2027届高三生物人教版一轮复习被动运输 基本考点巩固练习

**基本信息** 以渗透作用和被动运输为核心，通过概念辨析-原理推导-实验验证-习题应用的逻辑链条，系统整合跨章节知识，强化生命观念与科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础知识|渗透作用/质壁分离实验/被动运输类型|渗透作用条件归纳、质壁分离内外因分析、被动运输方式比较|从扩散概念生成渗透原理，推导动植物细胞吸水失水规律，通过实验验证构建结构与功能观| |课后练习|16选择+6非选择（渗透装置/物质运输曲线等）|曲线分析技巧、实验现象预测方法|以典例覆盖跨章节应用，衔接概念原理与实际问题，培养探究实践能力|

被动运输基本考点 基础知识 一. 渗透作用 (一)相关概念 1、扩散作用和渗透作用 扩散作用：分子从 通过 向低浓度运动的现象。 渗透作用： 水分子或其它 从低浓度的 通过半透膜进入 溶液中的现象。或水分子从水势 的一方通过半透膜向水势 的一方移动的现象。 渗透压:液剂分子通过半透膜时对膜 的压力.其大小与溶液浓度 . 2、半透膜和选择透过性膜 半透膜： 只允许 和 自由通过，生物大分子不能自由通过的膜结构。 选择透过性膜： 可以让 自由通过，一些 和 也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的 结构，是具有活性的 透膜。 (二) 渗透实验 1.实验现象:将盛有蔗糖溶液的漏斗放入清水中后，漏斗内的液面 ，如果将清水换成高浓度蔗糖溶液，漏斗内的液面 ；如果是换成等浓度的蔗糖溶液，漏斗内的液面 。说明水分子是__________流向 2.原因分析:玻璃纸相当于一种半透膜，半透膜指的是可以让 物质通过而 物质不能通过的一类薄膜的总称。 3.问题讨论: (1)若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面会 ，原因是纱布或滤纸的 比较大， 分子可以自由进出，最终使漏斗和烧杯中的蔗糖浓度相等，所以， 会不变 (2) 漏斗内液柱是否可以无限上升?不会,因液柱上升,液柱对半透膜产生的 逐渐增大,当静水压和漏斗外渗透压之和 蔗糖溶液渗透压时, 漏斗内液柱 上升. 4.渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数 由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面 。 5.归纳总结: 渗透作用的条件: (1) 具有 　　　　(2) 两侧溶液具有 6.特别提醒 （1）水分子的移动方向是 移动，但最终结果是由 溶液流向 溶液的水分子数多。 （2）实验中观察指标为漏斗内 变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象 。 （3）渗透系统的溶液浓度指 而非质量浓度，实质是指 。 （4） 如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不 ，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 （二）.动物细胞吸水与失水 条件: ① 具有 。 ② 膜两侧溶液具有 。 细胞膜:相当于 动物细胞 细胞质:有一定的浓度,可以与外界环境溶液形成 规律: ①当外界溶液浓度 细胞质浓度时，细胞 皱缩 ②当外界溶液浓度 细胞质浓度时，细胞 膨胀 ③当外界溶液浓度 细胞质浓度时,细胞形态 (三).植物细胞吸水与失水 条件: ①具有 。 ② 两侧溶液具有 。 规律:①当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 ，发生 现象。 ②当外界溶液浓度 细胞液浓度时，细胞 ，失水的细胞发生质壁分离 现象。 ③一个成熟的植物细胞就是个封闭的 系统 二. 观察植物细胞的质壁分离和复原 观察植物细胞的质壁分离和复原 (一)　　实验原理: 1．当细胞液的浓度 < 外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过 进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的 。由于原生质层比细胞壁的 ,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐 开来,也就是逐渐发生了质壁分离。 2．当细胞液的浓度 > 外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地 成原来的状态,使植物细胞逐渐发生 复原。 (二)　　实验目的： 1．初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。 2．理解植物细胞发生 用的原理。 (三)．实验材料 仪器、试剂 1.仪器: 刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸， 。 2.试剂: 质量浓度为 L的蔗糖溶液，清水。 3．实验材料： 的洋葱磷片叶 (四)．方法步骤： 第一步：制作临时装片与观察 1．制作临时装片：用刀片在洋葱磷片叶的 划一个小方块，用镊子撕取这一小块洋葱表皮，将它平展在载玻片中央的 中，并盖上盖玻片。 2．观 察：先用低倍镜下观察，这时可以看到洋葱表皮细胞中的 大液泡，还可以看到 与 紧贴在一起。 第二步：镜下观察细胞质壁分离： １．滴蔗糖溶液：从盖玻片的 滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，从盖玻片的另一侧用 吸引（导流），这样重复 次，洋葱表皮细胞就浸润在 溶液中。 ２．观 察：在低倍镜下观察，可以看到紫色的洋葱磷片叶细胞中的 逐渐变小，液泡 逐渐加深， 开始从边角与细胞壁分离，最后完全分离。 第三步：镜下观察质壁分离复原： １．滴清水：从盖玻片的一侧滴入 ，从盖玻片的另一侧用吸水纸 （导流），这样重复几次，洋葱表皮细胞就浸润在 中。 2．观 察：在低倍镜下观察，可以看到已经发生了 的紫色的洋葱磷片叶细胞中的液泡逐渐 ，液泡颜色逐渐 ，原生质层又逐渐恢复原状（ ）。 (五)．实验结果： 1．洋葱表皮细胞浸润在 溶液中时，发生质壁分离； 2．将已发生了质壁分离的洋葱表皮细胞浸润在清水中时，发生 复原。 (六)．实验结论： 1．外界溶液浓度 > 细胞液浓度,细胞出现 现象； 2．外界溶液浓度 < 细胞液浓度,细胞出现 现象。 小结 （1）植物细胞的质壁分离内因与外因 ① 内因(也是 基础( 基础): 第一是有 ；第二是有 ；第三是原生质层比细胞壁的 大得多 ②外因：外界溶液浓度 细胞液浓度． 小结：能发生质壁分离的细胞一定是： ． （2）实验步骤 三．被动运输 1.自由扩散: 物质通过 的 进出细胞的方式,叫做自由扩散,也叫 . (1) 物质运输方向: 浓度→ 浓度 (2) 是否需要载体: 需要 (3) 是否消耗能量: 消耗 (4) 图 例: (5) 模 型(曲线) 扩散速率与膜内外浓度差成 (6) 通过自由扩散进出细胞的常见物质: O2、CO2，H2O， ， ，甘油，脂肪酸， ，尿素， 、胆固醇、 、 2. 协助扩散:借助细胞膜上 蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫做协助扩散,也叫 扩散. (1) 物质运输方向: 浓度→ 浓度 (2) 是否需要载体: (3) 是否消耗能量: 消耗 (4) 图 例: (5) 模 型(曲线) 扩散速率膜内外浓度差在 载体饱和前成 ,达到载体饱和后保持 (6) 通过协助扩散进出细胞的常见物质: 吸收葡萄糖 3.通道运输-------特殊形式的 (扩散速率比自由扩散快) 水通道 钠离子通道 钾离子通道 钙离子通道 氯离子通道 课后练习 1．如图为渗透作用实验，漏斗下口用半透膜封住(蔗糖分子不能通过)，漏斗内外均为蔗糖溶液，液面已经稳定在图示位置，则下列说法正确的是(　　) A．此时漏斗内外溶液浓度相等 B．此时，单位时间内通过半透膜由内向外和由外向内扩散的水分子数相等 C．若将漏斗中的h段溶液全部抽走，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h D．若将漏斗迅速下移h的距离，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h 2．某植物细胞间隙的浓度为a，细胞液的浓度为b，细胞质基质的浓度为c，当它因缺水而萎蔫时，三者之间的关系是(　　) A．a>b>c B．b>c>a C．a>c>b D．b>a>c 3．红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片，分别放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出，再分别放在等量清水中浸泡1 h，获得不同温度下的浸出液，然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值，吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果，下列分析正确的是(　　) A．花青素通过细胞膜的方式为协助扩散 B．温度超过50 ℃，膜结构受到破坏，通透性增大 C．在50 ℃以下，甜菜细胞内合成的花青素极少 D．在10～50 ℃时，甜菜细胞膜流动性保持不变 4．如下图甲、乙所示是渗透作用装置，其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示。一段时间达到平衡后，甲、乙装置中漏斗内的液面上升高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则下列判断错误的是(　　) A．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＞Mb[来源:Z|xx|k.Com] B．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＜Mb C．若Ma＝Mb＞MA＞MB，则h1＜h2，M1＞M2 D．一段时间后，A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等 5．如图表示在神经纤维静息和兴奋状态下K＋跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是(　　) A．K＋均以主动运输方式进出细胞 B．a侧为神经细胞膜的内侧，b侧为神经细胞膜的外侧 C．运输K＋的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na＋ D．神经纤维上静息电位的产生主要是K＋经乙外流的结果 6. 如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是(　　) A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①⑤ B．红细胞吸收葡萄糖——③⑥ C．根尖细胞吸收矿质离子——③⑥ D．肌肉细胞吸收水——②④ 7．下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(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浓度的NaCl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250 mmol·L－1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢 B．图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大 C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小 D．人的红细胞长时间处在300 mmol·L－1 NaCl溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性 8．在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，某同学取洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，实验试剂有滴加了红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水等。右图是某同学根据光学显微镜所观察到的图像绘制而成的。下列对图和有关实验结果的分析，正确的是(　　) A．该图绘制正确，处于该状态的细胞依然保持活性 B．该图所示细胞一定正在发生质壁分离，1内液体为红色 C．除图中5以外，其他细胞成分均属于原生质层的范畴 D．若将该图所示细胞放于清水中，预测会发生质壁分离复原 9．下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是(　　) A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞进行 B．若B溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移 C．两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的 D．6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象 10．将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中b点代表实验前细胞液的浓度，且a＝b。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是(　　) A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞 B．蔗糖溶液浓度为a时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输 C．蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少 D．将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而涨破 11下列有关物质出入细胞的叙述，正确的是(　　) A．被动运输需要载体蛋白协助，但不消耗ATP B．在质壁分离复原过程中，细胞液浓度降低 C．肝细胞通过主动运输吸收葡萄糖和O2 D．胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性 12．把蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是(　　) A．清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放 B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭 C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原 D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭 13．撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(　　)[来源:Z。xx。k.Com] A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 14．将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后，结果如图所示，紫色分布的区域和影响色素分布的结构分别是(　　) A．①和细胞膜 B．①和细胞膜、液泡膜 C．②和细胞膜、液泡膜 D．②和细胞膜、液泡膜、细胞壁 15．下图为物质P和Q跨膜出细胞的示意图。下列叙述正确的是(　　) A．物质P可能是氧气[来源:学_科_网Z_X_X_K] B．物质Q一定是水分子 C．物质P和Q出细胞都需要载体蛋白 D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量 16．下列关于质壁分离和复原实验的叙述，正确的是(　　) A．水以主动运输的方式渗出细胞使细胞发生质壁分离 B．细胞质壁分离复原时原生质层变薄 C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞均能观察到质壁分离和复原现象 D．质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱 17．下列关于跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．叶肉细胞中产生的葡萄糖到达相邻细胞共穿过4层生物膜 B．红细胞运输的氧气用于有氧呼吸时至少穿过6层生物膜 C．物质跨膜运输的方式中消耗能量的有主动运输、胞吞和胞吐等 D．性激素进入靶细胞内需要载体蛋白的协助，同时也消耗能量 18．下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是(　　) A．①方式表示协助扩散 B．⑤⑥两种方式的共同特点是都需要载体 C．③④两种方式都与细胞膜的流动性有关 D．质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④ 19．下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题： (1) 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，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为 。 (2) 图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ， 两者在物质透过功能上的差异是 。 (3) 为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。 实验材料：紫色洋葱。 实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。 实验试剂：蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。 部分实验步骤和结果如下： ① 选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有X (填代号)。 ② 选两片洁净的载玻片， ，在载玻片中央分别滴加 制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。 ③ 观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是 。 (4) 上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 _ 。 20．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题： 甲　　　　　乙　　　　　　丙 (1) 由图甲漏斗内液面上升可知，实验初始时c两侧溶液浓度大小是a_ _b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在 ，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧溶液浓度大小是a_ _b。 (2) 图丙中相当于图甲中c结构的是 _(填序号)，②处充满的液体是 　。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_ ___。 A．细胞液>外界溶液　　B细胞液<外界溶液 C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能 (3) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？ ，原因是 　 (4) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？不一定。 21．如图是几种物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，请结合细胞膜的有关知识回答下列问题： (1) 物质进入细胞都通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞的速度会明显减慢的是 ；大分子和颗粒状物质，如胰岛素通过细胞膜的方式是 。 (2) 图②可能表示的物质运输方式是 ；图④物质运输速度受到限制的原因是 。 (3) 分析图中曲线可知与水进出细胞相符的曲线有 ；能够表示红细胞吸收葡萄糖的有 　。 (4) 能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量无关的图是 。 (5) 在研究具体的物质X时，发现与曲线②、④和⑥相符，则细胞膜运输物质X的方式是 　。[来源:学。科。网Z。X。X。K] (6) 为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。人们一般选取 作为实验材料，其原因是 22．为探究膜的透性，设计了图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG＞VE＝VF，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。 (1) 几分钟后，3支小玻璃管中的液面将 (填“上升”或“下降”)，其液面高度变化的大小排序是 　。 (2) 对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是 。 (3) 若将两组这样的装置，一组放于37 ℃的恒温箱中，一组放于0 ℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是：两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37 ℃恒温箱中的较放于0 ℃恒温箱中的下降速度大，说明 。 必修一第四章细胞物质输入与输出 基础知识 一. 渗透作用 (一)相关概念 1、扩散作用和渗透作用 扩散作用：分子从高浓度通过介质向低浓度运动的现象。 渗透作用： 水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。 渗透压:液剂分子通过半透膜时对膜产生的压力.其大小与溶液浓度成正比. 2、半透膜和选择透过性膜 半透膜： 只允许离子和小分子自由通过，生物大分子不能自由通过的膜结构。 选择透过性膜： 可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜结构，是具有活性的半透膜。 (二) 渗透实验 1.实验现象:将盛有蔗糖溶液的漏斗放入清水中后，漏斗内的液面升高，如果将清水换成高浓度蔗糖溶液，漏斗内的液面下降；如果是换成等浓度的蔗糖溶液，漏斗内的液面不变。说明水分子是由低浓度流向高浓度 2.原因分析:玻璃纸相当于一种半透膜，半透膜指的是可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 3.问题讨论: (1)若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面会不变，原因是纱布或滤纸的空隙比较大，蔗糖分子可以自由进出，最终使漏斗和烧杯中的蔗糖浓度相等，所以，液面会不变 (2) 漏斗内液柱是否可以无限上升?不会,因液柱上升,液柱对半透膜产生的静水压逐渐增大,当静水压和漏斗外渗透压之和等于蔗糖溶液渗透压时, 漏斗内液柱不再上升. 4.渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升。 5.归纳总结: 渗透作用的条件: (1) 具有半透膜　　　　(2) 半透膜两侧溶液具有浓度差 6.特别提醒 （1）水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数多。 （2）实验中观察指标为漏斗内液面变化，但不能用烧杯液面变化作描述指标，因为现象不明显。 （3）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压。 （4） 如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 （二）.动物细胞吸水与失水 条件: ① 具有细胞膜。 ②细胞膜两侧溶液具有浓度差。 细胞膜:相当于半透膜 动物细胞 细胞质:有一定的浓度,可以与外界环境溶液形成浓度差 规律: ①当外界溶液浓度 ＞ 细胞质浓度时，细胞失水皱缩 ②当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀 ③当外界溶液浓度=细胞质浓度时,细胞形态不变 (三).植物细胞吸水与失水 条件: ①具有原生质层。 ②原生质层两侧溶液具有浓度差。 规律:①当外界溶液浓度 ＞ 细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②当外界溶液浓度 ＜ 细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。 ③一个成熟的植物细胞就是个封闭的渗透系统 二. 观察植物细胞的质壁分离和复原 观察植物细胞的质壁分离和复原 (一)　　实验原理: 1．当细胞液的浓度 < 外界溶液的浓度时,细胞液中的水分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。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,也就是逐渐发生了质壁分离。 2．当细胞液的浓度 > 外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分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复原。 (二)　　实验目的： 1．初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。 2．理解植物细胞发生渗透作用的原理。 (三)．实验材料 仪器、试剂 1.仪器: 刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。 2.试剂: 质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。 3．实验材料：紫色的洋葱磷片叶 (四)．方法步骤： 第一步：制作临时装片与观察 1．制作临时装片：用刀片在洋葱磷片叶的外表面划一个小方块，用镊子撕取这一小块洋葱表皮，将它平展在载玻片中央的清水滴中，并盖上盖玻片。 2．观 察：先用低倍镜下观察，这时可以看到洋葱表皮细胞中的紫色大液泡，还可以看到原生质层与细胞壁紧贴在一起。 第二步：镜下观察细胞质壁分离： １．滴蔗糖溶液：从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸引（导流），这样重复几次，洋葱表皮细胞就浸润在蔗糖溶液中。 ２．观 察：在低倍镜下观察，可以看到紫色的洋葱磷片叶细胞中的液泡逐渐变小，液泡颜色逐渐加深，原生质层开始从边角与细胞壁分离，最后完全分离。 第三步：镜下观察质壁分离复原： １．滴清水：从盖玻片的一侧滴入清水，从盖玻片的另一侧用吸水纸吸引（导流），这样重复几次，洋 葱表皮细胞就浸润在清水中。 2．观 察：在低倍镜下观察，可以看到已经发生了质壁分离的紫色的洋葱磷片叶细胞中的液泡逐渐变大，液泡颜色逐渐减浅，原生质层又逐渐恢复原状（贴壁）。 (五)．实验结果： 1．洋葱表皮细胞浸润在蔗糖溶液中时，发生质壁分离； 2．将已发生了质壁分离的洋葱表皮细胞浸润在清水中时，发生质壁分离复原。 (六)．实验结论： 1．外界溶液浓度 > 细胞液浓度,细胞出现质壁分离现象； 2．外界溶液浓度 < 细胞液浓度,细胞出现质壁分离复原现象。 小结 （1）植物细胞的质壁分离内因与外因 ① 内因(也是结构基础(物质基础): 第一是有细胞壁；第二是有原生质层；第三是原生质层比细胞壁的伸缩性大得多 ②外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度． 小结：能发生质壁分离的细胞一定是：活的成熟的植物细胞． （2）实验步骤 三．被动运输 1.自由扩散: 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫做自由扩散,也叫简单扩散. (1) 物质运输方向: 高浓度→低浓度 (2) 是否需要载体: 不需要 (3) 是否消耗能量: 不消耗 (4) 图 例: (5) 模 型(曲线) 扩散速率与膜内外浓度差成正比 (6) 通过自由扩散进出细胞的常见物质: O2、CO2，H2O，乙醇，乙二醇，甘油，脂肪酸，苯，尿素，维生素、胆固醇、苏丹III 、苏丹IV 2. 协助扩散:借助细胞膜上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. (1) 物质运输方向: 高浓度→低浓度 (2) 是否需要载体:需要 (3) 是否消耗能量: 不消耗 (4) 图 例: (5) 模 型(曲线) 扩散速率膜内外浓度差在末达到载体饱和前成正比,达到载体饱和后保持稳定 (6) 通过协助扩散进出细胞的常见物质: 红细胞吸收葡萄糖 3.通道运输-------特殊形式的协助扩散(扩散速率比自由扩散快) 水通道 钠离子通道 钾离子通道 钙离子通道 氯离子通道 课后练习 1．如图为渗透作用实验，漏斗下口用半透膜封住(蔗糖分子不能通过)，漏斗内外均为蔗糖溶液，液面已经稳定在图示位置，则下列说法正确的是(　　) A．此时漏斗内外溶液浓度相等 B．此时，单位时间内通过半透膜由内向外和由外向内扩散的水分子数相等 C．若将漏斗中的h段溶液全部抽走，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h D．若将漏斗迅速下移h的距离，使内外液面相平，一段时间后内外液面高度差还会恢复到h 【答案】B 2．某植物细胞间隙的浓度为a，细胞液的浓度为b，细胞质基质的浓度为c，当它因缺水而萎蔫时，三者之间的关系是(　　) A．a>b>c B．b>c>a C．a>c>b D．b>a>c 【答案】C 【解析】植物缺水萎蔫是因为细胞失水，故外界溶液(a)＞细胞质基质(c)＞细胞液浓度(b)。 3．红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片，分别放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出，再分别放在等量清水中浸泡1 h，获得不同温度下的浸出液，然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值，吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果，下列分析正确的是(　　) A．花青素通过细胞膜的方式为协助扩散 B．温度超过50 ℃，膜结构受到破坏，通透性增大 C．在50 ℃以下，甜菜细胞内合成的花青素极少 D．在10～50 ℃时，甜菜细胞膜流动性保持不变 【答案】B 4．如下图甲、乙所示是渗透作用装置，其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示。一段时间达到平衡后，甲、乙装置中漏斗内的液面上升高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则下列判断错误的是(　　) A．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＞Mb[来源:Z|xx|k.Com] B．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＜Mb C．若Ma＝Mb＞MA＞MB，则h1＜h2，M1＞M2 D．一段时间后，A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等 【答案】B 【解析】若h1＞h2，MA＝MB，说明a从A中吸收的水分子数比b从B中吸收的多，即a与A的浓度差比b与B的大，因此Ma＞Mb；若Ma＝Mb＞MA＞MB，说明a与A的浓度差比b与B的浓度差小，a比b吸收的水分子少，则h1＜h2，M1＞M2；一段时间后装置中的液面不再变化，说明半透膜两侧的水分子运动处于平衡状态。 5．如图表示在神经纤维静息和兴奋状态下K＋跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是(　　) A．K＋均以主动运输方式进出细胞 B．a侧为神经细胞膜的内侧，b侧为神经细胞膜的外侧 C．运输K＋的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na＋ D．神经纤维上静息电位的产生主要是K＋经乙外流的结果 【答案】D 6. 如图表示与自由扩散、协助扩散和主动运输有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是(　　) A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①⑤ B．红细胞吸收葡萄糖——③⑥ C．根尖细胞吸收矿质离子——③⑥ D．肌肉细胞吸收水——②④ 【答案】C 7．下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(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浓度的NaCl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250 mmol·L－1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢 B．图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大 C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小 D．人的红细胞长时间处在300 mmol·L－1 NaCl溶液中可能死亡，乙图中的处理时间内细胞一直有生物活性 【答案】D 8．在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，某同学取洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，实验试剂有滴加了红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水等。右图是某同学根据光学显微镜所观察到的图像绘制而成的。下列对图和有关实验结果的分析，正确的是(　　) A．该图绘制正确，处于该状态的细胞依然保持活性 B．该图所示细胞一定正在发生质壁分离，1内液体为红色 C．除图中5以外，其他细胞成分均属于原生质层的范畴 D．若将该图所示细胞放于清水中，预测会发生质壁分离复原 【答案】D 9．下图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是(　　) A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞进行 B．若B溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移 C．两条曲线的差异是由A、B溶液浓度不同导致的 D．6 min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象 【答案】C 10．将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中b点代表实验前细胞液的浓度，且a＝b。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是(　　) A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞 B．蔗糖溶液浓度为a时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输 C．蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少 D．将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而涨破 【答案】C 【解析】蔗糖是二糖，不是生物大分子，从题中不能判断出蔗糖分子通过什么方式出入细胞；蔗糖溶液浓度为a时，进出萝卜条细胞的水分子数相等，达到平衡状态；蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少；萝卜条细胞有细胞壁，不会因吸水而涨破。 11． 12.下列有关物质出入细胞的叙述，正确的是(　　) A．被动运输需要载体蛋白协助，但不消耗ATP B．在质壁分离复原过程中，细胞液浓度降低 C．肝细胞通过主动运输吸收葡萄糖和O2 D．胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性 【答案】B 【解析】被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中只有协助扩散需要载体蛋白协助；在质壁分离复原过程中，细胞吸收水分，细胞液浓度降低；肝细胞通过自由扩散吸收O2；胞吐过程充分体现了细胞膜具有一定的流动性，协助扩散和主动运输体现了细胞膜上载体蛋白的专一性。 12．把蚕豆植株放在湿润的空气中光照一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先在清水中观察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是(　　) A．清水中的保卫细胞因失水导致气孔开放 B．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭 C．清水中的保卫细胞很快出现质壁分离自动复原 D．蔗糖溶液中的保卫细胞因失水导致气孔关闭 解析：选D。由图可以看出，清水中的保卫细胞吸水，气孔开放，A错误；原生质层具有选择透过性，蔗糖不能进入细胞，B错误；清水中的保卫细胞吸水，没有发生质壁分离，也不会出现质壁分离自动复原，C错误；蔗糖溶液中，保卫细胞因失水导致气孔关闭，D正确。学#科网 13．撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是(　　)[来源:Z。xx。k.Com] A．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C．甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D．甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 【答案】C 14．将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30%蔗糖溶液数分钟后，结果如图所示，紫色分布的区域和影响色素分布的结构分别是(　　) A．①和细胞膜 B．①和细胞膜、液泡膜 C．②和细胞膜、液泡膜 D．②和细胞膜、液泡膜、细胞壁 解析：选C。分析题图可知图中细胞处于质壁分离状态，图中②为细胞液，紫色物质分布在细胞液(②)中；由于细胞膜、液泡膜都具有选择透过性，而细胞壁是全透的，因此，影响色素分布的结构分别是细胞膜和液泡膜。 15．下图为物质P和Q跨膜出细胞的示意图。下列叙述正确的是(　　) A．物质P可能是氧气[来源:学_科_网Z_X_X_K] B．物质Q一定是水分子 C．物质P和Q出细胞都需要载体蛋白 D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量 【答案】D 16．下列关于质壁分离和复原实验的叙述，正确的是(　　) A．水以主动运输的方式渗出细胞使细胞发生质壁分离 B．细胞质壁分离复原时原生质层变薄 C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞均能观察到质壁分离和复原现象 D．质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱 答案：B[来源:学科网ZXXK] 17．下列关于跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．叶肉细胞中产生的葡萄糖到达相邻细胞共穿过4层生物膜 B．红细胞运输的氧气用于有氧呼吸时至少穿过6层生物膜 C．物质跨膜运输的方式中消耗能量的有主动运输、胞吞和胞吐等 D．性激素进入靶细胞内需要载体蛋白的协助，同时也消耗能量 【答案】A 【解析】叶肉细胞产生的葡萄糖到达相邻细胞的路径是：叶绿体(2层膜)→细胞膜→相邻细胞的细胞膜，共4层，A项正确；红细胞中的O2用于有氧呼吸经过的最短路径是：红细胞膜→白细胞或毛细血管壁细胞的细胞膜→线粒体(2层膜)，共4层，B项错误；胞吞和胞吐不属于跨膜运输，C项错误；性激素以自由扩散的方式跨膜运输，D项错误。 18．下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是(　　) A．①方式表示协助扩散 B．⑤⑥两种方式的共同特点是都需要载体 C．③④两种方式都与细胞膜的流动性有关 D．质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④ 【答案】C 19．下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题： (1) 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，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为S1>S2。 (2) 图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层， 两者在物质透过功能上的差异是原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能。 (3) 为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。 实验材料：紫色洋葱。 实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。 实验试剂：蒸馏水，质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。 部分实验步骤和结果如下： ① 选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有X (填代号)。 ② 选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。 ③ 观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是质壁分离。 (4) 上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 _ KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原。 【答案】　(1)S1>S2　(2)原生质层　原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能　(3)①X　②标号　蒸馏水　③质壁分离　(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原 20．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图，图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题： 甲　　　　　乙　　　　　　丙 (1) 由图甲漏斗内液面上升可知，实验初始时c两侧溶液浓度大小是a_小于_b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在下降，最终液面不再上升。当液面不再上升时，c两侧溶液浓度大小是a_小于_b。 (2) 图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤_(填序号)，②处充满的液体是外界溶液　。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_ D ___。 A．细胞液>外界溶液　　B细胞液<外界溶液 C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能 (3) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中，发现液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？不能，原因是细胞壁对原生质层有支持和保护作用　 (4) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？不一定。 【答案】(1)小于　下降　小于　(2)③④⑤　外界溶液　D　(3)不能　细胞壁对原生质层有支持和保护作用　 (4)不一定 【解析】(1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从溶质浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b侧液体的浓度大于a侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速度逐渐下降，最终达到平衡状态，液面不再上升，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中C为半透膜，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜，结构②当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水。(4)液泡体积不再增大时，可能是由于浓度达到平衡，也可能是由于细胞壁的束缚，此时虽然细胞液浓度高于外界溶液，液泡体积也不再增大。 21．如图是几种物质进出细胞方式中运输速度与影响因素间的关系曲线图，请结合细胞膜的有关知识回答下列问题： (1) 物质进入细胞都通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞的速度会明显减慢的是葡萄糖；大分子和颗粒状物质，如胰岛素通过细胞膜的方式是胞吐。 (2) 图②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输；图④物质运输速度受到限制的原因是载体数量有限。 (3) 分析图中曲线可知与水进出细胞相符的曲线有①③⑤；能够表示红细胞吸收葡萄糖的有②③⑥　。 (4) 能表示物质最大运输速率与载体蛋白数量无关的图是①⑤。 (5) 在研究具体的物质X时，发现与曲线②、④和⑥相符，则细胞膜运输物质X的方式是主动运输　。[来源:学。科。网Z。X。X。K] (6) 为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。人们一般选取哺乳动物的成熟红细胞作为实验材料，其原因是哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜一种具膜结构 【答案】(1)葡萄糖　胞吐　(2)协助扩散或主动运输　载体数量有限 (3)①③⑤　②③⑥　(4)①⑤ (5)主动运输　(6)哺乳动物的成熟红细胞　哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜一种具膜结构 【解析】分析题中曲线图可知，①为自由扩散，②为协助扩散或主动运输，③与能量无关，则为被动运输，即自由扩散或协助扩散，④与能量有关，说明为主动运输，其影响物质最大运输速率的因素是载体数量，⑤为自由扩散，⑥为协助扩散或主动运输。葡萄糖以主动运输方式被小肠上皮细胞吸收；胰岛素是分泌蛋白，以胞吐方式分泌出细胞，需消耗能量。水进出细胞的方式为自由扩散，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。只有自由扩散不需要载体蛋白。满足曲线②、④和⑥特点的物质运输方式是主动运输。因为哺乳动物的成熟红细胞只有细胞膜一种具膜结构，所以常用作获得纯净的细胞膜的实验材料。 22．为探究膜的透性，设计了图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG＞VE＝VF，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。 (1) 几分钟后，3支小玻璃管中的液面将下降(填“上升”或“下降”)，其液面高度变化的大小排序是g管＞f管＞e管　。 (2) 对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是E、F中溶液浓度不同。 (3) 若将两组这样的装置，一组放于37 ℃的恒温箱中，一组放于0 ℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是：两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37 ℃恒温箱中的较放于0 ℃恒温箱中的下降速度大，说明温度影响物质跨膜运输的速率。 【答案】(1)下降　g管＞f管＞e管　(2)E、F中溶液浓度不同　(3)温度影响物质跨膜运输的速率 22 学科网（北京）股份有限公司 $