第1节 第2课时 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物必修1同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

细胞的物质输入和输出 第4章　 第2课时　探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 [目标导学]　1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能量。2.实验：探究植物细胞的吸水和失水。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　被动运输 学习任务一 　探究植物细胞的吸水和失水 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 探究植物细胞的吸水和失水 学习任务一 1．实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于__________。 (2)原生质层的内侧________与外界溶液可形成浓度差。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性______。 梳理 归纳教材知识 一层半透膜 细胞液 大 2．实验材料 紫色的洋葱鳞片叶。 3．实验试剂 质量浓度为 ________的蔗糖溶液，清水。 3.0.3 g/mL 4．实验流程 细胞壁 变小 变深 分离 清水 变浅 5．实验结论 (1)当细胞液浓度________外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生__________。 (2)发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度______外界溶液浓度时，细胞吸水，发生_____________。 小于　 质壁分离 大于 质壁分离复原 [正误辨析] (1)在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。(　　) (2)当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。(　　) (3)质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。 (　　) (4)大蒜根尖分生区细胞可用于观察细胞的质壁分离与复原。(　　) × × √ × 1．如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解。请分析回答下列问题。 探究 要点合作突破 (1)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 提示：观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。 (2)为什么用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？ 提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。 (3)如果没有细胞壁，细胞会发生质壁分离现象吗？ 提示：不会发生质壁分离现象，只发生渗透吸水或失水。 (4)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作为试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？ 提示：选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作为试剂，既明显出现质壁分离现象，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 (5)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 (6)若用适宜浓度的乙二醇溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？ 提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞吸收乙二醇后，随着细胞液浓度增大，质壁分离后又会自动复原。 2．细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量浓度的蔗糖溶液。写出实验思路。 提示：可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液的浓度应介于这两个浓度之间。 [归纳总结] 1．质壁分离实验中的两组对照 组别 实验组 对照组 第一组 经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞 第二组 用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞 发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 2.质壁分离的条件 (1)从细胞角度分析 ①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。 ②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。 ②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇等。 ③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离实验的溶液。 3．质壁分离及复原现象的拓展应用 (1)判断细胞的活性 (2)测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种蔗糖溶液的浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 1．图1为光学显微镜下观察到的某植物细胞质壁分离的实验结果图，图2为质壁分离及其复原实验流程图，下列说法正确的是(　　) A.图1细胞若继续发生质壁分离， 则该细胞的吸水能力增强 B．图1所示结果只能在图2中C处观察到 C．图1若视野比较暗，则只能通过调 节反光镜使视野变亮 D．图2实验没有设置对照 强化 题点对应训练 A 图1细胞若继续发生质壁分离，细胞失水，则该细胞的吸水能力不断增强，A正确；图1所示结果可能处于质壁分离过程中或者平衡状态，也可能处于质壁分离复原过程中，因此可能在图2中的C处或E处观察到，B错误；图1若视野比较暗，可以通过调节反光镜或者光圈使视野变亮，C错误；图2实验前后形成自身对照，D错误。 2．(多选)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和同物质的量浓度的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(植物细胞除去细胞壁后剩余的部分)体积变化情况，如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．在蔗糖溶液中，植物细胞体 积明显逐渐减小 B．在d点时，蔗糖溶液中仍有水 分子进出植物细胞 C．在0～240 s内，有乙二醇通过细胞膜进入细胞内 D．在c点与a点代表体积相等时，推测植物细胞液浓度相同 BC 在蔗糖溶液中，由于细胞失水，原生质体的 体积明显缩小，但细胞壁伸缩性较小，细胞 体积不会发生明显变化，A错误；d点时原生 质体趋于稳定，水分子通过原生质层进出细 胞达到平衡，B正确；由题图可知，120 s后原生质体积发生变化，原因是乙二醇通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液浓度增大，细胞吸水导致质壁分离自动复原，C正确；c点相比a点，有部分乙二醇进入了细胞，c点的原生质体体积和a点的体积相等，但由于细胞壁的限制，二者的细胞液浓度未必相等，D错误。 被动运输 学习任务二 1．被动运输的概念：物质以________进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的________，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 梳理 归纳教材知识 扩散方式 能量 2．被动运输的类型 方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散) 概念 物质通过简单的________进出细胞 借助膜上的__________进出细胞的扩散 实例 水、O2、________、甘油、乙醇、苯等 ________、离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等 图例   扩散作用 转运蛋白 CO2　 水 3.转运蛋白的两种类型 名称 载体蛋白 通道蛋白 图示     转运 对象 与自身______部位相适应的分子或离子 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 特点 每次转运时都会发生自身______的改变 转运分子不需要与通道蛋白______ 结合　 构象　 结合 4.影响被动运输的因素 (1)膜内外____________梯度的大小。 (2)某些物质的运输速率还与____________的数量有关。 (3)________变化会影响物质运输速率。 物质浓度 转运蛋白 温度 [正误辨析] (1)自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量。(　　) (2)水分子主要通过自由扩散进出细胞。(　　) (3)随物质浓度的增大，协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。 (　　) (4)同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。(　　) × × × √ 1．科研人员对同种物质在人工膜(只含有磷脂双分子层)和生物膜中的通透性做了比较，结果如图所示。 探究 要点合作突破 (1)请据图分析，气体和甘油是如何进出细胞的？ 提示：人工膜和生物膜对气体和甘油的通透性相同，因此它们是通过自由扩散进出细胞的。 (2)甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？ 提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞。 (3)由“生物膜和人工膜对同种物质的通透性差异”的实验结果，推测水分子是如何通过细胞膜的？ 提示：水分子通过细胞膜时的速率高于自由扩散的速率，由此推断细胞膜上可能存在特殊的水的跨膜运输方式。 2．如图表示细胞膜亚显微结构模式图，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式，A、B、C、D表示相应结构。请据图回答下列问题。 (1)图中a、b、c、d各属于哪种运输方式？其运输方式有何特点？ 提示：a属于自由扩散；特点是由高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要转运蛋白，也不需要消耗细胞内化学反应产生的能量；b、c、d属于协助扩散，特点是由高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，但不需要消耗细胞内化学反应产生的能量。 (2)图中A、B、D都属于转运蛋白，转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，试比较它们的异同点。 提示：图中A是通道蛋白，B、D属于载体蛋白，三者均具有选择性；载体蛋白只能转运与自身结合部位相适应的分子或离子，转运时自身构象会发生改变；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，且不与其结合。 (3)试从物质运输动力角度分析，为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 提示：自由扩散和协助扩散的运输动力都是膜两侧物质的浓度差，即都是顺浓度梯度进行的、不需要消耗细胞内化学反应产生的能量，所以二者统称为被动运输。 [归纳总结] 1．通道蛋白与载体蛋白的异同点比较 2．被动运输的影响因素 (1)自由扩散的影响因素：物质运输速率主要取决于膜内外物质浓度梯度的大小，也与物质分子大小和脂溶性有关(如图A)。 (2)协助扩散的影响因素：除了膜内外物质浓度梯度的大小外，还与膜上转运蛋白的数量有关。当转运蛋白达到饱和时物质浓度再增加，物质运输速率也不再增加(如图B)。 (3)被动运输不消耗能量，所以物质运输速率和细胞能量供应无关(如图C)。 1．水分子可以以简单扩散的方式通过细胞膜，但扩散速度非常缓慢，科学研究证明，水分子跨越细胞膜的快速运输是通过细胞膜上的一种水通道蛋白实现的，下列说法错误的是(　　) A．水分子可以以协助扩散的方式进入细胞 B．水通道蛋白可以使双缩脲试剂变蓝，原因是其具有氨基 C.哺乳动物肾小管、集合管细胞应分布较多的水通道蛋白 D．水通道蛋白可以使水分子通过，但其他分子或离子不能通过 强化 题点对应训练 B 水分子通过水通道蛋白运输属于协助扩散；水通道蛋白能使双缩脲试剂产生紫色反应，原因是其具有肽键；哺乳动物肾小管、集合管对水的重吸收很快，原因是分布有较多的水通道蛋白；水通道蛋白是专门运输水分子的，其他分子或离子则不能通过。 2．如图表示被转运的溶质以协助扩散方式排出细胞的过程，有关分析错误的是(　　)   A．载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量 B．载体结合位点与被转运的溶质之间具有专一性 C．人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖 D．被转运的溶质从高浓度到低浓度，且具有载体饱和效应 A 协助扩散过程中载体蛋白构象发生改变，不需要消耗能量，A错误；载体结合位点与被转运的溶质特异性结合，具有专一性，B正确；人体成熟红细胞以协助扩散方式吸收葡萄糖，C正确；协助扩散是顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助，具有载体饱和效应，D正确。 课堂小结 备选题库 教师独具 1．下列有关植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B．若用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D．若用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验，只要用低倍镜观察，可不必用高倍镜 2 3 1 4 B 5 红色花瓣细胞的液泡呈现红色，比白色花瓣更便于观察质壁分离现象，A正确；黑藻叶片的叶肉细胞中，液泡无色，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，有利于实验现象的观察，B错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞，其细胞液浓度不一定相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时，观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞体积较大，低倍镜下即可观察到质壁分离现象，不需要用高倍显微镜，D正确。 3 1 4 5 2 2．将紫色洋葱鳞片叶外表皮浸润在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，1 min后进行显微观察，结果如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．图中L是细胞壁，M是液泡， N中充满的是蔗糖溶液 B．外界溶液浓度与细胞液浓度 的大小此时无法确定 C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异 D．未成熟的植物细胞不发生渗透失水或吸水 3 1 4 D 5 2 L是细胞壁，M是液泡，N是原生质层与细胞壁中 间的部分，由于细胞壁具有全透性，而原生质层 相当于一层半透膜，因此N中充满的是蔗糖溶液， A、C正确；根据图示无法判断细胞处于质壁分离 加强还是质壁分离已达到平衡的状态，所以外界溶液浓度与细胞液浓度的大小此时无法确定，B正确；未成熟的植物细胞没有大液泡，细胞膜相当于半透膜，当细胞质基质与外界溶液存在浓度差时，也能发生渗透吸水或失水，D错误。 3 1 4 5 2 3．甲、乙两种物质分别以自由扩散和协助扩散方式进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则(　　) A．甲物质的运输被促进　　 B．乙物质的运输被促进 C．甲物质的运输被抑制 D．乙物质的运输被抑制 3 1 4 D 5 2 是否需要转运蛋白是自由扩散与协助扩散的区别。由于人工合成的无蛋白磷脂双分子膜无蛋白质，也就没有转运蛋白，自由扩散无影响，协助扩散将受到抑制。 3 1 4 5 2 4．(多选)研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示，下列相关叙述中正确的是(　　) A．水分子不需要水通道蛋白协助 的跨膜运输方式为自由扩散 B．水分子通过水通道蛋白进入细 胞是顺浓度梯度进行的 C．土壤溶液浓度过高时植物只通过水通道蛋白失水 D．根毛细胞吸水能力与其细胞液中水相对含量有关 3 1 4 ABD 5 2 土壤溶液浓度过高时，植物不一定只通过水通道蛋白失水，C错误。 3 1 4 5 2 5．哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的最好材料。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线(0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度)。请回答下列问题。 3 1 4 5 2 (1)根据图示可知，猪的红细胞在浓度为____________mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。 3 1 4 5 150 (1)根据图示可知，在浓度为150 mmol·L-1的NaCl溶液中猪的红细胞体积和初始体积之比为1，表明在该浓度条件下，猪的红细胞表现为渗透平衡，即能保持正常形态。 2 (2)分析题图，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl的溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力______(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲，原因是_________________ _______________________________________________________。 3 1 4 5 大于 细胞液渗透压较高，细胞吸水能力较强 红细胞乙失水量多， (2)将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，这两个浓度均大于猪红细胞的细胞质浓度，因此，一段时间后，二者的红细胞体积和初始体积之比均小于1，且B点比A点浓度高，红细胞乙的渗透压高于红细胞甲的渗透压，所以红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的吸水能力。 2 (3)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。研究人员将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。结合以上信息，推测其原因可能是______________________________________________ _______________ 。 3 1 4 5 红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞膜上 无水通道蛋白 2 (3)水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。研究人员将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞。推测原因可能是红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，提高了水分子的运输效率，而肝细胞细胞膜上无水通道蛋白。 3 1 4 5 2 (4)初步研究发现，红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的CHIP28水通道蛋白有关，请以人工脂质体(可插入膜蛋白)为材料设计实验验证CHIP28蛋白的功能。(简要写出实验思路和预期结果)。 3 1 4 5 答案：(4)实验思路：取适量的人工脂质体均分成甲、乙两组，向甲组脂质体上插入CHIP28，乙组不做处理，再将两组脂质体分别置于清水中，观察两组脂质体是否吸水涨破(或吸水涨破的速度)。 预期结果：甲组脂质体快速吸水涨破而乙组不涨破(或甲组脂质体吸水涨破速度快于乙组)。 2 (4)初步研究发现，红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的CHIP28水通道蛋白有关，本实验的目的是验证CHIP28蛋白的功能，因此，本实验的自变量为是否在脂质体中添加CHIP28水通道蛋白，因变量是脂质体吸水涨破的时间，因此，需要将两组实验置于清水中，故实验设计的思路为：取适量的人工脂质体均分成甲、乙两组，向甲组脂质体上插入CHIP28，乙组不做处理，再将两组脂质体分别置于清水中，观察两组脂质体是否吸水涨破(或吸水涨破的速度)。预期结果：甲组脂质体快速吸水涨破而乙组不涨破(或甲组脂质体吸水涨破速度快于乙组)。 3 1 4 5 2 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 1．下列关于“探究植物细胞的吸水和失水”实验的叙述，正确的是(　　) A．该实验为自身前后对照，不需要再增设一组对照组 B．质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力逐渐增大 C．质壁分离彻底复原后的细胞，将不再吸水，此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度相等 D．活体植物细胞都能够发生质壁分离，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞比较容易观察 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 该实验滴加溶液前的镜检与滴加溶液后的镜检形成自身对照，不需要再增设一组对照组，A正确；在发生质壁分离复原的过程中，随着细胞吸水，细胞液的浓度逐渐减小，故细胞的吸水能力逐渐减弱，B错误；在质壁分离复原时，细胞不能再吸水不表明细胞液浓度与外界溶液浓度相等，只是水分子进出细胞达到了动态平衡，C错误；只有外界溶液浓度大于细胞液浓度时，成熟的植物细胞才会出现明显的质壁分离，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞因为液泡含有紫色素，所以实验现象更明显，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．假设三个细胞液浓度不同的细胞，放在某浓度的蔗糖溶液中出现如图所示状态，则这三个细胞在实验前，其细胞液浓度的大小关系为(　　)  A．甲>乙>丙　　　　　　 B．甲<乙<丙 C．乙>甲>丙 D．乙<甲<丙 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 当细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度时，细胞形态基本不变(如题图甲)；当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，细胞失水，出现质壁分离现象(如题图乙、丙)，细胞失水越多，原生质体的体积越小，其实验前细胞液浓度越小，所以实验前细胞液浓度的大小关系为甲>乙>丙，A正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．下列各项中通过质壁分离的实验不能证明的是(　　) A．成熟植物细胞的死活 B．能否发生渗透作用 C．原生质层和细胞壁的伸缩性大小 D．原生质层的组成 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 只有活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离，死细胞是不能发生质壁分离的，所以通过质壁分离实验可以判断成熟植物细胞的死活，A不符合题意；质壁分离和质壁分离复原实验的原理是渗透作用，B不符合题意；质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性远小于原生质层的伸缩性，外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度，C不符合题意；质壁分离实验无法探究出原生质层的组成，D符合题意。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．某同学进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验时，将观察到的某个细胞大小变化情况绘制成了曲线(如图)。下列叙述正确的是(注：细胞的初始大小相对值记为1)(　　) A．b～c段，由于失水过多，细胞可能已经死亡 B．c～d段，水分子的运动方向是从细胞外 进入细胞内 C．d～e段，细胞液浓度等于外界溶液浓度 D．e时液泡的颜色比a时浅 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 结合题意分析曲线可知，c点后细胞大小相 对值变大，说明细胞吸水发生质壁分离复原 现象，因此b～c 段细胞是活细胞，A错误； c～d段，水分子可进出细胞，但水分子从细 胞外进入细胞内多于细胞内运出细胞外，B错误；d～e 段，细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于外界溶液浓度，C错误；由于e时细胞大小相对值大于1，说明细胞吸水，故e时液泡内细胞液浓度降低，液泡的颜色比a时浅，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5．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 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．如图判断下列说法错误的是(　　)   A．由图甲可以判断物质的跨膜运输方式是自由扩散 B．图甲中随着细胞外物质浓度的降低，运输速率会变慢 C．图甲中表示自由扩散不需要转运蛋白的协助 D．图乙说明协助扩散过程只受物质浓度差的影响 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 图乙表示自由扩散与物质浓度差成正比例，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．协助扩散需要细胞膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。如图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散速率比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是(　　)   A．该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正相关 B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性 C．甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质的结合过程 D．该过程需要消耗能量 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 协助扩散需要转运蛋白的协助，其运输速率既与膜两侧浓度差相关，又与转运蛋白的数量相关，因此并不是与膜两侧浓度差完全呈正相关，A错误；载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B正确；载体蛋白在转运离子或分子时会与离子或分子结合，而离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；该过程为协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 [素能培优练] 8．将相同的植物根毛区细胞置于一定浓度的蔗糖溶液或乙二醇溶液中(溶液体积远大于细胞)，原生质体的体积随时间的变化如图所示(最终不再变化)。下列分析正确的是(　　) A．①是蔗糖溶液中的变化， ②是乙二醇溶液中的变化 B．原生质体最终体积b与溶液初始浓度无关 C．若用甘油溶液，原生质体的体积变化可 与①或②相似 D．①曲线中的细胞，a时刻细胞液浓度最大 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 分析可知，①是乙二醇溶液中的变化，②是蔗糖溶液中的变化，A错误；原生质体最终体积b与溶液初始浓度有关，B错误；若用甘油溶液，当溶液浓度过高时，原生质体的体积变化可能与②相似，当甘油浓度相对较高时原生质体的体积变化可能与①相似，C正确；①曲线中的细胞，a时刻之前的拐点时细胞液浓度最大，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．(多选)如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述正确的是(　　) A．该膜中载体蛋白不能运输蔗糖 B．甘油以该方式进入细胞 C．该方式不会出现饱和现象 D．该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时 AD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体蛋白，而不需要能量，故该跨膜运输方式为协助扩散，只能从高浓度一侧运输到低浓度一侧；跨膜运输中的载体蛋白具有专一性，运输葡萄糖的载体蛋白不能运输蔗糖；甘油进入细胞的方式为自由扩散；由于膜上运输相应物质的转运蛋白数量是有限的，故该运输方式会达到饱和。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．(多选)肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示。下列推测正确的是(　 　) A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差 B．a点与b点相比，制约葡萄糖转运速率的因素 是GLUT1的数量 C．c点与a点相比，c点葡萄糖转运速率低的原 因可能是肝细胞GLUT2少 D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率 ACD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 协助扩散是物质顺浓度梯度的运输，运输过 程中，膜两侧的浓度差缩小，所以协助扩散 可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差，A正确； a点与b点相比，载体蛋白GLUT1的数量一样 多，制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误；c点与a点相比，两点葡萄糖浓度一样，因载体蛋白数量不同而运输速率不同，C正确；与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体蛋白时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 11．图乙细胞是将图甲细胞放置于一定浓度的蔗糖溶液中的结果。图丙是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质层的体积随时间变化的曲线图。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)图甲细胞中，全透性的结构是________(填编号)，图乙细胞中的原生质层由_____________(填编号)构成。 ②　 ⑪⑫⑬ (1)图甲细胞中，细胞壁具有全透性，图乙细胞中⑪⑫⑬分别表示液泡膜、细胞质、细胞膜，这三者共同构成原生质层。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)图乙细胞在质壁分离结束时，⑧处充满了________。 蔗糖溶液 (2)图乙细胞在质壁分离结束时，⑧处充满了外界溶液，即蔗糖溶液。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)图丙的A、B、C三条曲线中，表示细胞浸于蒸馏水中的是________曲线。 A (3)图丙中A曲线表示细胞发生了渗透吸水，说明所处的环境是蒸馏水。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)试简要分析B、C两曲线存在差异的原因：B曲线表示细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于__________能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C曲线是由于________不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。 尿素 蔗糖 (4)B曲线在0.5 mol/L尿素溶液中，细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C曲线由于蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12．研究发现，水分子存在两种跨膜运输机制：一种是自由扩散，另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式，进行了如下实验。 步 骤 相关操作 ① 实验分组：甲组：肾小管上皮细胞＋生理盐水配制的 HgCl2溶液 乙组：肾小管上皮细胞＋X ② 将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴________，另一侧用吸水纸吸引，重复多次，显微镜观察 ③ 统计一段时间内的细胞破裂数目 注：Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 请回答下列问题。 (1)人的肾小管上皮细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外溶液的________。 浓度差 (1)人的肾小管上皮细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外溶液的浓度差，浓度差越大，吸水量或者失水量越多。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)自由扩散与协助扩散的共同点有______________________________ ____________________________________(答出2点)，步骤①中“X”应为_________________，步骤②中横线上应填________。 都是顺浓度梯度进行跨膜运输， 都不需要消耗细胞化学反应产生的能量 等量的生理盐水 清水 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)自由扩散顺相对含量梯度运输，不需要转运蛋白，不需要消耗细胞化学反应产生的能量；协助扩散顺相对含量梯度运输，需要转运蛋白的参与，不需要消耗细胞化学反应产生的能量。由题意可知，HgCl2溶液中Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，所以甲组中水通过水通道蛋白的协助扩散被抑制，乙组作为对照，X应是等量的生理盐水。根据题意，实验目的是探究肾小管上皮细胞的吸水方式，因此步骤②将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴清水或蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引，重复多次，显微镜观察。故横线上应填清水(或蒸馏水)。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)实验结果及结论分析：若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是____________；若__________ _____________________________，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是________。 自由扩散 甲组破裂 的细胞数目明显少于乙组 协助扩散 (3)因为甲组中，Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水跨膜不需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散；若甲组破裂少于乙组，说明水跨膜需要通道蛋白，进而可知水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 $$