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第四章 细胞的物质输入和输出
第一节 被动运输
必背知识
一、渗透作用
1、渗透作用：水或者其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，是一种自由扩散。
2、渗透作用产生的条件：（1）半透膜
（2）膜两侧的溶液具有浓度差（物质的量浓度）
二、动植物细胞的吸水和失水
1、动物细胞：半透膜是细胞膜；膜两侧是外界溶液浓度和细胞质浓度
现象：（1）外界溶液浓度＜细胞质浓度 细胞吸水膨胀
（2）外界溶液浓度= 细胞质浓度 水分进出平衡
（3）外界溶液浓度﹥细胞质浓度 细胞失水皱缩
2、植物细胞：半透膜是原生质层；膜两侧是外界溶液浓度和细胞液浓度
现象：（1）外界溶液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水但体积基本不变
（2）外界溶液浓度= 细胞液浓度 水分进出平衡
（3）外界溶液浓度﹥细胞液浓度 细胞失水，植物细胞发生质壁分离现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度＜细胞液浓度，植物细胞吸水，发生质壁分离复原。
注意：（1）植物细胞渗透吸水的条件是，具有成熟的中央大液泡
（2）原生质层：成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质。（细胞核不属于原生质层）
（3）能发生质壁分离的细胞是成熟的具有中央大液泡的，且是活细胞。
（4）细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜间充满了外界溶液。
（5）如果用（尿素、脂肪酸、硝酸钾等）溶质可透过细胞膜的溶液，会出现质壁分离自动复原现象。
三、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被称为被动运输。
1、自由扩散（被动运输）：物质通过简单的款式作用进出细胞的方式，叫自由扩散（简单扩散）。高浓度到低浓度，运输速率完全取决于膜两侧的浓度差；例如：(氧气、二氧化碳不带电荷的无机小分子)、（甘油、脂肪酸、性激素等脂溶性的小分子有机物）
2、协助扩散（被动运输）：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫协助扩散。高浓度到低浓度，需要载体，运输速率取决于膜两侧的浓度差，但是受限于膜上转运蛋白的数量。例如：葡萄糖进入红细胞，维持静息电位时，钾离子外流；维持动作电位时，钠离子内流。
3、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。
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。
通道蛋白只容许与自身通道直径和形状相适配、大小和电荷相适应的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
4、吃一些比较咸的食物时，口腔和唇的黏膜会有干涩的感觉；是因为口腔和唇的黏膜细胞质浓度小于细胞外浓度，细胞失水。
对点训练
一、单选题
1．图甲为简易渗透装置，a中为清水，b中为蔗糖溶液，c为半透膜（单糖分子可以通过，蔗糖分子不可以通过）；图甲中液面上升的高度与时间的关系如图乙所示，一成熟植物细胞放在某外界溶液中发生的一种状态（此时细胞有活性）如图丙所示。下列相关叙述中正确的是（ ）
A．图甲中实验结束时b液体的浓度等于a液体的浓度
B．向图甲的漏斗内加入少量蔗糖酶后（考虑酶分子），漏斗液面将先上升后下降，最终维持着一定的液面高度差
C．由图乙可知，图甲中漏斗里溶液的吸水速率在上升
D．图丙所示状态的细胞中，细胞液的浓度与外界溶液浓度相等
2．在观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和复原的实验中，能证明质壁分离现象的是（ ）
A．液泡由大变小，紫色变浅 B．液泡由大变小，紫色变深
C．液泡由小变大，紫色变浅 D．液泡由小变大，紫色变深
3．质壁分离和复原实验可以说明或证明（　　）
①植物细胞的死活　②原生质层的伸缩性比细胞壁伸缩性大　③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水　④原生质层具有选择透过性　⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A．①③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①④⑤
4．下列细胞置于蒸馏水中会破裂的是（ ）
A．酵母菌细胞 B．大肠杆菌细胞
C．蚕豆表皮细胞 D．哺乳动物红细胞
5．将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同、长为5 cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，依次在30min和4h后测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水，b马铃薯条细胞先后发生质壁分离及其自动复原
B．试验结束时a、b、c、d马铃薯条细胞均为活细胞，将c、d马铃薯条放入清水中可逐渐复原
C．b发生质壁分离及其自动复原是因为细胞排出了其他离子
D．d马铃薯条细胞是因为在KNO3溶液中处理时间过长导致细胞死亡
6．某同学将植物细胞浸在一定浓度的蔗糖溶液中，并在显微镜下观察细胞的形态变化，结果示意图如图，甲、乙分别为实验开始和结束时的细胞形态。下列叙述正确的是（ ）
A．实验开始时，植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
B．实验过程中，植物细胞的吸水能力逐渐变大，颜色变浅
C．实验过程中，水分子通过主动转运进入细胞
D．乙图渗透平衡时，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度
7．将洋葱表皮放入一定浓度的硝酸钾溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原。其原因是（ ）
A．细胞液的溶质透出细胞
B．质壁分离后的细胞只允许水分子进入
C．K+和NO3-通过细胞膜进入细胞质
D．水分和溶质自由地进出细胞
8．下列现象属于渗透作用的是（ ）
A．水分子通过细胞壁 B．葡萄糖分子通过细胞膜
C．葡萄糖分子通过原生质层 D．水分子通过原生质层
9．哺乳动物血浆的渗透压等于0.9%NaCl溶液的渗透压，故将0.9%NaCl溶液称为生理盐水，其渗 透压也与5%葡萄糖溶液相等。将兔红细胞置于0.9%NaCl溶液中形态如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．兔红细胞置于 0.9%NaCl溶液时，因渗透吸水等于渗透失水，故形态不发生变化
B．若将兔红细胞置于低浓度葡萄糖溶液中，红细胞必定吸水胀破
C．若将兔红细胞置于 5%NaCl溶液中，红细胞可能发生质壁分离
D．若将兔红细胞置于10%葡萄糖溶液中一段时间后，红细胞的形态可能如图所示
10．如图实验装置，半透膜允许单糖透过，烧杯和倒置的长颈漏斗中分别装入不同浓度的蔗糖溶液，实验开始时漏斗内外液面相平，达到渗透平衡时液面差为△h，下列说法错误的是（ ）
A．达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系为S1>S2
B．若此时在漏斗管内加入少量蔗糖酶（对实验的影响忽略不计），则漏斗管内液面先上升后又下降，重新平衡时，△h=0
C．若吸出漏斗管内△h以内的液体，则重新平衡时，△h的髙度保持不变
D．内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等
11．人体红细胞浸在Y浓度的NaCl溶液中会吸水胀破，浸在Z浓度的NaCl溶液中会失水收缩。已知人体红细胞内的液体浓度为X，则X、Y、Z的关系为（ ）
A．X > Y > Z B．Y > X > Z
C．Z > Y > X D．Z > X > Y
二、多选题
12．图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的物质运输速率比载体蛋白介导的快。下列叙述正确的是（ ）
A．载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的
B．载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C．甲、乙两种方式可能都属于被动运输
D．甲、乙中载体蛋白和通道蛋白均需要与被转运溶质分子相结合
三、综合题
13．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，图a是发生质壁分离的图像，图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞，请据下图回答下列问题：
（1）图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和________的分离；图b细胞在蔗糖溶液中质壁分离后，在该实验中，质壁之间充满的是__________________。
（2）并不是该植物的所有活细胞均可发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具备____。
（3）图b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，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是__________________。
（4）如果将蔗糖溶液换成等浓度的乙二醇溶液，则会观察到成熟的植物细胞发生__________。在质壁分离时，细胞的吸水能力会_____________（“增强”或“降低”）。
（5）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，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：
①红心萝卜B比红心萝卜A的细胞液浓度______________。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间之后，其细胞液浓度会______________（填“升高”“不变”或“降低”）。
14．如图是洋葱鱗片叶外表皮细胞的示意图。请据图回答下列问题：
（1）图中①~⑥的名称分别是：①_____，②_____，③_____，④_____，⑤_____，⑥_____。
（2）原生质层是由_____（填序号）组成的。
（3）图中①主要由纤维素和果胶组成，它的透性为_____，而原生质层可看做是一层_________膜。
（4）将紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片置于显微镜下观察，可看到表皮细胞中紫色的__________，原生质层紧紧地__________细胞壁。如从盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，使盖玻片下面的洋葱鳞片叶外表皮细胞浸入蔗糖溶液中，则可看到液泡因_______而逐渐变______，使_____和_____分离，这种现象叫_____。在两者的分离空间中充满了_____。这时，如在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，使洋葱鳞片叶外表皮浸在清水中，则可看到液泡因_____而逐渐变_____，_____逐渐恢复原状，这种现象叫______。
（5）上述实验可以证明，当外界溶液的浓度_______ （填“高于”低于”或“等于”）细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水；反之，当外界溶液的浓度____（填“高于”“低于”或“等于”）细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用____水。
15．图a是发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞模式图，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像，图c是图a中结构2的亚显微结构示意图，A、B表示物质。请据图回答：
（1）图a中细胞的质壁分离是指细胞壁和______的分离（填名称），后者的结构包括______（填图中标号）。
（2）①植物细胞质壁分离与复原实验中，至少要进行______次显微观察，第1次观察的目的是______，第2次观察的目的是______。
②图b细胞看到颜色较深的部分相当于图a中______（填图中标号）所包围的部分。
③某同学在做该实验时，操作规范、试剂使用正确，但观察不到实验现象或现象不明显，就从取财方面分析，可能的原因有______、______。
（3）图c中Ⅱ侧为图a中结构2的______（填“外”或“内”）侧；A表示______，B表示______。
四、实验题
16．根据下表所列实验，分析并回答问题：
组别 材料 实验试剂 观察内容
A 苹果或梨匀浆 斐林试剂甲液、乙液 组织样液颜色变化
B 洋葱鳞片叶外表皮 清水、适宜浓度的蔗糖溶液 质壁分离及复原
C 花生种子 苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%酒精 细胞中的脂肪颗粒
（1）上述实验中，需要使用显微镜进行观察的是__________（填实验组别字母）。
（2）A组实验鉴定的是苹果或梨匀浆中的__________，实验完成后，组织样颜色为__________，斐林试剂需甲乙液等量混匀、现配现用，除此外还需要__________条件。
（3）B组的实验材料用洋葱鳞片叶外表皮效果较好的原因是__________。
（4）某同学进行B组实验时，绘制如下两图。
①一般情况下，该实验需要进行__________次显微观察，出现图b所示现象时，细胞液浓度__________外界的浓度。
②图a中的原生质层是由__________（填数字序号）构成的，它相当于渗透系统中的__________。
（5）C组实验中体积分数为50%酒精的作用为__________，该实验中酒精的浓度不宜过高，原因是__________。
17．新鲜叶类蔬菜常残留有水溶性有机农药。有人认为把蔬菜在水中浸泡一段时间，可大大减少蔬菜的农药残留量。对此，某研究机构做了以下实验：
实验（一）：取同一新鲜蔬菜样本各1000g，用不同方法处理，结果如下：
处理方法 A．未作处理 B．用纯水冲洗1分钟后 C．浸入纯水30分钟后
1000g蔬菜农药残留量 0.196mg 0.086mg 0.123mg
实验（二）：取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，所得数据可绘出如图曲线。据上述实验结果分析回答：
（1）分析表格中数据，得出正确的洗菜方法应是______，这是根据______判断得出的结论。
（2）成熟的植物细胞内的液体环境主要是指______里面的细胞液，分析实验（二）曲线，从A→B点，植物细胞液浓度变化为______，其原因是植物细胞通过渗透作用吸水。渗透作用发生的两个条件是______。
（3）从B→C点，细胞液浓度变化的原因可能是______。
18．图中的甲、乙图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为0．3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜)
（1）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小①____②（填“ ＞ ” “ ＜ ” “ ＝ ” ）
（2）丙图中④的名称为____，甲图中的③相当于丙图中的____（填序号）
（3）若把根毛细胞放入0．3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现_____，再放入清水中，它又出现_______。
（4）若把根毛细胞放入0．9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？______________为什么？　______________________________
参考答案
1．B
【分析】
1、质壁分离利用的是渗透作用的原理，发生渗透作用需要两个条件：半透膜和浓度差。
2、成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件：原生质层相当于一层半透膜；细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差。
3、分析题图可知，图甲是研究渗透吸水的渗透装置，图乙曲线是毛细管内液面高度与时间的关系，图丙是处于质壁分离状态的细胞。
【详解】
A、由图甲中漏斗液面上升可知，实验开始b侧液体的浓度大于a侧。实验结束后，由于存在液面差，且蔗糖分子不可以通过半透膜，b侧液体浓度仍大于a侧，A错误；
B、向漏斗中加入蔗糖酶，在蔗糖酶的作用下蔗糖水解为单糖，漏斗一侧溶液浓度升高，液面上升，蔗糖水解后的单糖可通过半透膜进入烧杯中，导致漏斗中的浓度下降，液面随之下降直至达到平衡，由于蔗糖酶不能通过半透膜，漏斗中的浓度仍然大于a侧液体浓度，最终达到平衡维持着一定的液面高度差，B正确；
C、由图乙可知：图甲中漏斗里液面上升的高度与时间在开始时呈正比例，但随着时间的推移，上升幅度减小直至不再上升（漏斗中的浓度不断降低），故漏斗里溶液的吸水速率在下降，直到为0，C错误；
D、图丙细胞已经处于质壁分离状态，可能继续进行质壁分离，也可能达到渗透平衡，还可能正在发生质壁分离复原，故不能确定细胞液的浓度与外界溶液浓度的大小，D错误。
故选B。
2．B
【分析】
对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。后文所说的水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。
【详解】
ABCD、当外界溶液浓度大于细胞液时，细胞失水，原生质层逐渐变小，发生质壁分离现象，在该过程中，由于液泡的细胞液中水分逐渐减少，而溶质和色素等分子数量不变，所以液泡越来越小，且细胞液的浓度越来越高，紫色越来越深，ACD错误，B正确。
故选B。
3．B
【分析】
质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】
①待测细胞在分离剂中能发生质壁分离和复原，说明细胞是活细胞，如不发生质壁分离，说明植物细胞失去活性，①正确；
②成熟的植物细胞在分离剂中发生质壁分离，说明原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大；如不发生质壁分离，说明细胞壁的伸缩性大于或等于原生质层的伸缩性，②正确；
③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水，发生质壁分离，当外界溶液浓度低于细胞液浓度，细胞则渗透吸水，发生质壁分离的复原，③正确；
④原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，具有选择透过性，相当于半透膜，④正确；
⑤质壁分离和复原不能证明细胞壁的成分，用纤维素酶去除细胞壁，说明细胞壁的主要成分是纤维素，⑤错误。
故选B。
4．D
【分析】
1、渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散．发生渗透作用的条件：具半透膜，两侧溶液具有浓度差。细胞吸水和失水的条件：①当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水；②当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水；③当外界溶液浓度=细胞液浓度时，细胞吸水与失水处于动态平衡，细胞形状未改变。
2、原核细胞和植物细胞有细胞壁，起到保护作用。
【详解】
A、酵母菌细胞是真核细胞，具有细胞壁，有细胞壁的保护，放在蒸馏水中不会吸水涨破，A错误；
B、大肠杆菌细胞是原核细胞，具有细胞壁，有细胞壁的保护，放在蒸馏水中不会吸水涨破，B错误；
C、蚕豆细胞有细胞壁的保护，吸水不会涨破，C错误；
D、哺乳动物红细胞没有细胞壁的保护，放在蒸馏水中会吸水涨破，D正确。
故选D。
5．A
【分析】
由图可知，a、b、c马铃薯条4h的长度都大于30min后的长度，说明K+进入细胞内，b、c马铃薯条细胞质壁分离，a马铃薯条通过渗透作用吸水，长度大于原长度。d马铃薯条4h后长度没有发生变化，并且马铃薯条所处的KNO3溶液浓度最大，则可说明d马铃薯在30min时因过度失水而死亡。
【详解】
A、a马铃薯条30min长度为5cm，4h后长度大于30min长度，说明a马铃薯条细胞通过渗透作用吸水，b马铃薯条30min长度小于5cm，4h后长度大于30min长度，说明b马铃薯条先发生质壁分离，后自动复原，A正确；
B、d马铃薯条4h后长度没有发生变化，并且马铃薯条所处的KNO3溶液浓度最大，则可说明d马铃薯在30min时因过度失水而死亡，B错误；
C、b发生自动复原是因为吸收K+进入细胞，C错误；
D、d马铃薯条30min和4h的长度都没有发生变化，说明其在30min时已因过度失水而死亡，D错误。
故选A。
6．D
【分析】
据图分析，将植物细胞一定浓度的蔗糖溶液中，细胞吸水，液泡变大，故实验开始时，植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度。
【详解】
A、据图判断可知，植物细胞的液泡变大，整体体积变大，说明细胞吸水，故实验开始时，植物细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度，A错误；
B、实验过程中，植物细胞吸水后细胞内外浓度差变小，植物细胞的吸水能力逐渐变弱，液泡颜色变浅，B错误；
C、实验过程中，水分子通过自由扩散方式进入细胞，C错误；
D、由于植物细胞有细胞壁的限制，不能无限增大，故实验结束达到渗透平衡时，植物细胞的细胞液浓度大于外界溶液浓度，D正确。
故选D。
7．C
【分析】
将洋葱表皮细胞放到一定浓度的硝酸钾溶液中，外界溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞失水，会产生质壁分离；然后硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入细胞，细胞液的浓度高于外界溶液，植物细胞吸水，发生质壁分离自动复原的现象。
【详解】
A、由于液泡膜的选择透过性，细胞液中的水分子能进出细胞，但溶质不能自由透出细胞，A错误；
B、质壁分离后的细胞允许水分子进入，也允许K+和NO3-进入，B错误；
C、K+和NO3-可以通过主动运输进入液泡，增加细胞液浓度，导致细胞重新吸水复原，C正确；
D、溶质微粒要通过主动运输进入细胞，需要载体和能量，D错误。
故选C。
8．D
【分析】
渗透作用：是指水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。渗透作用产生必须具备两个条件：具有半透膜和半透膜两侧的溶液具有浓度差。
【详解】
A、细胞壁是由纤维素和果胶组成，具有全透性，不属于半透膜，A错误；
BC、葡萄糖分子不是溶剂分子，所以不属于渗透作用，BC错误；
D、细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质组成原生质层，而原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。另外水分子是溶剂分子，所以通过原生质层进入细胞属于渗透作用，D正确。
故选D。
9．A
【分析】
红细胞在不同浓度的外界溶液中所产生的不同变化：①当外界溶液浓度<细胞内液的溶质浓度时，红细胞吸水膨胀；②当外界溶液浓度>细胞内液的溶质浓度时，红细胞失水皱缩；③当外界溶液浓度=细胞内液的溶质浓度时，水分子进出红细胞处于动态平衡，细胞形状不改变。
【详解】
A、哺乳动物血浆的渗透压等于0.9%NaCl溶液的渗透压，兔红细胞置于 0.9%NaCl溶液时，渗透吸水等于渗透失水，故形态不发生变化，A正确；
B、若将兔红细胞置于低浓度葡萄糖溶液中，红细胞必定吸水，但不一定胀破，B错误；
C、质壁分离中“质”是指原生质层，“壁”是指细胞壁，兔属于动物，没有原生质层和细胞壁，不会发生质壁分离，C错误；
D、哺乳动物血浆的渗透压等于5%葡萄糖溶液相等，若将兔红细胞置于10%葡萄糖溶液中一段时间后，红细胞会失水皱缩，红细胞的状态不可能是图中两面凹的圆饼状，D错误。
故选A。
10．C
【分析】
渗透作用发生的条件是具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差，渗透平衡时液面差△h与浓度差的大小有关，浓度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外。
【详解】
A、渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外，为S1>S2， A正确;
B、若在漏斗管内加入少量蔗糖酶，蔗糖分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于半透膜允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则漏斗液面将先上升后下降，最终△h=0，B正确;
C、若吸出漏斗管内△h以内的液体，蔗糖溶液浓度下降，则重新平衡时，△h的高度会下降，C错误；
D、内外液面达到平衡时，水分子从S1到S2与从S2到S1的扩散速率相等，处于动态平衡，D正确。
故选C。
11．D
【分析】
渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧；条件是具有半透膜和浓度差。
【详解】
已知人体红细胞内的液体浓度为X，浸在Y浓度食盐水中的红细胞吸水破裂，说明Y溶液的浓度低于X；浸在Z浓度食盐水中的红细胞失水收缩，说明Z溶液的浓度高于X，则三者的关系为Z > X > Y，D正确，ABC错误。
故选D。
12．BC
【分析】
题图分析，甲、乙两图物质跨膜运输特点是由高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，都属于协助扩散。
【详解】
A、载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的，而具有运动性，A错误；
B、载体蛋白和通道蛋白都只能转运特定的物质，因此二者均具有一定的专一性，B正确；
C、甲乙两种方式都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要转运蛋白的协助，都属于被动运输中的协助扩散，C正确；
D、甲中载体蛋白需要与被转运溶质分子相结合，而乙中的通道蛋白在转运物质时不需要与通道蛋白结合，D错误。
故选BC。
【点睛】
13．
（1） 原生质层
蔗糖溶液
（2）大液泡
（3）细胞液浓度可能大于、等于或小于外界溶液浓度
（4） 质壁分离后自动复原 增强
（5） 低 降低
【分析】
1、质壁分离是指原生质层和细胞壁的分离，其中原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质。
2、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
（1）
质壁分离是指原生质层和细胞壁的分离；因为细胞壁具有全透性，而细胞膜具有选择透过性，因此蔗糖溶液能通过细胞壁进入到细胞，但是不会通过细胞膜进入到里面，因此质壁之间充满的是蔗糖溶液。
（2）
能发生质壁分离的细胞需要满足的条件有：活细胞且具有大液泡。
（3）
据题意和图示分析可知：图b中的细胞可能处于质壁分离状态、也可能处于质壁分离复原状态，所以此时细胞液浓度可能大于、等于或小于外界溶液浓度。
（4）
如果将蔗糖溶液换成等浓度的乙二醇溶液，则会观察到成熟的植物细胞发生质壁分离后自动复原，因为乙二醇可以透过半透膜进入细胞。在质壁分离时，随着细胞失去的水越多，细胞的吸水能力会增强。
（5）
萝卜条B的重量变化小于萝卜条A，如丙浓度的蔗糖溶液下萝卜条A和B细胞液浓度高于外界浓度，都吸水而重量增加，但萝卜条A吸水更多，因而萝卜条B细胞液浓度度小于萝卜条A细胞液浓度；
在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，外界溶液浓度低于萝卜条A和B细胞液浓度，一段时间后吸水，萝卜条A和B细胞液浓度都降低。
【点睛】
本题考查生质壁分离和复原的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。
14．
（1） 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞液 液泡膜
（2）②③⑥
（3） 全透性 半透
（4） 液泡 贴着 失水 小 细胞壁 原生质层 质壁分离 蔗糖溶液 吸水 大 原生质层 质壁分离复原
（5） 高于 低于 吸
【分析】
1、根据题意和图示分析可知：①表示细胞壁，②表示细胞膜，③表示细胞质，④表示细胞核，⑤表示液泡，⑥表示液泡膜。
2、当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。
3、当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。
（1）根据题意和图示分析可知：①表示细胞壁，②表示细胞膜，③表示细胞质，④表示细胞核，⑤表示液泡，⑥表示液泡膜。
（2）原生质层包括：细胞膜，液泡膜及两层膜之间的细胞质。
（3）图中①细胞壁主要由纤维素和果胶组成，它的透性是全透性的，而原生质层相当于一层半透膜。
（4）
将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片置于显微镜下观察，可看到表皮细胞中紫色的液泡。如从盖玻片的一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，此时会观察到质壁分离现象。这时，如在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引，使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸在清水中，则可出现质壁分离复原现象。
（5）实验证明，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水；反之，当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水。
【点睛】
本题综合考查质壁分离和复原的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
15．（1） 原生质层 2、3、4
（2） ①3 观察洋葱鳞片叶外表皮细胞正常形态，作为对照 观察质壁分离现象 ②4 ③取材部位不对（取的内表皮） 洋葱放置时间过长，鳞片叶细胞活性减弱（其他合理答案也可）
（3） 内 蛋白质 磷脂（磷脂双分子层）
【分析】
分析图示，图a中，1表示细胞壁，2表示细胞膜，3表示原生质层，4表示液泡；图c中，A为蛋白质，B为磷脂双分子层。
（1）当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会失水，原生质层和细胞壁会分离，原生质层是由细胞膜、液泡膜及细胞膜以内液泡以外的物质组成，包括图中的2、3、4。
（2）植物细胞质壁分离与复原实验中，第一次用显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞正常形态，作为对照；第二次用显微镜观察质壁分离现象；第三次用显微镜观察质壁分离复原现象，所以至少要进行3次显微观察。图b细胞看到颜色较深的部分是液泡，相当于图a中4（液泡膜）所包围的部分。进行该实验时若选取洋葱鳞片叶内表皮或洋葱放置时间过长，鳞片叶细胞活性减弱都观察不到实验现象或现象不明显。
（3）图c中，Ⅰ侧有糖蛋白，为膜的外侧，所以Ⅱ侧为内侧。A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层。
【点睛】
本题考查质壁分离及复原实验的有关知识，要求考生能够掌握细胞发生质壁分离的原因，具备一定的试图分析能力。
16．（1）B、C
（2） 还原糖 砖红色 水浴加热
（3）有紫色的大液泡，便于观察
（4） 3 大于或小于或等于 2、4、5 半透膜
（5） 洗去浮色 防止脂肪颗粒被酒精溶解
【分析】
鉴定还原性糖使用的斐林试剂，需要现用现配；斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热。
成熟的植物细胞有一大液泡．当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离．当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。
（1）鉴定还原性糖不需要使用显微镜进行观察，而观察植物细胞质壁分离及复原和观察细胞的脂肪颗粒需要使用显微镜进行观察。故选BC。
（2）A组实验鉴定的是苹果或梨匀浆中的还原糖，与斐林试剂在水浴加热的条件下发生砖红色沉淀。
（3）B组的实验材料用洋葱鳞片叶外表皮效果较好的原因是有紫色的大液泡，便于观察。
（4）①一般情况下，该实验需要进行3次显微观察，第一次时正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原的观察，图b所示实验结果，细胞可能正在进行质壁分离，或者处于质壁分离或者正在质壁分离复原的状态。故出现图b所示现象时，细胞液浓度大于或小于或等于外界的浓度。
②图a中的原生质层是由2细胞膜、4液泡膜和5两膜之间的细胞质组成，它相当于渗透系统中的半透膜。
（5）C组实验中体积分数为50%酒精的作用为洗去浮色，该实验中酒精的浓度不宜过高，原因是防止脂肪颗粒被酒精溶解。
【点睛】
本题考查还原性糖的鉴定、观察植物细胞质壁分离和脂肪颗粒观察等相关实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选用的材料、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
17．
（1） 用纯水冲洗 与对照组相比，用纯净水冲洗1分钟后，蔬菜农药残留量比未作处理减了一半以上，浸入纯水30分钟后，蔬菜残留农药量反倒比仅用纯水冲洗1分钟的蔬菜农药残留量多
（2） 液泡 随着浸入水中时间的延长，细胞液浓度降低 具有半透膜；植物细胞的细胞液的浓度与外界溶液的浓度存在着浓度差
（3）植物细胞吸收了溶解在水中的农药
【分析】成熟的植物细胞具有大液泡，植物细胞的细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质组成原生质层，由于细胞膜、液泡膜具有选择透过性，因此原生质层也具有选择透过性，相当于渗透装置中的半透膜，当植物细胞放在一定的环境溶液中，细胞液浓度与环境溶液浓度存在一定的浓度差，植物细胞会通过渗透作用失水或吸水。
（1）分析实验一的数据可知，要观察的因变量是蔬菜的农药残留量。与对照组相比，用纯净水冲洗1分钟后，蔬菜农药残留量比未作处理减了一半以上，这是由于农药溶解在水中，被流水冲走了；如果浸泡在纯净水中，农药溶解在水中，被植物细胞吸收，因此浸入纯水30分钟后，蔬菜残留农药量反倒比仅用纯水冲洗1分钟的蔬菜农药残留量多，故正确的洗菜方法应是用水冲洗。
（2）成熟的植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。分析曲线可知，A→B点随着浸入水中时间的延长，细胞液浓度降低，该阶段植物细胞通过渗透作用吸水，降低了细胞液浓度。渗透作用发生必须具备的两个条件是：一是具有选择透过性膜；二是植物细胞的细胞液 的浓度与外界溶液的浓度存在着浓度差。
（3）B→C点，细胞液浓度稍有升高，原因是植物细胞吸收了溶解在水中的农药。
【点睛】
本题旨在考查学生对植物细胞吸水会失水原理的理解和掌握，并应用相关知识结合题图信息进行推理、解答问题。
18．
（1）<
（2） 原生质层 ④
（3） 质壁分离 质壁分离复原
（4） 不一样 由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象
【分析】
1、分析图甲和乙，①表示烧杯中的液体，②表示漏斗中的液体，③表示半透膜；漏斗液面上升了，说明漏斗内溶液浓度高。
2、分析图丙，①表示细胞膜，②表示细胞质，③表示液泡膜，④表示原生质层。
3、渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧；条件是半透膜和浓度差。
4、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
（1）
根据甲图是发生渗透作用的初始状态，甲图中①为清水，②为0．3 g/mL的蔗糖溶液，③为半透膜，比较甲图中①和②处溶液浓度的大小，则①清水＜②0．3 g/mL的蔗糖溶液。
（2）丙图中④表示原生质层；甲图中的③表示半透膜，③相当于丙图中的④。
（3）根毛细胞是成熟的植物细胞，若把根毛细胞放入0．3 g/mL的蔗糖溶液中，它将出现质壁分离，再放入清水中，它又出现质壁分离复原现象。
（4）若把根毛细胞放入0．9 g/mL的蔗糖溶液中，过一段时间再放入清水中后，由于之前蔗糖溶液浓度过高，根毛细胞失水过多，已经导致根毛细胞死亡，不能出现质壁分离后的复原现象，故此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化不一样。
【点睛】
本题考查物质进出细胞的方式的综合、细胞质壁分离与质壁分离复原现象及其原因的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力

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