第2单元第4讲

1第二单元第四讲[限时45分钟][能力提升]一、选择题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．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于平衡状态，水分子不再通过原生质层解析渗透作用是水分子通过半透膜的扩散，当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子仍进行扩散，只是进出处于平衡状态。答案D2．如图所示，图乙是图甲发生渗透作用之后的示意图，图丙是根毛细胞示意图，图丁表示细胞体积随时间变化的曲线。下列叙述错误的是A．图甲中①处溶液浓度小于②处溶液浓度B．图甲和图丙中都有半透膜，两者的本质区别是图丙细胞膜上有载体蛋白，使其具有选择透过性C．若把图丙所示细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中，在显微镜下连续观察一段时间发现其发生了质壁分离D．若把图丙所示细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线2解析由图乙可知，图甲的渗透装置内部溶液浓度高于外部溶液浓度，即①处溶液浓度小于②处的。载体蛋白的存在使得细胞膜具有选择透过性。植物细胞可以吸收Na＋、Cl－，使细胞液浓度升高，所以根毛细胞处于质量分数为5%的NaCl溶液中时会先发生质壁分离，后发生质壁分离复原。将图丙所示根毛细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中时，细胞渗透失水，体积逐渐缩小，但由于细胞壁的伸缩性有限，体积不会无限收缩，则图丁表示细胞体积随时间推移而变化的曲线。答案C3．(2014·西城区期末)把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是A．清水中的保卫细胞失水导致气孔开放B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离并自动复原D．蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭解析由图可以看出，在清水中气孔开放，在蔗糖溶液中气孔关闭，推测可能是蔗糖溶液中的保卫细胞失水导致气孔关闭。答案D4．将洋葱鳞片叶放在浓度为0.45mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在浓度为0.35mol/L蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在浓度为0.4mol/L蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化。这表明A．洋葱鳞片叶细胞已经死亡B．细胞膜不允许水分子自由通过C．蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡D．细胞液浓度为0.4mol/L左右解析成熟植物细胞的细胞液通过原生质层与外界溶液构成了渗透系统。当细胞液浓度大于3外界溶液浓度时，细胞吸水，反之细胞失水；当二者浓度接近时，水分子进出达到平衡。答案D5．(2014·长沙联考)用打孔器从同一萝卜根上取5cm长的直根条若干，并均分成4组。其中3组分别置于20g/L、60g/L、80g/L的KNO3溶液中，测量结果如下图。预计在40g/L溶液中的测量结果最可能是解析从图可知，硝酸钾浓度为20g/L时，萝卜条在30分钟时和原长相当，硝酸钾浓度为60g/L溶液中，30分钟时萝卜条收缩到4cm。则在40g/LKNO3溶液中，萝卜条缩短后的长度应该介于4cm和5cm之间。又因为浓度为40g/L时，细胞未死亡，B答案不符合(细胞已死亡，不能复原)，则只能选D。答案D6．(2013·海口调研)利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液以及清水进行渗透实验，下列有关该实验的叙述正确的是A．该实验可用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度B．质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱C．质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深D．蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原解析将洋葱表皮细胞放在不同浓度的蔗糖溶液中，根据细胞是否发生质壁分离可探究细胞液浓度，A正确；质壁分离过程中随着细胞逐渐失水，液泡的颜色逐渐加深，细胞液浓度增大，细胞吸水能力逐渐增强，B、C错误；蔗糖溶液浓度过高，会使细胞失水过多过快而死亡，细胞不会发生质壁分离复原，D错误。答案A7．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的是A．细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大B．滴加质量浓度0.5g/mL的蔗糖溶液比0.3g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长4C．滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞D．用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离解析质壁分离是因为液泡中细胞液的水分不断渗出，因而紫色中央液泡会逐渐缩小；滴加0.5g/mL的蔗糖溶液时，外界溶液与细胞液浓度差更大，单位时间内细胞失水更多，发生质壁分离所用时间更短；用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液，导致植物细胞短时间内大量失水，会观察到质壁分离现象。若NaCl溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡，则无法观察到质壁分离自动复原现象。答案C二、非选择题8．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题：(1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时c两侧浓度大小是a________b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________，最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是a________b。(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。A．细胞液外界溶液B．细胞液外界溶液C．细胞液＝外界溶液D．都有可能(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，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)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？__________________________________________。解析(1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动的速度快，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b液体的浓度大于a；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的高度逐渐减小，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作5用，当液面不再上升时，a的浓度仍小于b。(2)图甲中c为半透膜，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜，结构②当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。(4)液泡体积不再增大时，细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等，也可能是由于细胞壁的束缚，虽然细胞液的浓度大于外界溶液的浓度，液泡体积也不再增大。答案(1)小于下降小于(2)③④⑤外界溶液D．(3)不能细胞壁对原生质层有支持和保护的作用(4)不一定9．(2013·黄冈五月一模)如下图为一实验装置，甲、乙两个小室由一小孔相连通，小孔上覆盖着一个双层磷脂分子薄膜。在两室中分别插入电极，使离子做定向移动。甲室内盛K＋或Na＋溶液，乙室内盛水。仔细看图后回答问题：(1)图一中，甲、乙两室中水面上升的是________，原因是__________________________________________。(2)图二实验中，甲室中的K＋进入乙室，说明加入的缬氨霉素起到了________的作用。(3)图三实验中，Na＋不能进入乙室，说明____________________________________________________________________________________。(4)上述实验间接地说明了双层磷脂分子薄膜具有________特点。解析(1)根据渗透作用原理水分子移动方向取决于半透膜两侧水势的高低，水势高的一边单位时间内水分子通过膜扩散到另一边比另一边扩散到这边的多。(2)离子进出双层磷脂分子薄膜，需膜上有携带该离子的载体，加入缬氨霉素后K＋可通过膜，说明缬氨霉素在此相当于K＋载体。(3)加入缬氨霉素后K＋可通过膜，而加入缬氨霉素后Na＋不可通过膜，说明载体具有专一性。(4)三个实验说明水分子可自由通过双层磷脂分子薄膜，而被选择的离子可以通过，不被选择的离子不能通过，说明双层磷脂分子薄膜具有选择透过性。答案(1)甲单位时间内乙中的水分子通过膜扩散到甲比甲扩散到乙多(2)载体(3)载体具有专一性(4)选择透过性6[真题集训]1．(2012·上海)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞A．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感B．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压C．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同解析动物细胞无细胞壁，培养液渗透压较低，动物细胞会吸水涨破，而植物细胞和细菌细胞含有细胞壁，则不会出现涨破的情况，所以动物细胞培养基要特别关注渗透压，选A。答案A2．(2009·海南高考)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是解析鱼鳔内蔗糖溶液浓度大于烧杯内蔗糖溶液浓度，故水分子由烧杯进入鱼鳔的速度大于由鱼鳔进入烧杯的速度，烧杯内蔗糖溶液浓度随时间延长逐渐增大，直到稳定在某一浓度上。答案B3．(2009·广东)某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显地变化(如下图)。请回答问题。7(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量________，尿素含量________。由于在原培养液中没有尿素，推测其是________的产物。(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是________；被吸收的葡萄糖主要通过________作用，为细胞提供________。(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是__________________________________________。(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有________的特性。解析由图可看出培养液中氨基酸和葡萄糖下降，尿素是细胞中脱氨基作用后的产物，通过细胞代谢生成；氨基酸和葡萄糖进入细胞后，主要作用分别为合成蛋白质和呼吸供能；因为细胞膜有选择透过性，正常情况下转氨酶不会排到细胞外，一旦在细胞外检测到，必然是膜受损，失去了选择透过性。答案(1)降低增加细胞代谢(代谢)(2)作为蛋白质合成的原料呼吸(分解)能量(ATP)(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)(4)选择透过(选择通透)