人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第四章 细胞的物质输入和输出综合与测试课后复习题

本章达标检测

(满分:100分;时间:45分钟)

一、选择题(每小题3分,共54分)

1.下列能发生质壁分离的细胞是(　　)

A.具有藻蓝素的蓝藻细胞

B.具有花青素的花瓣细胞

C.人的口腔上皮细胞

D.植物茎尖新生的幼茎细胞

2.蔗糖不能透过红细胞的细胞膜。将红细胞分别浸入高浓度的蔗糖溶液和蒸馏水中,一段时间后细胞形态发生的变化是(　　)

A.涨破、皱缩 B.皱缩、皱缩

C.皱缩、涨破 D.膨胀、膨胀

3.科学家将人成熟红细胞的细胞膜中的磷脂成分提取出来,并将其置于烧杯中的空气—水界面上,在一定温度条件下,该膜面积相当于原来细胞表面积的两倍。该膜在实验过程中磷脂分子的排列方式最可能是(　　)

4.如图是桑格和尼克森在1972年提出的关于生物膜分子结构的流动镶嵌模型示意图,下列相关叙述错误的是　(　　)

A.图中a与细胞识别有关,细胞的识别是信息传递的过程

B.图中c分子具有亲水的磷酸“头”部和疏水的脂肪酸“尾”部

C.d体现膜的结构具有不对称性

D.图中d的分布状态有两种:镶在表面或贯穿于整个磷脂双分子层

5.许多海藻细胞内的碘浓度比海水中的碘浓度高约200万倍,但海藻细胞仍能从海水中摄入碘。对于碘进入海藻细胞的这种方式,下列描述错误的是(　　)

A.需要消耗能量

B.逆浓度梯度进行

C.需要载体蛋白

D.运输量与外界碘浓度呈正比关系

6.如图为细胞膜亚显微结构示意图,a和b为物质运输方式,下列叙述错误的是(　　)

A.Ⅰ侧为膜外,所以b过程表示物质运出细胞

B.细胞间的识别与①有密切的关系

C.适当升高温度将加快②和③的流动速度

D.b过程不需要能量,a过程未体现膜的选择透过性

7.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是(　　)

A.与白色花瓣相比,红色花瓣有利于实验现象的观察

B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在有利于实验现象的观察

C.紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度相同

D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察

8.下列有关细胞吸水和失水的叙述,正确的是(　　)

A.可以用口腔上皮细胞来观察质壁分离

B.当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,哺乳动物的红细胞失水皱缩

C.当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时,洋葱鳞片叶的表皮细胞吸水涨破

D.细胞吸水和失水是水分子顺浓度梯度跨膜运输的结果

9.在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　)

A.由观察甲到观察乙需将5倍目镜更换为10倍目镜

B.甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生

C.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低

D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外

10.在“观察紫色洋葱外表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时,将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了如图曲线(细胞的初始大小相对值记为1)。下列叙述正确的是(　　)

A.a~b段,细胞失水死亡

B.c~d段,细胞吸水能力增大

C.d~e段,细胞液浓度等于外界溶液浓度

D.e时液泡的颜色比a时浅

11.受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用,用于摄取特殊的生物大分子。其过程如图所示,有关叙述不正确的是(　　)

A.该过程以膜的流动性为基础

B.该过程通过膜上的受体进行识别作用

C.该过程不需要消耗能量

D.该过程不能体现细胞膜的选择透过性

12.图1中a、b、c为不同浓度的同种溶液,图2是一段时间后装置1与装置2的液面高度变化曲线,a、b起始液面高度均为H。则图1中a、b、c浓度的关系是(　　)

A.c>a>b B.c>b>a

C.b>a>c D.a>b>c

13.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的原理而制备的人工膜(双层脂分子的球形结构),用脂质体包裹一定浓度的溶液后将其转移至蒸馏水中,脂质体膨胀破裂需要较长时间。科学家把从红细胞膜上提取并纯化的CHIP28(一种蛋白质)嵌入脂质体后,重复上述操作发现脂质体快速膨胀破裂。下列叙述不合理的是(　　)

A.脂质体与细胞膜的亲水结构均位于内侧

B.水分子进入脂质体(无CHIP28)的方式属于自由扩散

C.CHIP28能协助水分子通过脂质体

D.水分子进入红细胞可能存在两种方式

14.将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随着水温的升高,水的颜色逐渐变红。其原因是(　　)

A.细胞壁在加热时破裂

B.水温升高,色素的溶解度加大

C.加热使细胞膜等生物膜失去了选择透过性

D.加热使水中的化学物质发生了反应

15.跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为物质跨膜运输几种方式的示意图,以下叙述正确的是(　　)

A.A、B两种物质通常是A运动、B静止

B.甘油分子的跨膜运输方式与乙物质相同

C.肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的方式同丙物质

D.甲物质跨膜运输的速度受载体数目制约,但不消耗能量

16.图中曲线a、b表示物质跨膜运输的方式,据图分析下列表述不正确的是(　　)

A.脂溶性小分子物质通过方式a运输

B.葡萄糖进入人红细胞的方式为b

C.方式b的最大转运速率与载体蛋白的数量有关

D.抑制线粒体的功能对方式b的转运速率一定有影响

17.某生物实验小组的同学用形态和生理状况相似的某植物叶片下表皮细胞为材料,进行了一系列实验,实验过程中相关细胞都保持生理活性,结果如表所示。下列分析错误的是(　　)

A.实验过程中水分子通过自由扩散的方式进出细胞

B.随着蔗糖溶液浓度的升高,实验后表皮细胞的长度逐渐变小

C.c组细胞的吸水量小于b组

D.实验后,f组表皮细胞细胞液的渗透压小于d组

18.如图为生物膜与人工脂双层膜对多种物质的透性值,下列选项中不正确的是(　　)

A.K+透过生物膜的速度比Cl-快

B.K+透过人工膜的速度与Na+相同

C.CO2通过生物膜的方式是自由扩散

D.Na+通过人工膜的方式是协助扩散

二、非选择题(共46分)

19.(20分)如图为物质出入细胞膜的示意图,请据图回答:

(1)在a~e的五种过程中,代表被动运输的是　　　　　　,转运速率仅受膜两侧浓度差限制的是　　　　。 

(2)可能代表氧气转运过程的是图中编号　　　　;植物的根从土壤溶液中吸收离子的过程是图中编号　　　　　　　。 

(3)除图中所示物质出入细胞的方式外,吞噬细胞吞噬抗原是通过　　　　的方式完成的,消化酶等分泌蛋白的分泌是通过　　　　的方式完成的,上述两个过程　　　　　(填“需要”或“不需要”)消耗能量。 

20.(26分)某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度,实验步骤和结果如下:

实验步骤:

①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液。

②取12支干燥洁净的带塞试管,分成甲、乙两组,每组试管依次编为1~6号。向甲、乙两组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液4 mL,迅速塞紧试管,备用。

③取大小相似、生长状况相同的黑藻叶片60片,随机均分为6组,分别加入甲组的6支试管中,并塞紧试管。放置20 min,并多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲烯蓝粉末(忽略对蔗糖浓度的影响),充分摇匀。

④将乙组蔗糖溶液摇匀,用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液,插入乙组相同编号试管内的溶液中部,从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如图)。观察蓝色小滴的升降情况,并做好记录。

实验结果:

请回答下列问题:

(1)步骤②中,装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是　。 

(2)乙组试管1、2、3中蓝色小滴均下降,原因是甲组1、2、3试管中黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,细胞吸水,导致甲组1、2、3试管中蔗糖溶液浓度上升,蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度,其中下降最慢的是试管　　　　　中的蓝色小滴。 

(3)取出甲组6支试管中的黑藻叶片进行显微观察,可发现试管　　　　中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。 

(4)根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于　　　　　　　之间。若要使估测结果更准确,则实验思路是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

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一、选择题

1.B　蓝藻细胞属于原核细胞,具有细胞壁,但不具有原生质层,不能发生质壁分离,A不符合题意;具有花青素的花瓣细胞是成熟的植物细胞,具有细胞壁及原生质层,能够发生质壁分离,B符合题意;人的口腔上皮细胞没有细胞壁和液泡,不能发生质壁分离,C不符合题意;植物茎尖新生的幼茎细胞没有成熟的大液泡,不能发生质壁分离,D不符合题意。

2.C　蔗糖不能透过红细胞的细胞膜,将红细胞浸入高浓度的蔗糖溶液中,由于细胞质浓度小于蔗糖溶液浓度,一段时间后红细胞失水皱缩;将红细胞浸入蒸馏水中,由于红细胞没有细胞壁的保护,一段时间后红细胞吸水涨破,C正确。

3.C　把人成熟红细胞的细胞膜中的磷脂成分提取出来,置于烧杯中的空气—水界面上,在一定温度条件下,该膜面积相当于原来细胞表面积的两倍,可以判断出细胞膜中有两层磷脂分子。磷脂分子“头”部亲水、“尾”部疏水,当把磷脂铺在空气—水界面上时,磷脂分子“头”部朝向水面,“尾”部朝向空气,且只能单层排列,C符合题意。

4.D　图中a是糖蛋白,分布在细胞膜外侧,与细胞识别有关,能进行细胞间的信息传递,A正确。图中c是磷脂分子,具有亲水的磷酸“头”部和疏水的脂肪酸“尾”部,B正确。图中d是蛋白质,蛋白质在细胞膜中的分布有镶、嵌入和贯穿等形式,体现了膜结构的不对称性,C正确,D错误。

5.D　由题干内容可知,海水中的碘进入海藻细胞是逆浓度梯度进行的,这种运输方式为主动运输,主动运输需要消耗能量,且需要载体蛋白,运输量不与外界碘浓度呈正比关系,D错误。

6.D　根据题图可知①是糖蛋白,②是蛋白质,③是磷脂双分子层。根据糖蛋白的位置可知Ⅰ侧为细胞膜的外侧,Ⅱ侧为膜的内侧,所以b过程表示物质运出细胞,A正确。①是糖蛋白,具有细胞识别、保护和润滑作用,B正确。温度适当升高能提高分子的运动速率,所以适当升高温度将加快②和③的流动速度,C正确。图中b过程属于自由扩散,不需要载体,不消耗能量;a 过程属于主动运输,需要载体,需要能量,能体现细胞膜的选择透过性,D错误。

7.C　红色花瓣细胞的液泡呈红色,比白色花瓣更便于观察质壁分离现象,A正确;黑藻叶片的叶肉细胞中液泡无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,B正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度可能不同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验,不同细胞的细胞液与外界溶液的浓度差可能不同,故观察到的质壁分离程度可能不同,C错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。

8.D　口腔上皮细胞没有细胞壁,不能发生质壁分离,A错误;当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,哺乳动物的红细胞会吸水膨胀,B错误;植物细胞有细胞壁保护,不会吸水涨破,C错误;水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差,当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞失水,当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,细胞吸水,水分子进出细胞为自由扩散,细胞吸水和失水都是水分子顺浓度梯度跨膜运输的结果,D正确。

9.B　由题图可知,乙的放大倍数和甲相同,故由甲到乙放大倍数不变,目镜不需更换,A错误;在细胞发生质壁分离和复原的过程中,甲(刚开始发生质壁分离)、乙(已明显发生质壁分离)、丙(发生质壁分离后复原)可在同一个细胞内依次发生,B正确;与甲相比,乙所示细胞由于失水而细胞液浓度较高,C错误;由乙转变为丙的过程中,细胞发生质壁分离复原,细胞吸水,但仍有水分子从胞内扩散到胞外,只是进细胞的水分子多于出细胞的水分子,D错误。

10.D　分析题图可知,c点后,细胞能发生质壁分离复原,说明a~b段细胞没有失水过多而死亡,A错误;c~d段,细胞大小相对值逐渐增加,细胞吸水,发生质壁分离复原,细胞吸水能力逐渐减小,B错误;d~e段,细胞大小相对值大于1且逐渐增大,说明细胞吸水,故细胞液浓度大于外界溶液浓度,C错误;e时细胞大小相对值大于1,说明细胞吸水变大,e时液泡内细胞液浓度比a时小,液泡的颜色比a时浅,D正确。

11.C　胞吞作用有细胞膜的凹陷,以膜的流动性为基础,A正确;图示过程通过膜上的受体进行识别作用,B正确;胞吞过程需要消耗能量,C错误;胞吞作用依赖于膜的流动性,不能体现细胞膜的选择透过性,D正确。

12.A　分析图2可知a、b的液面高度都逐渐减小,说明a、b中的水分子进入c中的速度大于c中的水分子进入a、b中的速度,说明a、b的浓度都低于c 的浓度;a与b相比,b液面高度下降的速度更快,液面下降的更多,水分子由b进入c的速度大于由a进入c的速度,综合可知,a的浓度大于b的浓度,因此a、b、c的浓度关系是c>a>b。

13.A　由题干信息可知,脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的原理而制备的人工膜,在水中时,磷脂分子的疏水端排列在脂质体的内部,亲水端排列在脂质体的外部, A错误。当无CHIP28时,脂质体膨胀破裂需要较长时间,证明水分子可以进入脂质体,此时水分子进入脂质体的方式为自由扩散;CHIP28为一种蛋白质,当在脂质体上嵌入CHIP28后,脂质体快速膨胀破裂,证明在载体蛋白的协助下,水分子可以快速进入脂质体,此时水分子进入脂质体的方式为协助扩散,B、C、D正确。

14.C　因为生物膜的选择透过性,活细胞液泡中的色素无法扩散到细胞外,加热后生物膜失去选择透过性,液泡中的色素扩散到细胞外,C符合题意。

15.C　分析图示可知,A是磷脂双分子层,B是蛋白质分子,构成细胞膜的磷脂双分子层和大部分蛋白质都是可以运动的;甲物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,不需要载体和能量,属于自由扩散;乙物质从高浓度一侧向低浓度一侧运输,需要载体的协助,不消耗能量,属于协助扩散;丙物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输,需要载体的协助,同时需要消耗能量,属于主动运输。甘油分子的跨膜运输方式为自由扩散,与甲物质相同;肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的方式为主动运输,与丙物质相同。

16.D　根据题意和图示分析可知,方式a只与被转运分子的浓度有关,且转运速率与浓度呈正相关,则方式a为自由扩散;方式b除与被转运分子的浓度相关外,还可能与载体数量有关,方式b为协助扩散或主动运输,其中协助扩散不需要能量。脂溶性小分子通过方式a自由扩散运输,A正确;葡萄糖进入人红细胞的方式是协助扩散,可用方式b表示,B正确;方式b是协助扩散或主动运输,其最大转运速率与载体蛋白数量有关,C正确;抑制线粒体的功能会影响能量的供应,方式b是协助扩散或主动运输,因此可能会影响方式b,D错误。

17.D　水分子的运输方式是自由扩散,不需要载体,不消耗能量,A正确;据表格数据可知,随着蔗糖溶液浓度的升高,实验前细胞长度/实验后细胞长度的值逐渐增大,即实验后表皮细胞的长度逐渐变小,B正确;由b、c两组实验前细胞长度/实验后细胞长度的值小于1可知,b、c两组细胞均吸水变长,且0.80<0.90,则c组细胞吸水量小于b组,C正确;实验后,f组失去的水分比d组多,则f组表皮细胞细胞液的渗透压大于 d 组,D错误。

18.D　观察纵坐标可知,K+透过生物膜的速度比Cl-快,A正确;观察横坐标可知,K+透过人工膜的速度与Na+相同,B正确;甘油、CO2、O2等物质透过生物膜的方式是自由扩散,C正确;人工膜不含蛋白质,仅由脂质分子构成,而协助扩散需要载体,所以Na+通过人工膜的方式不是协助扩散,可能是自由扩散,D错误。

二、非选择题

19.答案　(1)b、c、d　b　(2)b　a　(3)胞吞　胞吐　需要

解析　题图中,A表示蛋白质,B表示磷脂双分子层,C表示糖蛋白(膜外侧);a、e代表主动运输,需要载体和能量,其中a表示进细胞,e表示出细胞;b运输方向是从高浓度一侧到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散;c、d运输方向是从高浓度一侧到低浓度一侧,需要载体,不需要能量,表示协助扩散。(1)被动运输包括自由扩散和协助扩散,故b、c、d表示被动运输。转运速率仅受膜两侧浓度差限制的是b自由扩散。(2)氧气进入细胞的方式为自由扩散,可用b表示。植物的根从土壤溶液中吸收离子的方式为主动运输,需要载体和能量,可用图中编号a表示。(3)大分子物质进出细胞的方式为胞吞、胞吐,依赖细胞膜的流动性。吞噬细胞吞噬抗原的方式为胞吞,消化酶等分泌蛋白的分泌是通过胞吐的方式完成的,胞吞和胞吐均需要消耗能量。

20.答案　(1)防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液的浓度发生改变　(2)3

(3) 6　(4)0.15~0.20 mol/L　在0.15~0.20 mol/L之间缩小浓度梯度,继续进行上述实验,蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度相当

解析　(1)为保证实验结果是在预设的蔗糖浓度下产生的,需要防止因水分蒸发而导致蔗糖溶液的浓度发生改变,因此试管要及时塞紧。(2)黑藻叶片的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度时,蔗糖溶液的浓度越大,细胞吸水越少,试管中蔗糖溶液浓度上升越小,小液滴下降越慢,所以下降最慢的是试管3中的蓝色小滴。(3)蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度时,蔗糖溶液浓度越大,细胞失水越多,原生质体的体积越小,叶绿体越密集,因此试管6中的黑藻叶片细胞内叶绿体分布最密集。(4)细胞液浓度介于使细胞吸水的最大蔗糖溶液浓度和使细胞失水的最小蔗糖溶液浓度之间,即在0.15~0.20 mol/L之间;要使估测结果更准确,应该在0.15~0.20 mol/L之间缩小浓度梯度,继续进行题述实验,蓝色小滴不移动时试管中的蔗糖溶液浓度与黑藻叶片细胞液浓度大约相等。