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第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
课标解读 课标要求 学习目标 学法指导
1.阐明质膜具有选择透过性 2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量 1.理解动物细胞吸水和失水的原理，分析细胞膜的结构与运输物质的功能相适应（生命观念、科学思维） 2.探究植物细胞的质壁分离与复原实验，分析植物细胞吸水和失水的原理（科学探究） 3.构建模型，深人理解自由扩散和协助扩散 的机理，识记相关实例（科学思维） 1.从结构与功能观角度理解水分及相关物质进出细胞的方式，对细胞膜控制物质进出细胞的功能有更深入的认识
2.通过观察植物细胞质壁分离与复原的实验，掌握科学探究的一般流程
一、水进出细胞的原理
1.渗透作用概念：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的①_______。
2.渗透作用具备的两个条件
（1）具有②_________。
（2）膜两侧具有③_________。
扩散
半透膜
浓度差
3.动物细胞的吸水和失水
（1）动物细胞的细胞膜相当于一层④_________。
（2）现象及条件
半透膜
现象 条件
吸水 外界溶液溶质的浓度⑤_____细胞质的浓度
失水 外界溶液溶质的浓度⑥_____细胞质的浓度
渗透平衡 外界溶液溶质的浓度⑦____细胞质的浓度
＜
＞
=
4.植物细胞的吸水和失水
（1）成熟植物细胞的结构
细胞壁
全透
小
选择透过性
液泡膜
原生质层
半透膜
大
细胞液
（2）原理和现象
a.外界溶液浓度 _______细胞液浓度时，发生 ___________现象。
b.外界溶液浓度 _______细胞液浓度时，失水的细胞发生 _______________现象。
大于
质壁分离
小于
质壁分离复原
二、自由扩散和协助扩散
1.被动运输：物质以 _______方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的 _______的物质跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散。
2.自由扩散和协助扩散
自由扩散（也叫简单扩散） 协助扩散（也叫易化扩散）
条件 不需要 ___________，不消耗 _______ 需要 ___________，不消耗能量
运输方向 _________一侧 _________一侧
举例 和 葡萄糖、氨基酸的顺浓度跨膜运输
扩散
能量
转运蛋白
能量
转运蛋白
高浓度
低浓度
主题学习一 水进出细胞的原理
结合下图分析渗透现象的发生条件和原理。
1. 实验现象分析：
（1） 漏斗液面升高的原因是什么？
[答案] 单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
② 如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差 会_______。
① 同一种蔗糖溶液浓度下液面差 会一直升高吗？分析其原因。
[答案] 不会。阻止渗透作用发生的施加于溶液液面的最小压强叫渗透压。由于烧杯中与漏斗中的液体具有一定的浓度差，导致漏斗中水分子增多、液面上升，但液面差 会产生相应的压强，当 产生的压强与渗透压相等时，半透膜两侧水分子的交换率相同，液面将不再升高。
增大
（2） 浓度差
③ 渗透装置中，当漏斗内溶液液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
[答案] 不同。渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。漏斗内液面升高产生的作用力加大，阻止烧杯中水分子向漏斗内扩散。
④ 如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？
[答案] 液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。
（3） 如果用纱布代替半透膜（玻璃纸），漏斗内液面还会升高吗？
综上所述，渗透作用发生的条件是具有_______和_________。
半透膜
浓度差
2. 哺乳动物成熟的红细胞在不同浓度的溶液中会发生下列变化，根据图示回答下列问题：
细胞膜
（1） 动物细胞没有细胞壁，也没有大液泡，动物细胞的_________相当于半透膜。
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，直至涨破。
③当外界溶液浓度_________细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，细胞形态基本不变。
大于
小于
等于
浓度差
（2） 细胞吸水和失水的多少取决于红细胞内外溶液的_________，一般情况下，差值_______，细胞吸水或失水_______。
越大
越多
1.不同渗透装置中水分子的运动情况及液面变化
（1）溶质不能通过半透膜的情况
①若 溶液浓度大于 溶液浓度，则单位时间内由 到 的水分子数多
于由 到 的，外观上表现为 溶液液面上升；若 溶液浓度小于 溶液浓度，则情况相反，外观上表现为 溶液液面下降。
②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差 ，则 溶液浓度仍大于 溶液浓度。因为液面高的一侧形成的压强会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
（2）溶质能通过半透膜的情况
若 溶液浓度大于 溶液浓度，则最初单位时间内由 到 的水分子数多于由 到 的，随着溶质的扩散，最终 和 溶液浓度相等，外观上表现为 溶液液面先上升后下降，最终 和 溶液液面持平；若 溶液浓度小于 溶液浓度，则情况相反。
2.渗透作用与扩散作用的辨析
渗透作用 扩散作用
区别 概念 水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散 物质（溶质或溶剂分子）从相对含量多的一侧到相对含量少的一侧的扩散运动
条件 具有一层半透膜；半透膜两侧溶液存在浓度差 两侧物质相对含量不等
结果 透过半透膜的溶剂分子达到动态平衡 两侧物质相对含量相等
联系 渗透是扩散的一种特殊形式
例1 [2021山东济宁质检] 图1表示物质扩散的图解，图2是证明图1物质扩散成立的实验装置。有关叙述正确的是( )
A. 装置甲中水柱a将持续上升 B. 装置甲中水柱a将先上升后下降
C. 装置乙中水柱b将持续上升 D. 装置乙中水柱b将先上升后下降
D
[解析] 分析装置甲可知，漏斗内是淀粉溶液，水槽内是清水，漏斗内的渗透压大于清水，因此水分子从水槽进入漏斗的多，a液面上升；a液面上升，会产生压力，最终使得水分子进出漏斗达到相对平衡，a不会无限制上升。装置乙漏斗内是葡萄糖，水槽内是清水，开始由于漏斗内渗透压大于清水，水分子从水槽进入漏斗的多，使b液面升高，由于葡萄糖能穿过半透膜，水槽内葡萄糖含量逐渐升高，当水槽内葡萄糖达到一定浓度时，水分子由漏斗进入水槽的多，从而使b液面下降。A、B、C错误，D正确。
该题主要围绕渗透作用的原理，通过对教材实验的深化分析，考查了学生的科学探究能力和科学思维能力。
1. 如图所示U形管中间被一种能允许水分子和单糖分子通过而二糖不能通过的半透膜隔开，两侧分别加入等体积、等物质的量浓度的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U形管左右两侧分别加入等物质的量的微量麦芽糖酶，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的( )
C
A. 右侧下降；右侧升高 B. 右侧下降；右侧下降
C. 两侧等高；右侧先升高后下降 D. 两侧等高；右侧先下降后升高
[解析] 蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同物质的量浓度、相同体积的两种溶液加入被半透膜隔开的U形管中，水分子通过半透膜的扩散处于动态平衡，故一段时间后U形管左右两侧液面高度相等。若向U形管左右两侧分别加入等物质的量的微量麦芽糖酶，麦芽糖酶使1分子麦芽糖分解成2分子葡萄糖，导致右侧物质的量浓度增大；而葡萄糖能透过半透膜，因此右侧液面先升高后下降，故选C。
主题学习二 植物细胞的吸水和失水
1. 结合教材P64~65探究·实践，回答下面与“植物细胞吸水和失水”相关的问题：
（1） 探究性实验的一般过程：根据观察到的现象，提出问题→作出_______→设计_______→进行实验→分析_______，得出结论→表达和交流→进一步探究。
假设
实验
结果
（2） 假设：___________相当于一层半透膜。
原生质层
（3） 预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在较高浓度的蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生___________。
质壁分离
（4） 装片制作示意图及实验流程
①装片制作示意图
②实验流程
操作一：观察新制取的洋葱表皮
a.制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
b.低倍镜观察
中央液泡
细胞壁
操作二：将洋葱表皮置于较高浓度的蔗糖溶液中观察
a.
b.低倍镜观察
逐渐变小
细胞壁逐渐分离
a.
b.低倍镜观察
逐渐变大
逐渐贴近细胞壁
（5）结论：实验结果与预期结果相同，说明“原生质层相当于一层半透膜”的假设是正确的。
操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察
① 实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？
[答案] 观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态进行对照。
② 为什么用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？
[答案] 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含花青素，使细胞液呈紫色，有利于观察。
③ 如果没有细胞壁，细胞会发生质壁分离现象吗？
[答案] 不会发生质壁分离现象，只发生渗透吸水或失水。
（6） 实验分析与思考
⑤ 你认为什么细胞可发生质壁分离？
[答案] 具有中央大液泡的成熟植物细胞。
⑥ 本实验选用 的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？
[答案] 选用 的蔗糖溶液作为试剂，既能出现明显质壁分离现象，又不会杀死细胞。若浓度过高，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
④ 动物细胞会不会出现质壁分离？
[答案] 不会，因为动物细胞没有细胞壁。
⑦ 若用适宜浓度的 溶液进行该实验，会发生质壁分离与复原吗？
[答案] 会，开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收 和 后，随着细胞液浓度增大，细胞发生质壁分离复原。
⑧ 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何物质？
[答案] 因为细胞壁是全透性的，所以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蔗糖溶液。
（1）
（2）
1.植物细胞发生质壁分离的原因和表现
2.质壁分离实验的拓展应用
（1）判断细胞的生活情况：活的植物细胞才能发生质壁分离，动物细胞以及死细胞不能。
（2）防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物会因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。
（3）判断不同细胞的细胞液或同一细胞所处的不同液体环境的浓度。
（4）验证具有液泡的植物细胞能发生渗透作用，原生质层相当于半透膜。
（5）观察植物细胞膜（光镜下）：发生质壁分离的细胞，其细胞膜与细胞壁之间发生不同程度的分离，此时则可用光学显微镜观察到细胞膜。
例2 某学生在显微镜下观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离或复原的过程，下图为他画的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
B
A. 图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B. 此状态下，6处的浓度可能大于、小于或等于7处的浓度
C. 图中结构1不具有伸缩性，结构2和4具有伸缩性
D. 水分子进出4的方式不是渗透作用
[解析] 原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，由2、4、5组成，A错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于质壁分离或复原状态，细胞可能正在吸水或失水或处于动态平衡，因此，6处的浓度可能大于、小于或等于7处的浓度，B正确；结构1是细胞壁，具有一定的伸缩性，C错误；4是液泡膜，是选择透过性膜，水分子进出4的方式是渗透作用，D错误。
植物细胞具有原生质层，细胞液有一定的浓度，因此植物细胞能发生渗透作用。在学习过程中充分体会生物体、器官和细胞的结构与功能相适应的生命观念。
2. [2020江苏扬州中学期末] 用洋葱鳞片叶外表皮制作观察植物细胞质壁分离及复原实验的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是( )
A. 将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B. 将细胞浸润在清水中，细胞吸水膨胀但一般不会破裂
C. 用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离现象
D. 某条件下，质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
B
[解析] 观察植物细胞质壁分离实验时，植物细胞始终处于生活状态，若将装片在酒精灯上加热，细胞会死亡，无法观察到质壁分离现象，A错误；由于植物细胞外面有细胞壁的支持，所以当植物细胞浸润在清水中时，一般不会像动物细胞一样由于吸水过多而破裂，B正确；用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞后，只有大于细胞液浓度的蔗糖溶液才有可能使细胞失水发生质壁分离，而等于或小于细胞液浓度的蔗糖溶液不能使细胞发生质壁分离，C错误；某条件下，细胞发生质壁分离而不能复原时，说明细胞过度失水已死亡，细胞的正常生理功能丧失，D错误。
主题学习三 自由扩散和协助扩散
1. 如图表示细胞膜结构，图中a、b、c表示物质跨膜运输方式。请据图回答问题：
转运蛋白
磷脂双分子层
（1） A代表___________分子；B代表_______________，它构成了膜的基本支架。
b、c
（2） 在 的三种跨膜运输过程中，代表协助扩散的是_______（填字母），这二者的区别是____通过通道蛋白运输物质，____通过载体蛋白运输物质。
b
c
（3） 由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
[答案] 都不需要消耗能量，因为二者都是顺浓度梯度进行的。
（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？
[答案] 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，不需要消耗能量，所以二者被统称为被动运输。
2. 影响被动运输的因素有很多，如图A、B是两种被动运输方式的运输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线：
（1） 图A表示的运输方式是___________，运输速率主要取决于膜两侧物质的_________。
自由扩散
浓度差
协助扩散
膜两侧浓度差
（2） 图B表示的运输方式是___________，ab段主要受_______________的影响，bc段受到_______________的限制，运输速率不再上升。
转运蛋白数量
（3） 请在C图中画出被动运输的运输速率和细胞能量供应的关系曲线。
[答案]
自由扩散和协助扩散的比较
项目 自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度
是否需要转运蛋白 不需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗
举例 ①水分子（小部分）；②小分子物质，如氧、二氧化碳；③脂溶性小分子有机物，如甘油、乙醇、苯 ①水分子（大部分）通过通道蛋白进出细胞；②葡萄糖进入红细胞
例3 [2020山东烟台质检] 协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图甲、乙分别表示载体介导和通道介导的两种协助扩散方式，其中通道介导的扩散比载体介导快1000倍。下列有关叙述正确的是( )
B
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. 图甲、乙两种方式均属于跨膜运输，故属于被动运输
D. 物质主要以通道介导的方式进出细胞
[解析] 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是可以运动的，A错误；载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性，B正确；图甲、乙两种方式均属于跨膜运输，需要转运蛋白并且是顺浓度梯度运输的，所以属于被动运输，C错误；题中信息无法得出物质进出细胞的主要方式，D错误。
该题围绕物质的运输方式，通过比较载体蛋白和通道蛋白的区别和联系，把握知识的内在联系形成知识网络并应用相关知识综合解答问题是关键，考查了学生的科学思维能力。
3. 研究发现，水分子进入植物细胞的两种方式如图所示。下列叙述错误的是( )
B
A. 根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关
B. 土壤溶液浓度过高时，植物细胞吸水需要消耗能量
C. 水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度运输的
D. 水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散
[解析] 根毛细胞吸水能力与其细胞液中水的相对含量有关，如果细胞液中水的相对含量少，则根毛细胞吸水能力强，A正确；土壤溶液浓度过高时，植物细胞失水，不需要消耗能量，B错误；据图分析可知，水分子通过水通道蛋白是顺相对含量梯度进行的，C正确；据图分析可知，水分子通过水通道蛋白的跨膜运输方式为协助扩散，D正确。
1. 下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1） 发生渗透作用的两个条件是存在半透膜、膜两侧存在浓度差。( )
√
（2） 达到渗透平衡时，半透膜两侧的水分子进行的是双向运动。( )
√
（3） 原生质层是指细胞膜和液泡膜。( )
×
（4） 外界溶液浓度大于细胞液浓度时，洋葱表皮细胞质壁分离，细胞液颜色变浅。( )
×
（5） 载体蛋白和通道蛋白在转运物质时都需要与转运的物质相结合。( )
×
2. [2020河北石家庄月考] 下图表示物质跨膜运输的一种方式，相关叙述正确的是( )
C
A. 氧分子以该方式进入红细胞
B. 该过程需要能量
C. 运输该物质的蛋白质难以运输其他物质
D. 该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正比
[解析] 图中表示的运输方式为协助扩散，而氧分子通过自由扩散进入细胞，A错误；协助扩散不需要消耗能量，B错误；协助扩散中的载体蛋白具有专一性，因此运输该物质的蛋白质难以运输其他物质，C正确；在一定的浓度范围内，随着膜两侧浓度差的增大，物质运输速率逐渐加快，当达到一定浓度时，物质运输速率不再加快，此时受到载体蛋白的限制，D错误。
3. 在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。请回答：
（1） 紫色色素存在于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的_________________中，细胞的___________（细胞结构）相当于渗透装置中的半透膜。
液泡（细胞液）
原生质层
质壁分离复原
细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水
（3） 丙状态表明细胞正在进行_______________，原因是_______________________________________。
能
（4） 甲、乙、丙_____（填“能”或“不能”）在同一个细胞内依次发生。与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较_____。
高
中央液泡的大小和原生质层的位置（细胞大小）
（2） 在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，需要对临时装片进行____次观察，其中第一次主要观察_____________________________________________。
3
一、选择题
1. 下列现象利用到渗透作用原理的是( )
A. 氧气进入红细胞 B. 水分子通过细胞壁
C. 通过原生质层 D. 红细胞在高浓度盐水中皱缩
D
[解析] 渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散现象，D项符合题意。
2. [2020山东沾化一中月考] 如图为渗透装置示意图，a、b分别为不同浓度的蔗糖溶液，据图判断，下列叙述正确的是( )
B
A. 若c为一层纱布，则也会发生此现象
B. 当漏斗管内的液面停止上升时，c两侧的溶液浓度大小是b＞a
C. 实验过程中水分子进入漏斗的速率先增大后减小
D. 当漏斗管内的液面停止上升时，不再有水分子进出漏斗
[解析] 如果c为纱布，漏斗内的蔗糖会扩散到a溶液中，浓度差无法维持，液面不会上升，A错误；当漏斗管内的液面停止上升时，上升的液柱产生的静水压=水分子进入漏斗的渗透压，半透膜两侧仍然有浓度差，c两侧的溶液浓度大小是b>a，B正确；实验开始时半透膜两侧浓度差最大，水分子进入漏斗的速率最大，随着水分子进入，半透膜两侧浓度差逐渐减小，水分子进入漏斗的速率也随之减小，实验过程中水分子进入漏斗的速率一直在减小，C错误；当漏斗管内的液面停止上升时，水分子进出漏斗达到动态平衡，D错误。
【易错警示】渗透作用的易错点
（1）纱布是全透性的膜，不是半透膜。
（2）当漏斗管内的液面停止上升时，长颈漏斗中的溶液的浓度仍大于烧杯中溶液的浓度。
（3）漏斗管内的液面停止上升时，不是不再有水分子进出漏斗，而是水分子进出平衡。
3. [2020吉林梅河口五中月考] 将水和一定浓度的淀粉溶液分别置于如图所示的渗透装置，下列说法正确的是( )
A
A. 甲侧液面下降，乙侧液面上升
B. 水分子只能从甲侧进入乙侧
C. 淀粉分子可以从乙侧扩散到甲侧
D. 液面静止时，甲、乙两侧的浓度相等
[解析] 一段时间后乙侧液面会升高，甲侧液面下降，A正确；水分子可以从甲侧进入乙侧，也可以从乙侧进入甲侧，B错误；淀粉是大分子物质，不能透过半透膜，C错误；液面静止时，甲侧为水，乙侧仍为淀粉溶液，浓度不相等，D错误。
4. 如图甲烧杯中是5%的淀粉溶液，图乙烧杯中是5%的葡萄糖溶液，将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中（水和葡萄糖分子能通过透析袋），放置一小时后( )
B
A. 图甲烧杯中透析袋外的淀粉溶液浓度不变
B. 图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖溶液浓度降低
C. 图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色
D. 图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后呈砖红色
[解析] 由于淀粉不可以通过透析袋，所以水分子从透析袋进入烧杯的多，导致透析袋外的淀粉溶液浓度降低，A错误；图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖分子可以进入透析袋，而透析袋内的水分子也可以进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子减少，则图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖溶液浓度降低，B正确；由于淀粉不可以通过透析袋，所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入碘液后不会呈蓝色，C错误；图乙烧杯中葡萄糖分子可以进入透析袋，葡萄糖是还原糖，但图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后需水浴加热才可以呈砖红色，D错误。
5. [2020河北唐山期末] 下图甲是处于质壁分离状态的植物细胞，图乙是显微镜下观察到的该细胞某一时刻的图像，下列叙述不正确的是( )
A
A. ①和②及两者之间的部分称为原生质层
B. 结构①的主要成分是纤维素和果胶
C. 图甲细胞质壁分离过程中⑦的浓度会升高
D. 图乙细胞液浓度可能小于外界溶液浓度
[解析] ②（细胞膜）与④（液泡膜）及两者之间的部分称为原生质层，A错误。结构①是细胞壁，其主要成分是纤维素与果胶，B正确。图甲细胞在质壁分离过程中，由于细胞液中的水分渗出，因此⑦（细胞液）的浓度会升高，C正确。据图乙可知，此图可以表示正在发生质壁分离的细胞，此时细胞液浓度小于外界溶液浓度；也可以表示质壁分离结束的细胞，此时细胞液浓度等于外界溶液浓度；还可以表示正在发生质壁分离复原的细胞，此时细胞液浓度大于外界溶液浓度，D正确。
6. [2020黑龙江牡丹江一中月考] 取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2，下列叙述正确的是( )
D
A. 甲、乙两种溶液的浓度不同，溶质则可能相同
B. 第2分钟前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液
C. 第4分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
D. 图2中曲线Ⅰ和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应
[解析] 图1两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同，甲溶液中的溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，A错误；据图1分析，第2分钟前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，B错误；第4分钟后乙溶液中细胞由于吸水会发生质壁分离复原，C错误；分析题图2可知，Ⅰ曲线代表的液泡先变小后恢复到原样，即植物细胞先发生质壁分离，后发生质壁分离复原，Ⅰ曲线为乙溶液中的变化曲线，Ⅱ曲线代表的液泡先变小后维持不变，Ⅱ曲线为甲溶液中的变化曲线，D正确。
7. 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观察步骤
B
[解析] 第一次观察不能观察到较大的细胞质基质，可观察到紫色大液泡；第二次观察时发现质壁分离首先发生在细胞的角隅处；吸水纸的作用是使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液或清水中，使其发生质壁分离或质壁分离复原；第一次显微镜观察是为了形成对照，故选B。
二、非选择题
8. [2020湖南师大附中高一月考] 下图为物质出入细胞的示意图，请据图回答：
蛋白质
磷脂双分子层
糖被
（1） A代表_________分子；B代表_______________；D代表_______。
[解析] A代表蛋白质分子；B代表磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架；D代表糖被，具有识别、保护和润滑等功能，分布在细胞膜外。
（2） 从功能上来说，细胞膜是一层具有_____________的生物膜。
选择透过性
[解析] 细胞膜的功能特点是具有选择透过性，即细胞膜可以让水分子自由通过，细胞需要的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。
（3） 动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有_______________。
一定的流动性
[解析] 动物细胞吸水膨胀时磷脂双分子层的厚度变小，这说明细胞膜具有一定的流动性，膜结构成分不是静止的，而是动态的。
（4） 在 的五个过程中，代表协助扩散的是_____________。
a、c、d、e
[解析] b为自由扩散，a、c、d、e为协助扩散。
（5） 可能代表氧气转运过程的是图中____；代表葡萄糖从血浆进入红细胞的过程是图中____。
b
d
[解析] 代表氧气转运过程的是b（自由扩散）；葡萄糖进入红细胞的过程是d（协助扩散）。
一、选择题
1. [2020山东日照莒县一中月考] 下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内 溶液和漏斗外 溶液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。下列有关叙述正确的是( )
D
A. 渗透平衡时 溶液的浓度等于 溶液的浓度
B. 若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小
C. 当漏斗内外的高度差不再变化时，没有水分子进出半透膜
D. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小
[解析] 渗透平衡时 液面比 液面高， 溶液的浓度大于 溶液的浓度，A错误；向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中溶液浓度增大，通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加，m增大，B错误；漏斗内外的高度差不再变化时，说明进出半透膜的水分子达到动态平衡，C错误；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于存在浓度差，进入漏斗的水分子增加，水分子将漏斗中的溶液稀释，渗透压下降，再次平衡时m将变小，D正确。
2. [2020安徽宣城高一期末] 下图表示被转运的溶质以协助扩散方式排出细胞的过程，有关分析错误的是( )
A. 载体蛋白构象发生改变的过程中需要消耗能量
B. 载体结合位点与被转运的溶质之间具有专一性
C. 人体成熟红细胞以该方式吸收葡萄糖
D. 被转运的溶质从高浓度到低浓度，且具有载体饱和效应
A
[解析] 由题图可知，协助扩散过程中载体蛋白构象发生改变不需要消耗能量，A错误；载体结合位点与被转运的溶质之间特异性结合，具有专一性，B正确；人体成熟红细胞以协助扩散方式吸收葡萄糖，C正确；协助扩散是顺浓度梯度进行的，需要载体，具有载体饱和效应，D正确。
【易错提醒】协助扩散相关易错点
（1）载体蛋白构象发生改变需要不消耗能量。
（2）被转运的溶质从高浓度到低浓度。
（3）载体蛋白具有载体饱和效应。
3（A） [2020山东德州期末] 如图表示一个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某外界溶液中连续发生变化的过程示意图（细胞的初始大小相对值记为1），下列叙述错误的是( )
C
A. 外界溶液不可能是蔗糖溶液
B. ab段液泡体积变小，颜色逐渐变深
C. 曲线cd段，细胞吸水能力逐渐增强
D. 此细胞发生质壁分离后自动复原
[解析] 细胞在适宜浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离，但不会发生质壁分离自动复原，故外界溶液不可能是蔗糖溶液，A正确；由分析可知，ab段细胞发生质壁分离，故液泡体积变小，颜色逐渐变深，B正确；曲线cd段，由于外界溶液中的溶质不断被细胞吸收，细胞液浓度增加，细胞发生质壁分离自动复原，在该过程中由于细胞吸水，使得细胞内外浓度差逐渐缩小，故细胞吸水能力逐渐减小，C错误；由题意可知，没有人为再次改变外界环境条件的信息，故可推知此细胞发生质壁分离后自动复原，D正确。
3（B） （不定项）[2020山东德州期末] 如图表示一个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某外界溶液中连续发生变化的过程示意图（细胞的初始大小相对值记为1），下列叙述正确的是( )
ABD
A. 外界溶液不可能是蔗糖溶液
B. ab段液泡体积变小，颜色逐渐变深
C. 曲线cd段，细胞吸水能力逐渐增强
D. 此细胞发生质壁分离后自动复原
[解析] 细胞在适宜浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离，但不会发生质壁分离自动复原，故外界溶液不可能是蔗糖溶液，A正确；由分析可知，ab段细胞发生质壁分离，故液泡体积变小，颜色逐渐变深，B正确；曲线cd段，由于外界溶液中的溶质不断被细胞吸收，细胞液浓度增加，细胞发生质壁分离自动复原，在该过程中由于细胞吸水，使得细胞内外浓度差逐渐缩小，故细胞吸水能力逐渐减小，C错误；由题意可知，没有人为再次改变外界环境条件的信息，故可推知此细胞发生质壁分离后自动复原，D正确。
4（A） [2020安徽芜湖期末改编] 用物质的量浓度为 的乙二醇溶液和 的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体（植物细胞除去细胞壁之外的部分）体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是( )
D
A. 该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B. AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐减小
C. BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D. 用一定浓度的 溶液浸泡，可得到类似乙二醇溶液的结果
[解析] 根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度在逐渐增大，B错误；只有活细胞才会发生质壁分离复原，BC段细胞吸水使原生质体体积增大，C错误；用一定浓度的 溶液浸泡，可得到类似乙二醇溶液的结果，D正确。
4（B） （不定项）[2020安徽芜湖期末改编] 用物质的量浓度为 的乙二醇溶液和 的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体（植物细胞除去细胞壁之外的部分）体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是( )
BD
A. 该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B. AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C. BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D. 用一定浓度的 溶液浸泡，可得到类似乙二醇溶液的结果
[解析] 根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度在逐渐增大，B正确；只有活细胞才会发生质壁分离复原，BC段细胞吸水使原生质体体积增大，C错误；用一定浓度的 溶液浸泡，可得到类似乙二醇溶液的结果，D正确。
5（A） [2020山东烟台联考] 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假设蔗糖溶液和花冠细胞之间只有水分交换，下列相关分析正确的是( )
D
A. 实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B. 浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C. a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D. 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 之间
[解析] 纵坐标是实验前的长度/实验后的长度，比值为1时，细胞既不吸水也不失水，比值小于1时，细胞吸水越多，比值越小，比值大于1时，细胞失水越多，比值越大，所以abc三组吸水且吸水程度a>b>c，def三组失水且失水程度f=e＞d。由分析可知，a组细胞吸水比b组多，所以实验后a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水，失水量为正，b组细胞吸水，失水量为负，浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的，B错误；水进出细胞的方式是被动运输，不消耗能量，C错误；cd两组之间存在比值为1的数值，故使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 之间，D正确。
【深度解析】
信息提取 ①由题干可知实验目的
②由图可知实验的自变量和因变量
信息加工 ①由题干可知植物花冠细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度
②由图可知该实验的自变量为蔗糖浓度，因变量为实验前长度与实验后长度的比值
5（B） （不定项）[2020山东烟台联考] 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假设蔗糖溶液和花冠细胞之间只有水分交换，下列相关分析错误的是( )
ABC
A. 实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B. 浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C. a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D. 使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 之间
[解析] 纵坐标是实验前的长度/实验后的长度，比值为1时，细胞既不吸水也不失水，比值小于1时，细胞吸水越多，比值越小，比值大于1时，细胞失水越多，比值越大，所以abc三组吸水且吸水程度a>b>c，def三组失水且失水程度f=e＞d。由分析可知，a组细胞吸水比b组多，所以实验后a组液泡中的溶质浓度低于b组，A错误；f组细胞失水，失水量为正，b组细胞吸水，失水量为负，浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的，B错误；水进出细胞的方式是被动运输，不消耗能量，C错误；cd两组之间存在比值为1的数值，故使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 之间，D正确。
二、非选择题
6. 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是细胞发生质壁分离的示意图，图b是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞，请据图回答下列问题：
原生质层
（1） 图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和___________的分离；图b细胞若在蔗糖溶液中发生质壁分离，则原生质层和细胞壁之间充满的是___________。
蔗糖溶液
[解析] 图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离；图b细胞若在蔗糖溶液中发生质壁分离，由于细胞壁具有全透性，原生质层和细胞壁之间充满的是蔗糖溶液。
（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是___________________________；将洋葱细胞放入溶液浓度大于细胞液浓度的 溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因最可能是该细胞_________。
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
具有大液泡的成熟植物细胞
①③⑤
[解析] 活的具有大液泡的成熟植物细胞才能发生质壁分离；若将洋葱细胞放入溶液浓度大于细胞液浓度的 溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因最可能是该细胞先发生了质壁分离，然后又自动复原，也可能是该细胞已死亡，也可能该细胞是根尖分生区细胞。
（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___________________。
大于、等于或小于
[解析] 根据题意和图示分析可知，图b中的细胞可能正在发生质壁分离、也可能正在发生质壁分离复原或水分子进出细胞处于动态平衡，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有小于、大于或等于三种可能。

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