内容正文:
第二章
细胞的结构和生命活动
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
第三节 物质进出细胞的运输方式
第一课时 细胞质膜具有选择透过性
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 渗透作用及动物细胞的吸水和失水
1.[2026陕西教育联盟检测]下列关于渗透作用的叙述,正确的是 ( )
A.存在半透膜,膜两侧存在浓度差是发生渗透吸水或失水的必要条件
B.动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用
C.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量分数
D.在含有红墨水的0.3 g/mL的蔗糖溶液中,洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡显红色
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 发生渗透作用的两个必要条件:存在半透膜,半透膜两侧溶液存在浓度差,A正确。动物细胞的细
胞质膜相当于半透膜,细胞质与蒸馏水之间存在浓度差,故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用,B错
误。渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度,C错误。红墨水中的色素分子不能通过细胞
质膜进入洋葱鳞片叶内表皮细胞,洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中不含色素,呈无色,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026黑龙江佳木斯月考]如图为渗透现象示意图,实验开始时,烧杯液面与漏斗液面相同(均为a),下列
选项中正确的是 ( )
A.当漏斗液面不再升高时说明蔗糖分子透过半透膜达到渗透平衡
B.农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作用实现的
C.漏斗液面上升过程中水分子只能由烧杯通过半透膜进入漏斗而不能由漏斗渗出
D.若用纱布替代半透膜重复此实验,则实验结束时漏斗最终液面高度在a与b之间
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 蔗糖分子不能透过半透膜,A错误;农作物施肥过多,导致根细胞失水,造成“烧苗”现象,其与图
示现象都是通过渗透作用实现的,B正确;漏斗液面上升过程中水分子不但能由烧杯通过半透膜进入漏
斗,也能由漏斗渗出,C错误;若用纱布替代半透膜重复此实验,由于水和蔗糖分子都能透过纱布,且实验
开始时烧杯与漏斗液面高度均为a,则实验结束时漏斗的液面高度仍为a,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[易错题][2025江苏无锡期中]如图为U形渗透装置,起始时甲、乙两侧液面高度相同,只有水和单糖能
透过半透膜,经过一段时间达到渗透平衡,下列叙述正确的是 ( )
A.乙侧液面先上升后下降
B.初始阶段水分子通过半透膜只能从甲侧向乙侧扩散
A
第1讲 描述运动的基本概念
C.达到渗透平衡时两侧液面高度相同
D.达到渗透平衡后两侧溶液浓度相等
解析 乙侧为0.3 g/mL的葡萄糖溶液,物质的量浓度高于0.3 g/mL的蔗糖溶液,乙侧液面先上升;水和单
糖能透过半透膜,故一段时间后甲、乙两侧葡萄糖分子的浓度相同,又因甲侧含有蔗糖分子,甲侧浓度
较高,因此乙侧液面又下降,A正确。整个实验过程中,半透膜两侧的水分子始终双向移动,B错误。达到
渗透平衡时,由于甲侧蔗糖不能透过半透膜,甲侧浓度较高,甲侧液面高于乙侧,C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
易错提醒
(1)水分子的运输特点:无论细胞吸水还是失水,水分子通过半透膜的运动都是双向进行的。
(2)渗透平衡的实质:渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分
子移动,也不可看作半透膜两侧溶液浓度相等。
第1讲 描述运动的基本概念
4.将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中,水分子的跨膜运输示意图如下(箭头方向表示水分子的进出,箭
头粗细表示水分子出入的多少)。下列叙述正确的是 ( )
A.一段时间后,甲细胞的吸水能力会增强
B.一段时间后,丙细胞必然会吸水涨破
C.甲、乙、丙三个细胞所处的初始溶液浓度从大到小依次为丙>乙>甲
D.甲、乙、丙三个细胞均发生了渗透作用
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 分析题图可知:
图中信息 分析 结论
甲细胞失水 甲细胞处于高渗溶液中 甲、乙、丙三个细胞所处的初
始溶液浓度从大到小依次为甲>
乙>丙,C错误
乙细胞水分子进出量相等 乙细胞处于等渗溶液中
丙细胞吸水 丙细胞处于低渗溶液中
第1讲 描述运动的基本概念
甲细胞失水,细胞质的浓度变大,故一段时间后,甲细胞的吸水能力逐渐增强,A正确;丙细胞处于低渗溶
液中,细胞吸水膨胀,但不一定会涨破,B错误;渗透作用发生的两个必要条件是具有半透膜、半透膜两
侧的溶液具有浓度差,红细胞的细胞质膜相当于一层半透膜,甲细胞和丙细胞的细胞质与外界溶液存在
浓度差,能发生渗透作用,乙细胞处于等渗溶液中不能发生渗透作用,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
5.下列哪项不属于植物细胞质壁分离与复原的必备条件 ( )
A.具有原生质层
B.细胞液与外界溶液存在浓度差
C.原生质层的伸缩性比细胞壁要大
D.实验材料要有颜色
D
解析 原生质层具有选择透过性,相当于一层半透膜;细胞液与外界溶液存在浓度差;原生质层的伸缩
性大于细胞壁的伸缩性,都属于植物细胞质壁分离与复原的必备条件,A、B、C不符合题意。实验材料
要有颜色不属于植物细胞质壁分离与复原的必备条件,D符合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
6.关于质壁分离叙述正确的是 ( )
A.质壁分离中的“质”是指细胞质
B.质壁分离时水分子只能单向移动
C.质壁分离证明了植物细胞是一个渗透系统
D.质壁分离时增大蔗糖浓度不会影响细胞的活性
C
解析 质壁分离中的“质”是指原生质层,“壁”是指细胞壁,A错误;当植物细胞的细胞液浓度小于外
界溶液浓度时,细胞失水,会发生质壁分离,质壁分离过程中水分子双向移动,但流向细胞外的水分子多
于流向细胞内的,B错误;植物细胞发生质壁分离,说明原生质层相当于半透膜,原生质层的内外两侧具
有一定的浓度差,具备渗透系统的两个条件,故植物细胞是一个渗透系统,C正确;质壁分离时,蔗糖浓度
过高会使植物细胞失水过多而死亡,故增大蔗糖浓度可能会影响细胞的活性,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025江苏南通月考]采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验,下列相关叙述正确的是( )
A.用镊子撕取外表皮,若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B.将外表皮平铺在洁净的载玻片上,直接用高倍镜观察细胞状态
C.为了尽快观察到质壁分离现象,应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D.可以用适当浓度的乙醇代替蔗糖进行质壁分离的实验,结果更明显
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和叶肉细胞都是成熟的植物细胞,都具有大液泡,放在一定浓度的蔗
糖溶液中都可以发生质壁分离;叶肉细胞的细胞质中含有叶绿体,原生质层呈绿色,有助于观察,外表皮
细胞的细胞液呈紫色,更易观察,所以即使紫色洋葱鳞片叶外表皮上带有少量的叶肉细胞,也不影响实
验结果,A正确。观察质壁分离现象时,需先用低倍镜观察,再换用高倍镜观察,B错误。为了尽快观察到
质壁分离现象,应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复几次,从而使洋葱细胞浸润
在蔗糖溶液中,C错误。乙醇能透过半透膜,植物细胞在乙醇中发生质壁分离后会自动复原,故用适当浓
度的乙醇代替蔗糖进行质壁分离的实验,质壁分离现象不一定更明显,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.某兴趣小组进行植物细胞质壁分离及复原实验,在不同浓度的蔗糖溶液处理下,质壁分离到最大程度
时原生质体(去除了植物细胞壁后所剩下的具有生物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞核和细胞
质)的长度与细胞长度的比值(R)的平均值绘制成的曲线如图。下列分析错误的是 ( )
A.与原生质体相比,细胞长度的变化幅度相对较小
D
第1讲 描述运动的基本概念
B.0.1 g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生质壁分离
C.R越小,细胞达到质壁分离最大程度所需的时间越短
D.0.5 g/mL蔗糖溶液中,细胞质壁分离及复原的效果最好
第1讲 描述运动的基本概念
解析
关键信息 选项判断
植物细胞长度的变化主要取决于细胞壁的伸缩性,
细胞壁的伸缩性小于原生质层 与原生质体相比,细胞长度的变化幅度相对较小,A
正确
题图信息:0.1 g/mL蔗糖溶液中,R接近1.0 0.1 g/mL蔗糖溶液中,细胞几乎不发生质壁分离,B
正确
外界溶液浓度过高会导致细胞失水死亡 0.5 g/mL蔗糖溶液浓度过高,细胞可能失水过多而
死亡,导致质壁分离后无法发生质壁分离复原,D错
误
第1讲 描述运动的基本概念
R越小→原生质体收缩程度越大→外界溶液浓度越高→细胞失水速度越快→细胞达到质壁分离最大程
度所需的时间越短,C正确。
第1讲 描述运动的基本概念
9.为观察植物细胞的质壁分离和复原现象,某同学设计并进行了如下实验,请回答下列问题。
(1)步骤A中,盖盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧轻轻缓慢放下,这样操作可以防止
出现_____________。
(2)步骤B用显微镜观察的主要目的是____________________。
(3)如果将伊红加入蔗糖溶液中进行实验,则步骤D观察到的红色区域的边缘是原生质层中的__________
_____(填结构)。
膜
细胞质
作为后续观察的对照
气泡
第1讲 描述运动的基本概念
(4)某学生在进行F步骤观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是__________________________。
质壁分离时间过长,细胞死亡
解析 (1)为防止装片中产生气泡,盖盖玻片时,将盖玻片的一侧先接触液滴,然后将另一侧轻轻缓慢放
下。(2)步骤B用显微镜观察的主要目的是将观察到的现象与后续质壁分离现象形成对照。(3)伊红不
能透过细胞质膜进入细胞,故质壁分离时,观察到的红色区域的边缘是原生质层中的细胞质膜。(4)滴
加清水后,质壁分离不能复原,最可能的原因是质壁分离时间过长,细胞死亡。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 细胞质膜对不同物质的通透性不同
10.[2026江苏淮安月考]细胞质膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,容易通
过细胞质膜的是 ( )
A.Na+
B.二氧化碳
C.RNA
D.胰岛素
B
解析 一般来说,气体分子容易通过细胞质膜,离子、大分子很难自由通过细胞质膜,A属于离子,B为气
体分子,C、D是大分子,故选B。
第1讲 描述运动的基本概念
11.[教材深研拓展]科学家研究了植物细胞质膜对不同化学物质的通透性,实验结果如图所示[分子式:
乙基脲为C3H8N2O;丙基醇为C4H10O;二乙基脲为C5H12N2O;尿素为CO(NH2)2]。据此不能得到的推论是
( )
A.脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜,而水分子例外
C
第1讲 描述运动的基本概念
B.据图分析,可推测细胞质膜的成分与脂质近似
C.物质过膜速率与其相对分子质量大小呈负相关
D.细胞质膜上可能存在着协助水分子通过的物质
解析 据题图分析,脂溶性越强的物质越容易通过细胞质膜,而水分子例外,可推测细胞质膜的成分与
脂质近似,A、B正确;结合题干信息和图分析,物质过膜速率并不与其相对分子质量大小呈负相关,C错
误;细胞质膜对水分子的通透性较强,由此可以推测,细胞质膜上可能存在着协助水分子通过的物质,D
正确。
第1讲 描述运动的基本概念
能力提升练
第三节 物质进出细胞的运输方式
第一课时 细胞质膜具有选择透过性
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 植物细胞的质壁分离和复原实验及其应用
1.[2025江苏苏州期中]将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(植物细
胞中细胞壁以内的部分)的相对体积变化趋势如图所示,下列叙述正确的是( )
A.0~4 h内物质A没有通过细胞质膜进入细胞
B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C.2~3 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度
C
D.0~1 h内液泡中液体的浓度大于细胞质基质的浓度
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图分析可知,0~4 h内原生质体的相对体积先逐渐减小,再逐渐增大,说明细胞发生了质壁分
离及自动复原,表明外界溶液中的溶质分子A可被细胞吸收,使得在实验过程的后期,细胞液浓度开始大
于外界溶液的浓度,从而发生自动复原现象,A错误;0~1 h内发生质壁分离,由于植物细胞壁的伸缩性比
原生质层的伸缩性小,因此原生质体的体积变化量大于细胞体积的变化量,B错误;2~3 h内发生质壁分
离复原,细胞渗透吸水,说明2~3 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度,C正确;0~1 h内发生质壁分离,
细胞表现为渗透失水,此时细胞液中的水分子先进入细胞质基质中,因此0~1 h内细胞液的浓度小于细
胞质基质的浓度,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入某种溶液中,其原生质层对细胞壁的压力随时间变化的关
系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.t1时刻与t2时刻水分子的渗透方向不同
B.t3时刻与t0时刻相比,细胞液浓度提高
D
C.t1~t2时间内细胞处于质壁分离状态
D.细胞失水发生在t0~t1,吸水发生在t2~t3
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞失水,原生质层对细胞壁的压力减小;当细胞液浓度大
于外界溶液浓度时,细胞吸水,原生质层对细胞壁的压力逐渐增大。t1时刻水分子渗透方向为细胞液到
外界溶液,t2时刻水分子渗透方向为外界溶液到细胞液,A正确;分析题图可知,t0时刻细胞开始发生质壁
分离而t3时刻细胞质壁分离复原完成,说明细胞吸收了外界溶液的溶质分子,即t3时刻与t0时刻相比,细胞
液浓度提高,B正确;t1~t2时间内,原生质层对细胞壁的压力为0,细胞处于质壁分离的状态,C正确;t1~t2时间
内,也有一段时间处于失水状态,还有一段时间处于吸水状态,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025江苏南通期中]用2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表
皮,每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体的长度y(如图1),并计算x/y的
平均值,得到图2所示结果。下列对结果曲线的分析,错误的是 ( )
B
第1讲 描述运动的基本概念
A.2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液的渗透压相等
B.a点前比值不变说明表皮细胞水分子进出平衡
C.b点前表皮细胞的吸水能力逐渐增大
D.c点后表皮细胞发生质壁分离复原
第1讲 描述运动的基本概念
解析 分析题图1可知,x和y分别代表细胞的长度和原生质体的长度,故x/y的值越大,证明细胞失水量越
多。2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液的渗透压相等,A正确;将同一部位的植物表皮浸泡在
不同溶液中,a点之前比值不变的原因是一开始细胞失水较少,原生质体与细胞壁还未分离,B错误;分析
题图2可知,置于蔗糖溶液中的植物表皮细胞在b点前x/y的值逐渐增大,证明b点前细胞不断失水,故表皮
细胞的吸水能力逐渐增大,C正确;置于乙二醇溶液中的植物表皮细胞在c点时x/y的值达到最大,此后逐
渐变小,证明细胞先失水后吸水,即c点后表皮细胞发生质壁分离复原,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[多选题]在实验桌上有蒸馏水、0.2 mol·L-1蔗糖溶液、2 mol·L-1蔗糖溶液三种液体,所贴标签已经模糊
不清,为了区分这三种液体,将液体标记为甲、乙、丙后用同一部位的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行
了如图实验,根据镜检结果,下列相关叙述正确的是 ( )
ABD
第1讲 描述运动的基本概念
A.标记丙的为蒸馏水
B.处于质壁分离状态的为①和②
C.实验1中的水分子只能出细胞
D.实验后细胞液的浓度为②>①>③
第1讲 描述运动的基本概念
解析 据题图分析可知:实验1、2细胞均发生质壁分离,实验3细胞未发生质壁分离,且实验2细胞质壁
分离程度大于实验1,则乙为2 mol·L-1蔗糖溶液,甲为0.2 mol·L-1蔗糖溶液,丙为蒸馏水,A、B正确;实验1、
2、3中都有水分子进出细胞,C错误;实验2质壁分离程度最大,失水最多,实验后细胞液浓度最大,实验3
细胞吸水,实验后细胞液浓度最小,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026江苏扬州中学月考]成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图a是发
生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_______________的分离,后者的结构包括__________(填编
号)。
(2)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时,看到的图像示意图,此时细胞液浓度与外界
溶液浓度的关系是_______________________________________________。
(3)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,
细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
2、4、5
原生质层
第1讲 描述运动的基本概念
一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析:
图c
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度_______(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________(填“升高”或
“降低”)。
降低
高
第1讲 描述运动的基本概念
③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是_______。
乙
解析 (1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离;后者的结构包括2细胞质膜、4液泡
膜以及二者之间的5细胞质。(2)图b所示细胞处于质壁分离的状态,此时细胞可能正在发生质壁分离
(细胞液浓度小于外界溶液浓度),也可能处于质壁分离和复原的临界点(细胞液浓度等于外界溶液浓
度),也可能正在发生质壁分离复原(细胞液浓度大于外界溶液浓度)。(3)①在丙蔗糖溶液中,红心萝卜A
的重量变化大于红心萝卜B,红心萝卜A吸水更多,故红心萝卜A细胞液浓度高于红心萝卜B细胞液浓
度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A吸水,其细胞液浓度降低。③甲~戊蔗
糖溶液中,乙溶液处理后红心萝卜A和红心萝卜B重量减少最多,细胞失水最多,故浓度最大的是乙溶
液。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 渗透装置的分析
6.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:
第1讲 描述运动的基本概念
(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_______________、________
(填结构)有关。图乙中的__________(填结构)也相当于图甲装置中的结构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进出长颈漏斗处于__
_______状态。
态平衡
动
高于
高于
卵壳膜内膜
液泡膜
细胞质膜
第1讲 描述运动的基本概念
(3)图乙装置在制备半透膜时,选择生鸡蛋的钝端进行操作,更容易去掉蛋壳和卵壳膜外膜的原因是____
_________________________________________________________________。
(4)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___________________________
_________________________________________。
蔗糖溶液,蛋壳内水减少,重量减轻
蛋壳内清水通过渗透作用进入
钝端有气室,选择钝端进行操作,可以保证卵壳膜内膜结构的完整性
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)图甲装置中的结构C为半透膜,植物细胞的原生质层相当于半透膜,原生质层由细胞质膜、液
泡膜及两者之间的细胞质组成。鸡蛋的卵壳膜内膜是生物膜,具有选择透过性,相当于渗透装置的半透
膜。(2)渗透平衡时液面差Δh与浓度差的大小有关,浓度差越大,Δh越大;蔗糖分子不能透过半透膜,图甲
装置达到渗透平衡时,漏斗液面高度上升了Δh,说明B溶液中的水分子通过渗透作用进入A溶液,据此判
断实验开始前蔗糖溶液A的浓度高于蔗糖溶液B。渗透平衡时Δh产生的向下的压力与漏斗内高浓度溶
液产生的对水的向上的吸引力相等,因此漏斗内的蔗糖溶液浓度仍然大于漏斗外,即渗透平衡时溶液A
的浓度大于溶液B,此时水分子进出漏斗处于动态平衡状态。(3)根据图乙可知,生鸡蛋的钝端有气室,对
钝端进行操作,在去掉蛋壳和卵壳膜外膜的同时,不会破坏卵壳膜内膜结构的完整性。(4)蛋壳内盛放
的是清水,将蛋壳置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,则单位时间内由蛋壳内向蛋壳外扩散的水分子数多于由
蛋壳外向蛋壳内扩散的水分子数,导致蛋壳内水减少,重量减轻,蛋壳上浮。
第1讲 描述运动的基本概念
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