4.1 被动运输（提升讲义）-2025-2026学年高一上学期人教版必修1生物

本讲义聚焦“被动运输”核心知识点，系统梳理渗透作用（装置、条件及现象分析）、水进出细胞原理（动物细胞渗透作用、植物细胞质壁分离实验）、自由扩散和协助扩散（特点与实例），形成从原理到实例、结构到功能的学习支架。 资料通过“讨论”环节驱动科学思维（如分析渗透装置液面变化原因），结合完整探究实验（植物细胞质壁分离）培养探究实践能力，例题习题结合图表（如生物膜通透性比较）强化生命观念。课中助教师引导深度思考，课后助学生查漏补缺，巩固知识体系。

第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 被动运输 （基础知识梳理+重难点突破+习题巩固） 基础知识梳理 知识点一、渗透作用： 1.渗透装置： 2.渗透作用： （1）概念：___分子或其他______分子透过_________的扩散。 （2）方向： （3）结果：水分子可以通过半透膜进行______扩散，直到水分子进出速率达到_________。 （4）渗透作用发生的条件：① 具有______；②半透膜两侧溶液存在_________。 ☄讨论1：漏斗管内的液面为什么会升高？ 水分子_____通过半透膜，而蔗糖分子_____通过半透膜。单位体积清水中的水分子含量______蔗糖溶液中的水分子含量，因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子水________由漏斗进入烧杯的水分子数，导致漏斗内液面______。 ☄讨论2：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 液面______一直上升。因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压，当该压力和漏斗中的吸水能力______时液面不再上升。 ☄讨论3：在渗透装置中，当漏斗中的液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？ ____________。 当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。若存在高度差，则存在静水压，也必然存在_________与之平衡。 ☄讨论4：如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会。因为纱布是______的，水分子和蔗糖分子都能通过。 ☄讨论5：如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗内液面不会升高。 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量______渗出的水分子数量。 【例1】透析袋通常是由半透膜（允许小分子通过，不允许大分子通过）制成的袋状容器。现将5%的蛋白质溶液装入透析袋，再将其放入盛有清水的烧杯中，实验装置如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．透析袋吸水胀大，水分子只能进入透析袋 B．透析袋具有选择透过性，生物膜也是一种半透膜 C．该装置可用来将蛋白质粗制品中的蛋白质与其他小分子化合物初步分离 D．蛋白质不可由透析袋进入清水中，一段时间后透析袋内外液体浓度相等 【例2】图为达到平衡状态的渗透装置示意图，其中蔗糖分子不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（    ） A．平衡前漏斗液面上升速度逐渐减慢 B．m不再变化时，没有水分子进入漏斗中 C．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙 D．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将减小 知识点二、水进出细胞的原理： 1.动物细胞的吸水和失水： （1）现象： 外界溶液浓度 > 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度 < 细胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度 = 细胞质浓度 细胞形态不变 （2）原理：渗透作用： 2.植物细胞的吸水和失水： 3.探究植物细胞的吸水和失水： （1）现象：植物细胞也像动物细胞一样，会发生吸水或失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关。 （2）提出问题：水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？ （3）做出假设：_______________________________________________________________。 （4）实验设计思路： ①如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会______， 液泡体积就会______；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会______， 液泡体积就会______。所以可以通过______体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。 ②如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？_____________________。 ③如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？_______________。 ④对实验结果作出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ （5）实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（原因）→__________________，便于观察 ☄特别注意： （6）方法步骤： （7）实验结果： 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 （8）实验结论：水分进出植物细胞是通过渗透作用；原生质层相当于一层半透膜。 （9）表达与交流： ①该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。 ②解释滴加 0.3g/mL的蔗糖溶液后液泡变小的原因： 细胞外蔗糖溶液的浓度高于细胞液，水从细胞液透过原生质层进入到蔗糖溶液中，液泡发生失水收缩，原生质层一定程度的收缩。 ③质壁分离及质壁分离复原的原因分析： ☄特别注意：①质壁分离中的“质”指的是________,而不是细胞质；“壁”指的是细胞壁。 ②发生质壁分离后，细胞膜与细胞壁的间隙内充满了________。（因为细胞壁具有全透性） 【例3】将一个质壁分离的细胞置于清水中，依次发生如图变化。下列有关叙述正确的是（    ） A．a处代表的是细胞溶胶 B．细胞的吸水能力关系是①>②>③ C．在该过程中，水分子仅从细胞外进入到细胞内 D．若延长实验时间，细胞体积将持续增大，最终会吸水涨破 【例4】下列有关细胞渗透吸水和失水的叙述，正确的是（　　） A．植物细胞与动物细胞吸水或失水与外界溶液的浓度有关 B．植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和细胞壁 C．水分子通过植物细胞壁和细胞膜的扩散过程都可称为渗透作用 D．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水涨破 【例5】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。下列相关叙述错误的是（　　） A．制作临时装片时，先滴一滴清水，再将撕下的洋葱鳞片叶外表皮放在载玻片上，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．当洋葱浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中时，洋葱液泡体积变小，植物细胞吸水能力增强 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 知识点三、自由扩散和协助扩散： 1.自由扩散：（______扩散） （1）概念：物质通过________扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 （2）特点：①___浓度梯度运输；②______转运蛋白；③______能量。 （3）实例： 2.协助扩散：（______扩散） （1）概念：需要借助膜上的_________进出细胞的物质扩散方式，叫做协助扩散，也叫易化扩散。 （2）特点：①___浓度梯度运输；②______转运蛋白；③______能量。 （3）实例： 【例6】将萎蔫的菜叶放入清水中，其细胞含水量能够得到恢复。该过程中水分子通过细胞膜的说法正确的是（    ） A．该过程不消耗能量 B．水分子仅以自由扩散方式过膜 C．水分子仅以协助扩散方式过膜 D．细胞液的渗透压增大 【例7】下图是比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质通透性（跨膜运输速率）的结果，据此不能得出的推论是（　　） A．离子以协助扩散方式通过人工膜 B．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 C．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 D．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性 【例8】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．图中膜蛋白可运输各种物质进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变 D．该过程不消耗细胞内化学反应所释放的能量 【例9】水通道蛋白又名水孔蛋白，这种蛋白质在细胞膜上组成“孔道”，可控制水进出细胞。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，通道内部的极性等因素会帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，完成跨膜运输。下列有关叙述，正确的是（    ） A．水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞 B．水进入细胞，可以和其他物质结合，进而提高细胞代谢速率 C．水通道蛋白运输水时，水分子的旋转会使水通道蛋白的构象发生改变 D．水通道蛋白运输水时需要消耗ATP水解产生的能量 重难点突破 重难点一、渗透作用及其现象分析： 【例1】有渗透装置如图所示，请分析以下几种情况中液面如何变化？ 1.S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液渗透压 > S2溶液浓度： 2.S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜： （1）若S1的物质的量浓度>S2的物质的量浓度： （2）若S1的物质的量浓度<S2的物质的量浓度： 【例2】半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? 【例3】某兴趣小组在室温下利用下图装置观察渗透现象，漏斗内分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液、1.2mol/L蔗糖溶液。下列说法正确的是（　　） A．垂直管中液面快速上升时，水分子也会从漏斗进入烧杯 B．若渗透平衡时吸出漏斗中高出烧杯液面的蔗糖溶液，则再次平衡时高度差不变 C．两组装置漏斗内外溶液的浓度在达到渗透平衡时均为漏斗内＞ 漏斗外 D．将发生质壁分离的植物细胞看作一个渗透系统，细胞膜相当于装置中的玻璃纸 【例4】某研究小组利用如图所示装置（U型管中部被半透膜隔开，半透膜允许水分子和某些小分子物质通过）探究膜的通透性。他们进行了如下实验，实验开始时，两侧液面平齐。左侧加入10mL质量分数为10%的蔗糖溶液（蔗糖为二糖，不能透过该半透膜），右侧加入等体积的质量分数为10%的葡萄糖溶液（葡萄糖为单糖，可以透过该半透膜）。一段时间后，观察到实验的U型管两侧液面变化。下列相关叙述正确的是（　　） A．液面稳定后，右侧液面低于左侧液面 B．液面稳定后，半透膜两侧溶液渗透压相等 C．液面稳定后，半透膜两侧的蔗糖浓度相等 D．若右侧换成蒸馏水，则最终右侧水分子都会进入左侧 【例5】下图展示了渗透与反渗透过程。在渗透过程里，相同体积的浓溶液和稀溶液（纯水）被半透膜分隔，因半透膜允许溶剂（水）通过，纯水侧的水分子会向浓溶液侧运输。而反渗透技术是指人为施加大于渗透压的压力使浓溶液中的水分子通过半透膜向稀溶液（纯水）侧流动，但其他物质不能通过的技术。下列叙述正确的是（    ） A．在施加人为压力前，上图装置达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液的浓度相等 B．若不施加人为压力，则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输 C．若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中两侧的液面高度不会发生变化 D．利用反渗透技术可进行海水淡化，水分子的运动是多种作用力综合作用的结果 重难点二、植物细胞质壁分离实验的应用： 重难点三、被动运输： 1.被动运输：物质以____________进出细胞，_________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（passive transport）。 比较项目 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 举例 ①小分子：O2、CO2等气体；水（小部分）等；②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯、性激素等 ①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞；②水:大部分水通过通道蛋白的运输；③部分离子通过离子通道蛋白运输（如神经细胞中K+外流、Na+内流） 影响因素 膜两侧物质的浓度差 膜两侧物质的浓度差；转运蛋白的数量 2.转运蛋白：镶嵌在膜上，能够协助某些物质跨膜运输的一些特殊的蛋白质。 类型 载体蛋白 通道蛋白 特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 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 是否与被转运的物质结合 结合 不结合 【例6】将起始生理状态相同的同种洋葱鳞片叶表皮细胞放于不同浓度蔗糖溶液中，一段时间后，细胞的生理状态如图所示，其中a~c表示不同实验组。已知蔗糖分子不能进入该细胞，下列叙述错误的是（    ）    A．原生质层包括①②⑤，可以把原生质层看作一层半透膜 B．此时图中各组细胞的细胞液浓度的大小关系是c>b>a C．④⑤之间的液体为蔗糖溶液 D．在c组中，水分子由细胞单向运输进入蔗糖溶液 【例7】下图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是（　　） A．甲>乙>丙 B．甲<乙<丙 C．甲>乙，乙<丙 D．甲<乙，乙>丙 习题巩固 1.科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(除去细胞壁后的细胞结构)体积的变化，结果如图所示，下列相关描述错误的是（　　） A．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液 B．AB段，乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大 C．C点以后，甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变大 D．2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡 2．某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，下图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，下图二为实验过程中测得其x/y值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是（    ） A．随着x/y值增大，该细胞细胞液的浓度也随之增大 B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞 C．若某细胞正处于图1所示质壁分离状态，则该细胞此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度 D．在t3时，细胞液浓度大于外界溶液，但处于动态平衡中 3．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a>A，达到平衡后a>A 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将会越来越大 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，则此时细胞可能处于渗透平衡状态 4．下图甲漏斗内液面上升高度与时间的关系如图乙所示；某细胞在溶液中的状态（此时细胞有活性）如图丙所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．图甲中c结构模拟的是图丙中的③④⑤ B．图乙所示液面高度不变时，半透膜c两侧的溶液浓度不相等 C．图甲中，液面停止上升的原因是水分子不再通过半透膜 D．图丙所示细胞正处于质壁分离状态，将其放入清水中能发生质壁分离复原 5．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，图乙细胞体积不会明显变小 D．与图甲相比，图乙细胞液泡中的颜色变深 6．某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验（如图所示）。下列有关说法错误的是（　　） A．由于植物的细胞壁具有全透性，所以a处溶液为外界溶液 B．该细胞此时水分子扩散的方向为从c经b到a，细胞吸水能力逐渐增强 C．若该细胞处于高浓度KNO₃溶液中，可能观察不到质壁分离复原现象 D．若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原，说明该细胞仍具有活性 7．某同学利用黑藻探究植物细胞的吸水和失水，图1为该同学在光学显微镜下观察到的某一时刻的结果图，图2为实验操作流程图。下列说法错误的是（    ） A．本实验为自身对照，不需要另外设置空白对照组 B．图1中A处为绿色，B处为蔗糖溶液 C．三次显微镜下观察均是使用低倍镜观察 D．当黑藻细胞处于图1所示状态时：外界溶液浓度等于细胞液浓度 8．图中①②③表示物质进入细胞的不同方式，下列叙述错误的是（    ） A．水分子都是通过①方式进入细胞的 B．载体蛋白在运输物质时会发生构象改变 C．①②③都是顺浓度梯度运输，不消耗能量 D．载体蛋白和通道蛋白在运输物质时都有专一性 9．下图是两种跨膜运输的示意图，下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过细胞膜只能是途径① B．途径②的蛋白质为载体蛋白 C．途径①和②都不需要消耗能量 D．图中的“脂”指的是脂肪 10．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．图甲代表自由扩散，图乙代表协助扩散 B．图甲代表的跨膜运输方式不需要转运蛋白 C．图乙中限制P点转运速率的主要因素是转运蛋白的数量 11．哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银（AgNO3）可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（    ） A．经 AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经 AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中吸水能力不会增强 C．未经 AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经 AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 12．协助扩散是指借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，包括载体蛋白介导和通道蛋白介导两种形式，其过程如图所示。下列有关协助扩散的叙述，正确的是（    ） A．协助扩散运输物质的速率与该物质细胞内外的浓度差有关 B．甘油、乙醇、苯等分子通常以图1中表示的方式进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质时，自身构象都会发生不可逆改变 D．相较图1中载体蛋白，图2中的通道蛋白运输物质时无特异性 13．美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔化学奖。通道蛋白分为两大类：水通道蛋白和离子通道蛋白，如图为肾小管上皮细胞重吸收水分子结构示意图。下列有关通道蛋白的叙述错误的是（　　） A．通道蛋白参与的物质运输方式为易化扩散，不消耗能量 B．物质直径只要比通道蛋白的通道直径小就可以进出细胞 C．水通道蛋白在转运时，水分子不需要与通道蛋白结合 D．肾小管上皮细胞重吸收水分子的运输速率远大于水分子自由扩散的速率 14．科学家研究发现，部分细胞吸收水分子有图中的①、②两种方式，下列叙述错误的是（    ） A．①、②方式均可能受到温度的影响 B．①、②方式分别为自由扩散和协助扩散 C．①、②方式均为顺浓度梯度运输到细胞内的 D．①方式不需要消耗能量，②方式需要消耗能量 15．GLUT是一类协助细胞摄取葡萄糖的载体蛋白。用原核细胞和肝细胞进行葡萄糖摄取实验，结果如图所示。根据实验结果，下列推断错误的是（    ） A．控制两种GLUT蛋白合成的遗传信息可能存在差异 B．GLUT需与葡萄糖结合来完成葡萄糖的运输 C．实验中细胞摄取葡萄糖时均需要载体蛋白的协助 D．限制B点葡萄糖转运速率的因素可能是GLUT的数量 16．黑藻是一种常见的沉水植物，其叶片小而薄，叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体。某同学用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液及黑藻叶肉细胞，观察细胞的失水与吸水现象。图1是该同学某时刻看到的一个叶肉细胞的图像，图2是观察到的原生质体体积变化曲线，请回答下列问题： (1)成熟的黑藻叶肉细胞是一个渗透系统，图1中相当于该渗透系统半透膜的结构是 （用图中的数字表示）。黑藻叶肉细胞的液泡无色，但也能观察到较明显的质壁分离现象，据图1分析，原因是 。 (2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 ，植物细胞自身应具备的结构特点是 。 (3)图2中原生质体体积由a→b的变化过程中，细胞液的浓度逐渐 ，细胞的吸水能力逐渐 。 17．植物细胞可以渗透吸水或失水，将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如图一甲所示： (1)图一甲中表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线是 （填字母），试简要分析B、C曲线差异的原因： 。 (2)曲线C中ef段发生的内因是 ；若曲线C中ef段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ Ⅱ（填“<”“>”或“=”）；若曲线B中bc段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ Ⅱ（填“<”“>”或“=”）。 (3)将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，甲烧杯为30%蔗糖溶液，乙烧杯为清水，切面为b侧，外表为a侧。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，判断30min后可能出现的图形是图二的 。（填字母） 18．图甲是发生质壁分离的植物细胞图像，图乙是显微镜下观察到的某一时刻的洋葱鳞片叶的外表皮细胞，图丙表示某细胞膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式，请据图回答下列问题： (1)质壁分离中的质指 ，由图甲中 （填数字）共同组成。 (2)如果图乙表示的是在某时刻显微镜下观察到的细胞状态，那么在该时刻细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。 (3)图丙a、b、c、d过程主要体现细胞膜的 功能，其中属于自由扩散的有 （填字母）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 被动运输 （基础知识梳理+重难点突破+习题巩固） 基础知识梳理 知识点一、渗透作用： 1.渗透装置： 2.渗透作用： （1）概念：水分子或其他溶剂分子透过半透膜的扩散。 （2）方向： （3）结果：水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡。 （4）渗透作用发生的条件：① 具有半透膜；②半透膜两侧溶液存在浓度差 ☄讨论1：漏斗管内的液面为什么会升高？ 水分子可以通过半透膜，而蔗糖分子不能通过半透膜。单位体积清水中的水分子含量多于蔗糖溶液中的水分子含量，因此单位时间内由烧杯进入漏斗的水分子水大于由漏斗进入烧杯的水分子数，导致漏斗内液面上升。 ☄讨论2：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 液面不会一直上升。因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压（图中Δh），当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。 ☄讨论3：在渗透装置中，当漏斗中的液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？ 不一定相等。 当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。若存在高度差，则存在静水压，也必然存在渗透压差与之平衡。 ☄讨论4：如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会。因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 ☄讨论5：如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗内液面不会升高。 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 【例1】透析袋通常是由半透膜（允许小分子通过，不允许大分子通过）制成的袋状容器。现将5%的蛋白质溶液装入透析袋，再将其放入盛有清水的烧杯中，实验装置如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．透析袋吸水胀大，水分子只能进入透析袋 B．透析袋具有选择透过性，生物膜也是一种半透膜 C．该装置可用来将蛋白质粗制品中的蛋白质与其他小分子化合物初步分离 D．蛋白质不可由透析袋进入清水中，一段时间后透析袋内外液体浓度相等 【答案】C 【详解】A、水的进出是双向的，既能进入透析袋，也能从透析袋出来，A错误； B、透析袋无生物活性，不具有选择透过性，生物膜是一种选择透过性膜，B错误； C、透析的原理是透析袋是半透膜，小分子杂质可以自由进出，大分子蛋白质则留在袋内。故该装置可用来将蛋白质粗制品中的蛋白质与其他小分子化合物初步分离，C正确； D、一段时间后，透析袋不再继续胀大，此时水分子进出平衡，但透析袋内外液体浓度不等，D错误。 故选C。 【例2】图为达到平衡状态的渗透装置示意图，其中蔗糖分子不能通过半透膜。下列相关叙述错误的是（    ） A．平衡前漏斗液面上升速度逐渐减慢 B．m不再变化时，没有水分子进入漏斗中 C．达到如图所示的平衡时，蔗糖溶液甲的浓度高于乙 D．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将减小 【答案】B 【详解】A、开始时，半透膜两侧溶液浓度差大，漏斗内溶液浓度高，水分子进入漏斗，随着液面上升，浓度差减小，液面上升速度逐渐减慢，直至达到平衡，漏斗内液面不再上升，A正确； B、m不再变化时，水分子进出漏斗达到动态平衡，仍有水分子进入漏斗，B错误； C、平衡时，漏斗内液面高，存在静水压，所以蔗糖溶液甲浓度高于乙，C正确； D、吸出漏斗中高出的溶液，浓度差减小，再次平衡时m将减小，D正确。 故选B。 知识点二、水进出细胞的原理： 1.动物细胞的吸水和失水： （1）现象： 外界溶液浓度 > 细胞质浓度 细胞吸水膨胀 外界溶液浓度 < 细胞质浓度 细胞失水皱缩 外界溶液浓度 = 细胞质浓度 细胞形态不变 （2）原理：渗透作用： 2.植物细胞的吸水和失水： 3.探究植物细胞的吸水和失水： （1）现象：植物细胞也像动物细胞一样，会发生吸水或失水现象，吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关。 （2）提出问题：水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层是否相当于一层半透膜？ （3）做出假设：水分进出植物细胞是通过渗透作用；原生质层相当于一层半透膜。 （4）实验设计思路： ①如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会失水， 液泡体积就会缩小；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水， 液泡体积就会增大。所以可以通过液泡体积的大小变化反映水分进出细胞的情况。 ②如何使细胞外溶液的浓度升高或降低？蔗糖溶液;清水。 ③如何看到细胞，需要借助到什么材料和用具？显微镜等。 ④对实验结果作出预测——细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？ （5）实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮（原因）→有紫色大液泡，便于观察 ☄特别注意：①不能用未成熟的细胞；②可以用绿色植物的叶肉细胞。 （6）方法步骤： （7）实验结果： 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 （8）实验结论：水分进出植物细胞是通过渗透作用；原生质层相当于一层半透膜。 （9）表达与交流： ①该实验过程共观察了3次，制作临时装片后观察，滴加蔗糖溶液后观察，再次滴加清水后观察。 ②解释滴加 0.3g/mL的蔗糖溶液后液泡变小的原因： 细胞外蔗糖溶液的浓度高于细胞液，水从细胞液透过原生质层进入到蔗糖溶液中，液泡发生失水收缩，原生质层一定程度的收缩。 ③质壁分离及质壁分离复原的原因分析： ☄特别注意：①质壁分离中的“质”指的是原生质层,而不是细胞质；“壁”指的是细胞壁。 ②发生质壁分离后，细胞膜与细胞壁的间隙内充满了外界溶液。（因为细胞壁具有全透性） 【例3】将一个质壁分离的细胞置于清水中，依次发生如图变化。下列有关叙述正确的是（    ） A．a处代表的是细胞溶胶 B．细胞的吸水能力关系是①>②>③ C．在该过程中，水分子仅从细胞外进入到细胞内 D．若延长实验时间，细胞体积将持续增大，最终会吸水涨破 【答案】B 【详解】A、分析图可知，a表示细胞壁和细胞膜之间的间隙，A错误； B、由图可知，①细胞失水而发生质壁分离，与②③比细胞液浓度最高，吸水能力最强，①→②→③细胞发生的是吸水过程，细胞吸水越多，细胞液的浓度越小，随着水分进入细胞，细胞液被稀释，吸水能力依次减弱，所以细胞吸水能力关系是①＞②＞③，B正确； C、在该过程中，水分子的运动是双向的，水分子既可以从细胞外进入到细胞内，也可以从细胞内排出到细胞外，C错误； D、由于细胞壁的存在，细胞最终会维持一个基本形态而不会吸水涨破，D错误。 故选B。 【例4】下列有关细胞渗透吸水和失水的叙述，正确的是（　　） A．植物细胞与动物细胞吸水或失水与外界溶液的浓度有关 B．植物细胞发生渗透作用的必要条件是具有浓度差和细胞壁 C．水分子通过植物细胞壁和细胞膜的扩散过程都可称为渗透作用 D．当外界溶液的浓度比细胞液的浓度低时，洋葱鳞片叶的表皮细胞会吸水涨破 【答案】A 【详解】A、渗透作用的动力是浓度差，因此植物细胞（依赖细胞液与外界溶液的浓度差）、动物细胞（依赖细胞内液与外界溶液的浓度差）的吸水或失水，都与外界溶液的浓度有关，A正确； B、植物细胞发生渗透作用的必要条件是 “具有半透膜（原生质层）” 和 “浓度差”，细胞壁是全透性结构，不是渗透作用的必要条件，B错误； C、细胞壁是全透性的，水分子通过细胞壁的扩散不属于渗透作用（渗透作用需通过半透膜）；只有通过细胞膜（原生质层）的扩散才属于渗透作用，C错误； D、洋葱鳞片叶表皮细胞是植物细胞，有细胞壁的支持保护作用，即使外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞吸水也不会涨破，D错误。 故选A。 【例5】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。下列相关叙述错误的是（　　） A．制作临时装片时，先滴一滴清水，再将撕下的洋葱鳞片叶外表皮放在载玻片上，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．当洋葱浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中时，洋葱液泡体积变小，植物细胞吸水能力增强 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】B 【详解】A、制作临时装片时，需在载玻片上滴加清水以维持细胞形态，再将洋葱鳞片叶外表皮置于清水中并盖盖玻片，A正确； B、洋葱表皮细胞为成熟细胞，中央被大液泡占据，细胞核被挤至细胞边缘（靠近细胞膜），而非位于中央，B错误； C、0.3g/mL蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水导致液泡体积变小，此时细胞液浓度升高，渗透压增大，吸水能力增强，C正确； D、质壁分离及复原过程中，液泡体积变化可直接反映细胞失水或吸水状态。液泡变小为失水，恢复为吸水，D正确。 故选B。 知识点三、自由扩散和协助扩散： 1.自由扩散：（简单扩散） （1）概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 （2）特点：①顺浓度梯度运输；②不需要转运蛋白；③不消耗能量。 （3）实例：①小分子：O2、CO2等气体；水（小部分）等；②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯、性激素等。 2.协助扩散：（易化扩散） （1）概念：需要借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫做协助扩散，也叫易化扩散。 （2）特点：①顺浓度梯度运输；②需要转运蛋白；③不消耗能量。 （3）实例：①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞；②水:大部分水通过通道蛋白的运输；③部分离子通过离子通道蛋白运输（如神经细胞中K+外流、Na+内流）。 【例6】将萎蔫的菜叶放入清水中，其细胞含水量能够得到恢复。该过程中水分子通过细胞膜的说法正确的是（    ） A．该过程不消耗能量 B．水分子仅以自由扩散方式过膜 C．水分子仅以协助扩散方式过膜 D．细胞液的渗透压增大 【答案】A 【详解】A、水分子通过自由扩散或协助扩散进入细胞，这两种方式均不消耗能量，A正确； B、水分子可通过自由扩散和协助扩散（水通道蛋白）两种方式运输，B错误； C、水分子并非仅以协助扩散过膜，自由扩散同样存在，C错误； D、细胞吸水后，细胞液浓度降低，渗透压减小，D错误。 故选A。 【例7】下图是比较生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质通透性（跨膜运输速率）的结果，据此不能得出的推论是（　　） A．离子以协助扩散方式通过人工膜 B．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 C．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 D．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性 【答案】A 【详解】A、人工膜中无蛋白质成分，离子无法以协助扩散方式通过人工膜，A错误； B、图中人工膜对不同分子的通透性不同，可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，B正确； C、生物膜对H2O的通透性要远大于人工膜，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质，C正确； D、生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同，说明生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性，D正确。 故选A。 【例8】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．图中膜蛋白可运输各种物质进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质都会发生自身构象的改变 D．该过程不消耗细胞内化学反应所释放的能量 【答案】B 【详解】AD、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，不消耗能量，AD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，其自身构象会发生改变，C正确。 故选B。 【例9】水通道蛋白又名水孔蛋白，这种蛋白质在细胞膜上组成“孔道”，可控制水进出细胞。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，通道内部的极性等因素会帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，完成跨膜运输。下列有关叙述，正确的是（    ） A．水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞 B．水进入细胞，可以和其他物质结合，进而提高细胞代谢速率 C．水通道蛋白运输水时，水分子的旋转会使水通道蛋白的构象发生改变 D．水通道蛋白运输水时需要消耗ATP水解产生的能量 【答案】A 【详解】A、水分子借助水通道蛋白进出细胞，是从高浓度一侧到低浓度一侧，需要转运蛋白（水通道蛋白），不需要能量，这种运输方式属于协助扩散，且细胞对水的运输更多依赖这种协助扩散的方式，A正确； B、水进入细胞后，自由水可以参与细胞代谢等，但水进入细胞与其他物质结合（结合水），并不会直接提高细胞代谢速率，反而结合水含量相对高时，细胞代谢速率较低，B错误； C、根据题意，是通道内部的极性等因素帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，并非水分子的旋转使水通道蛋白的构象发生改变，C错误； D、水通道蛋白运输水的方式是协助扩散，不需要消耗ATP水解产生的能量，D错误。 重难点突破 重难点一、渗透作用及其现象分析： 【例1】有渗透装置如图所示，请分析以下几种情况中液面如何变化？ 1.S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液渗透压 > S2溶液浓度： S1液面先上升后下降，最后液面持平。 2.S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜： （1）若S1的物质的量浓度>S2的物质的量浓度： S1液面升高→S1中的溶质透过半透膜进入S2 →S2液面升高，最终高于S1 （2）若S1的物质的量浓度<S2的物质的量浓度：S1液面始终低于S2液面 【例2】半透膜只允许水分子通过，分析液面变化及原因? 左侧液面上升。 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 右侧液面上升。 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，渗透压高，水分子相对含量少，水分子由A侧向B侧运动的速率大 两侧液面平齐。 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 若往两侧加等量蔗糖酶 A液面高于B液面 【例3】某兴趣小组在室温下利用下图装置观察渗透现象，漏斗内分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液、1.2mol/L蔗糖溶液。下列说法正确的是（　　） A．垂直管中液面快速上升时，水分子也会从漏斗进入烧杯 B．若渗透平衡时吸出漏斗中高出烧杯液面的蔗糖溶液，则再次平衡时高度差不变 C．两组装置漏斗内外溶液的浓度在达到渗透平衡时均为漏斗内＞ 漏斗外 D．将发生质壁分离的植物细胞看作一个渗透系统，细胞膜相当于装置中的玻璃纸 【答案】A 【详解】A、由题意和题图可知：漏斗内分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液、1.2mol/L蔗糖溶液，漏斗外的烧杯中是纯水，在达到渗透平衡之前的初始阶段，单位时间内，水分子由烧杯中通过玻璃纸（半透膜）进入到漏斗内的数量多，而水分子从漏斗内通过玻璃纸进入烧杯中的数量少，导致垂直管中液面快速上升，A正确； B、达到渗透平衡时，漏斗内蔗糖溶液的浓度小于1.2mol/L，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的蔗糖溶液，则因玻璃纸两侧溶液的浓度差变小，导致水分子从烧杯中通过玻璃纸进入到漏斗内的数量较之前减少，因此再次平衡时高度差变小，B错误； C、蔗糖分子不能透过玻璃纸，漏斗内使用蔗糖溶液的装置在达到渗透平衡时，漏斗内溶液的浓度＞ 漏斗外溶液的浓度；葡萄糖分子能透过玻璃纸，漏斗内使用葡萄糖溶液的装置在达到渗透平衡时，漏斗内溶液的浓度＝漏斗外溶液的浓度，C错误； D、将发生质壁分离的植物细胞看作一个渗透系统，原生质层具有选择透过性，相当于装置中的玻璃纸，D错误。 故选A。 【例4】某研究小组利用如图所示装置（U型管中部被半透膜隔开，半透膜允许水分子和某些小分子物质通过）探究膜的通透性。他们进行了如下实验，实验开始时，两侧液面平齐。左侧加入10mL质量分数为10%的蔗糖溶液（蔗糖为二糖，不能透过该半透膜），右侧加入等体积的质量分数为10%的葡萄糖溶液（葡萄糖为单糖，可以透过该半透膜）。一段时间后，观察到实验的U型管两侧液面变化。下列相关叙述正确的是（　　） A．液面稳定后，右侧液面低于左侧液面 B．液面稳定后，半透膜两侧溶液渗透压相等 C．液面稳定后，半透膜两侧的蔗糖浓度相等 D．若右侧换成蒸馏水，则最终右侧水分子都会进入左侧 【答案】A 【详解】A、左侧加入10mL质量分数为10%的蔗糖溶液，右侧加入等体积的质量分数为10%的葡萄糖溶液，由于蔗糖的分子量大于葡萄糖的分子量，则等质量浓度的蔗糖溶液和葡萄糖溶液中，葡萄糖溶液中葡萄糖分子数目更多，即葡萄糖溶液的渗透压更高，因而水分子会从蔗糖溶液进入到葡萄糖溶液，随后由于葡萄糖溶液能透过半透膜，因而葡萄糖分子会进入到左侧，直到葡萄糖溶液在半透膜两侧浓度相等，因而液面稳定后，右侧液面低于左侧液面，A正确； B、液面稳定后，左侧液面高于右侧，因而半透膜两侧溶液渗透压不相等，B错误； C、由于蔗糖不能透过半透膜，因此，液面稳定后，半透膜两侧的蔗糖浓度不相等，左侧大于右侧，C错误； D、若右侧换成蒸馏水，则最终右侧水分子也不会都会进入左侧，最终水分子在半透膜两侧达到动态平衡，D错误。 故选A。 【例5】下图展示了渗透与反渗透过程。在渗透过程里，相同体积的浓溶液和稀溶液（纯水）被半透膜分隔，因半透膜允许溶剂（水）通过，纯水侧的水分子会向浓溶液侧运输。而反渗透技术是指人为施加大于渗透压的压力使浓溶液中的水分子通过半透膜向稀溶液（纯水）侧流动，但其他物质不能通过的技术。下列叙述正确的是（    ） A．在施加人为压力前，上图装置达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液的浓度相等 B．若不施加人为压力，则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输 C．若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中两侧的液面高度不会发生变化 D．利用反渗透技术可进行海水淡化，水分子的运动是多种作用力综合作用的结果 【答案】D 【详解】A、在施加人为压力前，上图装置达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液的浓度并不相等，浓溶液的浓度高于纯水，A错误； B、不施加人为压力，水分子可以在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，B错误； C、若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中左侧的液面上升，右侧液面下降，C错误； D、反渗透技术中，人为施加的压力克服了渗透压，使浓溶液（海水）中的水分子通过半透膜向纯水侧流动，从而实现海水淡化。这一过程中，水分子的运动受到压力、渗透压等多种作用力的综合影响，D正确。 重难点二、植物细胞质壁分离实验的应用： 重难点三、被动运输： 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，这种物质跨膜运输方式称为被动运输（passive transport）。 比较项目 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 举例 ①小分子：O2、CO2等气体；水（小部分）等；②脂溶性物质：甘油、乙醇、苯、性激素等 ①葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞；②水:大部分水通过通道蛋白的运输；③部分离子通过离子通道蛋白运输（如神经细胞中K+外流、Na+内流） 影响因素 膜两侧物质的浓度差 膜两侧物质的浓度差；转运蛋白的数量 2.转运蛋白：镶嵌在膜上，能够协助某些物质跨膜运输的一些特殊的蛋白质。 类型 载体蛋白 通道蛋白 特点 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 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 是否与被转运的物质结合 结合 不结合 【例6】将起始生理状态相同的同种洋葱鳞片叶表皮细胞放于不同浓度蔗糖溶液中，一段时间后，细胞的生理状态如图所示，其中a~c表示不同实验组。已知蔗糖分子不能进入该细胞，下列叙述错误的是（    ）    A．原生质层包括①②⑤，可以把原生质层看作一层半透膜 B．此时图中各组细胞的细胞液浓度的大小关系是c>b>a C．④⑤之间的液体为蔗糖溶液 D．在c组中，水分子由细胞单向运输进入蔗糖溶液 【答案】D 【详解】A、原生质层由①液泡膜、⑤细胞膜以及两层膜之间的②细胞质组成，它相当于一层半透膜（允许水分子通过，不允许蔗糖通过），A正确； B、细胞 a：未发生质壁分离，说明细胞液浓度≥外界蔗糖溶液浓度； 细胞 b：发生轻度质壁分离，说明细胞液浓度＜外界蔗糖溶液浓度，且失水后细胞液浓度有所升高； 细胞 c：发生重度质壁分离，说明外界蔗糖溶液浓度远大于细胞液浓度，失的水更多，失水后细胞液浓度升高且大于 b 组细胞液浓度。 因此，细胞液浓度大小关系为c＞b＞a，B正确； C、由于蔗糖分子不能进入细胞，④细胞壁和⑤细胞膜之间的液体就是外界的蔗糖溶液，C正确； D、在 c 组中，水分子的运输是双向的：既有从细胞内到蔗糖溶液的水分子，也有从蔗糖溶液到细胞内的水分子，只是从细胞内到蔗糖溶液的水分子更多，导致细胞表现为失水，D错误。 故选D。 【例7】下图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图。图中三个细胞的细胞液浓度关系是（　　） A．甲>乙>丙 B．甲<乙<丙 C．甲>乙，乙<丙 D．甲<乙，乙>丙 【答案】B 【详解】根据渗透作用原理可知，水分子只能由浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散，因此由图可知，甲可以向乙、丙两个方向扩散，说明甲的浓度最低，即甲<乙、甲<丙；又因为乙可以向丙一侧扩散，说明乙的浓度比丙低，即乙<丙，则图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙<丙，ACD错误，B正确。   故选B。 习题巩固 1.科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(除去细胞壁后的细胞结构)体积的变化，结果如图所示，下列相关描述错误的是（　　） A．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液 B．AB段，乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大 C．C点以后，甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变大 D．2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡 【答案】C 【详解】A、在甲溶液中，原生质体的体积先变小后增大，是因为一开始植物叶片细胞液浓度比外界低，因此渗透失水，又因乙二醇分子进入细胞，植物叶片细胞液浓度增大，原生质体吸水；乙溶液是蔗糖溶液，蔗糖不能进入细胞，A正确； B、AB段，随着细胞失水，乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大，B正确； C、C点以后，随着细胞吸水，其细胞液浓度逐渐减小，甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变小，C错误； D、2min后，处于乙溶液中的原生质体不再改变，可能是植物细胞过度失水而死亡，D正确。 故选C。 2．某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，下图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，下图二为实验过程中测得其x/y值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是（    ） A．随着x/y值增大，该细胞细胞液的浓度也随之增大 B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞 C．若某细胞正处于图1所示质壁分离状态，则该细胞此时细胞液浓度一定小于外界溶液浓度 D．在t3时，细胞液浓度大于外界溶液，但处于动态平衡中 【答案】D 【详解】A、随着x/y值增大，细胞吸水，但吸水能力逐渐减弱，因此该细胞细胞液的浓度也随之降低最后稳定，A错误； B、从图二可知：t1前x/y值已开始变化，说明M溶液的溶质微粒在t1前就已进入细胞，B错误； C、图一所示质壁分离状态的细胞，可能处于质壁分离过程中（细胞液浓度小于外界溶液浓度）、质壁分离复原过程中（细胞液浓度大于外界溶液浓度）或动态平衡中（细胞液浓度等于外界溶液浓度），C 错误； D、在t3时，由于溶质不断进入细胞液，质壁分离复原后由于细胞壁的阻挡，体积不再增大，所以细胞内外还存在浓度差，此时水分子进出细胞平衡，D正确。 故选D。 3．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a>A，达到平衡后a>A 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将会越来越大 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，则此时细胞可能处于渗透平衡状态 【答案】C 【详解】A、如果A、a均为蔗糖溶液（蔗糖分子不能通过半透膜），根据图3中开始时漏斗内液面上升，可推测浓度大小关系为a＞A，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对水分子跨膜运输的作用相等，水分进出达到平衡，因此a>A，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，那么随着时间的推移，半透膜两侧的浓度差会逐渐减少，因此，h将会越来越小，C错误； 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，此时可能水分进出细胞的速率相等，达到动态平衡，D正确。 故选C。 4．下图甲漏斗内液面上升高度与时间的关系如图乙所示；某细胞在溶液中的状态（此时细胞有活性）如图丙所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．图甲中c结构模拟的是图丙中的③④⑤ B．图乙所示液面高度不变时，半透膜c两侧的溶液浓度不相等 C．图甲中，液面停止上升的原因是水分子不再通过半透膜 D．图丙所示细胞正处于质壁分离状态，将其放入清水中能发生质壁分离复原 【答案】C 【详解】A、图甲中 c 是半透膜，模拟的是图丙中由③细胞膜、⑤液泡膜和④两层膜之间的细胞质构成的原生质层（原生质层具有选择透过性，相当于半透膜），A正确； B、图乙中液面高度不变时，半透膜两侧的水分子进出达到动态平衡，但由于漏斗内液面上升产生了静水压，此时半透膜 c 两侧的溶液浓度并不相等（漏斗内溶液浓度仍高于外界），B正确； C、图甲中液面停止上升的原因是水分子进出半透膜的速率相等（动态平衡），C错误； D、图丙所示细胞的原生质层与细胞壁分离，处于质壁分离状态；由于细胞有活性，将其放入清水中，细胞会吸水，能发生质壁分离复原，D正确。 故选C。 5．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，图乙细胞体积不会明显变小 D．与图甲相比，图乙细胞液泡中的颜色变深 【答案】C 【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细胞膜与②细胞壁的分离，与①细胞膜的选择透过性有关，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、植物细胞的细胞壁具有支持和保护作用，伸缩性较小，图乙细胞发生质壁分离时，主要是原生质层收缩，而细胞壁体积变化不大，因此与图甲相比，图乙细胞体积不会明显变小，C正确； D、图乙中细胞发生质壁分离，液泡失水，其体积变小，但黑藻液泡中本身没有颜色，因此与图甲相比，图乙细胞液泡中的颜色不会变深，D错误。 故选C。 6．某同学利用绿色植物叶肉细胞进行质壁分离及复原实验（如图所示）。下列有关说法错误的是（　　） A．由于植物的细胞壁具有全透性，所以a处溶液为外界溶液 B．该细胞此时水分子扩散的方向为从c经b到a，细胞吸水能力逐渐增强 C．若该细胞处于高浓度KNO₃溶液中，可能观察不到质壁分离复原现象 D．若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原，说明该细胞仍具有活性 【答案】B 【详解】A、图示绿色植物叶肉细胞此时正处于质壁分离状态，由于植物细胞壁具有全透性，故a处溶液为外界溶液，A正确； B、该细胞可能正在发生质壁分离，也可能正在发生质壁分离的复原过程，还可能此时达到了渗透平衡状态，故根据题意无法确定该细胞此时水分子扩散的方向及细胞吸水能力的强弱，B错误； C、若该细胞处于高浓度KNO3溶液中，细胞可能因过度失水已死亡，故可能观察不到质壁分离复原现象，C正确； D、若该细胞置于清水中发生了质壁分离复原，则可说明该细胞中原生质层仍具有选择透过性，即细胞仍具有活性，D正确。 故选B。 7．某同学利用黑藻探究植物细胞的吸水和失水，图1为该同学在光学显微镜下观察到的某一时刻的结果图，图2为实验操作流程图。下列说法错误的是（    ） A．本实验为自身对照，不需要另外设置空白对照组 B．图1中A处为绿色，B处为蔗糖溶液 C．三次显微镜下观察均是使用低倍镜观察 D．当黑藻细胞处于图1所示状态时：外界溶液浓度等于细胞液浓度 【答案】D 【详解】A、本实验存在两组对照实验，即质壁分离前和质壁分离后、质壁分离后和质壁分离复原后，均为自身对照，A正确； B、因该实验材料是黑藻，图1中A处是失水的原生质层内，应为绿色，B处是细胞失水后原生质层和细胞壁之间形成的腔，充满的是无色的蔗糖溶液，B正确； C、图中进行了三次观察，且均在低倍显微镜下完成，C正确； D、图1所示细胞无法判断是正在发生质壁分离还是处于质壁分离复原状态，故不能推知细胞液的浓度与外界溶液浓度大小，D错误。 故选D。 8．图中①②③表示物质进入细胞的不同方式，下列叙述错误的是（    ） A．水分子都是通过①方式进入细胞的 B．载体蛋白在运输物质时会发生构象改变 C．①②③都是顺浓度梯度运输，不消耗能量 D．载体蛋白和通道蛋白在运输物质时都有专一性 【答案】A 【详解】A、①直接通过磷脂双分子层，属于自由扩散；③通过通道蛋白顺浓度梯度运输，属于协助扩散，水分子可通过自由扩散或协助扩散进入细胞，A错误； B、载体蛋白运输物质时，会发生自身构象改变以完成运输过程，B正确； C、①（自由扩散）、②（高浓度到低浓度的协助扩散，载体蛋白）、③（协助扩散，通道蛋白）都是顺浓度梯度运输，不消耗能量，C正确； D、载体蛋白和通道蛋白运输物质时都有专一性，载体蛋白特异性结合物质，通道蛋白特异性允许特定物质通过，D正确。 故选A。 9．下图是两种跨膜运输的示意图，下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过细胞膜只能是途径① B．途径②的蛋白质为载体蛋白 C．途径①和②都不需要消耗能量 D．图中的“脂”指的是脂肪 【答案】C 【详解】A、水分子通过细胞膜有两种途径，分别是①自由扩散、②协助扩散，A错误； B、途径②的蛋白质为通道蛋白，B错误； C、途径①和②均属于被动运输，都不需要消耗能量，C正确； D、图中的“脂”是磷脂分子，D错误。 故选C。 10．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．图甲代表自由扩散，图乙代表协助扩散 B．图甲代表的跨膜运输方式不需要转运蛋白 C．图乙中限制P点转运速率的主要因素是转运蛋白的数量 D．温度对图甲所示的转运速率无影响，而对图乙的有影响 【答案】D 【分析】甲表示自由扩散，乙表示协助扩散。 【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再增加，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。 11．哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银（AgNO3）可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（    ） A．经 AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经 AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中吸水能力不会增强 C．未经 AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经 AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 【答案】B 【详解】AB、经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中红细胞吸水能力会增强，A正确，B错误； CD、未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，CD正确。 故选B。 12．协助扩散是指借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，包括载体蛋白介导和通道蛋白介导两种形式，其过程如图所示。下列有关协助扩散的叙述，正确的是（    ） A．协助扩散运输物质的速率与该物质细胞内外的浓度差有关 B．甘油、乙醇、苯等分子通常以图1中表示的方式进出细胞 C．载体蛋白每次转运物质时，自身构象都会发生不可逆改变 D．相较图1中载体蛋白，图2中的通道蛋白运输物质时无特异性 【答案】A 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、协助扩散的特点是顺浓度梯度运输，需要转运蛋白参与，不需要消耗能量，因此影响协助扩散运输速率的 因素有细胞内外的浓度差和转运蛋白的数量，A正确； B、甘油、乙醇、苯等分子通常以自由扩散的方式进出细胞， B错误； C、载体蛋白转运物质时，自身构象会发生可逆性改变，C错误； D、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，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， 二者均具有特异性，D错误。 故选A。 13．美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔化学奖。通道蛋白分为两大类：水通道蛋白和离子通道蛋白，如图为肾小管上皮细胞重吸收水分子结构示意图。下列有关通道蛋白的叙述错误的是（　　） A．通道蛋白参与的物质运输方式为易化扩散，不消耗能量 B．物质直径只要比通道蛋白的通道直径小就可以进出细胞 C．水通道蛋白在转运时，水分子不需要与通道蛋白结合 D．肾小管上皮细胞重吸收水分子的运输速率远大于水分子自由扩散的速率 【答案】B 【分析】根据图示分析，“肾小管对水的重吸收是在水通道蛋白参与下完成的”，说明水分子的重吸收属于协助（易化）扩散。 【详解】A、通道蛋白参与的运输过程是易化（协助）扩散，为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，A正确； B、通道蛋白具有特异性，只有特定的离子或分子（如水分子、特定离子等）才能通过，B错误； C、水通道蛋白的通道内部结构允许水分子以单列的形式通过，水分子在通过时不与通道蛋白发生化学结合，只是物理性地通过通道，C正确； D、肾小管上皮细胞重吸收水分子的运输速率是通过通道蛋白质进行的，远大于水分子直接穿膜扩散的速率 ，D正确。 故选B。 14．科学家研究发现，部分细胞吸收水分子有图中的①、②两种方式，下列叙述错误的是（    ） A．①、②方式均可能受到温度的影响 B．①、②方式分别为自由扩散和协助扩散 C．①、②方式均为顺浓度梯度运输到细胞内的 D．①方式不需要消耗能量，②方式需要消耗能量 【答案】D 【分析】自由扩散和协助扩散均只能顺浓度梯度运输，不需要消耗细胞代谢产生的能量，自由扩散不需要转运蛋白的协助，协助扩散需要转运蛋白参与。 【详解】A、温度会影响细胞膜的流动性，而①自由扩散和②协助扩散都与细胞膜的流动性有关，所以①、②方式均可能受到温度的影响，A正确； B、从图中可以看出，①方式是水分子直接通过磷脂双分子层进入细胞，属于自由扩散；②方式是水分子借助水通道蛋白进入细胞，属于协助扩散，B正确； C、自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行的物质运输方式，即从水分子浓度高的一侧运输到水分子浓度低的一侧（也就是从细胞外运输到细胞内），C正确； D、自由扩散和协助扩散都属于被动运输，被动运输的特点是顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，所以①自由扩散和②协助扩散都不需要消耗能量，D错误。 故选D。 15．GLUT是一类协助细胞摄取葡萄糖的载体蛋白。用原核细胞和肝细胞进行葡萄糖摄取实验，结果如图所示。根据实验结果，下列推断错误的是（    ） A．控制两种GLUT蛋白合成的遗传信息可能存在差异 B．GLUT需与葡萄糖结合来完成葡萄糖的运输 C．实验中细胞摄取葡萄糖时均需要载体蛋白的协助 D．限制B点葡萄糖转运速率的因素可能是GLUT的数量 【答案】C 【分析】1、被动运输：物质顺浓度梯度（由高浓度到低浓度）的扩散，称为被动运输。（1）自由扩散：物质通过简单的扩散方式进出细胞；（2）协助扩散：进出细胞的物质需借助细胞膜上的转运蛋白的扩散方式。 2、主动运输：物质逆浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 3、胞吞与胞吐：（1）胞吞：当细胞摄取大分子时，首先大分子与膜上蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。（需消耗能量，不需要载体）（2）胞吐：当细胞外排大分子时，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。（需消耗能量，不需要载体）。 【详解】A、控制两种GLUT蛋白合成的遗传信息一个来自于原核细胞，一个来自于肝细胞，且两种GLUT蛋白转运葡萄糖的速率不同，说明其遗传信息可能有差异，A正确； B、GLUT作为载体蛋白，需与葡萄糖结合来完成葡萄糖的运输，这是载体蛋白运输物质的常见方式，B正确； C、由图可知，原核细胞和肝细胞均可通过简单扩散的方式吸收葡萄糖，尽管吸收速率远低于有载体蛋白协助的葡萄糖摄取速率，但仍可以摄取葡萄糖，所以实验中细胞摄取葡萄糖时不一定都需要载体蛋白的协助，C错误； D、B点之后，随着葡萄糖浓度增加，转运速率不再增加，由于载体蛋白数量有限时会出现这种饱和现象，所以限制B点葡萄糖转运速率的因素可能是GLUT的数量，D正确。 故选C。 16．黑藻是一种常见的沉水植物，其叶片小而薄，叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体。某同学用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液及黑藻叶肉细胞，观察细胞的失水与吸水现象。图1是该同学某时刻看到的一个叶肉细胞的图像，图2是观察到的原生质体体积变化曲线，请回答下列问题： (1)成熟的黑藻叶肉细胞是一个渗透系统，图1中相当于该渗透系统半透膜的结构是 （用图中的数字表示）。黑藻叶肉细胞的液泡无色，但也能观察到较明显的质壁分离现象，据图1分析，原因是 。 (2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是 ，植物细胞自身应具备的结构特点是 。 (3)图2中原生质体体积由a→b的变化过程中，细胞液的浓度逐渐 ，细胞的吸水能力逐渐 。 【答案】(1) 2、4、5 黑藻叶肉细胞的原生质层中含有叶绿体而呈现绿色，可以明显观察到原生质层和细胞壁的位置 (2) 外界溶液浓度大于细胞液浓度 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 (3) 增大 增强 【分析】据图分析：图1中1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示细胞核，4表示液泡膜，5表示细胞质（基质），6表示细胞膜与细胞壁的间隙，7表示液泡。原生质层由细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质构成。 【详解】（1）成熟的植物细胞中，原生质层相当于一层半透膜。原生质层由细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质构成。图1中1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示细胞核，4表示液泡膜，5表示细胞质（基质），6表示细胞膜与细胞壁的间隙，7表示液泡。故表示原生质层的是2、4、5； 质壁分离中的“质”指的是原生质层，“壁”指的是细胞壁，结合图1可知，用黑藻叶肉细胞可以看到明显的原生质层与细胞壁分离是因为黑藻叶肉细胞的原生质层中含有叶绿体而呈现绿色。 （2）植物的质壁分离是指植物的细胞壁与原生质层分离，植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。 （3）图2中a→b原生质体的相对体积越来越小，细胞失水越来越多，细胞液浓度越来越大，细胞的吸水能力逐渐增强。 17．植物细胞可以渗透吸水或失水，将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如图一甲所示： (1)图一甲中表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线是 （填字母），试简要分析B、C曲线差异的原因： 。 (2)曲线C中ef段发生的内因是 ；若曲线C中ef段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ Ⅱ（填“<”“>”或“=”）；若曲线B中bc段的细胞如乙图，则Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度的大小比较：Ⅰ Ⅱ（填“<”“>”或“=”）。 (3)将带“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，甲烧杯为30%蔗糖溶液，乙烧杯为清水，切面为b侧，外表为a侧。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，易伸展，判断30min后可能出现的图形是图二的 。（填字母） 【答案】(1) C 蔗糖不能透过膜，而乙二醇能透过膜 (2) 原生质层的伸缩性比细胞壁大 = < (3)D 【分析】细胞质壁分离及复原的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁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逐渐分离开来，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，外界溶液中的水分子通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层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复原。 【详解】（1）分析题意：将同一植物细胞分别浸于蒸馏水、0.3g/mL蔗糖和适宜浓度的乙二醇溶液，在蒸馏水中，细胞会吸水，原生质体的体积会增大表示为图中的A曲线，在0.3g/mL蔗糖，植物细胞会失水，原生质体的体积将减小，表示为C曲线，在适宜浓度的乙二醇溶液中，植物细胞先失水发生质壁分离后吸水自动复原，因此表示为曲线B。B表示在适宜浓度的乙二醇溶液中的曲线，C表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线，在适宜浓度的乙二醇溶液中的细胞开始时因渗透失水而发生质壁分离，由于乙二醇分子能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；由于蔗糖分子不能进入细胞，因此分离后不能发生自动复原。 （2）若曲线C（表示在0.3g/mL蔗糖溶液中的曲线）中ef段细胞处于质壁分离状态，其原因是由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，若曲线C中ef段的细胞如乙图，ef段处于质壁分离达到新的平衡状态，此时Ⅰ、Ⅱ两处的溶液浓度相等；若曲线B（表示在适宜浓度的乙二醇溶液中的曲线）中bc段的细胞使正在发生质壁分离复原，细胞吸水，则I的浓度要小于Ⅱ的浓度。 （3）根据题意，根据题意，在30%蔗糖溶液中，由于细胞的失水，细胞会发生皱缩，而b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄，b侧收缩多因此茎弯向b侧；置于清水中，细胞吸水膨胀，体积变大，b侧伸展多，更易弯向a侧，D正确，ABC错误。 故选D。 18．图甲是发生质壁分离的植物细胞图像，图乙是显微镜下观察到的某一时刻的洋葱鳞片叶的外表皮细胞，图丙表示某细胞膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式，请据图回答下列问题： (1)质壁分离中的质指 ，由图甲中 （填数字）共同组成。 (2)如果图乙表示的是在某时刻显微镜下观察到的细胞状态，那么在该时刻细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是 。 (3)图丙a、b、c、d过程主要体现细胞膜的 功能，其中属于自由扩散的有 （填字母）。 【答案】(1) 原生质层 2、4、5 (2)大于、小于或等于（或不能确定） (3) 控制物质进出细胞 b、c 【分析】1、成熟的植物细胞具有中央大液泡，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。洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有紫色色素，是观察质壁分离的常用材料。在适宜浓度的硝酸钾溶液中，由于钾离子和硝酸根离子可以主动运输进入液泡，使细胞液浓度增大，其中的植物细胞会先发生质壁分离后自动复原的现象。 2、被动运输：物质顺浓度梯度的扩散进出细胞称为被动运输，包括自由扩散和协助扩散。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，不需要载体协助，不消耗能量。协助扩散（影响因素：浓度差、载体）：需要载体，但不需要能量。主动运输概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。 【详解】（1）质壁分离中的质指原生质层，它是植物细胞发生渗透作用的关键结构。 原生质层的组成：细胞膜（2）、液泡膜（4）以及两层膜之间的细胞质（5）。 （2）图乙仅展示某一时刻的细胞状态，无法确定细胞正处于“质壁分离中”“质壁分离复原中”或“动态平衡”。 若细胞正发生质壁分离：细胞液浓度＜外界溶液浓度；若正发生复原：细胞液浓度＞外界溶液浓度；若达到平衡：细胞液浓度＝外界溶液浓度。因此，二者关系不能确定，即大于、小于或等于均有可能。 （3）图丙中a、b、c、d表示不同物质跨膜运输过程，直接体现细胞膜控制物质进出细胞的功能。 自由扩散的判断标准是顺浓度梯度运输、无需载体蛋白、不消耗能量。图中b（顺浓度、无载体）和 c（顺浓度、无载体）符合自由扩散特点。 学科网（北京）股份有限公司 $