1第一节 被动运输-【初高中·衔接直通车】2025年初升高生物衔接直通车

第一节　被动运输 1.渗透作用 (1)概念：是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)发生的条件 (3)渗透作用发生的原理 ①以半透膜为界面，单位体积清水中的水分子数多于蔗糖溶液中的水分子数，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会上升。 ②水分子通过半透膜是由于半透膜两侧存在浓度差，水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 2.细胞的吸水和失水 (1)动物细胞(哺乳动物的红细胞)的吸水和失水 半透膜 浓度差 细胞状态 细胞膜相 当于一层 半透膜 外界溶液 浓度 > 细胞质 浓度 皱缩 < 膨胀 ＝ 不变 (2)植物细胞的吸水和失水 ①外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 【典题例析】 【例1】　(2024·九江质检)渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用发生的条件是(　　) A.有半透膜即可 B.有浓度即可 C.有浓度差即可 D.有半透膜及其两侧要存在浓度差 【解析】　渗透作用发生必须具备两个条件：半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差，D正确。 【答案】　D 【对点练习】 1.下列现象属于渗透作用的是(　　) A.蔗糖在水中溶解后使水变甜 B.阴雨天放在空气中的食盐潮解 C.小麦种子浸在水中逐渐胀大 D.新鲜菜叶放在清水中变硬 1.实验原理 (1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 (2)细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。 (3)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。 2.实验步骤 3.质壁分离实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液 　　　⇓ 　　 镜检 (2)测定细胞液浓度范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 (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发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 【典题例析】 【例2】　(2024· 江苏卷)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是(　　) A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 【解析】　制作临时装片时，通常是先滴一滴清水在载玻片上，然后将撕下的表皮放在清水上，再盖上盖玻片，A错误；用低倍镜观察刚制成的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B错误；用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液，C错误；当液泡体积变大，说明细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态，D正确。 【答案】　D 【对点练习】 2.在 M、N 两种溶液中，分别放入某植物的同一类成熟细胞，观察实验结果如图所示。下列相关叙述正确(　　) A.在 M、N 两种溶液中，水分子跨膜运输的方式相同 B.由图可知，在 M 溶液中该植物细胞的细胞液浓度越来越小 C.N 溶液中的溶质分子从 m 点开始进入该植物细胞的细胞液 D.n点时该植物细胞的细胞液浓度与初始浓度相同 1.被动运输 (1)概念：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。 (2)分为自由扩散和协助扩散两类。 细胞膜　　　细胞膜 外　　 内　外　　内 　A　　　 　B 2.自由扩散(也叫简单扩散) (1)图A表示的方式是自由扩散，是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。 (2)方向：从高浓度一侧到低浓度一侧。 (3)条件：不需要载体，也不需要消耗能量。 (4)举例：氧气、二氧化碳、氮气、甘油、乙醇、苯、脂肪酸等进出细胞。 3.协助扩散(也叫易化扩散) (1)图B表示的方式是协助扩散，是指借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。 ①转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 ②载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。 ③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，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 (2)方向：从高浓度一侧到低浓度一侧。 (3)条件：需要转运蛋白的协助。 (4)举例：葡萄糖进入人体成熟的红细胞，水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 【典题例析】 【例3】　下列关于物质跨膜运输的表述，正确的是(　　) A.水分子进入细胞，主要是通过自由扩散方式进行的 B.分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 C.被动运输不消耗能量，也不需要借助膜上的转运蛋白 D.载体蛋白在转运物质时自身构象不会发生改变 【解析】　水分子通过自由扩散的方式进入细胞，A错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B正确；被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要载体蛋白的协助，C错误；载体蛋白在转运物质时会与被转运物质结合，因此其自身构象会发生改变，D错误。 【答案】　B 【对点练习】 3.(2024·苏州期中)下列物质出入细胞的方式中，必须依赖于细胞膜上载体蛋白才能完成的是(　　) A.O2进入肺泡细胞 B.H2O进入根毛细胞 C.葡萄糖进入红细胞 D.酒精进入胃上皮细胞 1.(2024·洛阳检测)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液装入透析袋，再放入清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现(　　) A.试管中的液体浓度减小 B.试管中的液体浓度增大 C.透析袋胀大 D.透析袋缩小 2.有一种物质能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层。这种物质出入细胞的方式是(　　) A.自由扩散　　　　　 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吞和胞吐 3.(2024·重庆一中期中)成熟的植物细胞能发生质壁分离，下列有关叙述错误的是(　　) A.植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 B.细胞壁是全透性的，水分子可以自由通过细胞壁 C.质壁分离中的“质”和“壁”分别指原生质层和细胞壁 D.原生质层由细胞膜和液泡膜构成，水分子可以自由通过 4.研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关 B.土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水需要消耗能量 C.水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度运输的 D.水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散 5.下列细胞能发生质壁分离的一组是(　　) ①食用的糖醋蒜细胞；②蚕豆叶的表皮细胞；③植物的根毛细胞；④人的口腔上皮细胞；⑤用解离液解离的洋葱根尖细胞；⑥根尖分生区细胞。 A.①⑤ B.②③⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③ 6.(多选)图甲、图乙分别表示载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质被动运输方式，其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1000倍以上。下列叙述正确的是(　　) A.通道蛋白介导的运输速率较快可能是因为不消耗ATP B.载体蛋白在运输物质的过程中其空间结构会发生改变 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.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一节　被动运输 新课知识学习 对点练习 1.D　蔗糖在水中的溶解没有经过半透膜，只是扩散现象，A不符合题意；食盐潮解是食盐吸收环境中水分子的过程，B不符合题意；小麦种子在水中逐渐胀大是依靠亲水性物质吸水，C不符合题意；新鲜菜叶是由植物细胞构成的，细胞膜和液泡膜均具有选择透过性，细胞液与清水之间存在浓度差，因此可通过渗透作用吸水，使菜叶变硬，D符合题意。 2.A　由图可知，M溶液中的细胞只发生质壁分离，而N溶液中的细胞发生质壁分离及质壁分离的复原，但水分子总是顺着其相对含量的梯度跨膜运输，故在植物细胞的质壁分离及质壁分离复原过程中水的跨膜运输方式都是被动运输，A正确；该植物细胞在M溶液中发生质壁分离，液泡因失水体积变小，细胞液浓度会变大，B错误；N 溶液中的溶质分子在m点之前就已经开始缓慢进入该植物细胞的细胞液，C错误；从失水量的变化情况来看，0、n两点时细胞体积相同，但是n点前，外界溶液中溶质进入细胞液，故n点时该植物细胞的细胞液浓度大于初始浓度，D错误。 3.C　O2进入肺泡细胞属于自由扩散，H2O可以通过自由扩散进入根毛细胞，酒精进入胃上皮细胞属于自由扩散，都不需要载体蛋白的协助；葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，需要载体蛋白的协助。 课时达标演练 1.C　蔗糖不能通过半透膜，试管内液体为清水，浓度不变，A、B错误；根据渗透作用发生的条件，由于透析袋内为蔗糖溶液，使得透析袋内外两侧具有浓度差，因此水分子进入透析袋内的速率大于水分子从透析袋内流出的速率，导致透析袋胀大，C正确，D错误。 2.B　物质进出细胞的方式顺浓度梯度，说明是被动运输，即自由扩散或协助扩散；但没有蛋白质，物质不能运输，说明运输过程需要载体蛋白质，因此协助扩散。 3.D　植物细胞壁具有支持和保护作用，植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，A正确；细胞壁是全透性的，水分子可以自由通过细胞壁，B正确；植物细胞的质壁分离是指植物细胞的原生质层和细胞壁的分离，所以质壁分离中的“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁，C正确；原生质层包括液泡膜、细胞膜和两者之间的细胞质，相当于一层半透膜，具有选择透过性，D错误。 4.B　根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关，例如细胞液中水的相对含量少，根毛细胞吸水能力强，A正确；土壤溶液浓度过高时，细胞失水不需要消耗能量，B错误；据图分析，水分子通过水通道蛋白是顺浓度梯度进行的，C正确；水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散，D正确。 5.D　①糖醋蒜细胞是死细胞，不能发生质壁分离，①错误；②蚕豆叶表皮细胞具有大液泡，能通过渗透作用失水，可以发生质壁分离，②正确；③植物的根毛细胞具有大液泡，能通过渗透作用失水，可以发生质壁分离，③正确；④人的口腔上皮细胞无细胞壁，无原生质层，不能发生质壁分离，④错误；⑤用解离液解离的洋葱根尖细胞是死细胞，不能发生质壁分离，⑤错误；⑥根尖分生区细胞无成熟的大液泡，不能通过渗透作用失水，⑥错误。 6.BCD　通道蛋白介导的运输方式属于被动运输，不需要消耗能量，A错误； 主动运输的载体蛋白拥有能与被运载物结合的特异的受体结构域，该结构域对被运载物有较强的亲和性，在协助转运被运载物的过程中，会发生结构的改变，B正确；载体蛋白介导的运输方式属于主动运输，需要载体的协助，其运输速率会受到载体蛋白数量的限制，C正确；载体蛋白和通道蛋白两种膜蛋白对运输的物质均具有专一性，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$