第2章 第3节 第1课时 细胞质膜具有选择透过性（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（苏教版）

本讲义聚焦“细胞质膜具有选择透过性”核心知识点，系统梳理渗透作用的条件及原理，衔接动物细胞吸水失水现象，深入分析植物细胞质壁分离和复原的过程及应用，最终阐明细胞质膜对不同物质的通透性差异，构建完整知识支架。 该资料通过任务驱动（如分析渗透现象液面变化）、实验探究（观察质壁分离及复原）和核心归纳（对比渗透模型与植物细胞系统），培养学生科学思维与探究实践能力。课中辅助教师引导学生深化理解，课后通过判断正误、课时对点练等助力学生巩固知识，查漏补缺。

第三节　物质进出细胞的运输方式 第1课时　细胞质膜具有选择透过性 [学习目标]　1.理解渗透作用的条件及原理。2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及原理的应用。 一、植物细胞的质壁分离和复原现象 1．渗透作用 (1)渗透作用必须具备两个条件： ①具有半透膜； ②半透膜两侧溶液具有浓度差。 (2)水分子扩散的方向：水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散。 (3)选择透过性膜：对物质进出具有选择作用的膜，称为选择透过性膜。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞质膜也相当于一层半透膜。 (2)动物细胞在等渗溶液中形态保持正常，但在低渗溶液中由于吸水而膨胀，在高渗溶液中由于失水而皱缩。 3．植物细胞的吸水或失水 (1)成熟植物细胞的结构 (2)吸水和失水 ①当外界溶液渗透压大于细胞液渗透压时，植物细胞会失水。 ②当外界溶液渗透压小于细胞液渗透压时，植物细胞会吸水。 判断正误 (1)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜(　　) (2)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破(　　) (3)植物细胞吸水停止时，细胞液渗透压等于外界溶液渗透压(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)× 提示　(1)液面高度不再变化，达到渗透平衡状态时，进出半透膜的水分子数相等。(2)植物细胞有细胞壁的保护，不会吸水涨破。(3)由于细胞壁的作用，植物细胞吸水停止时，细胞液渗透压大于或等于外界溶液渗透压。 任务一：分析渗透现象 (1)液面高度差H会不会一直升高，为什么？ 提示　不会一直升高；当长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等时液面高度差就不再升高了。 (2)当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗，为什么？ 提示　长颈漏斗内外液体的浓度不相等；当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。 (3)如果用纱布代替半透膜，漏斗管内的液面会不会升高？为什么？ 提示　液面不会升高。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 (4)如果烧杯和漏斗中都是10%蔗糖溶液，结果会怎样？ 提示　漏斗中的液面将保持不变。 (5)根据第(3)和(4)问，总结发生渗透现象的条件有哪些？ 提示　具有半透膜且半透膜两侧溶液的浓度存在浓度差。 核心归纳　 1．渗透现象中液面变化的判断方法 半透膜两侧分别为渗透压不同的A、B溶液，有以下三种情况： (1)若A侧溶液溶质(如葡萄糖等)可以通过半透膜，B侧溶液溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。 (2)若A侧和B侧溶质是同种物质且不能通过半透膜，则渗透压高的一侧液面升高。 (3)若A、B两侧溶液的溶质均能通过半透膜，则两侧不存在高度差。 2．水分子的运动规律 (1)水分子的运输方向：从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输。 (2)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是水分子双向运动差异导致的。 (3)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 3．渗透平衡≠浓度相等 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。 4．渗透作用模型与成熟植物细胞和外界溶液形成的渗透系统的比较 项目 渗透作用模型 成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统 图解 基本条件 半透膜、浓度差 原生质层——选择透过性膜，浓度差——细胞液与外界溶液之间的渗透压差 原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层在细胞液与外界溶液之间发生扩散 水扩散总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液 1．如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关分析错误的是(　　) A．渗透平衡时，烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗 B．渗透平衡时，溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度 C．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大 D．平衡后若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液，再次平衡时m将减小 答案　C 解析　渗透平衡时，烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗，进入漏斗和流出漏斗的水达到动态平衡，A正确；图中由于漏斗内的溶液浓度高，因此烧杯中的水分子会通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液 面升高，渗透平衡时液柱会产生静水压，与漏斗内因溶液浓度差产生的渗透压大小相等，渗透平衡时，两种溶液的浓度是S1溶液浓度>S2溶液浓度，B正确；达到渗透平衡时，漏斗内的溶液(S1)浓度下降，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)浓度差下降，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将减小，C错误；平衡后漏斗外溶液浓度升高，若向烧杯中加入适量同初始S2浓度相等的蔗糖溶液，会导致两侧溶液浓度差降低，再次平衡时m将减小，D正确。 2．将动、植物细胞放入清水中会出现如图所示现象。下列有关叙述错误的是(　　) A．过程①②都有渗透作用的发生 B．过程①②中水分子运动都是双向的 C．红细胞破裂，说明红细胞质膜没有选择透过性 D．动物细胞与植物细胞形态变化差异的原因与其结构有关 答案　C 解析　动物细胞的细胞质膜和植物细胞的原生质层具有选择透过性，过程①②都有渗透作用的发生，A正确，C错误；过程①②中水分子运动都是双向的，只是进入细胞的水分子数目较多，B正确；植物细胞的细胞壁具有全透性，不能控制物质进出细胞，但对植物细胞具有支持和保护作用，所以植物细胞不会吸水涨破，D正确。 二、观察植物细胞的质壁分离和复原现象 1．材料选择：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，原因是该细胞液泡呈紫色，便于观察现象。 2．实验过程 3．观察结果分析 (1)当植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时，细胞不断失水，就会发生质壁分离现象。 (2)已经发生质壁分离的细胞，当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压时，细胞不断吸水，就会发生质壁分离复原现象。 4．质壁分离与复原发生的原因 (1)原生质层具有选择透过性，水分子能自由通过，蔗糖分子不能通过。 (2)细胞液和外界溶液之间存在渗透压差，且原生质层的伸缩性大于细胞壁。 判断正误 (1)动物细胞不能发生质壁分离(　　) (2)洋葱根尖分生区细胞也能发生质壁分离现象(　　) (3)质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱(　　) (4)用0.5 g/mL的蔗糖溶液与用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验，实验现象可能不同(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√ 提示　(2)洋葱根尖分生区细胞不含大液泡，不能发生质壁分离现象。(3)质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐增强。 任务二：植物细胞的质壁分离和复原现象的观察和应用 如图所示为某学生利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行的某实验的基本操作步骤。请据图回答下列问题： (1)本实验进行了几次显微观察？其目的是什么？ 提示　本实验进行了3次显微观察；目的是进行前后自身对照，以便观察细胞处理前后的状态变化。 (2)将观察结果填入表格。 外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 液泡颜色 蔗糖溶液 变小 与细胞壁分离 基本不变 变深 清水 恢复原状 与细胞壁紧贴 基本不变 变浅 (3)有同学认为使用的蔗糖溶液的浓度越高实验效果越好，你同意该同学的想法吗？并说明理由。 提示　不同意；因为蔗糖溶液的浓度过高会导致细胞失水过多而死亡，从而不能观察到质壁分离复原现象。 (4)将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示。 ①辨析曲线A、B、C分别代表哪种溶液处理后的结果？ 提示　A代表蒸馏水、B代表KNO3溶液、C代表蔗糖溶液。 ②浸泡在KNO3溶液中的成熟植物细胞，发生质壁分离后又自动复原的原因是什么？ 提示　K＋和NO会进入细胞内，使细胞外液渗透压低于细胞液渗透压，细胞重新吸水。 核心归纳　 1．质壁分离及复原现象发生的条件 (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。 (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、KNO3溶液等。 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。 2．本实验中的对照设置 本实验存在两组对照实验，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。 3．质壁分离与复原实验的应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 3．在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时玻片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述错误的是(　　) A．第二次使用吸水纸的作用是引导清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中 B．若第一次滴加的液体是适宜浓度的KNO3溶液，不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原 C．第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况 D．用质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液完成该实验，效果更好 答案　D 解析　第二次使用吸水纸的主要作用是吸引清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中，使细胞发生质壁分离复原，A正确；若第一次滴加适宜浓度的KNO3溶液，则细胞发生质壁分离后可自动复原，B正确；第一次显微镜观察植物细胞的正常形态，主要是观察紫色液泡的相对大小以及细胞质的分布情况，C正确；质量浓度为0.5 g/mL的蔗糖溶液很有可能会使细胞因失水过多而死亡，D错误。 4．取一红色牡丹的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞。将它们分别置于Ⅰ和Ⅱ两种溶液中，测得细胞中液泡直径的变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的 B．6 min时，溶液Ⅰ的浓度接近花瓣细胞的细胞液浓度 C．6 min后溶液Ⅰ中液泡直径逐渐恢复是因为此时才有溶质分子进入细胞 D．若溶液Ⅱ中的花瓣细胞长期处于8 min时的状态，细胞可能会死亡 答案　C 解析　根据曲线图可知，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞液泡直径比溶液Ⅰ中下降得快，可见，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣细胞失水速率大于溶液Ⅰ中的，A正确；6 min后溶液Ⅰ中液泡直径逐渐恢复是因为溶液中的溶质分子不断进入细胞的缘故，C错误；若溶液Ⅱ中的花瓣细胞长期处于8 min时的质壁分离状态，细胞可能会因为缺水死亡，D正确。 三、细胞质膜对不同物质的通透性不同 1．一般来说，气体分子、相对分子质量小的不带电的极性分子、脂溶性分子等容易通过细胞质膜；离子、相对分子质量大的不带电的极性分子和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。 2．细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样，都是选择透过性膜。 判断正误 (1)科学家认为，植物细胞在乙醇溶液中不发生质壁分离的主要原因是水和乙醇分子都不能通过细胞质膜(　　) (2)科学家用含有不同物质的溶液重复质壁分离实验，发现细胞质膜对于不同物质有着不同的通透性(　　) (3)气体分子(O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、离子和脂溶性分子等容易通过细胞质膜(　　) (4)相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都可以自由通过细胞质膜(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 提示　(1)植物细胞在乙醇溶液中没观察到质壁分离的主要原因是乙醇快速进入细胞内。(3)离子难以自由通过细胞质膜。(4)相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。 任务三：分析细胞质膜对不同物质的通透性 分析教材P61知识链接“细胞质膜对不同物质有不同的通透性”，回答下列问题： (1)脂溶性越强的物质，越容易通过细胞质膜，这与细胞质膜的结构有何关系？ 提示　细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层，因此脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜。 (2)其他生物膜对不同物质的通透性是否和细胞质膜相似？为什么？ 提示　是；因为所有的生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成。 核心归纳　半透膜与选择透过性膜 (1)半透膜：指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。从结构上看，生物膜相当于半透膜。但从功能上看，半透膜对物质的通透性取决于它的分子间隙，只要分子直径小于此间隙的物质就可以通过。 (2)选择透过性膜：除一些不带电荷的小分子能够以简单扩散的方式进出细胞外，离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于通道蛋白或载体蛋白。细胞质膜上通道蛋白或载体蛋白的种类和数量，或通道蛋白或载体蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这是细胞质膜具有选择透过性的结构基础。细胞质膜的选择透过性是细胞质膜的功能特点。 5．(多选)科学家研究了细胞质膜对水、尿素、甲脲和甘油等多种物质的通透性，得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是(　　) 注：油/水分配系数能反映物质在油水两相中的分配情况。系数越大，说明物质越亲油，即脂溶性强；系数越小，越亲水，即水溶性强。 A．甘油的脂溶性小于甲醇，细胞质膜对乙醇的通透性高于甲脲 B．水分子的油/水分配系数较低，细胞质膜对其通透性也较低 C．一般来说，油/水分配系数越大的物质，越容易通过细胞质膜 D．据图可知，一般情况下脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜 答案　ACD 解析　水分子的油/水分配系数较低，但细胞质膜对其通透性却很高，B错误。 6．用相同的培养液分别培养水稻和番茄，一段时间后测定培养液中各种养分的含量。如图表示实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比，根据测定的结果可推知(　　) A．番茄和水稻对离子的吸收均具有选择性 B．水稻培养液中Mg浓度增加是根细胞分泌的结果 C．植物细胞对离子的吸收和对水的吸收是成正比的 D．番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量多 答案　A 解析　由题图可以看出，番茄和水稻在实验结束时培养液中各种养分的浓度占实验开始时浓度的百分比不同，说明番茄和水稻对矿质离子的吸收都具有选择性，A符合题意；因为根细胞吸收水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，水稻根细胞吸收水的相对量多于根对Ca、Mg吸收的相对量，因此实验结束时，培养液中Mg浓度增加，B不符合题意；分析题图可知，实验结束时培养液中各种养分的浓度与实验开始时不同，因此植物对离子的吸收和对水的吸收不成比例，C不符合题意；分析题图可知，番茄培养液中Si的浓度高于实验开始时，因此番茄对Si的吸收能力低于对水的吸收能力，番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量少，D不符合题意。 课时对点练 [分值：100分] 第1～4题，每题5分；第5～12题，每题6分，共68分。 题组一　渗透作用 1．下列关于渗透作用的叙述，正确的是(　　) A．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜 B．动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用 C．存在半透膜，膜两侧溶液存在浓度差是发生渗透作用的必要条件 D．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞渗透作用吸收糖分的结果 答案　C 解析　当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子进出半透膜的数量一样多，A错误；动物细胞的细胞质膜相当于半透膜，细胞质的浓度和蒸馏水存在浓度差，故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用，B错误；渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，而果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞在高浓度蔗糖溶液中失水过多而死亡，生物膜失去选择透过性导致糖分进入细胞，但不属于渗透作用，D错误。 题点　渗透现象 2．如图是研究渗透作用的装置。甲是发生渗透作用时的初始状态，乙是较长时间之后达到动态平衡的状态。下列有关叙述错误的是(　　) A．若③为一层纱布，则不会发生此现象 B．甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度 C．乙中溶液①和②之间没有水分子运动 D．甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢 答案　C 解析　纱布没有选择透过性，溶质和溶剂分子都能透过纱布，因此不会发生此现象，A正确；从甲到乙，漏斗液面上升，根据渗透原理，说明甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度，B正确；乙中达到渗透平衡后，溶液①和②之间水分子进出达到了平衡，C错误；甲到乙过程中，半透膜两侧溶液浓度差逐渐变小，水分子由溶液①进入②的速率减小，因此甲到乙过程中水柱上升速度逐渐减慢，D正确。 题点　渗透现象原理分析 题组二　植物细胞的质壁分离和复原现象 3．在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　) A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微镜观察步骤 答案　B 解析　第一次观察时不能观察到较大的细胞质基质，可观察到紫色大液泡，A错误；吸水纸的作用是引流，目的是使蔗糖溶液或清水通过洋葱鳞片叶细胞，使其发生质壁分离或质壁分离复原，C错误；第一次显微镜观察是为了对照，不能省略，D错误。 题点　观察植物细胞的质壁分离和复原的方法步骤 4．切取形态、质量相同，生理状态相近的马铃薯三块，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，一小时后称量马铃薯块的质量，其质量改变的百分率如表所示。由表可知三种溶液在浓度上的关系是(　　) 溶液 甲 乙 丙 马铃薯质量改变的百分率 减少5% 没有变化 增加4% A.甲>乙>丙 B．丙>乙>甲 C．乙>甲>丙 D．丙>甲>乙 答案　A 解析　成熟植物细胞可看作一个渗透系统，它可发生渗透吸水或失水。根据渗透作用的原理可知，甲溶液中马铃薯质量减少，说明马铃薯块失水，甲溶液浓度大于马铃薯细胞液的浓度；乙溶液中马铃薯质量没有变化，说明乙溶液浓度等于马铃薯细胞液的浓度；丙溶液中马铃薯质量增加，说明马铃薯块吸水，丙溶液浓度小于马铃薯细胞液的浓度。 题点　植物细胞吸水与失水的分析 5．(2024·宿迁高一期中)如图是某同学用一定浓度的蔗糖溶液和洋葱紫色鳞片叶的外表皮做“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”实验所观察到的细胞图。下列叙述错误的是(　　) A．图中②④⑤组成了细胞的原生质层，⑥中充满了外界溶液 B．若该细胞正处在质壁分离复原的过程中，其吸水能力逐渐减弱 C．质壁分离的原因之一是细胞壁伸缩性小于原生质层 D．图中⑦处的液体，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅 答案　D 解析　图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，细胞失水，其颜色逐渐加深，D错误。 题点　观察植物细胞的质壁分离和复原现象 6．某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，探究植物细胞的吸水和失水，下列有关叙述正确的是(　　) A．该实验观察了植物细胞的质壁分离和复原现象，没有对照实验 B．发生质壁分离的细胞，滴加清水后不一定都能复原 C．质壁分离中的“质”“壁”分别是指细胞质、细胞壁 D．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完全相同 答案　B 解析　在“观察植物细胞的质壁分离和复原现象”的实验中，质壁分离的前后可以形成对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照，所以本实验有对照，A错误；使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时，会使细胞由于大量失水而死亡，不会再出现质壁分离复原现象，B正确；质壁分离中的“质”“壁”分别是指原生质层、细胞壁，C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都相同，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，D错误。 题点　观察植物细胞的质壁分离和复原的结果及结论 题组三　细胞质膜对不同物质的通透性不同 7．根据物质“相似相溶”的原理，脂溶性物质能优先通过细胞质膜进入细胞，这与细胞质膜中的哪种成分有关(　　) A．磷脂 B．蛋白质 C．脂肪 D．糖类 答案　A 题点　细胞质膜对不同物质的通透性不同 8．(2024·南京高一检测)在处理污水时，人们设计了一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是模拟了细胞质膜的(　　) A．识别功能 B．流动性特点 C．保护性功能 D．选择透过性 答案　D 解析　人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，降低有毒重金属离子对水的污染，模拟的是细胞质膜控制物质进出细胞的功能，体现了生物膜选择透过性的功能特点，D符合题意。 题点　细胞质膜对不同物质的通透性不同 9．将五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，质量变化如图所示。下列关于该实验结果的说法，错误的是(　　) A．与马铃薯幼根细胞液浓度相等的溶液是甲溶液 B．马铃薯比物种A更耐旱 C．物种A幼根的细胞在甲溶液中不一定会发生明显的质壁分离 D．在这五种蔗糖溶液中，浓度最大的是丙溶液 答案　D 解析　在甲溶液中，马铃薯幼根细胞的质量不变，说明马铃薯吸水和失水处于动态平衡，甲溶液是与马铃薯幼根细胞液等渗的溶液，A正确；由题图可知，马铃薯的吸水能力要比物种A强，所以马铃薯更耐干旱，B正确；质壁分离的条件之一是外界溶液浓度大于细胞液的浓度，在甲溶液中，物种A幼根会失去水分，说明外界溶液浓度大于细胞液的浓度，但浓度差较小的情况下对于一个细胞来说不一定发生明显的质壁分离，C正确；在这五种蔗糖溶液中，在乙溶液中，马铃薯幼根细胞的质量减少最大，说明乙溶液的浓度是最大的，D错误。 题点　细胞质膜对不同物质的通透性不同 10．(多选)(2025·南京高一期中)如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(　　) 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 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，细胞壁和细胞质膜间充满蔗糖溶液 D．蔗糖溶液浓度大小顺序为甲>乙>丙 答案　BC 解析　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；蔗糖溶液浓度大小顺序为丙>乙>甲，D错误。 题点　质壁分离及复原现象分析 11．(多选)(2024·南京高一期末)某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置(水和单糖分子可通过膀胱膜，蔗糖分子不可通过)，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示，下列叙述不正确的是(　　) A．O～a段漏斗内溶液的吸水能力不断升高 B．a～b段膀胱膜两侧的溶液浓度相等 C．a～b段进出漏斗的水分子数相等 D．a～b段若向漏斗中加入少量蔗糖酶，液面高度不会发生变化 答案　ABD 解析　O～a段漏斗内溶液液面不断上升的原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水分子数少于从烧杯进入漏斗内的水分子数，随着水分子增多，溶液浓度变小，漏斗内溶液的吸水能力不断下降，A错误；a～b段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯中的水分子数与从烧杯进入漏斗内的水分子数相同，但由于存在静水压，此时膀胱膜两侧的溶液浓度不同，B错误，C正确；a～b段若向漏斗中加入少量蔗糖酶，则漏斗中的一分子蔗糖被分解为两分子单糖，漏斗内渗透压变大，液面在初始时间内会上升，但由于单糖分子会透过膀胱膜，则液面上升后会下降，最后保持平衡，D错误。 题点　渗透现象原理分析 12．(多选)在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值变化如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．t1时，水分子仍能进出花瓣细胞 B．A溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收 C．t2时，花瓣细胞的吸水能力小于t0时 D．t0～t2时，花瓣细胞先发生质壁分离，后自动复原 答案　ABD 解析　据图可知，t1时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值等于1，即两种溶液浓度相等，水分子进出达到平衡，此时水分子仍能进出花瓣细胞，A正确；t1时后细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值由等于1变为大于1，说明溶质微粒可以进入细胞，导致细胞液浓度越来越大，细胞由失水变为吸水，B正确；由于溶质微粒可以进入细胞，所以t2时细胞液的浓度大于t0时，故t2时花瓣细胞的吸水能力大于t0时，C错误；在t1之前细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值小于1，则花瓣细胞先发生质壁分离，t1～t2时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值大于1，花瓣细胞自动复原，D正确。 题点　质壁分离及复原现象分析 13．(12分)黑藻是一种常见的单子叶多年生沉水植物，其叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色。某同学选择黑藻叶肉细胞观察质壁分离现象，实验步骤和观察结果如图。请回答下列问题： (1)在制作黑藻叶片临时装片时，先在载玻片上滴加______________，把黑藻叶片放入并展平，然后加上盖玻片。操作时，先将盖玻片的一侧与水滴接触，然后轻轻放平，这样可以避免产生____________。 (2)实验过程中，通过步骤①观察正常细胞所处的状态，目的是__________________________，步骤②的具体操作过程是_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)黑藻叶片的叶肉细胞能在0.3 g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离，发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性________(填“>”“<”或“＝”)细胞壁。 (4)若将步骤②中浸润在0.3 g/mL蔗糖溶液中的黑藻叶片临时装片放在80 ℃条件下处理一段时间。在显微镜下观察到B处呈绿色，最可能的原因是高温使__________________失去选择透过性，色素进入B处。 答案　(1)清水　气泡　(2)与后续实验现象进行对照　在盖玻片的一侧滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次　(3)>　(4)细胞质膜、叶绿体膜 题点　质壁分离及复原现象的综合 14．(20分)(2024·盐城高一阶段检测)某学生社团利用两套实验装置来研究渗透作用。图甲中A溶液和B溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，结构C为膀胱膜。图乙装置是用生鸡蛋制备的，先去掉钝端蛋壳和卵壳膜外膜，保留卵壳膜内膜，再将鸡蛋尖端剪孔，倒出蛋清和蛋黄并洗净，然后向蛋内灌入清水，置于0.3 g/mL蔗糖溶液中，标出鸡蛋壳上最初吃水线的位置。请分析回答下列问题： (1)洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于图甲装置中的结构C，这与__________、__________(结构)有关。图乙中的__________(结构)也相当于图甲中的结构C。 (2)图甲装置达到渗透平衡时，长颈漏斗中液面高度上升了Δh，据此判断实验开始前蔗糖溶液A的浓度________(填“高于”“等于”或“低于”)蔗糖溶液B的浓度。渗透平衡时蔗糖溶液A的浓度________(填“高于”“等于”或“低于”)蔗糖溶液B的浓度，此时水分子通过结构C进出长颈漏斗的情况是__________________________________________。 (3)图乙装置达到渗透平衡时，原吃水线高出水面，蛋壳上浮，原因是______________________ _______________________________________________________________________________。 (4)该学生社团进一步开展了探究蔗糖水解产物能否通过卵壳膜内膜的实验。具体过程如图丙，通过比较吃水线Ⅰ和吃水线Ⅱ的位置关系作为判断的依据，图中的蔗糖酶能催化蔗糖的水解。 ①添加蔗糖酶后，蔗糖的水解产物是__________。 ②预测实验结果，分析实验结论： 若吃水线Ⅱ__________，说明蔗糖水解产物不能通过卵壳膜内膜； 若吃水线Ⅱ__________，说明蔗糖水解产物能通过卵壳膜内膜。 答案　(1)细胞质膜　液泡膜　卵壳膜内膜　(2)高于　高于　动态平衡　(3)壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，质量减轻　(4)①葡萄糖和果糖　②位置高于吃水线Ⅰ 　位置低于吃水线Ⅰ 解析　(3)蛋壳内盛放的是清水，外面是蔗糖溶液，则单位时间内，由蛋壳内向蛋壳外扩散的水分子数多于由蔗糖溶液进入蛋壳的水分子数，导致壳内水减少，质量减轻。 题点　渗透现象原理分析 学科网（北京）股份有限公司 $