27版53高中同步新教材生物必修1人教版练习册第4章第1节　被动运输

第4章细胞的物质输入和输出第1节

被动运输基础过关练题组一渗透作用1.[2026河北廊坊联考]某同学用透析袋(模拟半透膜)做渗透实验,单糖可通过,二糖不可通过。将透析袋

内装入一定浓度的蔗糖溶液,置于蒸馏水中,一段时间后观察现象。下列叙述错误的是

()A.透析袋允许水分子、单糖通过,不允许蔗糖分子通过,体现半透性B.透析袋体积不再变化时,透析袋内外溶液浓度相等C.若将蒸馏水换成等物质的量浓度的蔗糖溶液,透析袋体积基本不变D.若在透析袋中再加入少量蔗糖酶(催化蔗糖水解为单糖),透析袋体积先增大后减小

B

解析透析袋体积不再变化时,水分子进出达到动态平衡,但由于袋内蔗糖无法外渗,袋内溶液浓度仍

大于袋外(蒸馏水)浓度,B错误。加入蔗糖酶后,蔗糖被水解为葡萄糖和果糖(均可通过半透膜),袋内溶

质总量增加,更多水分子渗透进入透析袋→随着单糖外渗,袋内溶液浓度降低,水分子随之外渗,即透析

袋体积先增大后减小,D正确。2.[易错题][2026四川成都月考]将家兔的成熟红细胞平均分为a、b、c三组,分别置于不同浓度的氯化

钠溶液中,一段时间后观察到的细胞形态如下图。下列叙述错误的是

()

A.红细胞膜相当于半透膜B.三组氯化钠溶液初始浓度大小关系为c>a>bC.若将b组细胞换成大肠杆菌,则会涨破D.b组细胞吸水能力小于c组细胞

C

解析细胞膜作为细胞的边界,能够控制物质进出细胞,相当于半透膜,A正确。题图细胞形态初始浓度关系图a正常细胞质浓度=氯化钠溶液浓度图b吸水膨胀细胞质浓度>氯化钠溶液浓度图c失水皱缩细胞质浓度<氯化钠溶液浓度分析可知,三组氯化钠溶液初始浓度大小关系为c>a>b,B正确。大肠杆菌有细胞壁,能起到保护和支持

的作用,若将b组细胞换成大肠杆菌,不会涨破,C错误。细胞失去水分越多,细胞质浓度越大,细胞吸水能

力越强,c组细胞吸水能力大于b组细胞,D正确。题组二植物细胞的吸水和失水3.[2026广东汕头期中]下图是显微镜下观察到的处于质壁分离状态的某植物细胞图像。下列说法错误

的是

()A.可以直接在低倍显微镜下观察图示实验现象B.图中细胞此时的细胞液浓度可能大于③处溶液的浓度C.细胞处于图示状态的原因之一是②的伸缩性大于①的伸缩性D.图中细胞失水主要是指水经过细胞膜出细胞

D

解析

关键信息选项判断探究植物细胞的吸水和失水实验中不需要借助高

倍显微镜可以直接在低倍显微镜下观察题图所示实验现象,

A(√)题图所示细胞可能正处于质壁分离过程中,可能处

于质壁分离复原过程中,也可能达到渗透平衡状态若图示细胞处于质壁分离复原过程中,则细胞液浓

度>③处溶液浓度,B(√)质壁分离的内因是原生质层(②)的伸缩性大于细胞壁(①)的伸缩性,C正确;成熟植物细胞中,水分子进

出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡,D错误。4.[易错题][2026江苏连云港期中]某实验小组进行“细胞的质壁分离及复原”实验,图1为实验操作步

骤,图2为观察到的某个细胞。下列叙述正确的是

()

A.该实验可用黑藻叶片是因为黑藻叶肉细胞含有绿色的液泡B.观察④和观察②形成对照,观察⑥和观察④形成对照C.步骤④中可观察到液泡体积变小,是因为水分子只能从液泡流向细胞外D.若图2为步骤④视野下观察到的,则A、B处的溶液浓度不同

B

解析观察细胞的质壁分离及复原时,选用黑藻叶片是因为其叶片小而薄,且细胞内含有绿色的较大的

叶绿体,可使原生质层呈现绿色,A错误。图1中,②④对照,观察细胞质壁分离现象;④⑥对照,观察细胞

质壁分离复原现象,B正确。步骤④中液泡体积变小是因为水分子的外流速率大于内流速率,C错误。

图2中A处为外界溶液、B处为液泡中的细胞液,步骤④视野下细胞发生渗透失水而质壁分离,A、B处

的溶液浓度可能相同(细胞达到渗透平衡),D错误。易错分析探究植物细胞吸水和失水实验的易错点(1)使用低倍显微镜观察,不需要换用高倍显微镜。(2)单独观察处于质壁分离状态的静态细胞图,不能判断细胞是正在发生质壁分离,还是正在发生质壁

分离复原,还是正处于渗透平衡状态。(3)细胞质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越强;质

壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。(4)细胞质壁分离与复原过程中,水分子的移动是双向的,整体表现为出细胞的水分子多或进细胞的水

分子多。5.[2026江西南昌月考]质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节

过程。下列叙述错误的是

()A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液可能使植物细胞发生质壁分离后自动复原C.质壁分离复原过程中,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色变浅,吸水能力减小D.1mol/L的NaCl溶液与1mol/L的蔗糖溶液的渗透吸水能力相同

D

解析施肥过多使土壤溶液浓度升高,导致植物细胞失水发生质壁分离,严重时引起“烧苗”,A正确。

乙二醇可透过原生质层扩散进入液泡,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸

水,质壁分离的细胞发生自动复原,B正确。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离复原过程中,细胞吸

水,液泡变大,紫色变浅,随吸水增多,细胞吸水能力逐渐减小,C正确。溶液渗透压的大小取决于单位体

积溶液中溶质微粒的数目,1mol/L的NaCl溶液中含有钠离子和氯离子,其渗透压高于1mol/L的蔗糖溶

液,因此两者的渗透吸水能力不同,D错误。6.某兴趣小组进行植物细胞质壁分离及复原实验,在不同浓度的蔗糖溶液处理下,质壁分离到最大程度

时原生质体(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、细胞核和细胞

质)的长度与细胞长度的比值(R)的平均值绘制成的曲线如图。下列分析错误的是

()A.与原生质体相比,细胞长度的变化幅度相对较小B.0.1g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生质壁分离C.R越小,细胞达到质壁分离最大程度所需的时间越短D.0.5g/mL蔗糖溶液中,细胞质壁分离及复原的效果最好

D

解析

关键信息选项判断植物细胞长度的变化主要取决于细胞壁,细胞壁的伸缩性小于原生质层与原生质体相比,细胞长度的变化幅度相对较小,A(√)题图信息:0.1g/mL蔗糖溶液中,R接近1.00.1g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生质壁分离,B(√)外界溶液浓度过高会导致细胞失水死亡0.5g/mL蔗糖溶液浓度过高,细胞可能失水过多而死亡,导致质壁分离后无法发生质壁分离复原,D(✕)R越小→原生质体收缩程度越大→外界溶液浓度越高→细胞失水速度越快→细胞达到质壁分离最大程

度所需的时间越短,C正确。7.某兴趣小组用一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别处理相同生理状况的某种植物的根部细胞,用显微镜

观察不同浓度蔗糖溶液中根部细胞质壁分离的情况,实验结果如下表所示。据此分析回答下列问题:蔗糖溶液

(g/mL)abcdefgh实验结果-----++++++注:“-”表示未发生质壁分离,“+”表示有质壁分离,“+”越多表示分离程度越高。(1)该植物根部细胞的细胞液浓度约为________g/mL。(2)满足该植物生长需求的土壤相对含水量应_______(填“大于”“小于”或“等于”)刚好使根部

细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量。(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水。细胞

能否无限吸水?________,原因是_________________________________________________。(4)用黑藻叶肉细胞进行质壁分离实验时,叶绿体的存在是否会干扰实验现象的观察?_______,原因是

_____________________________________________________________________。

叶绿体存在于细胞质中,使得原本无色透明的细胞质呈绿色,有助于实验现象的观察不会

植物的细胞壁伸缩性小,可避免细胞由于过度吸水而涨破

不能

大于

e~f

解析

(1)由题表实验结果可知,e浓度溶液中细胞未发生质壁分离,而相邻的f浓度溶液中细胞发生质壁

分离,则该植物根部细胞的细胞液浓度介于e浓度和f浓度之间。(2)植株需要从土壤中吸收水分,满足该

植物生长需求的土壤相对含水量应大于刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量。题组三被动运输8.[2026浙江舟山期中]图甲、图乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的物质跨膜运输,下列叙述错

误的是

()

A.图甲、图乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散B.图甲所示载体蛋白转运分子或离子时发生的形状改变是可逆的C.载体蛋白和通道蛋白可控制特定物质跨膜运输,体现了生物膜的结构特性D.水分子既可以通过图乙方式运输,也可以通过自由扩散运输,但前者速率更快

C

解析为了能够重复使用,载体蛋白在完成一次转运后,其构象会恢复到初始状态,B正确;载体蛋白和

通道蛋白控制特定物质跨膜运输,体现了生物膜的功能特性——选择透过性,C错误。9.[2026安徽合肥月考]AQP1是红细胞膜上的一种通道蛋白,它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细

胞外渗透压的变化。AQP1及它的同系物能够让水自由通过。下列说法正确的是

()A.水分子通过AQP1运输时不需要与AQP1结合B.当机体缺氧时,细胞膜上AQP1运输水分子的速率会明显降低C.AQP1首先是在内质网上附着的核糖体上合成的,再运输到高尔基体加工D.若抑制AQP1的活性,成熟红细胞在蒸馏水中破裂的时间会缩短

A

解析

关键信息选项判断AQP1是通道蛋白通道蛋白运输分子或者离子时不需要与之结合,A(√)水分子通过AQP1的运输是被动运输被动运输过程不消耗能量(氧气影响呼吸作用进而影响能量供应),B(✕)AQP1是膜上蛋白质膜蛋白首先在游离核糖体上合成,再依次运输到内质网、高尔基体进行加工,C(✕)AQP1可以使红细胞快速膨胀和收缩若抑制AQP1的活性,水分子通过通道蛋白进出红细胞的速度减慢,在蒸馏水(低渗溶液)中,红细胞吸水破裂的时间延长,D(✕)归纳总结

通道蛋白与载体蛋白的异同第1节

被动运输能力提升练题组一渗透装置的分析1.[易错题][2026山东泰安期末]如图为渗透作用实验装置,a、b、c代表不同浓度的蔗糖溶液(蔗糖不能

透过半透膜),开始时如图1,一段时间后漏斗管内的液面不再发生变化,结果如图2,h1、h2表示漏斗管内

外液面的高度差。下列说法错误的是

()A.开始时,三种溶液浓度关系:b>c>aB.b、c液面上升过程中,液面上升速度不断降低C.稳定后,三种溶液浓度关系:b=c=aD.稳定后,仍有水分子通过半透膜

C

解析

必备知识选项判断漏斗中溶液浓度越大,渗透压越大,对水分子的吸引力越强,稳定时漏斗管内外液面的高度差越大①图2中h1>h2>0,则开始时的浓度关系为b>c>a,A(√);②b、c液面在上升过程中,随水分子渗透进入漏斗,漏斗内溶液的浓度减小,对水分子的吸引力减弱,液面上升速度不断降低,B(√)稳定时,水分子进出半透膜速率相等,即渗透压差(使水分子进漏斗)=静水压(使水分子出漏斗)图2中稳定后,h1>h2>0→b中的静水压>c中的静水

压→b与a的浓度差>c与a的浓度差→b>c>a,但仍有

水分子通过半透膜,C(✕),D(√)易混易错渗透平衡≠浓度相等(1)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作

两侧溶液浓度绝对相等。(2)渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(也可以说液面高的一侧溶液浓度高);两侧溶液的浓度差越大,

液面高度差越大。2.如图是平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a,在此基础上继续实

验,半透膜允许水分子自由通过,单糖、二糖分子不能通过(注:蔗糖酶可催化蔗糖水解为单糖)。下列叙

述错误的是

()A.渗透平衡时水分子通过半透膜进出漏斗的速率相等B.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减小C.若向漏斗中滴入与最初等浓度的蔗糖溶液,则平衡时m不变D.若向漏斗中加入少量蔗糖酶,则达到平衡时m将增大

C

解析渗透平衡是一个动态平衡,此时水分子通过半透膜进出漏斗的速率相等,液面高度保持稳定,A正

确。操作结果分析吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液漏斗内蔗糖分子数量减少,与平衡前初始状态相比,膜两侧浓度差减小,水分子渗透进入漏斗的量减少,则再次平衡时m减小,B(√)向漏斗中滴入与最初等浓度的蔗糖溶液相当于在平衡后又在漏斗中加入高浓度蔗糖溶液,膜两侧浓度差增大,水分子渗透进入漏斗的量增加,b升高,a降低,则再次平衡时m增大,C(✕)向漏斗中加入少量蔗糖酶漏斗中的蔗糖(二糖)水解为单糖,与平衡前初始状态相比,半透膜两侧浓度差增大,则再次平衡时m增大,D(√)题组二植物细胞质壁分离与复原实验的应用3.[甄选真题][2023全国甲]探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋

葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体

积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中

能够正确表示实验结果的是

()

C

解析用30%蔗糖溶液处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度增大;再用清

水处理,细胞吸水,原生质体和液泡体积会增大,细胞液浓度减小,A、B错误;实验所用蔗糖溶液浓度逐

渐增大,当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积减小,细胞液浓度增大,

C正确,D错误。4.仙人掌的茎由内部薄壁细胞和外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内

部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细

胞快。下列相关叙述错误的是

()A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大B.干旱环境下,外层细胞的渗透压比内部薄壁细胞的低C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离D.质壁分离过程中会出现原生质层与细胞壁局部或全部分离的现象

B

解析

关键信息选项判断干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率

比外层细胞快与外层细胞相比,内部薄壁细胞中溶质颗粒数少,

渗透压低,B(✕)内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性比外层细胞大失水比例相同时,外层细胞的细胞壁收缩程度更

小,更易与原生质层分开,外层细胞更易发生质壁

分离,C(√)质壁分离的本质是原生质层因细胞失水而收缩,与细胞壁逐渐分离,可表现为局部或全部分离,D正确。5.[2025江西宜春开学考试]取四段相同的长5cm的葱茎,将其纵切到4cm处,切开后的葱茎形状如图所

示,已知葱茎内侧细胞的伸缩性比外侧大。将四段葱茎1~4依次置于编号为a~d的不同浓度的蔗糖溶液

中。30min后,记录葱茎的形状,结果如表。下列相关说法中,正确的是()

C

蔗糖溶液abcd葱茎形状

A.葱茎内侧细胞细胞壁的厚度大于外侧细胞B.在该实验中,水分子的移动路径是蔗糖溶液↔细胞壁↔细胞膜↔原生质层↔细胞液C.这四种蔗糖溶液的初始浓度大小关系为c<d<b<a,葱茎细胞液的初始浓度范围为d~bD.如果葱茎在蔗糖溶液中浸泡的时间延长,蔗糖溶液b中葱茎的形状会趋于蔗糖溶液c中的形状解析据题图可知,切开后的葱茎向外侧弯曲,已知葱茎内侧细胞的伸缩性比外侧大,说明内侧细胞细

胞壁的厚度小,伸展性强;外侧细胞细胞壁的厚度大,伸展性弱,A错误。原生质层由细胞膜、液泡膜以

及两层膜之间的细胞质构成,水分子的移动路径是蔗糖溶液↔细胞壁↔原生质层↔细胞液,B错误。

蔗糖分子不能进入细胞,如果葱茎在蔗糖溶液中浸泡的时间延长,蔗糖溶液b中葱茎的形状不会趋于蔗

糖溶液c中的形状,D错误。题组三被动运输及其影响因素6.[2026河南安阳一中阶段测试]甲、乙两种小分子物质的运输都与能量供应无关,且为不同的运输方

式,其跨膜运输的速率与膜内外物质浓度差的关系如图1和图2所示,下列相关叙述错误的是

()

D

A.物质甲可以表示性激素,物质乙可以表示葡萄糖分子B.物质乙在浓度差大于7.5mmol/L后,运输速率不受物质乙浓度限制C.脂溶性小分子以物质甲的方式跨膜运输,在细胞可承受范围内,其运输速率与浓度差呈正相关D.物质乙跨膜运输过程都是通过载体蛋白发生可逆的构象变化实现的题图解读(1)图1:随膜内外物质浓度差的增大,物质甲运输速率一直在增加→物质甲的运输方式为自由扩散。(2)图2:在一定的浓度差范围内,随膜内外物质浓度差的增大,物质乙运输速率增大;超过一定的浓度差

后,浓度差再增大,物质乙运输速率不发生改变→物质乙的运输方式为协助扩散。

解析

性激素(属于脂质)进入靶细胞的跨膜运输方式为自由扩散,葡萄糖的跨膜运输方式可以为协助扩散,A正确;图2中,浓度差大于7.5mmol/L后,随着膜内外物质浓度差增大,物质乙运输速率不再增大,此时物质乙运输速率不受其浓度限制,可能受膜上转运蛋白数量限制,B正确;脂溶性小分子的跨膜运输方式为自由扩散,在细胞可承受范围内,其运输速率与浓度差呈正相关,C正确;物质乙的跨膜运输方式为协助扩散,运