第11讲 被动运输-【暑假自学课】2025年新高一生物暑假提升精品讲义（人教版2019必修1）

第11讲 被动运输 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 水进出细胞的原理 1.1渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散 1.2渗透方向：半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是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。 1.3哺乳动物的红细胞的渗透作用（动物细胞膜相当于半透膜） 浓度 红细胞变化 红细胞形态 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时 细胞吸水膨胀 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时 细胞失水皱缩 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时 形态不变 知识点2 探究植物细胞的吸水和失水 1.细胞壁：是全透性的，水分子可以自由地通过细胞壁，主要作用是保护和支持细胞，伸缩性比较小。 2.细胞内主要的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 3.原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 4.原生质层相对于半透膜 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。 以紫色洋葱外表皮为例：此过程由于细胞不断失水，细胞液紫色逐渐加深，细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强。 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原 以紫色洋葱外表皮为例：此过程由于细胞不断吸水，细胞液紫色逐渐变淡，细胞液浓度逐渐减小，吸水能力逐渐减弱。 1.质壁分离和复原的原因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁的伸缩性大。 ②细胞液与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水或失水。 2.实验有对照组和实验组 3.用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液的原因。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 知识点3 自由扩散和协助扩散 3.1被动运输：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。 被动运输分为自由扩散和协助扩散。 主要方式 自由扩散 协助扩散 实例 氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物。水分子自由扩散 水分子通过水通道蛋白进出细胞、葡萄糖进入红细胞、钠离子进入神经细胞产生动作电位、钾离子从神经细胞运出神经细胞 方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 特点 不需要转运蛋白和能量 转运蛋白（载体蛋白、通道蛋白） 影响因素 膜内外浓度梯度的大小 膜内外浓度梯度的大小、转运蛋白的数量 注意 1.转运蛋白的种类 ①通道蛋白：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。 2.转运蛋白具有特异性 教材习题图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置，一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是（　　） A．图3中，如果A、a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后Ma>MA B．图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高 C．图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小 D．若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度 【解析】A、图3中开始时漏斗内液面上升，可推测Ma＞MA，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，由于浓度差和液柱压力的作用相等，水分进出平衡，因此Ma>MA，A正确； B、图2中，若A为0．3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，由于葡萄糖分子能透过半透膜，则液面会出现左侧先升高，然后右侧液面升高，最后两侧液面相平，B正确； C、图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少，随着时间的推移，h将会越来越小，C正确； D、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原，还是达到了动态平衡，因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系，细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能，D错误。 故选D。 【答案】D 某研究小组用溶液I和溶液II分别浸泡某种植物细胞，测得细胞失水量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁 B．t2之前溶液I中的溶质已经开始进入细胞 C．t3后溶液II中细胞失水量没有变化，说明无水分子进出细胞 D．实验过程中，溶液Ⅱ与细胞液的浓度差先变小后稳定 【解析】A、原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁，因而植物细胞是失水后会表现出质壁分离现象，A正确； B、t2之前溶液I中的溶质已经开始进入细胞，并在该时刻达到外界溶液渗透压和细胞外液渗透压相等，随后由于溶质不断被吸收，因而表现为吸水，细胞表现为质壁分离自动复原，B正确； C、t3后溶液II中细胞失水量没有变化，说明水分子进出平衡，C错误； D、实验过程中，溶液Ⅱ中的植物细胞不断失水，细胞液浓度逐渐增加，最后达到平衡，因而该过程中溶液Ⅱ与细胞液的浓度差先变小后稳定，D正确。 故选C。 【答案】C 考点一 水进出细胞的原理 1．甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞，将它们分别置于同一浓度的某水溶液中，水分子的跨膜运输示意图如图（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示单位时间内水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（    ） A．甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，且速度相同 B．若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，最终均会涨破 C．在高倍显微镜可观察到进出乙细胞的水分子数相等 D．在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 【答案】B 【分析】甲图中出细胞水分子多于进细胞的水分子，细胞失水皱缩，甲细胞内浓度低于外界溶液浓度；乙图中进出细胞的分子数相同，细胞维持原来的形态，乙细胞内浓度等于外界溶液浓度；丙图中进细胞的水分子多于出细胞的水分子，细胞吸水膨胀，丙细胞内浓度高于外界溶液浓度。 【详解】A、图中甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，由于箭头的粗细不同，速度不相同，A错误； B、若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水低渗溶液中，红细胞会过度吸水而涨破，B正确； C、乙细胞的水分子数相等，但光学显微镜观察不到水分子的扩散，C错误； D、只有成熟植物的细胞才会发生质壁分离现象，红细胞没有细胞壁，甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象，D错误。 故选B。 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 实验处理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液 细胞的形态 2.下表是植物细胞在放入蔗糖溶液前及放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液一段时间后细胞的形态。下列叙述正确的是（    ） A．若降低甲溶液的浓度，该细胞可能会因吸水而涨破 B．浸泡在乙溶液中的细胞内外蔗糖浓度基本相等，水分子进出达到动态平衡 C．浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离时，细胞壁和细胞膜间充满蔗糖溶液 D．若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中，一定会出现质壁分离后自动复原的现象 【答案】C 【分析】题图分析：根据题图可知，甲溶液中植物细胞略有膨胀，说明此时细胞吸水，则细胞液浓度大于甲溶液浓度；乙溶液中植物细胞基本不变，说明此时水分子进出细胞处于动态平衡，则细胞液浓度基本等于乙溶液浓度；丙溶液中植物细胞的原生质层明显缩小，发生了质壁分离，说明细胞失水，则细胞液浓度小于丙溶液浓度。 【详解】A、若降低甲溶液的浓度，植物细胞会继续吸水，但受细胞壁的限制，植物细胞不会涨破，A错误； B、乙溶液中植物细胞形态基本不变，说明此时细胞液浓度基本等于乙溶液浓度，即细胞的内外渗透压相等，水分子进出细胞处于动态平衡，但内外蔗糖浓度不相等，B错误； C、浸泡在丙溶液中的细胞出现了质壁分离，细胞壁具有全透性，此时细胞壁与细胞膜的间隙内充满蔗糖溶液，C正确； D、若尿素溶液浓度过高，植物细胞会因失水过多而死亡，无法发生质壁分离后自动复原的现象，D错误。 故选C。 3．骆驼蓬一般生长在荒漠干旱的草地或者低盐质化沙地绿洲中，耐旱、抗寒、耐碱，其根系发达、扎根很深和叶片细小、肉质。下列关于骆驼蓬的叙述错误的是（    ） A．骆驼蓬根系发达、扎根很深，有利于根细胞吸收土壤深层的水分 B．骆驼蓬叶细小、肉质具有贮水、保水能力，因而抗旱能力很强 C．骆驼蓬根细胞膜上可能存在将相关的盐离子运进细胞的蛋白质 D．骆驼蓬根细胞能主动转运将多余的盐排出细胞外，说明细胞溶胶的盐浓度高于细胞外 【答案】D 【分析】由题意可知，骆驼蓬一般生长在荒漠干旱的草地或者低盐质化沙地绿洲中，其耐旱、抗寒、耐碱，根系发达、扎根很深和叶片细小、肉质等即保证了水分的供给，同时减少水分的散失，从而保证其生命活动的正常进行。 【详解】A、骆驼蓬根系发达、扎根很深，有利于根细胞吸收土壤深层的水分，使其适应干旱环境，A正确； B、骆驼蓬叶细小、肉质具有贮水、保水能力，减少蒸发作用散失水分，因而抗旱能力很强，B正确； C、骆驼蓬根细胞膜上可能存在将相关的盐离子运进细胞的蛋白质，保证细胞的正常生命活动需要，C正确； D、骆驼蓬根细胞能主动转运（即逆浓度梯度）将多余的盐排出细胞外，说明细胞溶胶的盐浓度低于细胞外，D错误。 故选D。 4．在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中，观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中①④⑤组成原生质层 B．该实验至少需用显微镜观察3次 C．实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮 D．图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等 【答案】B 【分析】题图分析，①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是细胞质，⑤是核膜，⑥是细胞液，⑦是外界溶液，据此答题。 【详解】A、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，对应图中的②④⑤，A错误； B、该实验需要使用显微镜三次，一次是正常观察，一次是质壁分离时观察，一次是质壁分离复原时观察，B正确； C、该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮，含有紫色的大液泡，便于实验观察，C错误； D、图示观察到了质壁分离，但无法判断接下来是继续质壁分离还是质壁分离复原还是保持平衡，因此无法判断⑥细胞液和⑦外界溶液的浓度大小关系，D错误。 故选B。 考点三 自由扩散和协助扩散 1.自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式，下图中①②是这两种运输方式的示意图，③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中错误的是（    ） A．这两种物质运输方式都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 B．图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变 C．图①③可用于表示自由扩散，不需要转运蛋白，其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响 D．葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式可以用图②④表示 【答案】C 【分析】物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐，分析题图可知，图①③表示扩散，图②④表示协助扩散。 【详解】A、①②分别是自由扩散、协助扩散的示意图，自由扩散、协助扩散都是顺浓度梯度运输物质，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A正确； B、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，图②中的载体蛋白也是如此，B正确； C、图①③可用于表示自由扩散，不需要转运蛋白，其运输速率不只受膜内外物质浓度梯度的大小影响，如还会受温度的影响，C错误； D、葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式是协助扩散，可以用图②④表示，D正确。 故选C。 2．下图表示物质出入细胞的一种方式，下列分析不正确的是（   ） A．该图所示为物质的协助扩散过程 B．图中膜蛋白可控制各种物质进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变 D．该过程可体现细胞膜的选择透过性 【答案】B 【分析】根据题意和图示分析可知：图中表示的物质出入细胞的方式需要载体协助，但不消耗能量，所以为协助扩散。 【详解】A、该物质进出细胞是从高浓度向低浓度运输，且需要载体协助，属于协助扩散，A正确； B、载体蛋白具有专一性，一个载体蛋白只能运输一种或一类物质，B错误； C、载体蛋白在运输物质时会与被运输的物质结合，其自身结构会发生改变，C正确； D、选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，该过程可体现细胞膜的选择透过性，D正确。 故选B。 3．下图甲、乙表示两种与被动运输方式有关的曲线，相关叙述错误的是（    ） A．甲代表自由扩散，乙代表协助扩散 B．甲代表的跨膜运输方式不需要转运蛋白 C．乙图中限制P点转运速率的主要因素是转运蛋白的数量 D．温度对甲图所示运输方式的转运速率没有影响，对乙图所示运输方式的转运速率有影响 【答案】D 【分析】被动运输包括自由扩散和协助扩散，甲的运输方式只与浓度差有关，且与浓度差呈正相关，属于自由扩散；乙的运输方式除了与浓度差相关外，还与载体数量有关，属于被动运输中的协助扩散。 【详解】A、甲的运输方式只与浓度差有关，为被动运输中的自由扩散，乙的运输方式显示达到一定的浓度差后运输速率不在增加，说明乙的运输方式除了与浓度差相关外，还与载体数量有关，属于被动运输中的协助扩散，A正确； B、甲的运输方式为自由扩散，不需要转运蛋白，不消耗能量，B正确； C、乙的运输方式为协助扩散，由于细胞膜上转运蛋白的数量是有限的，因此运输速率会有最大值，故限制P点转运速率的主要因素是转运蛋白的数量，C正确； D、温度升高会使膜上的物质分子运动加快，有利于物质的运输，因此温度对甲和乙图中的运输速率均有影响，D错误。 故选D。 知识导图记忆 知识目标复核 1.水进出细胞的原理 2.探究植物细胞的吸水和失水 3.自由扩散和协助扩散 1．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0.3g/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 【答案】D 【分析】“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜， 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。 材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等。 方法步骤：（1）制作洋葱表皮临时装片。（2）低倍镜下观察原生质层位置。 （3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。 （5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 （6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。 【详解】A、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； B、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； C.、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； D、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。 故选D。 2．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是（    ） A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 【答案】A 【分析】分析题意：缬氨霉素可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差，可推测正常微生物膜内K＋浓度高于膜外。 【详解】A、结合题意“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓差”和题图中缬氨可霉素运输K＋的过程不消耗能量，可推测K＋的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确； B、结合A选项分析可知，K＋的运输方式为协助扩散，不需要消耗ATP，B错误； C、缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，能在磷脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特点有关，C错误； D、噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。 故选A。 3．保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ） A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】A 【分析】气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。 分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。 【详解】A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误； B、②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确； C、滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确； D、通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 故选A。 4．某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。 下列叙述正确的是（    ） A．实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B．①与②的分离，与①的选择透过性无关 C．与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 【答案】C 【分析】在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强。 【详解】A、“观察叶绿体和细胞质流动”和“观察质壁分离”，均需保持细胞活性，A错误； B、①与②的分离，与①的选择透过性有关，其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁，但不能通过具有选择透过性的细胞膜，B错误； C、与图甲相比，图乙细胞处于失水状态，细胞液渗透压升高，吸水能力更强，C正确； D、与图甲相比，图乙细胞体积几乎不变（植物细胞体积是看细胞壁），D错误。 故选C。 5．将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中，其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是（    ） A．t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等 B．t2时刻，洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子 C．在实验过程中，洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅 D．t4时刻之后，洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破 【答案】C 【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离，发生质壁分离现象。细胞质壁分离程度越大，细胞液浓度越高，细胞吸水力越大。 【详解】A、图中细胞发生了质壁分离后的复原，其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大，从而吸收水分，因此t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻的，A错误； B、t2时刻细胞开始发生复原，所以在这之前，洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐离子，B错误； C、该实验过程中，细胞先失水，然后吸水，所以洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅，C正确； D、洋葱细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，D错误。 故选C。 6．图甲是某动物细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定量的250mmol·L-1的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（    ） A．从图甲可见细胞内的NaCl的浓度是150mmol·L-1 B．图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞的体积最小，细胞吸水能力也最小 C．图乙中B点细胞中液泡体积和细胞液浓度均与O点时状态相同 D．若该动物细胞长时间处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡 【答案】D 【分析】1、图甲为不同NaCl溶液浓度和细胞体积与初始体积之比，该比值等于1，说明外界溶液浓度与细胞质浓度相等；若该比值大于1，则说明外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞吸水，比值越大则外界溶液浓度越小，细胞吸水越多；若该比值小于1，则说明外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞失水，比值越小则外界溶液浓度越大，细胞失水越多。 2、图乙为随处理时间细胞失水量的变化，分析图像可知，该植物细胞在处理过程中先失水发生了质壁分离，A点细胞失水量达到最大值，而在此之后，细胞失水量逐渐减少，即发生了质壁分离复原。 【详解】A、图甲中，150mmol•L-1NaCl溶液中细胞体积与初始体积之比等于1，说明该溶液浓度与细胞液的渗透压相等，即细胞内的渗透压与外液溶液中的150mmol·L-1的NaCl的浓度相同，但由于细胞液中还有其它离子，故不能说明细胞内的NaCl的浓度是150mmol·L-1，A错误； B、图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞的体积最小，细胞液的浓度最大，细胞吸水能力也最强，B错误； C、据图可知，图乙中植物细胞失水量先变大后变小，B点后细胞吸水量减少，说明NaCl溶液中的钠离子和氯离子被吸收进入细胞，则B点时细胞液浓度比初始浓度（O点）增大，C错误； D、据图可知，该动物细胞处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中细胞失水，故若该动物细胞长时间处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡，D正确。 故选D。 7．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，先滴加清水进行观察，然后用0．3g/mL的蔗糖溶液取代清水，短时间内继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是（　　） A．清水中保卫细胞因发生质壁分离而使气孔开放 B．清水中水分子以被动运输的方式进入保卫细胞 C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭 D．滴加蔗糖溶液后，保卫细胞的吸水能力将减弱 【答案】B 【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 【详解】A、清水中保卫细胞吸水使气孔开放，细胞并未发生质壁分离，A错误； B、清水中水分子以自由扩散或协助扩散（统称为被动运输）的方式进入细胞，B正确； C、用一定浓度的蔗糖溶液代替清水后，细胞失水导致气孔关闭，C错误； D、滴加蔗糖溶液后，保卫细胞失水，其吸水能力将增强，D错误。 故选B。 8．在探究植物细胞的吸水和失水实验时，某细胞的变化示意图如下。相关叙述正确的是（    ） A．该细胞在丙时没有水分子进出 B．该实验还需设置对照组 C．不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙 D．图示变化过程可在0.3g/mL的蔗糖溶液中自动发生 【答案】C 【分析】把液泡发育良好的植物细胞浸在高渗溶液中时，原生质收缩而和细胞壁分离，此现象称为质壁分离。如果把发生了质壁分离现象的细胞再浸入浓度很低的溶液或清水中，外面的水就进入细胞，液泡变大，整个原生质层又慢慢恢复到原来的状态，这种现象叫做质壁分离复原。 【详解】A、细胞从甲到丙依次经历了质壁分离和质壁分离复原，到丙时期，仍然有水分子进出，A错误； B、本实验为自身前后对照，无需再设置对照组，B错误； C、随着质壁分离的程度越高，细胞液浓度越大，吸水能力越强，故该细胞不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙，C正确； D、根据图示分析可知，该细胞先是发生了质壁分离，后发生了质壁分离复原。将细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中，蔗糖无法透过细胞膜进入细胞，故不能发生质壁分离复原，D错误。 故选C。 9．耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，研究小组使用0.3g/ml的KNO₃溶液分别处理普通水稻和耐盐碱水稻细胞，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A．0~1h期间I组水稻细胞液浓度小于外界溶液浓度，发生了质壁分离 B．1~3h期间I组水稻细胞开始吸收K+和NO3-，细胞吸水能力逐渐增强 C．Ⅱ组水稻细胞原生质体体积没有变小，因此可判断其为耐盐碱水稻 D．可用浓度大于0.3g/ml的KNO3溶液进一步探究水稻的耐盐碱能力 【答案】B 【分析】分析题图：用0.3g/ml的KNO3溶液分别处理两组水稻细胞，Ⅱ组水稻原生质体的体积增加，说明细胞液浓度大于外界溶液浓度，而Ⅰ组水稻原生质体的体积先减小后增加，说明细胞先发生质壁分离后复原，因此初始时细胞液的浓度小于外界溶液浓度，所以Ⅱ组为耐盐水稻。 【详解】A、0~1h期间I组水稻原生质体体积的相对值减小，说明细胞失水，也说明了此时细胞液浓度小于外界溶液浓度，发生了质壁分离，A正确； B、I组水稻细胞开始吸收K+和NO3-，始于刚开始，即1h之前，B错误； C、在0.3g/mL的KNO3溶液中，Ⅱ组水稻的原生质体体积增加，说明Ⅱ组水稻可以从外界环境中吸收水分，属于耐盐碱水稻，C正确； D、若需进一步探究水稻的耐盐碱能力，可用浓度大于0.3g/ml的KNO3溶液进行实验，D正确。 故选B。 10．假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物的细胞（细胞液浓度相同）分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后得到如图所示状态（原生质层不再变化）。据图分析下列说法不正确的是（    ） A．实验前蔗糖溶液浓度：c>b>a B．实验后蔗糖溶液浓度：c=b≥a C．实验后细胞的吸水能力：丙>乙>甲 D．实验后细胞液浓度：丙>乙>甲 【答案】B 【分析】1、植物细胞壁伸缩性小，而原生质层伸缩性较大。 2、外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水，表现出质壁分离；外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水，逐渐表现出质壁分离后复原的现象。 【详解】A、据图可知，质壁分离的程度丙大于乙大于甲，由此可推知，实验前，蔗糖溶液的浓度为c>b>a，A正确； B、一般来讲，质壁分离后的活细胞的细胞液浓度和细胞外液浓度基本是相等的，根据图中3个原生质层的体积判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，所以试验后蔗糖溶液浓度为a＜b＜c，B错误； C、实验后丙的失水是最多的，导致质壁分离后丙的细胞液浓度是最大的，也是吸水能力最强的，因此丙>乙>甲，C正确； D、实验后丙的失水是最多的，导致质壁分离后丙的细胞液浓度是最大的，判断细胞液浓度是甲＜乙＜丙，D正确。 故选B。 11．图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是（    ） A．K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B．此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C．此通道的运输速率受到K+浓度差的影响 D．此通道蛋白对K+的运输可以双向进行 【答案】D 【分析】协助扩散需要借助细胞膜上的转运蛋白的协助，转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，其中分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白的结合。 【详解】A 、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， K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合， A 正确； B、此通道蛋白对通过的离子具有选择性，例如，水分子和 Na+不能借助 K+通道蛋白进出细胞，B正确； C、结合题意可知， K+可通过通道蛋白进出细胞，则其方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率，浓度差越大扩散速率越快， C正确； D、钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K+的运输只能单向进行，D错误。 故选D。 12．下图1为研究渗透作用的实验装置示意图，其中a为清水、b为蔗糖溶液、c为半透膜（蔗糖分子不能通过）。图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性），图3是选用蔗糖作为实验材料，用U形管所做的渗透实验。请分析并回答下列问题。 (1)图1中的渗透作用发生需要两个条件：①具有半透膜，② 。当液面上升到最大高度时，漏斗内液体浓度 （填“大于”“等于”或“小于”）烧杯内液体浓度。 (2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是 。细胞处于图2所示状态时，A、B两处的溶液浓度关系为 。如果将此细胞在原溶液中放置一段时间后，再放入清水中，不能发生质壁分离的复原，可能原因是 。如果选用洋葱鳞片叶内表皮细胞做此实验， （填“能”或“不能”）发生质壁分离。 (3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶（蔗糖酶能将蔗糖水解成两分子单糖，蔗糖酶通不过半透膜），并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果： ①若一段时间后，发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因有： 。 ②若一段时间后，发现b管液面先上升后下降，直至b管液面仅略高于a管后不再变化。此现象说明蔗糖被蔗糖酶水解，其产物能通过半透膜，为使两侧液面等高，应进行的操作是 。 【答案】(1)a和b之间存在浓度差 大于 (2)具有紫色大液泡 A＞B或A＜B或A=B 细胞失水过多死亡 能 (3)蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜 在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液 【分析】1、植物细胞质壁分离的条件： （1）必须是活细胞； （2）细胞液与外界溶液必须有浓度差； （3）成熟的植物，即有细胞壁和大的液泡，且液泡最好有颜色便于观察。 2、植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。 【详解】（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a和b之间存在浓度差，当液面上升到最大高度时，由于漏斗中有水压存在，所以漏斗内液体浓度大于烧杯内液体浓度。 （2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡。图2中，当A＞B，细胞吸水，处于质壁分离的复原；A＜B，细胞失水，处于质壁分离状态，当A=B，细胞处于动态平衡中，由于无法判断图2细胞的状态，所以细胞处于图2所示状态时，A、B两处的溶液浓度关系为A＞B或A＜B或A=B。植物细胞质壁分离的条件之一是必须是活细胞，如果将此细胞在原溶液中放置一段时间后，再放入清水中，不能发生质壁分离的复原，可能原因是细胞失水过多死亡。如果选用洋葱鳞片叶内表皮细胞做此实验，能发生质壁分离，只是洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，不便观察。 （3）①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差（浓度指的是物质的量的浓度）继续增大，直至最后稳定不变，说明滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度升高，蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜 ②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化，说明b侧浓度高于a侧，原因是蔗糖水解产物能通过半透膜，但“b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶”，为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。 13．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中会发生质壁分离。下图1表示发生质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞。回答下列问题： (1)洋葱鳞片叶表皮细胞中生物膜的基本支架是 。水分子进出细胞膜的方式有 和 。 (2)成熟的植物细胞可以发生质壁分离的主要因素分为内部因素和外部因素，其中内部因素是具有 结构，该结构由图中的 （填数字）组成，从伸缩性方面讲， 。外部因素是 。此时，细胞的吸水能力逐渐 （增大/减小）。 (3)取形状、大小相同的红心萝卜茎部组织A和B各5块，分别放入5组浓度不同的外界溶液中（用甲～戊表示）。一段时间后取出茎块进行称重，结果如图2所示。 ①甲～戊组溶液的浓度按从大到小的顺序排列依次为 （用“>”表示）。 ②将乙、丁组的红心萝卜B茎块取出后再放入一定浓度的KNO3溶液中，一段时间后发现丁组的红心萝卜B茎块细胞发生质壁分离后复原，而乙组的红心萝卜B茎块细胞却没。有变化，原因可能是 。 【答案】(1)磷脂双分子层 自由扩散 协助扩散 (2)原生质层 2、4、5 原生质层的伸缩性比细胞壁的大 细胞液（或7处的溶液）浓度小于外界溶液浓度，使细胞液中的水分子透过原生质层进入外界溶液 增大 (3)乙＞丁＞甲＞戊＞丙 丁组的红心萝卜B茎块细胞为活细胞，且可主动吸收K＋和NO3-，使细胞液浓度增大，从而向外界溶液吸收水分 ；乙组的红心萝卜B茎块细胞失水过多而失活 【分析】质壁分离和质壁分离复原：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，由于原生质层比细胞壁的收缩性大，原生质层与细胞壁逐渐分离，称为质壁分离。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，外界溶液中的水分透过原生质层进入细胞液，原生质层慢慢恢复原来的状态，称为质壁分离复原。 【详解】（1）洋葱鳞片叶表皮细胞中生物膜的基本支架是磷脂双分子层。水分子进出细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散。 （2）成熟的植物细胞可以发生质壁分离的原理是渗透作用，需要满足半透膜条件和半透膜两侧的浓度差。原生质层是半透膜，即图中的2细胞膜、4液泡膜、5细胞质。浓度差是外界溶液和细胞液之间存在浓度差，细胞液（或7处的溶液）浓度小于外界溶液浓度，使细胞液中的水分子透过原生质层进入外界溶液。从伸缩性方面讲质壁分离的原因还有原生质层的伸缩性比细胞壁的大。质壁分离的过程中，细胞液失水，浓度一直增大，此时，细胞的吸水能力逐渐增强。 （3）据图，以A为例，各溶液中的萝卜质量是乙<丁<甲（等于初始质量，没有变化，说明细胞液浓度等于外界浓度）<戊<丙，质量越小且小于初始质量，说明失水越多，外界溶液浓度越大，质量越大且大于初始质量，说明吸水越多，外界溶液浓度越小，则外界溶液的浓度是乙＞丁＞甲＞戊＞丙。乙组的红心萝卜B失水最多，细胞死亡，不能主动吸收K＋和NO3-，不出现质壁分离自动复原。而丁组的红心萝卜B茎块细胞为活细胞，且可主动吸收K＋和NO3-，使细胞液浓度增大，从而向外界溶液吸收水分 。 14．阅读资料，据图分析回答下列问题： 资料一：半透膜是一种允许部分物质通过，不允许另一部分物质通过的薄膜，植物细胞的原生质层就相当于半透膜，原生质层由细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质组成。 资料二：当液泡中细胞液的浓度小于外界浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁分离开来，发生质壁分离；当细胞液浓度大于外界浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢恢复原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 (1)图一为植物细胞结构示意图，原生质层指的是图一中结构 和 （填数字）之间的部分，不包括细胞核和液泡内的细胞液；细胞壁的主要功能是 ，它是全透性的，水分子可以自由通过；与内表皮细胞不同，洋葱外表皮细胞是紫色的，推测这些色素主要存在于细胞的 结构中；并不是所有植物细胞都能发生质壁分离现象，请写出一种不能发生质壁分离现象的植物细胞 。 (2)某同学制作了洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片，从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，反复几次后，在显微镜下观察到质壁分离现象如图二所示，说明原细胞液浓度 （填“低于”、“高于”或“等于”）0.3g/mL；图二空间①中充满的溶液是 ，它的浓度 （填“低于”、“高于”或“等于”）0.3g/mL；发生质壁分离后，细胞液颜色会变 （填“浅”、“深”或“不变”）。 (3)该同学还观察到三个相邻的细胞之间水分流动方向如图三所示，图中三个细胞的细胞液浓度由低到高的顺序为 。 (4)发生质壁分离现象后，在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片另一侧用吸水纸引流，重复几次，使细胞浸在清水中，此时细胞会因吸水逐渐发生 现象。 (5)施肥过多会造成植物萎蔫甚至死亡，俗称“烧苗”，请尝试分析原因： 。 【答案】(1)1 4 支持和保护细胞 液泡 根尖分生区细胞 (2)低于 蔗糖溶液 等于 深 (3)甲<乙<丙 (4)质壁分离复原 (5)施肥过多，土壤溶液渗透压过高，根细胞失水 【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。细胞发生质壁分离后，把它放置于浓度低于细胞液浓度的外界溶液中时时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。 【详解】（1）原生质层是指细胞膜、液泡膜及两层膜间的细胞质。据图可知，图中1为液泡膜，4为细胞膜。故原生质层指的是图一中结构1和4之间的部分，不包括细胞核和液泡内的细胞液；植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其主要功能是支持和保护细胞；洋葱外表皮细胞具有液泡结构，外表皮的颜色主要是细胞液中色素的颜色。洋葱根尖分生区细胞是不成熟的细胞，不能发生渗透失水，不会出现质壁分离现象。 （2）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，出现质壁分离现象。据图二可知，在显微镜下观察到了质壁分离现象，说明细胞发生了渗透失水，原细胞液浓度小于0.3g/mL；图图二空间①是细胞膜与细胞壁间的间隙，由于细胞壁是全透性的，因此，空间①中的溶液是外界浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。由于细胞失水，细胞液的浓度增大，颜色加深。 （3）发生渗透作用时，水由低浓度向高浓度溶液流动。据图三可知，水由甲流向乙，再流向丙，故甲、乙、丙三个细胞的细胞液浓度由低到高的顺序为甲<乙<丙。 （4）细胞发生质壁分离后，把它放置于浓度低于细胞液浓度的外界溶液中时时，细胞吸水，会发生了质壁分离复原现象。依题意，在发生质壁分离后的细胞中滴加清水，清水浓度小于细胞液浓度，细胞会因吸水逐渐发生质壁分离复原现象。 （5）在向植物施肥时，若施肥过多，土壤溶液渗透压过高，根细胞失水，就会导致细胞死亡，出现烧苗现象。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 被动运输 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 水进出细胞的原理 1.1渗透作用： 1.2渗透方向：半透膜两侧存在 ，渗透的方向就是 从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 1.3哺乳动物的红细胞的渗透作用（动物 相当于 浓度 红细胞变化 红细胞形态 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 时 细胞 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 时 细胞 当外界溶液的浓度与细胞质的浓度 时 形态 知识点2 探究植物细胞的吸水和失水 1.细胞壁：是 ，水分子可以自由地通过细胞壁，主要作用是 ， 。 2.细胞内主要的液体环境主要指的是液泡里面的 。 3.原生质层：细 和 以及 4. 相对于 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞液中的 就透过 进入 中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的 。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性 ，原生质层就会与细胞壁 开来，也就是逐渐发生了 。 以紫色洋葱外表皮为例：此过程由于细胞不断失水，细胞液紫色逐渐 ，细胞液浓度 ，吸水能力 。 当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生 以紫色洋葱外表皮为例：此过程由于细胞不断 ，细胞液紫色逐渐变 ，细胞液浓度逐渐 ，吸水能力逐渐 。 1.质壁分离和复原的原因 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁的 。 ②细胞液与外界溶液之间具有一定的 ，细胞能渗透吸水或失水。 2.实验有对照组和实验组 3.用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液的原因。若质量浓度 ，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因 ，质壁分离后 ；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 知识点3 自由扩散和协助扩散 3.1被动运输：物质以 进出细胞， 细胞内化学反应所释放的 。 被动运输分为 和 。 主要方式 自由扩散 协助扩散 实例 氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子有机物。 水分子通过水通道蛋白进出细胞、 进入 、 进入 产生动作电位、钾离子从神经细胞运出神经细胞 方向 浓度→ 浓度 浓度→ 浓度 特点 和 （ 、 ） 影响因素 膜内 膜内外 、 注意 1.转运蛋白的种类 ①通道蛋白：通道蛋白 与 的 相适配、 和 相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不 与通道蛋白 。 ②载体蛋白：只容许与自身 相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生 的 。 2.转运蛋白具有 教材习题图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置，一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是（　　） A．图3中，如果A、a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后Ma>MA B．图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高 C．图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小 D．若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度 某研究小组用溶液I和溶液II分别浸泡某种植物细胞，测得细胞失水量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁 B．t2之前溶液I中的溶质已经开始进入细胞 C．t3后溶液II中细胞失水量没有变化，说明无水分子进出细胞 D．实验过程中，溶液Ⅱ与细胞液的浓度差先变小后稳定 考点一 水进出细胞的原理 1．甲、乙、丙分别是三种哺乳动物的红细胞，将它们分别置于同一浓度的某水溶液中，水分子的跨膜运输示意图如图（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示单位时间内水分子出入的多少）。下列叙述正确的是（    ） A．甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，且速度相同 B．若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，最终均会涨破 C．在高倍显微镜可观察到进出乙细胞的水分子数相等 D．在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细胞甲 考点二 探究植物细胞的吸水和失水 实验处理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液 细胞的形态 2.下表是植物细胞在放入蔗糖溶液前及放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液一段时间后细胞的形态。下列叙述正确的是（    ） A．若降低甲溶液的浓度，该细胞可能会因吸水而涨破 B．浸泡在乙溶液中的细胞内外蔗糖浓度基本相等，水分子进出达到动态平衡 C．浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离时，细胞壁和细胞膜间充满蔗糖溶液 D．若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中，一定会出现质壁分离后自动复原的现象 3．骆驼蓬一般生长在荒漠干旱的草地或者低盐质化沙地绿洲中，耐旱、抗寒、耐碱，其根系发达、扎根很深和叶片细小、肉质。下列关于骆驼蓬的叙述错误的是（    ） A．骆驼蓬根系发达、扎根很深，有利于根细胞吸收土壤深层的水分 B．骆驼蓬叶细小、肉质具有贮水、保水能力，因而抗旱能力很强 C．骆驼蓬根细胞膜上可能存在将相关的盐离子运进细胞的蛋白质 D．骆驼蓬根细胞能主动转运将多余的盐排出细胞外，说明细胞溶胶的盐浓度高于细胞外 4．在“观察植物细胞的质壁分离及复原现象”实验中，观察到了如图所示的实验现象。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中①④⑤组成原生质层 B．该实验至少需用显微镜观察3次 C．实验材料常用紫色洋葱鳞片叶内表皮 D．图示细胞中⑥和⑦内的溶液浓度相等 考点三 自由扩散和协助扩散 1.自由扩散、协助扩散是两种物质跨膜运输方式，下图中①②是这两种运输方式的示意图，③④表示这两种运输方式的曲线。下列相关叙述中错误的是（    ） A．这两种物质运输方式都不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量 B．图②中的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的物质通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变 C．图①③可用于表示自由扩散，不需要转运蛋白，其运输速率只受膜内外物质浓度梯度的大小影响 D．葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式可以用图②④表示 2．下图表示物质出入细胞的一种方式，下列分析不正确的是（   ） A．该图所示为物质的协助扩散过程 B．图中膜蛋白可控制各种物质进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变 D．该过程可体现细胞膜的选择透过性 3．下图甲、乙表示两种与被动运输方式有关的曲线，相关叙述错误的是（    ） A．甲代表自由扩散，乙代表协助扩散 B．甲代表的跨膜运输方式不需要转运蛋白 C．乙图中限制P点转运速率的主要因素是转运蛋白的数量 D．温度对甲图所示运输方式的转运速率没有影响，对乙图所示运输方式的转运速率有影响 知识导图记忆 知识目标复核 1.水进出细胞的原理 2.探究植物细胞的吸水和失水 3.自由扩散和协助扩散 1．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0.3g/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 2．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是（    ） A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 3．保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ） A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 4．某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。 下列叙述正确的是（    ） A．实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B．①与②的分离，与①的选择透过性无关 C．与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 5．将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中，其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是（    ） A．t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等 B．t2时刻，洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子 C．在实验过程中，洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅 D．t4时刻之后，洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破 6．图甲是某动物细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定量的250mmol·L-1的KNO3溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（    ） A．从图甲可见细胞内的NaCl的浓度是150mmol·L-1 B．图乙中A点细胞失水量最大，此时细胞的体积最小，细胞吸水能力也最小 C．图乙中B点细胞中液泡体积和细胞液浓度均与O点时状态相同 D．若该动物细胞长时间处在甲图中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能会因失水过多而死亡 7．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，先滴加清水进行观察，然后用0．3g/mL的蔗糖溶液取代清水，短时间内继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是（　　） A．清水中保卫细胞因发生质壁分离而使气孔开放 B．清水中水分子以被动运输的方式进入保卫细胞 C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭 D．滴加蔗糖溶液后，保卫细胞的吸水能力将减弱 8．在探究植物细胞的吸水和失水实验时，某细胞的变化示意图如下。相关叙述正确的是（    ） A．该细胞在丙时没有水分子进出 B．该实验还需设置对照组 C．不同时刻细胞液的浓度大小为乙>甲>丙 D．图示变化过程可在0.3g/mL的蔗糖溶液中自动发生 9．耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。现有普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，研究小组使用0.3g/ml的KNO₃溶液分别处理普通水稻和耐盐碱水稻细胞，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A．0~1h期间I组水稻细胞液浓度小于外界溶液浓度，发生了质壁分离 B．1~3h期间I组水稻细胞开始吸收K+和NO3-，细胞吸水能力逐渐增强 C．Ⅱ组水稻细胞原生质体体积没有变小，因此可判断其为耐盐碱水稻 D．可用浓度大于0.3g/ml的KNO3溶液进一步探究水稻的耐盐碱能力 10．假设将标号为甲、乙、丙的同一种植物的细胞（细胞液浓度相同）分别放在a、b、c三种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后得到如图所示状态（原生质层不再变化）。据图分析下列说法不正确的是（    ） A．实验前蔗糖溶液浓度：c>b>a B．实验后蔗糖溶液浓度：c=b≥a C．实验后细胞的吸水能力：丙>乙>甲 D．实验后细胞液浓度：丙>乙>甲 11．图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是（    ） A．K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B．此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C．此通道的运输速率受到K+浓度差的影响 D．此通道蛋白对K+的运输可以双向进行 12．下图1为研究渗透作用的实验装置示意图，其中a为清水、b为蔗糖溶液、c为半透膜（蔗糖分子不能通过）。图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性），图3是选用蔗糖作为实验材料，用U形管所做的渗透实验。请分析并回答下列问题。 (1)图1中的渗透作用发生需要两个条件：①具有半透膜，② 。当液面上升到最大高度时，漏斗内液体浓度 （填“大于”“等于”或“小于”）烧杯内液体浓度。 (2)在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是 。细胞处于图2所示状态时，A、B两处的溶液浓度关系为 。如果将此细胞在原溶液中放置一段时间后，再放入清水中，不能发生质壁分离的复原，可能原因是 。如果选用洋葱鳞片叶内表皮细胞做此实验， （填“能”或“不能”）发生质壁分离。 (3)图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶（蔗糖酶能将蔗糖水解成两分子单糖，蔗糖酶通不过半透膜），并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果： ①若一段时间后，发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因有： 。 ②若一段时间后，发现b管液面先上升后下降，直至b管液面仅略高于a管后不再变化。此现象说明蔗糖被蔗糖酶水解，其产物能通过半透膜，为使两侧液面等高，应进行的操作是 。 13．成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中会发生质壁分离。下图1表示发生质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞。回答下列问题： (1)洋葱鳞片叶表皮细胞中生物膜的基本支架是 。水分子进出细胞膜的方式有 和 。 (2)成熟的植物细胞可以发生质壁分离的主要因素分为内部因素和外部因素，其中内部因素是具有 结构，该结构由图中的 （填数字）组成，从伸缩性方面讲， 。外部因素是 。此时，细胞的吸水能力逐渐 （增大/减小）。 (3)取形状、大小相同的红心萝卜茎部组织A和B各5块，分别放入5组浓度不同的外界溶液中（用甲～戊表示）。一段时间后取出茎块进行称重，结果如图2所示。 ①甲～戊组溶液的浓度按从大到小的顺序排列依次为 （用“>”表示）。 ②将乙、丁组的红心萝卜B茎块取出后再放入一定浓度的KNO3溶液中，一段时间后发现丁组的红心萝卜B茎块细胞发生质壁分离后复原，而乙组的红心萝卜B茎块细胞却没。有变化，原因可能是 。 14．阅读资料，据图分析回答下列问题： 资料一：半透膜是一种允许部分物质通过，不允许另一部分物质通过的薄膜，植物细胞的原生质层就相当于半透膜，原生质层由细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质组成。 资料二：当液泡中细胞液的浓度小于外界浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁分离开来，发生质壁分离；当细胞液浓度大于外界浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢恢复原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 (1)图一为植物细胞结构示意图，原生质层指的是图一中结构 和 （填数字）之间的部分，不包括细胞核和液泡内的细胞液；细胞壁的主要功能是 ，它是全透性的，水分子可以自由通过；与内表皮细胞不同，洋葱外表皮细胞是紫色的，推测这些色素主要存在于细胞的 结构中；并不是所有植物细胞都能发生质壁分离现象，请写出一种不能发生质壁分离现象的植物细胞 。 (2)某同学制作了洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片，从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，反复几次后，在显微镜下观察到质壁分离现象如图二所示，说明原细胞液浓度 （填“低于”、“高于”或“等于”）0.3g/mL；图二空间①中充满的溶液是 ，它的浓度 （填“低于”、“高于”或“等于”）0.3g/mL；发生质壁分离后，细胞液颜色会变 （填“浅”、“深”或“不变”）。 (3)该同学还观察到三个相邻的细胞之间水分流动方向如图三所示，图中三个细胞的细胞液浓度由低到高的顺序为 。 (4)发生质壁分离现象后，在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片另一侧用吸水纸引流，重复几次，使细胞浸在清水中，此时细胞会因吸水逐渐发生 现象。 (5)施肥过多会造成植物萎蔫甚至死亡，俗称“烧苗”，请尝试分析原因： 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$