物质跨膜运输的实例练习题

第4章细胞的物质输入和输出

第1节物质跨膜运输的实例

一、选择题

1.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验材料,是因为这样的细胞具有()

A.伸缩性很小的细胞壁

B.功能完善的细胞膜

C.能够流动的细胞质

D.大而醒目的液泡

解析:植物细胞质壁分离和复原的条件:植物细胞必须是活细胞;细胞液浓度与外界溶液的浓度必须有浓度差;植物细胞必须有大的液泡,最好细胞液中带有色素,这样便于观察。已经成熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。

答案:D

2.一个正在发生质壁分离复原的细胞,它的吸水能力、液泡逐渐()

A.减小、增大

B.增大、减小

C.不变、增大

D.等于0、减小

解析:一个正在发生质壁分离复原的细胞,其液泡吸水,细胞液浓度逐渐降低,其吸水能力逐渐减小,液泡逐渐增大。

答案:A

3.下列关于物质跨膜运输实例的说法中,不正确的是()

A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜

B.水分子进出细胞,取决于细胞内外溶液的浓度差

C.小分子物质都能通过细胞膜

D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程

解析:生物膜都是主要由脂质、蛋白质构成,都具有选择透过性。水分子可以自由通过;被选择的一些离子、小分子也可以通过;其他离子、小分子和大分子不能通过。细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程,水分子进出细胞,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。

答案:C

4.以紫色洋葱鳞片叶表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是()

A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小

B.滴加质量浓度为 g·mL-1的蔗糖溶液比质量浓度为 g·mL-1的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短

C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性

D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离

解析:发生渗透作用的两个基本条件:半透膜和其两侧溶液的浓度差,而且浓度差越大,渗透速度越快。高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度,能引起细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离。

答案:D

5.用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是()

A.将装片中的材料浸润在质量分数为8%的HCl溶液中,然后再观察质壁分离现象

B.在盖玻片一侧滴入解离液,细胞吸水膨胀但不会破裂

C.用适当高于细胞液浓度的硝酸钾溶液处理细胞后,能观察到细胞质壁分离及自动复原

D.当质壁分离不能复原时,细胞仍具有正常生理功能

解析:本题考查观察植物细胞质壁分离与复原实验的操作和结果。实验过程中不需要对装片用质量分数为8%的HCl溶液处理,A项错。用适当高于细胞液浓度的KNO3溶液处理时,能观察到细胞发生质壁分离,而且一段时间后会自动复原。当质壁分离不能复原时,说明细胞因过度失水而死亡。

答案:C

6.将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5 cm 的条,再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中,30 min和4 h后测量每一根的长度,结果如下图所示。下列结论错误的是()

马铃薯条细胞通过渗透作用吸水

马铃薯条细胞质壁分离逐渐复原

马铃薯条细胞质壁分离

马铃薯条细胞浸泡液浓度增加

解析:a马铃薯条长度持续增加,表明所用KNO3为低浓度溶液,为细胞通过渗透作用吸水所致。b、c、d马铃薯条30 min 时长度均变短,则表明所用KNO3为高浓度溶液,细胞通过渗透作用失水而发生了质壁分离。b马铃薯条4 h 后恢复原长,说明已发生质壁分离复原,这是由K+和N进入细胞内部使细胞液浓度增加造成的。c马铃薯条没有恢复到原长,说明仍处于质壁分离状态。d马铃薯条30 min 和4 h时长度没有再发生变化,可能的原因是外界溶液浓度过高,细胞过度失水而死亡,那么,其细胞浸泡液浓度不会增加。

答案:D

7.下图表示渗透作用装置图,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,其浓度分别用M A、M B、M a、M b表示,且M A>M B,M a=M b>M A。一段

时间达到平衡后,甲装置、乙装置液面上升的高度分别为h1、h2,a、b的浓度分别为M1、M2,则() >h2,M1

>h2,M1>M2M2

解析:考查渗透原理的知识。膀胱膜内装的是高浓度的蔗糖溶液,且乙装置中膜内外溶液的浓度差较大,故乙中液面会上升得更高。因乙中吸水更多,故一段时间后M2

答案:D

8.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c,已知它们的细胞液浓度是a>b>c,那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()

解析:细胞液的浓度高,则吸水能力就强,a细胞液浓度最高,c细胞液浓度最低,b细胞液浓度介于a、c 细胞液浓度之间。

答案:C

9.下图中甲是渗透装置示意图,乙、丙两曲线图的横坐标代表时间,下列叙述不正确的是()

A.半透膜内溶液a的浓度变化可用曲线丙表示

B.水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示

C.玻璃管内的液面高度变化可用曲线丙表示

D.半透膜内外溶液的浓度差的变化可用曲线乙表示

解析:由于半透膜内为质量分数为30%的淀粉溶液,膜外为蒸馏水,膜内浓度高于膜外浓度,水分子由膜外进入膜内,淀粉溶液浓度降低,可用曲线乙表示,A项错误。水分子进入半透膜内的速率由膜内外两侧溶液的浓度差决定。由于水分子不断进入半透膜内,两侧溶液的浓度差越来越小,水分子进入半透膜内的速率也逐渐下降,可用曲线乙表示,B、D两项正确。随着水分子的进入,玻璃管内的液面高度逐渐上升,可用曲线丙表示,C项正确。

答案:A

10.实验室现在有四瓶失去标签的蔗糖溶液(编号为A、B、C、D),已知四瓶蔗糖溶液的浓度都不同。现利用半透膜袋进行渗透实验,装置如下图,一段时间后半透膜袋①和③变得胀硬,半透膜袋②皱缩。四种蔗糖溶液中浓度最低的是()

A.蔗糖溶液A

B.蔗糖溶液B

C.蔗糖溶液C

D.蔗糖溶液D

解析:由题意知①和③吸水,说明A和C溶液浓度大于D溶液浓度;②皱缩,说明B溶液浓度小于D溶液浓度,所以溶液浓度最低的是B。

答案:B

11.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中,某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态。a、b表示该部位的溶液浓度,由此可推测()

A.可能a>b,细胞渗透吸水

B. a=b,渗透系统保持动态平衡

C. a

D.上述三种情况都有可能

解析:图中所示的状态为细胞发生了质壁分离,可能正处于质壁分离过程中,也可能已经达到渗透平衡,还可能正处于质壁分离后的复原过程中,因此,a>b,a=b或者a

答案:D

12.用相同数量的完全培养液,在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下,72小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化(表中数据为72小时后溶液中部分

)

K+Mg2+Ca2+Si

水稻105 117

番茄86 118

A.不同植物对矿质元素的需要量是不同的

B.与番茄相比,水稻对Si需要量大,对C需要量小

C.水稻和番茄对K+的需要量是不同的

D.植物对各种离子的吸收速率一样大

解析:据表可推出,水稻和番茄对同一元素(离子)的吸收量不同,A、C正确;经72小时后,培养水稻幼

苗的溶液中,Si浓度减少,C浓度增大,而培养番茄幼苗的溶液中两种离子的浓度变化则相反,故B正确;在一定时间内同一种植物对不同离子的吸收量不同,说明植物对各种离子的吸收速率不同。

答案:D

二、非选择题

13.下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,请回答下列问题。

(1)你认为他做该实验的目的是。

(2)B步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的大小以及的位置。

(3)请描述C步骤的操作方法:。

(4)某学生在F步骤观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是。

(5)通过实验发现,蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关的研究课题:。

解析:(1)由题图分析可知,该实验是教材中探究植物细胞的吸水和失水实验。(2)B步骤低倍镜下观察,目的主要是观察洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡大小、原生质层的位置。(3)步骤C是一种典型的引流法操作。(4)发现质壁分离不能复原,说明植物细胞可能已死亡,原生质层失去了选择透过性。(5)从蔗糖溶液浓度与质壁分离和复原的角度拟定实验课题,答案合理即可。

答案:(1)观察植物细胞的质壁分离与复原(或探究植物细胞在什么情况下会失水或吸水,或证明原生质层相当于一层半透膜等)

(2)(中央)液泡原生质层

(3)从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次

(4)质壁分离时间过长,细胞失水过多而死亡

(5)探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响

14.测定细胞液浓度的实验设计(分析原理,设计实验,获取结论)。

给你洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具,请你设计一个测定洋葱鳞片叶表皮细胞细胞液浓度的实验方法。

(1)原理:水分的作用。

(2)方法:

A.;

B.;

C.;

D.。

(3)结论:洋葱鳞片叶表皮细胞液浓度介于之间。

解析:实验的原理是渗透作用。设计的实验是质壁分离实验。实验的结果是观察初始分离和未分离两相邻溶液的浓度,即为该细胞液的浓度。

答案:(1)渗透

(2)A.配制一系列不同浓度的蔗糖溶液 B.制作一系列洋葱表皮细胞的临时装片 C.将上述装片中的材料分别浸润在上述溶液中 D.用显微镜逐个观察并记录相应的实验现象

(3)刚发生质壁分离和未发生质壁分离的两个相邻蔗糖溶液的浓度

15.用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如下图所示。请据图完成下列问题。

(1)原生质体体积在A→B段的变化说明在该段时间内水分从原生质体,细胞液浓度。

(2)在1 min后,处于2 mol/L蔗糖溶液中的细胞,其细胞液浓度将,此时,在细胞壁与原生质层之间充满了,要使该细胞复原,应将其置于中。

(3)在1 min后,处于2 mol/L乙二醇溶液中的细胞,其原生质体体积的变化是由于逐渐进入细胞内,引起细胞液浓度。

(4)并不是该植物的所有生活细胞均可发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有。

解析:一定浓度的蔗糖溶液和乙二醇溶液都可以使植物细胞发生质壁分离,当细胞液中的水分向外渗出后,细胞液的浓度升高,反之,则降低。乙二醇可以进入植物细胞,使植物细胞出现质壁分离复原。答案:(1)渗出变大

(2)不再变化 2 mol·L-1的蔗糖溶液清水

(3)乙二醇升高

(4)大型液泡