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第1节　被动运输
必备知识基础练
知识点1渗透现象及原理分析
1.（2分）图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是（　　）
A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
2．（2分）
透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现（　　）
A．透析袋胀大 B．试管内液体浓度减小
C．透析袋缩小 D．试管内液体浓度增大
知识点2水进出细胞的原理及实验探究
3.（2分）下列有关原生质层的叙述，错误的是（　　）
A．植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层
B．植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质
C．植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
4．（2分）在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验中，对紫色洋葱鳞片叶的外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理，下列有关叙述正确的是（　　）
A．第一次观察为低倍镜观察，后两次的为高倍镜观察
B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次处理滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离及复原
D．实验过程中，细胞中液泡体积的变化为先减小后逐渐增大
知识点3自由扩散和协助扩散
5.（2分）下列关于被动运输的叙述，错误的是（　　）
A．包括自由扩散和协助扩散
B．只能顺浓度梯度进行运输
C．都不需要转运蛋白
D．都不需要消耗能量
6．（2分）美国科学家阿格雷和麦金农分别研究发现了水通道蛋白和钾离子通道蛋白，因此共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是（　　）
A．磷脂双分子层内部是疏水的，故水分子都要通过水通道蛋白出入细胞
B．甘油和酒精的运输与依靠通道蛋白的运输方式不同，需要消耗能量
C．通道蛋白贯穿于细胞膜，分子或离子通过通道蛋白时需要与其结合
D．人的肾脏中肾小管细胞水通道蛋白发达，与水分的重吸收直接相关
　核心素养提升练
7．（3分）将甲、乙、丙三组来源于哺乳动物的红细胞置于一定的外界溶液中，一段时间后，三组细胞的生理状态如图所示，下列相关分析正确的是（　　）
A．若三组细胞来源于不同物种且外界溶液相同，则甲组细胞细胞质的浓度最高
B．若三组细胞来源于同一个体且外界溶液浓度不同，则乙组细胞细胞质与外界溶液的浓度差最大
C．水分子经被动运输的方式通过细胞膜，只有丙组细胞的水分子进出能达到平衡状态
D．若人体红细胞在一定浓度的葡萄糖溶液中发生丙→乙→丙的变化，该过程需要消耗能量
8．（3分）使用显微镜观察以下细胞，在一定条件下能看到明显质壁分离的一组是（　　）
①洋葱鳞茎内表皮细胞　②大豆叶的保卫细胞　③洋葱根尖成熟区细胞　④人的口腔上皮细胞　⑤根尖分生区细胞
A．①②⑤ B．②③④
C．①③⑤ D．①②③
9．（3分）图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是（　　）
A．这两种蛋白，只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B．协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D．红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
10．（3分）
将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞，放入加有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时叶肉细胞的生理过程，下列相关叙述正确的是（　　）
A．细胞可能正在吸水，恢复原状
B．在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同
C．此时图中的①为红色，②为绿色
D．图中②和③构成的结构称为原生质层
11．（3分）
如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线，图中a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列叙述正确的是（　　）
A．脂溶性小分子物质能通过方式a运输
B．与方式a有关的转运蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大运输速率与转运蛋白数量无关
D．方式a和b的运输速率均与膜内外物质的浓度差成正比
12．（3分）图甲是人的成熟红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（　　）
A．据图甲可知，用50 mmol·L－1 NaCl溶液处理人成熟红细胞后，再经离心处理可分离出细胞核
B．据图甲可知，若病人输液用到生理盐水，其最佳浓度约为150 mmol·L－1
C．分析图乙可知，A点时细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．分析图乙可知，B点时液泡体积和细胞液浓度均恢复到O点时的状态
13．（16分）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）该细胞可作为一个渗透系统是因为它的　　　　相当于一层半透膜。若图甲所示是该细胞放入含有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中所观察到的结果，则图中①②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溶液的初始浓度大小关系是　　　　。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是________________________________________________________________________。
B点时该细胞的细胞液浓度　　　　（填“大于”“等于”或“小于”）0 min时的初始细胞液浓度。
14．（11分）科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。请回答下列问题：
（1）细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在　　　　　　　　　　　　中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。
（2）从细胞膜的结构分析，由于　　　　　　　　　　　　　　　　，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是　　　　　　。
（3）哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。（要求：写出实验思路、预期实验结果）
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
易错辨析：“U”形管液面变化与渗透压的关系变化
15．（3分）
把体积与质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液用半透膜（允许水分子和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过）隔开（如图所示），最终甲、乙两侧液面的情况及浓度关系是（　　）
A．甲侧低于乙侧，且乙侧溶液浓度较高
B．甲侧高于乙侧，且乙侧溶液浓度较低
C．甲侧高于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等
D．甲侧低于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等第4章　细胞的物质输入和输出
第1节　被动运输
必备知识基础练
知识点1渗透现象及原理分析
1.（2分）图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述错误的是（　　）
A．图甲中③为半透膜，水分子能自由通过
B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高
答案：C
解析：在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力与渗透压达到平衡，此时漏斗内溶液②的浓度应比溶液①的浓度高。
2．（2分）
透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3%的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现（　　）
A．透析袋胀大 B．试管内液体浓度减小
C．透析袋缩小 D．试管内液体浓度增大
答案：A
解析：由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分增多，透析袋胀大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变。
知识点2水进出细胞的原理及实验探究
3.（2分）下列有关原生质层的叙述，错误的是（　　）
A．植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层
B．植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质
C．植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
答案：A
解析：植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体，A错误。
4．（2分）在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验中，对紫色洋葱鳞片叶的外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理，下列有关叙述正确的是（　　）
A．第一次观察为低倍镜观察，后两次的为高倍镜观察
B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次处理滴加的液体为质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离及复原
D．实验过程中，细胞中液泡体积的变化为先减小后逐渐增大
答案：D
解析：该实验只需低倍镜观察即可，A错误；该实验过程中，第一次滴加的是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，而第二次滴加的才是清水，B错误；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则观察效果不太明显，但依然会发生质壁分离和复原，C错误；实验过程中，细胞中液泡的体积随着质壁分离而减小，然后随着质壁分离复原而逐渐增大，D正确。
知识点3自由扩散和协助扩散
5.（2分）下列关于被动运输的叙述，错误的是（　　）
A．包括自由扩散和协助扩散
B．只能顺浓度梯度进行运输
C．都不需要转运蛋白
D．都不需要消耗能量
答案：C
解析：被动运输包括自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要转运蛋白，不需要消耗能量；协助扩散需要转运蛋白，不需要消耗能量，C错误。
6．（2分）美国科学家阿格雷和麦金农分别研究发现了水通道蛋白和钾离子通道蛋白，因此共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是（　　）
A．磷脂双分子层内部是疏水的，故水分子都要通过水通道蛋白出入细胞
B．甘油和酒精的运输与依靠通道蛋白的运输方式不同，需要消耗能量
C．通道蛋白贯穿于细胞膜，分子或离子通过通道蛋白时需要与其结合
D．人的肾脏中肾小管细胞水通道蛋白发达，与水分的重吸收直接相关
答案：D
解析：磷脂双分子层内部是疏水的，故水分子主要通过水通道蛋白出入细胞，也可通过自由扩散出入细胞，A错误；甘油和酒精的运输属于自由扩散，不需要消耗能量，B错误；分子或离子通过通道蛋白时不需要与其结合，C错误。
　核心素养提升练
7．（3分）将甲、乙、丙三组来源于哺乳动物的红细胞置于一定的外界溶液中，一段时间后，三组细胞的生理状态如图所示，下列相关分析正确的是（　　）
A．若三组细胞来源于不同物种且外界溶液相同，则甲组细胞细胞质的浓度最高
B．若三组细胞来源于同一个体且外界溶液浓度不同，则乙组细胞细胞质与外界溶液的浓度差最大
C．水分子经被动运输的方式通过细胞膜，只有丙组细胞的水分子进出能达到平衡状态
D．若人体红细胞在一定浓度的葡萄糖溶液中发生丙→乙→丙的变化，该过程需要消耗能量
答案：A
解析：三组细胞中，甲细胞吸水破裂，说明甲组细胞细胞质的浓度最高，A正确；据图只能判断丙组细胞细胞质与外界溶液浓度差最小，无法判断甲组、乙组细胞与外界溶液浓度差的大小，B错误；乙组细胞静置一段时间后，水分子进出也可能达到动态平衡（细胞仍保持生物活性），C错误；葡萄糖分子进入红细胞的方式为协助扩散，不需要消耗能量，D错误。
8．（3分）使用显微镜观察以下细胞，在一定条件下能看到明显质壁分离的一组是（　　）
①洋葱鳞茎内表皮细胞　②大豆叶的保卫细胞　③洋葱根尖成熟区细胞　④人的口腔上皮细胞　⑤根尖分生区细胞
A．①②⑤ B．②③④
C．①③⑤ D．①②③
答案：D
解析：洋葱鳞茎内表皮细胞能发生质壁分离，①正确；大豆叶的保卫细胞含有大液泡，能发生质壁分离，②正确；根尖成熟区细胞也含有大液泡，能发生质壁分离，③正确；人的口腔上皮细胞没有细胞壁，不能发生质壁分离，④错误；根尖分生区细胞没有大液泡，不会发生明显质壁分离，⑤错误。
9．（3分）图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种协助扩散方式，其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述正确的是（　　）
A．这两种蛋白，只有载体蛋白对运输的物质具有特异性
B．协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白不会发生构象改变
C．载体蛋白介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
D．红细胞吸收葡萄糖的方式可用图乙表示
答案：C
解析：通道蛋白也具有特异性，A错误；协助扩散时，不消耗能量，载体蛋白会发生构象改变，B错误；载体蛋白的数量会影响载体蛋白运输的速率，C正确；红细胞吸收葡萄糖需要借助载体蛋白，应该用图甲表示，D错误。
10．（3分）
将新鲜紫色洋葱绿色叶片的叶肉细胞，放入加有少量红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到其细胞状态如图所示。有关此时叶肉细胞的生理过程，下列相关叙述正确的是（　　）
A．细胞可能正在吸水，恢复原状
B．在该状态下的细胞，单位时间内进出的水分子数目相同
C．此时图中的①为红色，②为绿色
D．图中②和③构成的结构称为原生质层
答案：C
解析：将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，A错误；在图示状态下的细胞，可能继续失水，也可能达到渗透平衡，若继续失水，则单位时间内出细胞的水分子数多于进细胞的水分子数，B错误；蔗糖可以透过细胞壁，不能透过细胞膜，因此部位①是红色的；部位②是细胞膜以内，液泡膜以外的部分，细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过，但其中含有叶绿体，所以部位②是绿色的（植物叶片原来的颜色），C正确；原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，而图中②为细胞质，③为液泡，D错误。
11．（3分）
如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线，图中a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列叙述正确的是（　　）
A．脂溶性小分子物质能通过方式a运输
B．与方式a有关的转运蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大运输速率与转运蛋白数量无关
D．方式a和b的运输速率均与膜内外物质的浓度差成正比
答案：A
解析：由于题干中提到停止能量供应这一条件，分析坐标曲线可以得出，a表示自由扩散，b表示协助扩散。脂溶性小分子物质通过自由扩散（即方式a）运输，A正确；方式a与转运蛋白无关，只与膜内外物质的浓度差有关，B错误；方式b的最大运输速率与转运蛋白的数量有关，C错误；自由扩散（即方式a）的运输速率与膜内外物质的浓度差成正比，但协助扩散（即方式b）中转运蛋白达到饱和时，膜内外物质浓度差再增加，物质的运输速率也不再增加，D错误。
12．（3分）图甲是人的成熟红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（　　）
A．据图甲可知，用50 mmol·L－1 NaCl溶液处理人成熟红细胞后，再经离心处理可分离出细胞核
B．据图甲可知，若病人输液用到生理盐水，其最佳浓度约为150 mmol·L－1
C．分析图乙可知，A点时细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．分析图乙可知，B点时液泡体积和细胞液浓度均恢复到O点时的状态
答案：B
解析：人成熟的红细胞没有细胞核，离心后得不到细胞核，A错误；据图可知，图乙中植物细胞失水量先变大后变小，B点后细胞变为吸水，说明NaCl溶液中的钠离子和氯离子被吸收进入细胞，细胞液浓度比初始浓度（O点）增大，D错误。
13．（16分）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）该细胞可作为一个渗透系统是因为它的　　　　相当于一层半透膜。若图甲所示是该细胞放入含有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中所观察到的结果，则图中①②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溶液的初始浓度大小关系是　　　　。在M、N两种溶液中，该细胞所发生的不同现象是________________________________________________________________________。
B点时该细胞的细胞液浓度　　　　（填“大于”“等于”或“小于”）0 min时的初始细胞液浓度。
答案：（1）原生质层　红色　紫色　（2）如下图所示
（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
解析：（3）因在N溶液中，溶质微粒进入细胞发生了质壁分离的复原，故B点时该细胞的细胞液浓度大于0 min时的初始细胞液浓度。
14．（11分）科学家研究发现，细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。请回答下列问题：
（1）细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，核糖体上合成的肽链，需要在　　　　　　　　　　　　中加工和修饰后，再运输到细胞膜上。
（2）从细胞膜的结构分析，由于　　　　　　　　　　　　　　　　，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是　　　　　　。
（3）哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。（要求：写出实验思路、预期实验结果）
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：（1）内质网和高尔基体　（2）磷脂双分子层内部具有疏水性　协助扩散　（3）实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。预期实验结果：乙组吸水涨破所需时间较甲组短，说明推测正确
解析：（1）根据分泌蛋白的合成与分泌过程可知，核糖体合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工和修饰，才能成为成熟的蛋白质分泌到细胞外或运输到细胞膜上。（2）细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，其内部具有疏水性，所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。根据题意可知，水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液运输的，因此该运输方式为协助扩散。（3）根据题意可知，要验证哺乳动物成熟的红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破与水通道蛋白有关，则根据实验的单一变量原则和对照性原则，设计实验思路：将哺乳动物成熟的红细胞分成等量的两份，编号为甲组、乙组，将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水涨破所需的时间。若乙组吸水涨破所需时间较甲组短，说明推测正确。
易错辨析：“U”形管液面变化与渗透压的关系变化
15．（3分）
把体积与质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液用半透膜（允许水分子和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过）隔开（如图所示），最终甲、乙两侧液面的情况及浓度关系是（　　）
A．甲侧低于乙侧，且乙侧溶液浓度较高
B．甲侧高于乙侧，且乙侧溶液浓度较低
C．甲侧高于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等
D．甲侧低于乙侧，且甲、乙两侧溶液浓度相等
答案：A
解析：因为葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，所以在体积与质量分数相同的情况下，葡萄糖分子数目多于蔗糖分子数目，故开始时，水分子整体表现为由乙侧向甲侧流动，导致甲侧液面升高；一段时间后，由于葡萄糖能通过半透膜而蔗糖不能，乙侧溶液浓度逐渐增大，最终水分子整体表现为由甲侧向乙侧移动，乙侧液面高于甲侧液面，且乙侧溶液浓度高于甲侧。

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