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3.3物质通过多种方式出入细胞—高一生物学浙科版（2019）必修一随堂测试
一、单选题
1．将新鲜的洋葱鳞片叶外表皮浸润在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到洋葱鳞片叶外表皮细胞此时发生了质壁分离，质壁分离是指( )
A.细胞膜与细胞壁分离 B.细胞膜与细胞质分离
C.原生质层与细胞壁分离 D.细胞质与细胞壁分离
2．将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放置于清水中，发生的变化是( )
A.细胞吸水直至涨破 B.液泡的颜色逐渐变浅
C.细胞液浓度逐渐变大 D.细胞体积明显增大
3．人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液高20倍，还能从血液中吸收碘。碘进入人体甲状腺滤泡上皮细胞的跨膜运输方式为( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.被动运输 D.主动运输
4．农业生产中适时、适量施肥是使作物增产的重要措施。根吸收K+的相对速率与土壤中O2含量的关系如表所示，且与细胞膜上的转运蛋白的数量有关。根毛细胞吸收K+的运输方式是( )
土壤中O2含量/% 细胞呼吸相对速率 K+吸收的相对速率
2.7 44 22
12.2 78 96
20.8 100 100
43.4 106 107
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞
5．某同学用30%的蔗糖溶液来处理生物细胞，在操作步骤都正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象。对此合理的解释可能是( )
①实验材料是根尖分生区细胞
②实验材料是动物细胞
③实验材料是死细胞
④实验材料是去除了细胞壁的植物细胞
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
6．植物根的成熟区在大量吸水时，比较下图中①、②、③三个部位的细胞液浓度，正确的是( )
A.①﹥②﹥③ B.③﹥②﹥① C.①﹥③﹥② D.②﹥③﹥①
7．人的红细胞中K+浓度比血浆高30倍，红细胞吸收K+的方式是( )
A.胞吞 B.自由扩散(简单扩散)
C.协助扩散(易化扩散) D.主动运输
8．在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述错误的是( )
A.第一次观察时容易看到紫色大液泡
B.第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处
C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体,以免污染镜头
D.第一次显微观察步骤不可以省略
9．液泡膜上存在转运H+的两种蛋白质，分别是H+转运焦磷酸酶和Na+/H+逆向转运蛋白，两种蛋白转运H+的过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
B.Na+通过Na+/H+逆向转运蛋白的跨膜运输方式属于协助扩散
C.Na+/H+逆向转运蛋白的存在有利于调节植物细胞内的酸碱度
D.加入H+转运焦磷酸酶抑制剂会使Na+通过Na+/H+逆向转运蛋白的运输速率变慢
10．脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定的促进作用。科学家人工合成了一种分子A，将之嵌入到细胞膜后，它可以转运脯氨酸进出细胞(图中①)；细胞膜上原本存在的脯氨酸转运蛋白也能转运脯氨酸(图中②)；脯氨酸还能通过磷脂分子的间隙穿过膜(图中③)。下列说法错误的是( )
A.②过程中脯氨酸转运蛋白的空间结构可能发生变化
B.①过程实质上是一种类似于自由扩散的运输方式
C.水分子可通过与③过程相同的方式进行跨膜运输
D.上述机制可能被应用于依赖脯氨酸的癌症的治疗中
11．如图甲、乙所示是渗透作用装置，其中半透膜为膀胱膜（蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过）。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示；一段时间达到平衡后，甲、乙装置中漏斗的液面上升高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则下列判断错误的是( )
A.若h1>h2，MA=MB，则MaB.若Ma=Mb>MA>MB，则h1M2
C.若MAD.一段时间后，A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等
12．如图为某同学进行“观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，高倍镜下观察到处于质壁分离状态的图像。下列叙述错误的是( )
A.①表示细胞壁，③处充满着外界溶液
B.细胞发生质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐降低
C.与细胞未发生质壁分离时相比，②的体积较小，颜色较深
D.若将该洋葱表皮置于与②处溶液浓度相等的溶液中，液泡中会有水分子运动到细胞外
13．如图是物质跨膜运输三种方式的示意图，据图分析错误的是( )
A.脂溶性物质易透过细胞膜，是因为组成细胞膜的主要成分有磷脂分子
B.经研究某动物会将体内多余的盐分通过方式①排出体外，说明其运输方式为被动运输
C.葡萄糖是细胞内主要的能源物质，进入细胞只能通过方式③
D.对某动物的心脏施加某种毒素后，对Ca2+的吸收明显减少，但不影响对K+和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌细胞上转运Ca2+载体蛋白的活性
14．下列有关物质跨膜运输的叙述，错误的是( )
A.载体蛋白分为转运蛋白和通道蛋白两种类型
B.一种物质可能存在两种跨膜运输方式
C.通道蛋白介导的水分子的协助扩散速率比自由扩散的快
D.通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过
15．如图为三种不同状态的植物细胞，下列说法正确的是( )
A.若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，则a所处的溶液浓度最大
B.同一细胞在经历a→b→c的变化过程中，细胞液的浓度越来越高，细胞吸水能力越来越强
C.若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，则c细胞液的初始浓度最大
D.图中所示的实验材料选自植物的分生组织
二、多选题
16．某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验（如图所示）。下列有关说法正确的是( )
A.若该细胞置于高浓度KNO3溶液中，一定能观察到质壁分离后自动复原
B.若该细胞正在失水，则细胞的吸水能力逐渐增强
C.若该细胞置于滴有少量红墨水的质量浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，则b处为绿色，a处为红色
D.若该细胞刚好处于平衡状态，则a、c溶液的浓度基本相等
17．在保证细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图所示。若将处于b浓度的溶液中的萝卜条移入a浓度的溶液中，可能出现的现象是( )
A.萝卜条的质量将会减少
B.萝卜细胞液浓度将会降低
C.当达到渗透平衡时水分子不会进出细胞
D.溶液中蔗糖对水的吸引力会减弱
三、读图填空题
18．细胞是开放的生命系统，可通过不同运输方式与外界环境发生物质交换。回答下表中相关问题：
物质运输类型 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐
物质运输方向 顺浓度梯度 （1）_____ 逆浓度梯度
需要载体蛋白情况 不需要载体蛋白 需要载体蛋白 （2）_____
消耗能量情况 （3）_____ 消耗能量
具体实例 O2、CO2进出肺泡上皮细胞 （4）葡萄糖进入人体_____ （5）小肠上皮细胞吸收_____ 吞噬细胞吞噬病原体 （6）_____（举出一实例即可）
19．分析下列资料，回答问题。
资料一：如图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图，图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量，也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答问题：
（1）Na+从肠腔进入小肠上皮细胞和葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的跨膜运输方式______（填“相同”或“不同”）；在上述过程中，当Na+和葡萄糖充足时，二者的运输速率与相应载体蛋白的数量呈______（填“正相关”或“负相关”）。
（2）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是______，是否需要ATP提供能量？______（填是或否）。
（3）实验：对蟾蜂的离体心脏施加某种毒素后Ca+的吸收明显减少，但对其他离子或分子的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上______的活性。参与Ca+主动运输的载体蛋白一种能______的酶，ATP水解后释放的磷酸基团与______结合，这一过程伴随着能量转移，被称为______，这一过程导致其______发生变化，使Ca+的______转向外侧，将Ca+释放到膜外。蛋白质是生命活动的主要承担者，有多种功能，此过程中这种载体蛋白体现了蛋白质具有______功能：
（4）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的物质（离子、分子）不论其大小如何，都很难通过脂质体。缬氨霉素是一种化学本质为十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高的运输速率，由此可以得出（写出一个即可）：______。
20．如图中，甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题（甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，使漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为质量分数为30%的蔗糖溶液）
（1）典型的渗透装置必须具备两个条件：________（指明在甲图中的相应部位）、________。
（2）甲图中的③相当于丙图中的______，它与丙图中相应结构的区别是______。
（3）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是___________。
参考答案
1．答案：C
2．答案：B
解析：A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，A错误；
B、将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，细胞吸水，液泡的颜色逐渐变浅，B正确；
C、将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中，细胞吸水，细胞液的浓度变小，C错误；
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有细胞壁，质壁分离复原时细胞的体积变化不大，D错误。
故选B。
3．答案：D
解析：人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的浓度比血液中高20倍，因此血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞是由低浓度向高浓度一侧运输，属于主动运输。
故选：D。
4．答案：C
解析：据表格信息可知，该运输方式与土壤中的O2含量有关，说明根毛细胞吸收K+需要消耗能量，且与细胞膜上的转运蛋白的数量有关，说明需要转运蛋白协助，据此推测，根毛细胞吸收K+的运输方式是主动运输。
故选：C。
5．答案：D
解析：①根尖分生区细胞属于未成熟的植物细胞，没有大液泡，①正确；②动物细胞没有细胞壁，放在高浓度的外界溶液中不能发生质壁分离，②正确；③死细胞的原生质层失去选择透过性不能发生质壁分离，③正确；④质壁分离中质是原生质层，壁是细胞壁，则去除细胞壁的植物细胞不能发生质壁分离，④正确。故选D。
6．答案：A
解析：植物根的成熟区在大量吸水时，根毛区的细胞细胞液浓度大于外界土壤溶液的浓度，相邻的皮层细胞要从根毛细胞渗透吸水，因此皮层细胞细胞液的浓度大于根毛细胞，维管束鞘细胞从皮层细胞吸水，因此维管束鞘细胞的细胞液浓度大于皮层细胞的细胞液浓度，这样就可以将水分吸收到导管，随着导管向上运输，即A正确，BCD错误。故选A。
7．答案：B
8．答案：C
解析：A、第一次观察的是初始状态下的植物细胞，容易看到紫色大液泡，A正确； B、第二次观察的是发生质壁分离的植物细胞，质壁分离首先发生在细胞的角隅处，B正确； C、吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞完全浸在液体中，C错误； D、第一次显微观察实验前、初始状态下的植物细胞，在实验中起到对照的作用，该步骤不可以省略，D正确。
故选：C。
9．答案：B
解析：A、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输需要消耗水解无机焦磷酸释放的能量,运输方式是主动运输,A正确;B、Na+通过Na+/H+逆向转运蛋白的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,B错误;C、Na+/H+逆向转运蛋白的存在可以将液泡中多余的H+排出,有利于调节细胞内的酸碱度,C正确;D、加入H+转运焦磷酸酶抑制剂后,H+从细胞质基质进入液泡中受阻,H+顺浓度梯度产生的势能减小,降低Na+/H+逆向转运蛋白的运输速率,D正确。故选B。
10．答案：B
解析：②过程转运脯氨酸的方式为协助扩散，其中②脯氨酸转运蛋白与脯氨酸的结合过程中，其空间结构可能发生变化；A相当于载体蛋白，①过程实质上是一种类似于协助扩散的运输方式；水分子可通过③过程，即自由扩散的方式进行跨膜运输；题中显示，脯氨酸对许多癌细胞的形成和分裂都有一定的促进作用，图中展示的是脯氨酸进出细胞的方式，根据该机理设法调节脯氨酸的转运过程，进而对癌变进行调节，据此可准测该项机制可能被应用于依赖脯氨酸的癌症的治疗中；故选B。
11．答案：A
解析：A、若h1＞h2，说明甲吸收水分多于乙，而MA=MB，则说明Ma＞Mb，A错误；
B、若Ma=Mb＞MA＞MB，则甲吸收的水分少于乙，所以h1＜h2，M1＞M2，B正确；
C、若MAD、一段时间后，当液面不再升高时，水分的进出达到动态平衡，则A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等，D正确。
故选A。
12．答案：B
解析：A、①表示细胞壁，细胞壁具有全透性，因此③处充满着外界溶液，A正确；
B、细胞发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度不断增大，细胞的吸水力逐渐增强，B错误；
C、与细胞未发生质壁分离时相比，该细胞失去了液泡中的水，②的体积较小，颜色较深，C正确；
D、若将该洋葱表皮置于与②处溶液浓度相等的溶液中，液泡中会有水分子运动到细胞外，进入细胞的水分子等于出细胞的水分子，D正确。
故选B。
13．答案：C
解析：A、根据“相似相溶”原理可知，脂溶性物质易透过细胞膜，是因为组成细胞膜的主要成分有磷脂分子，A正确； B、表示高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量，表示协助扩散，B正确； C、葡萄糖分子进入红细胞，是通过①协助扩散，C错误； D、对某动物的心脏施加某种毒素后，对Ca2+的吸收明显减少，但不影响对K+和葡萄糖的吸收，原因可能是毒素抑制了心肌细胞上转运Ca2+载体蛋白的活性，D正确。
故选：C。
14．答案：A
解析：A、膜转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，A错误；
B、一种物质可能存在两种跨膜运输方式，如葡萄糖进入红细胞为协助扩散，进入小肠上皮细胞为主动运输，B正确；
C、由于通道蛋白的协助，水分子的协助扩散速率比自由扩散快，C正确；
D、载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷适宜的分子或离子通过，D正确。
15．答案：B
解析：若三个图为同一细胞在不同浓度的外界溶液中的最终状态，因c失水最多，则c所处的溶液浓度最大，A错误；同一细胞在经历a→b→c的变化过程中，细胞失水越来越多，细胞液的浓度越来越高，细胞吸水能力越来越强，B正确；若三个图为不同细胞在同一外界溶液下的最终状态，因a失水最少，则a细胞液的初始浓度最大，C错误；植物分生组织细胞无大液泡，而题图中各细胞具有大液泡，因此题图所示的实验材料不是选自植物的分生组织，D错误。
16．答案：BCD
解析：高浓度KNO3溶液可能导致细胞死亡，不一定能观察到质壁分离后自动复原，A错误；若该细胞正在失水，则细胞液浓度升高，吸水能力逐渐增加，B正确；红墨水可以通过细胞壁，但不能通过细胞膜，故a处为红色；b处为细胞质，含有叶绿体，故为绿色，C正确；若该细胞刚好处于平衡状态，水分子进出细胞的速率相等，则a、b、c三种溶液的浓度基本相等，D正确。
17．答案：B
解析：A、据图分析可知，在b浓度时细胞失水，细胞液浓度增大，转移至a浓度溶液中，由于a浓度小于b浓度，所以细胞会从外界溶液吸收水分，导致萝卜条的质量增大，A错误； B、由于萝卜细胞吸收了水分，导致细胞液浓度降低，B正确； C、当达到渗透平衡时，水分子仍在进出细胞，只是进出达到了动态平衡，C错误； D、处于b溶液中的萝卜条移入a浓度的溶液后，由于溶液中的水分进入了萝卜细胞，所以蔗糖溶液的浓度升高，吸水能力增强，D错误。
故选：B。
18．答案：（1）顺浓度梯度
（2）不需载体蛋白
（3）不消耗能量
（4）红细胞
（5）葡萄糖、氨基酸等
（6）胰岛B细胞分泌胰岛素、神经元分泌神经递质等
解析：（1）协助扩散和自由扩散都属于被动运输，是顺浓度梯度进行的。
（2）胞吞和胞吐依赖于细胞膜的流动性，不需要载体蛋白。
（3）被动运输不消耗能量。
（4）葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。
（5）小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等为主动运输，需要能量。
（6）胰岛B细胞分泌胰岛素、神经元分泌神经递质等过程为胞吐。
19．答案：（1）相同；正相关
（2）主动运输；否
（3）转运Ca2+载体；催化ATP水解；载体蛋白；载体蛋白的磷酸化；空间结构；结合位点；催化、运输
（4）缬氨霉素是一种转运钾离子的转运蛋白：转运蛋白具有特异性
解析：
（1）据图可知，Na+从肠腔进入小肠上皮细胞为顺浓度梯度的协助扩散，葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液也是顺浓度梯度的协助扩散，因此二者的运输方式相同。钠离子和葡萄糖运输均需要载体蛋白，当底物充足时，载体蛋白数量越多，运输越快，呈正相关。
（2）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞为逆浓度梯度运输，需要载体蛋白，需要Na+电化学梯度驱动，为主动运输，但不需要ATP直接提供能量。
（3）对蟾蜂的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少，但对其他离子或分子的吸收不受影响，说明细胞的能量供应不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白的活性。参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，ATP水解后释放的磷酸基团与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量转移，被称为载体蛋白的磷酸化，这一过程导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向外侧，将Ca2+释放到膜外。
（4）所有带电荷的物质（离子、分子）不论其大小如何，都很难通过脂质体。说明所有带电荷的物质（离子、分子）需要通过膜上的蛋白运输才能进行跨膜运输。缬氨霉素是一种化学本质为十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的脂双层内，可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，说明缬氨霉素是一种运输钾离子的转运蛋白，转运蛋白的运输具有特异性，因此不能运输钾离子。
20．答案：（1）③半透膜；膜两侧溶液具有浓度差
（2）原生质层；④甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性
（3）土壤溶液浓度大于根毛细胞液的浓度，根毛细胞无法吸水，植物失水，出现萎蔫现象
解析：（1）典型的渗透装置必须具备两个条件：一个是半透膜，即甲图中的③，二是半透膜两侧存在浓度差，即①②之间存在浓度差。
（2）丙图中④为原生质层，包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质，可看成是半透膜，甲图中的③相当于丙图中的④，即原生质层；④与丙图中半透膜的区别是原生质层④具有生物活性，而图示渗透装置中的半透膜为物理膜，不具有生物活性。
（3）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，这是由于土壤中盐分过高，使土壤溶液浓度高于根毛细胞细胞液浓度，因而根毛细胞无法吸水，反而失水，导致萎蔫现象。

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