处于质壁分离复原平衡状态的细胞，水分子进出细胞处于动态平衡之中，D符合题意。
3．(2024届温县期中)如图为不同物质通过细胞膜进入细胞的方式示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．只有病菌进入细胞的方式与细胞膜的流动性有关 B．物质通过丙方式进入细胞不能体现细胞膜的选择透过性
C．无氧环境中，人成熟红细胞中甲、丙方式可正常进行，而乙方式不能发生 D．将活的动物细胞放置在与其细胞内液等渗的溶液中，仍有水分子进入细胞
解析：选D 不同物质进入细胞的方式都与细胞膜的流动性有关，A错误；物质通过丙方式进入细胞能体现细胞膜的选择透过性，B错误；无氧环境中，人成熟红细胞中能进行无氧呼吸，释放能量，所以甲、乙、丙方式可正常进行，C错误；将活的动物细胞放置在与其细胞内液等渗的溶液中，仍有水分子进出细胞，且保持动态平衡，D正确。
4．(2024届北京学业考试)如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )
A．甲＞乙＞丙 C．甲＞乙，且乙＜丙
B．甲＜乙＜丙 D．甲＜乙，且乙＞丙
解析：选B 水的运输方式是自由扩散，水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输，而水的浓度越高，则溶液中溶质的浓度就越低，所以综合分析，水运输的方向就是溶液中溶质的浓度越高，水分运输的就越多。由于甲→乙，所以甲＜乙；由于甲→丙，所以甲＜丙；由于乙→丙，所以乙＜丙。故甲＜乙＜丙。
5．(2024届凉山州模拟)由我国科学家研制成功的耐盐碱“海水稻”，依靠细胞膜和液泡膜上的Na/H反向转运蛋白将细胞质内的Na逆浓度梯度排出细胞或将Na区隔化于液泡中，减少Na对植物细胞的毒害。下列分析错误的是( )
A．Na的跨膜运输需要载体蛋白协助及消耗能量 B．将Na区隔化于液泡中会降低细胞的吸水能力 C．该转运蛋白的功能体现了生物膜的选择透过性 D．提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的抗盐性
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解析：选B Na的跨膜运输属于主动运输，需要载体蛋白协助，并消耗能量，A正确；将Na区隔化于液泡中，提高了细胞液的浓度，可以增强细胞的吸水能力，B错误；Na的跨膜运输属于主动运输，体现了液泡膜的选择透过性，C正确；由于该载体蛋白的作用，液泡内Na浓度增大，有利于吸水，从而提高植物的耐盐性，所以提高该转运蛋白基因的表达能提高植物的抗盐性，D正确。
6．(2024届杭州期中)将相同的植物根毛区细胞置于一定浓度的蔗糖溶液或KNO3溶液中后(溶液体积远大于细胞)，原生质体的体积随时间的变化如图所示(最终不再变化)，下列分析正确的是( )
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A．①是蔗糖溶液中的变化，②是KNO3溶液中的变化 B．原生质体最终体积b与溶液初始浓度无关 C．若用甘油溶液，体积变化可与①或②相似 D．①曲线中的细胞，a时刻细胞液浓度最大
解析：选C 由分析可知，①是KNO3溶液中的变化，②是蔗糖溶液中的变化，A错误；原生质体最终体积b与溶液初始浓度有关，B错误；若用甘油溶液，当溶液浓度过高时，体积变化可能与②相似，当甘油浓度相对较高时体积变化可能与①相似，C正确；①曲线中的细胞，a时刻之前的拐点时细胞液浓度最大，D错误。
二、非选择题
7．如图甲、乙、丙分别是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)。请回答下列问题：
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图________(填题图编号)所示现象，最终红细胞会________。
(2)若将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图________(填题图编号)所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况如图________(填题图编号)所示。然后将其放在清水中，则达到平衡时细胞内液渗透压________(填“大于”“小于”或“等于”)清水的渗透压。
(3)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________(填
“会涨破”或“不会涨破”)。
解析：(1)将人的成熟红细胞放入清水中，细胞吸水，如图甲所示。动物细胞无细胞壁，红细胞会因吸水过多而涨破。(2)将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示；此时将其放入清水中，细胞吸水，达到平衡时，水分子进出细胞的速率相等，此时细胞内外仍存在浓度差，细胞内液渗透压较高。(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，细胞体积会增大但不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。
答案：(1)甲 涨破 (2)丙 乙 大于 (3)不会涨破
8．(2024届烟台模拟)以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验，在显微镜下观察到图甲所示情况。请回答下列问题：
(1)该细胞作为一个渗透系统是由于它的____________相当于一层半透膜。如果该细胞是放入含有少量蓝墨水的0.3 g/mL蔗糖溶液中所观察到的结果，则图中①、②处的颜色分别为____________。
(2)若该细胞正在发生质壁分离的复原过程，请以坐标曲线的形式画出液泡体积大小随时间变化的情况。
(3)若将该细胞分别放置在M、N两种溶液中，对细胞的失水量进行测量和统计，得到图乙所示结果。M、N溶液的浓度大小关系是______________________。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是______________________________________________。n点时该细胞的细胞液浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)O点时的初始浓度。
解析：(1)渗透系统需要有半透膜，膜两侧有浓度差，植物细胞中原生质层相当于一层半透膜。图中①处是外界溶液，表现为蓝色，②是液泡，表现为紫色。(2)细胞正在发生质壁分离的复原过程，细胞吸水，液泡体积增大，但是由于细胞壁的存在，液泡体积不能无限增大，据此可画出坐标曲线图(见答案)。(3)将该细胞分别放置在M、N两种溶液中，对细胞的失水量进行测量和统计，得到图乙所示结果，M溶液中细胞失水快，所以M溶液的浓度大于N溶液的浓度。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原，n点时该细胞的细胞液浓度大于
O点时的初始浓度。
答案：(1)原生质层 蓝色、紫色 (2)如图
(3)M溶液的浓度大于N溶液的浓度 细胞在M溶液中只发生了质壁分离，而在N溶液中先发生了质壁分离，后发生了质壁分离的复原 大于
‖B级·提升练‖
一、选择题
1．(2024届齐齐哈尔期末)某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的KNO3溶液中发生了质壁分离和复原现象。有关推测错误的是( )
A．该植物的叶表皮细胞是具成熟液泡的活细胞 B．实验前叶表皮细胞液浓度低于KNO3溶液浓度 C．叶表皮细胞吸收溶液中的K只需要载体蛋白 D．K和水分子能自由通过叶表皮细胞的细胞壁
解析：选C 根据质壁分离现象发生的条件可知，该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞，A正确；将叶表皮细胞放到一定浓度的硝酸钾溶液中，外界溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水，会产生质壁分离，B正确；硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入细胞，需要载体和能量，C错误；细胞壁具有全透性，则K和水分子能自由通过叶表皮细胞的细胞壁，D正确。
2．(2024届揭阳期末)用打孔器制取土豆片并均分为9份，分别称重(W1)，并浸泡在一系列不同浓度的NaCl溶液中。一段时间后，将材料取出，用吸水纸吸干表面水分并分别称重(W2)。下列分析错误的是( )
A．W2－W1的大小与NaCl溶液的浓度呈负相关
B．NaCl溶液浓度为零的一组为空白对照组，土豆片的重量仍为W1 C．随着NaCl溶液浓度的增大，植物细胞失水的速率逐渐加快 D．W2－W1的数值为零时，NaCl溶液的浓度即为土豆细胞液的等渗浓度
解析：选B NaCl溶液的浓度越大，土豆片的失水量越大，W2－W1的值就越小，A正确；NaCl溶液浓度为零的一组为空白对照组，土豆片会吸水导致重量增大，即其重量大于W1，B错误；随着NaCl溶液浓度的增大，细胞液和NaCl溶液之间的浓度差增大，植物细胞失水的速率逐渐加快，C正确；W2－W1的数值为零时，表示土豆片吸水和失水达到动态平衡，NaCl溶液的浓度即为土豆细胞液的等渗浓度，D正确。
3．(2024届道里区校级期末)如图是在不同情况下成熟植物细胞液浓度随时间变化而变化的曲线。下列关于甲乙丙丁四图的叙述正确的是( )
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2024版高考生物一轮复习第2单元第7讲物质跨膜运输的实例和方式跟踪检测(含解析)
