4.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-（配套课件）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

该高中生物学课件聚焦“探究植物细胞的吸水和失水实验”与“被动运输”核心知识点，通过洋葱鳞片叶外表皮实验导入，从实验现象分析原理（原生质层作半透膜、浓度差驱动），衔接被动运输类型（自由扩散、协助扩散）及影响因素，构建完整知识支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，实验环节含详细流程、自身对照设计及拓展应用（判断细胞死活等），强化探究实践；被动运输部分通过转运蛋白对比表格、影响因素曲线分析，培养科学思维，深化生命观念。学生能通过即学即练巩固知识，教师可借助随堂热练与课时作业提升教学效率。

第2课时　 探究植物细胞的吸水和失水实验与被动运输 学习目标 1.通过分析比较自由扩散和协助扩散的异同点，强化物质与能量观。 2.通过构建被动运输的相关模型，强化科学思维。 3.通过“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，强化科学探究。 目 录 CONTENTS 知识点一　探究植物细胞的吸水和失水 知识点二　被动运输 背诵记忆 随堂热练 课时作业 知识点一　探究植物细胞的吸水和失水 目 录 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 ⁠。 一层半透膜　 细胞液　 大　 生物学·必修1 目 录 2. 实验流程 生物学·必修1 目 录 （教材P64“探究·实践”）选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察材料 的原因是 ⁠。 具有中央大液泡，细胞液呈紫色，便于观察　 【微思考】　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什 么液体？为什么？ 提示：外界溶液，因为细胞壁具有全透性。 生物学·必修1 目 录 （1）当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，可能发生细胞质与细胞壁分 离。 （　×　） 提示：质壁分离是原生质层与细胞壁分离。 （2）质壁分离过程中水分子运动只能单向进行。 （　×　） 提示：质壁分离过程中水分子运动是双向进行的。 （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。（　×　） 提示：大蒜根尖分生区细胞没有中央大液泡，因此不能用于观察细胞的质 壁分离与复原。 × 生物学·必修1 目 录 探究｜探究植物细胞的吸水和失水 1. 洋葱是绿色开花植物，其鳞茎粗大，近球形，贮藏着大量的营养物质， 是我国主要栽培的蔬菜品种。某同学进行“植物细胞的吸水与失水”实 验。所用材料为紫色的洋葱鳞片叶外表皮，试剂是蔗糖溶液和清水。实验 步骤如图1所示，图2是在蔗糖溶液中观察到的洋葱鳞片叶外表皮细胞的结 构示意图。 生物学·必修1 目 录 （1）实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？为什么选此细 胞？ 提示：不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡 呈现紫色，便于观察。 生物学·必修1 目 录 （2）图1 B步骤主要观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中 ⁠的 大小以及原生质层的位置，原生质层对应图2中的 （填数 字）。图1 F步骤观察时发现质壁分离不能复原，原因可能是 ⁠ ⁠。 （紫色）大液泡　 2、4、5　 蔗糖溶液浓 度过高，细胞失水过多而死亡　 生物学·必修1 目 录 （3）若外界溶液浓度相同，用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到 的质壁分离程度可能不同，原因是 ⁠ ⁠。 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞 的细胞液浓度不一定相同　 生物学·必修1 目 录 （4）若图2表示洋葱鳞片叶外表皮细胞正处于质壁分离过程中，在显微镜 下可观察到的现象是 ⁠ ⁠。 （5）该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？ 提示：该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身 对照。 7的紫色变深（中央液泡变小），原生质层变小， 逐渐与细胞壁分离　 生物学·必修1 目 录 2. 将成熟的植物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，原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部 分）的体积随时间的变化如图，请分析回答有关 问题。 （1）曲线A、B、C分别表示植物细胞在哪类溶液中的变化曲线？ 提示：曲线A对应蒸馏水，曲线B对应物质的量浓度为0.5 mol/L的尿素溶 液，曲线C对应物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液。 生物学·必修1 目 录 （2）请分析各曲线变化的原因。 提示：细胞在蒸馏水中吸水略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的 体积不能无限膨胀。细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中先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。蔗糖不能进入细胞，因此细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中质壁分离后不 能发生自动复原。 生物学·必修1 目 录 1. 本实验存在的两组对照实验 本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一 研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 生物学·必修1 目 录 2. 质壁分离及复原发生的条件 （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。 生物学·必修1 目 录 （2）从溶液角度分析 ①在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象， 不能发生自动复原现象（只有用清水或低渗溶液处理，才可复原）。 ②在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如甘油、尿素、乙二醇等） 中可发生质壁分离，并能自动复原，因为尿素、乙二醇等可转运到细胞 内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。 ③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。 ④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。 生物学·必修1 目 录 3. 植物细胞质壁分离及复原的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞 （2）测定细胞液浓度范围 生物学·必修1 目 录 （3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 （4）鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液） 生物学·必修1 目 录 1. （教材P65“图4－3”改编）某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材 料，制成临时装片后，利用0.3 g/mL蔗糖溶液进行植物细胞渗透实验。下 列相关叙述不正确的是（　　） A. a、c处为细胞液，b处为蔗糖溶液 B. 水分子向细胞外渗透形成图乙，图乙细胞的吸水能力变强 C. 若图乙已达到稳定状态，则细胞内外浓度相等，水分子不再移动 D. 图甲与图乙应观察同一个视野 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　a、c处为液泡内的液体，为细胞液，图乙是细胞的质壁分离现 象，b处充满蔗糖溶液，A正确；与图甲相比，图乙在发生质壁分离的过程 中，细胞不断失水导致细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强，B 正确；若图乙已达到稳定状态，则细胞内外浓度相等，水分子进出细胞达 到平衡，C错误；该实验未另设对照组，但存在自身前后对照，因此图甲 与图乙应观察同一个视野，保证观察到的是同一组织细胞加入蔗糖溶液前 后的现象，D正确。 生物学·必修1 目 录 2. （教材P74“非选择题T3”改编）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，仍有水分子进出植物细胞 C. 在0～240 s内，乙二醇没有通过细胞膜进 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 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　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，细胞体积没有明显变化，A错误；d点时仍有水分子进 出细胞，且达到平衡，B正确；0～240 s内，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，质壁分离自动复原，C错误；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， c点的细胞浓度大于a点，D错误。 生物学·必修1 目 录 知识点二　被动运输 目 录 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。 2. 被动运输的两种类型 （1）自由扩散：物质通过 进出细胞的方式，如少量 水分子、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。 （2）协助扩散：借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式，如 更多水分子、葡萄糖、氨基酸等。 扩散方式　 能 量　 简单的扩散作用　 转运蛋白　 生物学·必修1 目 录 （教材P66“旁栏思考”）甘油、乙醇等分子能以自由扩散的方式进出细 胞的原因是 ⁠ ⁠。 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出入细胞　 生物学·必修1 目 录 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 ⁠相适应的 分子或离子 与自身通道的 ⁠ 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 ⁠ ⁠结合 结合部位　 直径和形 状　 构 象　 通道蛋 白　 生物学·必修1 目 录 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　 生物学·必修1 目 录 （1）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。 （　×　） 提示：甘油是脂溶性物质，可以以自由扩散的方式通过细胞膜。 （2）同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。 （　√　） （3）自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量。 （　×　） 提示：协助扩散需要借助膜上的转运蛋白。 （4）协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。 （　×　） 提示：协助扩散的速率还与膜上转运蛋白的数量有关。 × √ × × 生物学·必修1 目 录 （5）相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内。 （　×　） 提示：一些离子不能通过自由扩散的方式进入细胞。 × 生物学·必修1 目 录 探究｜自由扩散与协助扩散的判断 1. 观察气体分子、脂溶性小分子和水通过人工膜和生物膜的情况，思 考回答： 图1　人工脂双层膜对不同分子的通透性 图2　生物膜和人工膜对多种物质的通透性 （1）观察图1发现了什么？ 提示：气体分子、脂溶性小分子和水这三类分子可以自由通过脂双层。 生物学·必修1 目 录 （2）观察图2发现了什么？ 提示：气体分子、脂溶性小分子通过人工膜与生物膜透过性一致，说明气 体分子、脂溶性小分子通过生物膜的方式是自由扩散；水分子通过人工膜 与生物膜透过性不一致，说明水分子通过生物膜可能还有其他方式。 图2　生物膜和人工膜对多种物质的通透性 生物学·必修1 目 录 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属于哪种运输方式？该种运 输方式有何特点？ 提示：a属于自由扩散。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。 生物学·必修1 目 录 （2）图中b、c、d属于哪种运输方式？该种运输方式有何特点？ 提示：b、c、d属于协助扩散。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。 生物学·必修1 目 录 （3）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。 生物学·必修1 目 录 （4）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。 生物学·必修1 目 录 1. 检索法区分自由扩散和协助扩散 生物学·必修1 目 录 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，即使物质浓度再增加， 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）。 生物学·必修1 目 录 3. （教材P66“图4－4”改编）图中①②③表示物质进入细胞的不同方 式，下列叙述正确的是（　　） A. 图中①③代表两种被动运输 B. 图中②③进入细胞的速率只与转运蛋 白数量有关 C. 物质经③运输需要与该通道蛋白结合 D. 多数情况下，水分子会通过①的方式进入细胞 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　①的运输是从高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量，属于 自由扩散；②和③是从高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白（载体蛋白或 者通道蛋白），不需要消耗能量，属于协助扩散，A正确。②和③属于协 助扩散，影响②③物质运输速率除了转运蛋白数量外，也与膜两侧的物质 浓度差有关，B错误。物质经③运输需要通道蛋白的协助，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，且不与物质结合，C错误。过去人们普遍认为，水分子都是通过自由 扩散进出细胞的，但后来的研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水 通道蛋白以③协助扩散方式进出细胞的，D错误。 生物学·必修1 目 录 4. 如图是在停止能量供应的条件下得出的曲线，曲线a、b表示物质跨膜运 输的两种方式，下列叙述正确的是（　　） A. 方式a和b的转运速率均与温度无关 B. 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C. 甘油、乙醇通过方式b运输 D. 方式b的最大转运速率与转运蛋白数量有关 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　由图示可知，a中物质运输速率与物质的浓度呈正相关，则a为 自由扩散，b中物质运输速率随物质浓度的增大而增大，达到一定数值 后，因受转运蛋白数量的限制而保持稳定，则b为协助扩散，温度可影响 膜的流动性，故方式a和b的运输速率均与温度有关，A错误；a为自由扩 散，不需要载体蛋白，B错误；甘油、乙醇等通过自由扩散（即方式a）运 输，C错误；b为协助扩散，最大转运速率与转运蛋白数量有关，D正确。 生物学·必修1 目 录 课堂小结 生物学·必修1 目 录 随堂热练 目 录 1. （教材P67“概念检测T2”变式）基于对植物细胞质壁分离原理的判断 理解，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（　　） A. 植物细胞是否成熟 B. 成熟植物细胞的存活状态 C. 水分子进出细胞是否需要能量 D. 原生质层具有一定的伸缩性 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　活的成熟的植物细胞有大液泡，有原生质层，能够发生质壁分 离；未成熟的植物细胞没有大液泡，没有原生质层，不能发生质壁分离， 所以质壁分离实验能证明植物细胞是否成熟，A正确。死亡的成熟植物细 胞的原生质层失去了选择透过性，不能发生质壁分离，所以质壁分离实验 能证明成熟植物细胞的存活状态，B正确。本实验不能证明水分子进出细 胞是否需要能量，C错误。植物细胞失水，原生质层收缩，体积变小，而 发生质壁分离，说明原生质层具有一定的伸缩性，D正确。 生物学·必修1 目 录 2. 物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关，如图a～c表示 不同物质进入细胞的方式。已知人体中，Na＋在细胞外的含量高于细胞内 的。下列有关叙述错误的是（　　） A. 细胞通过a方式运输的物质可能是乙醇 B. Na＋可通过a、c两种运输方式进入人体细胞 C. 物质通过c方式进入细胞时不需要与通道蛋白结合 D. 图示运输方式会降低细胞膜两侧的物质浓度差 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　由图可知，a方式运输物质是由高浓度向低浓度运输，不需要载 体，不消耗能量，为自由扩散，b方式运输物质时需要载体蛋白，由高浓 度向低浓度运输，为协助扩散，c方式运输物质时通过通道蛋白，为协助扩 散，乙醇可通过图中a方式（自由扩散）进出细胞，A正确；人体中，Na＋ 在细胞外的含量高于细胞内的，故Na＋可借助细胞膜上的通道蛋白进入人 体细胞，Na＋不能通过图中a方式（自由扩散）进入细胞，B错误；分子或 离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C正确；图示运输方式都 属于被动运输，被动运输是顺浓度梯度进行的，可降低细胞膜两侧的物质 浓度差，D正确。 生物学·必修1 目 录 3. 撕取生理状态相同的紫色洋葱鳞片叶外表皮，分别放入甲、乙溶液一段 时间后，观察到甲溶液中细胞状态如图1所示，测得甲、乙两溶液中细胞 总失水量变化如图2所示。 生物学·必修1 目 录 （1）观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验时用 倍镜观察。水 分子进出细胞的方式有 和 ⁠。 解析： 观察质壁分离以及复原的实验中，需用低倍镜观察。水可以 通过自由扩散的方式进出细胞，也可以利用水通道蛋白通过协助扩散的方 式进出细胞。 低　 自由扩散　 协助扩散　 生物学·必修1 目 录 （2）图1中由 （填数字）构成的原生质层相当于半透膜，此 外，发生渗透作用还需要的条件是 ⁠。 解析： 细胞中的结构2细胞膜、4液泡膜和5细胞质合起来称为原生质 层。原生质层相当于半透膜，半透膜两侧溶液存在浓度差是发生渗透作用 的条件。 2、4、5　 半透膜两侧溶液存在浓度差　 生物学·必修1 目 录 （3）图2中，4 min时甲组细胞的细胞液浓度 （填“＞”“＝”或 “＜”）乙组细胞的细胞液浓度。6 min后乙组细胞总失水量发生变化的原 因是 ⁠。 解析： 据图2分析可知，4 min时甲组细胞失水量大于乙，所以4 min 时甲组细胞的细胞液浓度＞乙组细胞的细胞液浓度。6 min后细胞发生质壁 分离复原，发生的原因是细胞吸收溶质，细胞液浓度不断升高。 ＞　 细胞吸收溶质，细胞液浓度不断升高，发生质壁分离复原　　 生物学·必修1 目 录 背诵记忆 目 录 一、概念梳理必记 1. 当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁逐渐 分离，也就是逐渐发生质壁分离。 2. 发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水， 发生质壁分离复原。 3. 被动运输是指物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所 释放的能量的物质跨膜运输方式。 4. 自由扩散（简单扩散）是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。 生物学·必修1 目 录 5. 协助扩散（易化扩散）是指物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩 散方式。 6. 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。 7. 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。 生物学·必修1 目 录 二、长句表达必明 1. 在观察植物细胞质壁分离及复原实验中，常选用质量分数为30％的蔗糖 溶液。若选用50％的蔗糖溶液，质壁分离一段时间后，再浸泡在清水中， 往往不能发生质壁分离的复原，原因是细胞过度失水死亡；若改为质量分 数为30％的硝酸钾溶液，质壁分离一段时间后，往往会发生质壁分离自动 复原现象是由K＋和N 进入液泡，使细胞液浓度增大，细胞吸水所致。 2. O2、甘油等物质通过脂质体（由无蛋白质的脂双层膜构成）与生物膜的 通透性相同，说明这些分子的跨膜运输特点有顺浓度梯度，不需要转运蛋 白协助，不消耗能量。 生物学·必修1 目 录 课时作业 目 录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 知识点一　探究植物细胞的吸水和失水 1. （2025·江苏盐城高一期末）在观察植物细胞的质壁分离和复原实验 中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了如图所示的三次观察，有关 叙述正确的是（　　） A. 若以洋葱鳞片叶内表皮为材料则不发生质壁分离 B. 在低倍镜下找不到细胞可换高倍镜继续观察 C. 第一次用显微镜观察没有必要，可直接减少为观察两次 D. 在滴入不同溶液时，在盖玻片一侧加入溶液，另一侧用吸水纸吸引 √ 生物学·必修1 目 录 解析： 　洋葱鳞片叶内表皮有大液泡，可以发生质壁分离，A错误；利用 显微镜观察细胞时，必须先在低倍镜下找到细胞再换高倍镜进行观察，若 在低倍镜下找不到细胞，换高倍镜也无法观察到细胞，B错误；通过第一 次观察正常的植物细胞的形态，才能更加明确质壁分离现象，本实验是自 身前后对照实验，所以第一次用显微镜观察可作为后续观察的对照，因此 不可减少第一次观察，C错误；在滴入不同溶液时，在盖玻片一侧加入溶 液，需要在另一侧用吸水纸吸引，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 2. 下列关于细胞质壁分离的叙述，正确的是（　　） A. 植物细胞在一定条件下都能观察到明显的质壁分离现象 B. 动物细胞不能发生质壁分离的根本原因是不具有半透膜 C. 一定浓度的甘油溶液可以使紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离 D. 质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐减小 解析： 　只有具有大液泡的活的成熟植物细胞才能发生质壁分离，A错 误；质壁分离指的是细胞壁与原生质层的分离，而动物细胞没有细胞壁和 原生质层，B错误；紫色洋葱表皮细胞在一定浓度的甘油溶液中先发生质 壁分离后又自动复原，C正确；质壁分离过程中，细胞液的浓度逐渐增 大，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 3. （2025·湖北黄石市高一期末）假如将甲、乙两个植物细胞分别放入蔗 糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，在显微镜下 连续观察，可以预测甲、乙两细胞的变化是（　　） A. 甲、乙两细胞都发生质壁分离，但乙细胞很快发生质壁分离复原 B. 甲、乙两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 C. 只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原 D. 甲、乙两细胞发生质壁分离，随后都很快发生质壁分离复原 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 由于蔗糖溶液和甘油溶液浓度均比细胞液的浓度高，所以甲、 乙两细胞都能发生质壁分离，又由于蔗糖分子不能透过细胞膜，甘油分子 可以通过自由扩散较快地透过细胞膜，所以放入蔗糖溶液中的细胞不发生 质壁分离后的复原现象，而放入甘油溶液中的细胞质壁分离后又发生质壁 分离复原现象，A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 4. （2025·北京朝阳高一期末）将紫色洋葱内表皮放在含红墨水的蔗糖溶 液中，观察到原生质层为无色，原生质层与细胞壁之间为红色，根据该结 果无法判断的是（　　） A. 该洋葱内表皮细胞是活细胞 B. 原生质层的伸缩性大于细胞壁 C. 洋葱细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度 D. 此细胞会发生质壁分离的自动复原 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 　如果细胞是死细胞，原生质层失去选择透过性，红墨水会进入 原生质层使其变红，而现在原生质层为无色，说明细胞是活细胞，A正 确；因为原生质层与细胞壁之间为红色，说明原生质层收缩与细胞壁分 离，从而可以推断出原生质层的伸缩性大于细胞壁，B正确；原生质层与 细胞壁分离，说明细胞失水，根据渗透作用原理，可判断洋葱细胞液浓度 低于蔗糖溶液浓度，C正确；仅根据原生质层为无色，原生质层与细胞壁 之间为红色这一结果，无法判断此细胞是否会发生质壁分离的自动复原， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 知识点二　被动运输 5. （2025·湖南长沙期末）胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质可以以 自由扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为（　　） A. 细胞膜具有一定的流动性 B. 细胞膜是选择透过性膜 C. 细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架 D. 细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子 解析： 　胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D属于脂质，一般都能溶于磷脂 双分子层中，以自由扩散的方式穿过细胞膜。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 6. 在物质进出细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是（　　） A. 由高浓度向低浓度扩散 B. 需要转运蛋白 C. 由低浓度向高浓度扩散 D. 不需要转运蛋白 解析： 　自由扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度（高浓度→ 低浓度）跨膜运输，同时均不需要消耗能量；不同之处表现在自由扩散不 需要转运蛋白，而协助扩散需要转运蛋白。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 7. （2025·安徽合肥高一期中）许多物质的跨膜运输都离不开转运蛋白的 参与。下列有关转运蛋白的叙述，正确的是（　　） A. 转运蛋白先在游离的核糖体上合成，然后转移到内质网和高尔基体加 工 B. 通道蛋白参与自由扩散和协助扩散 C. 水分子可以通过通道蛋白进出细胞，此过程中水不需要与通道蛋白结合 D. 载体蛋白运输时自身构象会发生变化，此过程中运输的物质不需要与 载体蛋白结合 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 　细胞膜上的转运蛋白需在内质网和高尔基体加工，而细胞器 膜上的转运蛋白为胞内蛋白，有的不需要内质网和高尔基体的加工，A 错误；通道蛋白只参与协助扩散，B错误；水分子可以通过通道蛋白进 出细胞，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C正 确；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变化，此过程中运输的物质需要与载 体蛋白结合，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 8. （2025·广东深圳高一期末）图中①②③表示物质出入细胞的不同方 式，下列叙述错误的是（　　） A. ②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关 B. ②中载体蛋白与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质 C. ①是自由扩散，影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度 D. ③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 　②是协助扩散，运输速率与载体蛋白的数量有关，不需要消耗 能量，A正确；②是协助扩散，载体蛋白与物质结合后，通过改变自身构 象来转运物质，B正确；①运输方向是从高浓度一侧到低浓度一侧，不需 要载体和能量，表示自由扩散，影响其物质运输速率的因素除了有细胞内 外的物质浓度，还有温度等，C错误；③是协助扩散，③中离子或分子通 过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 9. （2025·云南昆明高一期中）将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗 糖溶液中一段时间后发生了如图甲所示的变化；S代表两种结构间的平均 距离，S与时间的关系如图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A. t点以后，细胞与外界溶液仍有水分子的交换 B. 用黑藻叶片进行该实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C. 图乙中在O～t时间段内，随时间的延长细胞吸水能力逐渐增强 D. 若S在逐渐减小，说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 　t点以后，细胞与外界溶液仍有水分子的交换，进出的水分子达 到动态平衡，A正确；观察质壁分离时，黑藻的叶绿体可以显示原生质层 的位置，方便观察，B错误；O～t阶段，原生质层与细胞壁的距离逐渐增 大，表明细胞失水，原生质层收缩，细胞液的浓度在逐渐增大，细胞的吸 水能力逐渐增强，C正确；S逐渐缩小，表明细胞吸水，质壁分离复原，则 此时细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 10.（2025·河北衡水期末）将萝卜A和B的幼根切成大小和形状相同的萝卜条若干，均分为5组，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，记为甲～戊组。浸泡相同时间后，对各组萝卜条称重，结果如图。假如蔗糖溶液与萝卜细胞之间只有水分交换。下列叙述正确的是（　　） A.萝卜A、B的细胞液浓度分别与甲和戊溶 液浓度相当 B.甲～戊组中，蔗糖溶液浓度最大的是丙组 C.萝卜A和B均未发生质壁分离的是乙组和丁组 D.在丙溶液中达到渗透平衡后，萝卜A、B细胞液浓度相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 　放入蔗糖溶液中的萝卜条质量变化为0时，细胞内外液体浓度相等，即萝卜A细胞液浓度与甲溶液浓度相等，萝卜B细胞液浓度与戊溶液浓度相等，A正确；图中，以萝卜A为例，在丙中的吸水量最大，在戊中的吸水量稍小，在甲中既不吸水也不失水，在乙中的失水量最多，由此推测五种蔗糖溶液的浓度大小依次是乙＞丁＞甲＞戊＞丙，B错误；图中，乙和丁组萝卜条质量均减小，说明萝卜条失水，均发生了质壁分离，C错误；如果萝卜A、B在丙溶液中达到渗透平衡，说明两者细胞液浓度与外界溶液浓度相等，但它们的吸水量不同，因此并不能保证A和B的细胞液浓度在平衡后相等，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 11. （2025·山东青岛高一期末）在生产实践中将引起50％左右细胞发生初 始质壁分离的浓度称之为细胞液的等渗浓度。为研究甲地某植物能否移植 到乙地生长，某生物科技小组设计了一个测定该地植物细胞液浓度的实验 方案，实验结果如下表所示。回答下列问题： 培养皿 1 2 3 4 5 6 7 蔗糖溶液/ （mol/L） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 发生初始质壁分离细胞 占观察细胞数目的比/ ％ 无 无 15 40 80 99 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 （1）当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透 过 进入外界环境中，细胞就会发生质壁分离。 解析： 若细胞液中的浓度小于外界溶液，液泡（细胞液）中的水透 过原生质层进入外界环境，即细胞失水，发生质壁分离。 （2）该植物细胞细胞液的等渗浓度为 ⁠。 解析： 引起50％左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞液的 等渗浓度，根据表格数据可知，该植物细胞的细胞液的等渗浓度为0.5～ 0.6 mol/L。 小于　 原生质层　 0.5～0.6 mol/L　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 （3）通过测定，该小组认为乙地适合该植物生长，则乙地土壤溶液浓度 的范围大致为 ⁠。 解析： 由表可知，蔗糖浓度为0.4 mol/L时，该植物细胞会发生少量 （15％）质壁分离，而浓度为0.3 mol/L时，则不会，而乙地适合该植物生 长，故乙地土壤溶液浓度应小于0.4 mol/L。 小于0.4 mol/L　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 （4）若有4组实验材料，请设计可以更精确地测定出细胞液等渗浓度的方 法： ⁠ ⁠。 解析： 由（2）分析可知，该植物细胞的细胞液的等渗浓度为0.5～ 0.6 mol/L，为更精确地测定出细胞液的等渗浓度，则需在此范围内设置浓 度梯度进行实验，以缩小细胞液等渗浓度的范围，故可分别配制浓度为 0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、0.58 mol/L的4组外界溶液进行重复 实验。 分别配制浓度为0.52 mol/L、0.54 mol/L、0.56 mol/L、0.58 mol/L 的4组外界溶液进行重复实验　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 12. （2025·广东潮州高一期中）我国研究团队揭示了调控水通道蛋白闭合 和打开的分子机制。请结合所学知识，回答下列问题： （1）水分子进出细胞的方式有 。水分子通过水 通道蛋白进出细胞的速率与 ⁠ （答1点即可）有关，相对于载体蛋白而言，通道蛋白的作用 特点是 ⁠ ⁠。 自由扩散和协助扩散　 细胞膜上水通道蛋白的数量、细胞两侧溶液 的浓度差　 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　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 水分子直接穿过膜磷脂双分子层（不需要借助转运蛋白）进 入细胞的运输方式是自由扩散；自由扩散的运输特点是顺浓度梯度运输、 不消耗能量与不借助转运蛋白；水分子还可以借助水分子通道蛋白进入细 胞，为协助扩散，这种运输方式需要借助于转运蛋白，为顺浓度梯度运 输，不消耗能量，运输速率比自由扩散更快，水分子通过水通道蛋白进出 细胞的速率与细胞膜上水通道蛋白的数量、细胞两侧溶液的浓度差有关， 通道蛋白的作用特点是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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 （2）初步研究发现，红细胞能快速吸水并涨破与其细胞膜上的水通道 蛋白CHIP28有关，以人工脂质体（可插入膜蛋白且人工脂质体均已注 入适宜浓度的溶液）为材料设计实验验证CHIP28蛋白的功能，请完成 以下实验内容： 实验思路：取适量的人工脂质体均分成甲、乙两组，甲组人工脂质体不作 处理，乙组人工脂质体 ，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。 预期结果：若 ，则红细胞能快 速吸水并涨破与其细胞膜上的CHIP28水通道蛋白有关。 插入水通道蛋白CHIP28　 乙组脂质体快速吸水涨破而甲组不涨破　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 解析： 实验思路：为了探究红细胞能快速吸水并涨破是否与其细胞 膜上的水通道蛋白CHIP28有关，自变量为是否插入水通道蛋白CHIP28， 则对照组（甲组）需要制作不含CHIP28的等体积脂质体，实验组（乙组） 为人工脂质体插入水通道蛋白CHIP28，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。预期结果：若乙组脂质体快速吸水涨破而 甲组不涨破，则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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生物学·必修1 目 录 $