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当堂达标检测题

第16课时　章末复习

一、对相近易混淆概念理解辨析

1.扩散作用和渗透作用的关系

物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用；渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。

二者的关系可用右图表示。

2．半透膜、选择透过性膜

(1)区别

①半透膜是无生物活性的物理性膜，即指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。

②选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。

(2)共性：都允许水分子等自由通过，而不允许大分子物质通过。

(3)联系：选择透过性膜相当于半透膜。

3．原生质层、原生质体

(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成，不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。

(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，常作为植物细胞融合的材料。

训练1　若下图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是         (　　)

A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水

C．当溶液浓度A>B时，细胞发生渗透失水，当溶液浓度B>A时，细胞发生渗透吸水

D．当溶液浓度A＝B时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用

二、物质跨膜运输

1．物质出入细胞方式的判断

2．影响物质跨膜运输速率的因素

(1)物质浓度(在一定浓度范围内)

(2)O2浓度

(3)温度

温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率。低温会使物质运输速率下降。

3．膜的特点的实验验证

(1)膜的流动性(结构特点)的实验验证：荧光标记膜蛋白，观察其分布。

(2)膜的选择透过性(功能特征)的验证：液体培养法。

训练2　科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是                     

(　　)

A．自由扩散   B．主动运输   C．协助扩散   D．胞吐

1．物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图为几种物质跨膜运输方式的示意图，请判断有关叙述中不正确的是                                            (　　)

A．组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的

B．葡萄糖进入红细胞以图中甲物质跨膜运输方式进行

C．丙物质跨膜运输方式对于维持活细胞正常的生命活动具有重要意义

D．胆固醇跨膜运输以甲的方式进行是因为A物质的缘故

2．下列有关细胞物质运输的叙述正确的是                                  (　　)

A．甘油、氧气、二氧化碳等物质出入细胞的方式是渗透作用

B．红细胞吸收胆固醇与吸收葡萄糖的相同点是需要载体蛋白协助

C．腺细胞合成的酶排出细胞的过程中，需要消耗能量，但不需要载体

D．小肠绒毛上皮细胞易吸收葡萄糖，却难吸收相对分子量比葡萄糖小的木糖，原因是木糖的浓度太低

3．下图X、Y、Z是细胞中的三种化合物，X为细胞生命活动所需要的主要能源物质，Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列有关说法正确的是                          (　　)

A．如果X被人的红细胞吸收，不需要消耗ATP

B．维生素D可优先通过细胞膜扩散到细胞内部与Y有关

C．细胞膜会被蛋白酶分解，说明组成细胞膜的物质中有Z

D．构成细胞膜的Y可以运动，而Z是静止的

4．以小麦为材料所进行的实验，下列有关叙述正确的是(多选)                (　　)

A．利用小麦根毛细胞进行质壁分离实验，若细胞无色透明，可缩小光圈或换平面反光镜

B．取菠菜叶片进行叶绿体观察，必须先制成切片方可观察

C．用小麦根尖成熟区表皮细胞进行“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验时，可见甲基绿使RNA呈现绿色，吡罗红使DNA呈现红色

D．将发芽的种子研磨液置于试管中，加入斐林试剂，试管内立即呈现砖红色沉淀，说明发芽的小麦种子中含有还原糖

5．将5块去皮的、并切成形状、体积相同的马铃薯条，分别放在不同浓度的蔗糖溶液中，放置一段相同的时间后，测定5条马铃薯条的长度并作图。下图能代表实验结果的是(纵坐标表示马铃薯条的长度)                                                      （   ）

6．下列有关物质通过细胞膜的说法正确的是        (　　)

A．分泌蛋白的分泌需要能量但不需要细胞膜上的载体蛋白

B．小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞

C．葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞

D．当植物细胞液浓度高于细胞外液浓度时会发生质壁分离

7.将洋葱表皮细胞分别放在0.3 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的KNO3溶液和清水中，其原生质体积随时间推移而变化的曲线(如图)分别是                                                                                                                                             (　　)

A．a、b、c                 B．b、c、a 

C．c、b、a                 D．b、a、c

8.如图为一渗透作用装置，半透膜小袋内充满30%的蔗糖溶液。用不同表面积的半透膜小袋实验，开始一段时间，玻璃管内液面高度变化的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)                                                                                                                                                                                      (　　)

9.在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中O2相对含量变化对K＋吸收速率的影响。实验结果如图所示，分析并回答下列问题。

(1)黄瓜幼苗根系细胞吸收K＋的方式是________，图中ab段为此提供的依据是________________________________，表明该过程需要________。曲线bc段限制K＋吸收速率的内在因素是__________________________________。

(2)植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10～40°C范围内的温度变化对黄瓜幼苗K＋吸收速率的影响。预测K＋吸收速率变化的趋势是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

10．为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。

材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。

(要求：答题时对NaCl溶液的具体配制，待观察装片的具体制作不作要求。)

(1)实验思路：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。

答案  训练

1．D　[解题关键是成熟的植物细胞失水或吸水的条件以及水分通过半透膜的特点。原生质层两侧溶液浓度相等时，并非不发生渗透作用，而是水分自由进出，水分的进出达到动态平衡。]

2．B　[分析跨膜运输的方式，主要应从影响跨膜运输的因素入手，尤其从载体蛋白和能量两方面考虑。曲线①说明运输速度与物质的量浓度呈正相关，不受其他因素的限制，应为自由扩散。因为氧气浓度的高低影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，而主动运输需要消耗能量，曲线③说明运输速度与氧气浓度无关，说明这种方式不是主动运输，而是一种被动运输方式(自由扩散或协助扩散)。曲线②在一定浓度范围内随物质的量浓度升高运输速度加快，当达到一定程度后，由于受到载体数量的限制，运输速度不再增加，而保持稳定，说明这种运输需要载体，不是自由扩散，可能是协助扩散或主动运输。曲线④说明运输速度与氧气浓度有关，说明这个过程是需要能量的，只能是主动运输。经综合分析，运输物质X的方式是主动运输。]

课后作业

1．B

2．C　[甘油、氧气、二氧化碳等物质出入细胞的方式是自由扩散；红细胞吸收脂溶性小分子的方式是自由扩散，不需载体；腺细胞合成的酶经胞吐作用排出，不需载体，但消耗能量；小肠绒毛上皮细胞难以吸收木糖，原因是细胞膜上缺少相应的载体。]

3．A　[由题干分析可知，X为葡萄糖，Y为蛋白质，Z为磷脂，维生素D为脂溶性小分子，可优先通过细胞膜与Z有关；细胞膜被蛋白酶分解，说明膜中含有Y；构成细胞膜的Y、Z都可运动。]

4．AB　[甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色；斐林试剂鉴定还原性糖，必须水浴加热，才会出现砖红色沉淀。]

5．D　[相同的细胞，置于不同浓度的高浓度溶液中，溶液浓度越高，细胞失水越多。]

6．A　[分泌蛋白的分泌是胞吐，需要能量但不需要载体蛋白。小分子物质和离子进入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。葡萄糖进入人的红细胞是协助扩散。当细胞外液浓度高于细胞液浓度时，植物细胞会发生质壁分离。]

7．C　[洋葱表皮细胞放入清水中会吸水膨胀，符合a曲线；放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中会质壁分离，符合c曲线；放入KNO3溶液中先质壁分离，由于细胞膜会主动吸收K＋和NO，故当细胞液浓度大于外界水溶液浓度时细胞会吸水，质壁分离自动复原，符合b曲线。]

8．B　[读懂横坐标的含义是解题的关键。横坐标表示半透膜的面积，即用一组不同表面积的透析袋做相同的实验。相同时间后，观察并记录玻璃管内液面高度变化情况。当半透膜内、外因浓度差产生的渗透压＝玻璃管内、外因液面高度差产生的压力时，液面不再上升，即达到平衡。半透膜的表面积越大，说明两点：①透析袋的体积越大，内容物(30%的蔗糖溶液)越多，则吸收的水分越多；②单位时间内进出的水分子数目越多。可见，无论从吸水量上还是吸水速率上，半透膜表面积与其吸水多少呈正相关。]

9．(1)主动运输　K＋的吸收速率随O2相对含量的增加而增加　能量　根部细胞膜上运输K＋的载体数量  (2)10°C到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低

解析　正确识别题图是解题的关键。植物细胞对K＋的吸收是一个需要载体协助、消耗能量的主动运输过程。影响能量产生的因素均可影响K＋的吸收，如氧分压、温度等。当氧分压较低、产生能量较少时，能量是限制吸收K＋的因素。当氧分压较高，产生能量较多时，细胞膜上的载体数量成为限制吸收K＋的因素。温度影响酶的活性，从而影响呼吸作用中能量的形成，进而影响K＋的吸收。在一定范围内，K＋吸收速率随温度的升高而升高；超过最适温度，则随温度的升高而降低。

10．(1)①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间。③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。  (2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响

解析　(1)由题意知，要研究兔红细胞在不同浓度的NaCl溶液中的形态变化，应先配制一系列浓度梯度的NaCl溶液，再用一系列浓度梯度的NaCl溶液分别处理兔红细胞稀释液，再在显微镜下观察红细胞形态的变化及数目。(2)表格中应有一系列浓度梯度的NaCl溶液，细胞的形态变化及数目、预期实验结果，原因分析等栏目设置，NaCl溶液浓度值可有不同，但需注意有梯度。