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4.1被动运输学案
【预习新知】
（一）水进出细胞的原理
1.（掌握）渗透作用发生的条件：具有　　　　；半透膜两侧的溶液具有　　　　。
2．（理解）动物细胞的渗透吸水和失水
当外界溶液浓度　　　细胞内液浓度时，细胞吸水膨胀甚至破裂；
当外界溶液浓度　　　细胞内液浓度时，细胞失水皱缩；
当外界溶液浓度　　　细胞内液浓度时，水分进出处于动态平衡。
3．（记忆）植物细胞的渗透吸水和失水
①成熟植物细胞是一个渗透系统：
植物细胞的细胞壁具有　　　　性特点；由　　　　、　　　　及其之间的　　　　构成
的　　　　　起到半透膜的作用；　　　　具一定浓度，与　　　　溶液形成浓度差。
②植物细胞的渗透吸水过程：
外界溶液浓度　　　细胞液浓度时，细胞经过　　　作用吸水；
外界溶液浓度　　　细胞液浓度时，细胞经过　　　作用失水。
4．（掌握）植物细胞的质壁分离与复原的原因
由于原生质层比细胞壁的伸缩性　　，所以当外界溶液浓度　　于细胞液浓度时，植物细胞不断　　水而发生质壁分离；当外界溶液浓度　　于细胞液浓度时，质壁分离的细胞不断
　　 水而发生质壁分离复原。
（二）自由扩散和协助扩散
1.概念：物质以扩散方式进出细胞， 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称为 。
2.类型
(1)自由扩散
①概念：物质通过简单的 进出细胞。
②特点： (填“顺”或“逆”)浓度梯度； (填“需要”或“不需要”)载体；
(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例： 、脂质小分子等。
(2)协助扩散
①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。
②特点： (填“顺”或“逆”)浓度梯度； (填“需要”或“不需要”)载体；
(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例： 通过通道蛋白进出细胞。
3.影响因素
(1)被动运输的速率直接受膜内外物质 的影响。
(2)协助扩散的速率还与 的数量有关。
4.转运蛋白
(1)分类：载体蛋白和 。
(2)特点：具有 。
①载体蛋白： 容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。
②通道蛋白：只容许与自身通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子 与通道蛋白结合。
(3)实例
①水分子的运输更多的是借助细胞膜上的 以 方式进出细胞。还可以以
方式进出细胞。
②细胞膜上还存在一些无机盐离子的通道蛋白。(例如：Na＋通道、K＋通道)
【巩固训练】
1.将甲乙两个植物细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，在显微镜下连续观察，可发现( )
A.甲乙两细胞均发生质壁分离，随后均不发生质壁分离复原
B.甲乙两细胞均发生质壁分离，乙细胞随后发生质壁分离的复原
C.甲乙两细胞均发生质壁分离，随后均发生质壁分离的复原
D.甲乙两细胞均不发生质壁分离，也均不发生质壁分离的复原
2.人体中的促红细胞生成素（EPO）是由肾脏和肝脏分泌的一种激素类物质，能够促进红细胞生成。人体缺氧时，EPO生成增加，并使红细胞增生。人工合成的EPO兴奋剂能够增强机体对氧的结合、运输和供应能力，从而使肌肉更有力量、工作时间更长。下列推测错误的是( )
A.EPO能够刺激骨髓的造血功能，从而提高血液的携氧能力
B.长期违禁使用EPO兴奋剂的运动员，停药后更容易出现贫血症状
C.运动员通过高原拉练提升体能时，体内EPO合成量会增加
D.EPO可以通过提高成熟红细胞中血红蛋白的含量来提高输氧能力
3.用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间，b点时将三组实验的萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化，并计算相对体积，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验的自变量包括溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化
B.随着萝卜条体积减小的同时，萝卜细胞的原生质层逐渐与细胞壁分离
C.初始Ⅰ溶液浓度小于Ⅱ溶液，Ⅰ溶液和Ⅱ溶液中的溶质都能进入细胞
D.b点时Ⅱ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压，Ⅲ溶液中的细胞已死亡
4.在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离现象，再用清水处理后观察其质壁分离复原现象，实验结果见图。下列叙述错误的是( )
A.T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
B.各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C.T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
D.T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
5.水分子通过细胞膜的方式有如图所示的两种，下列叙述错误的是( )
A.结构a是磷脂双分子层，是生物膜的基本支架，其内部具有疏水性
B.两种方式都不消耗细胞内化学反应释放的能量，且方式2运输的速率大于方式1
C.水通道蛋白在运输水分子时，与水分子结合并且运输过程中构象不变
D.水通道蛋白能运输水分子，但不能运输钾离子、氨基酸等物质
6.新鲜叶类蔬菜表面常有残留水溶性有机农药。取同一新鲜蔬菜若干浸入蒸馏水中，每隔一定时间测定细胞液浓度，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.ab段细胞吸水导致叶肉细胞的明显体积增大
B.bc段蔬菜叶肉细胞失水会发生质壁分离现象
C.bc段曲线上升的原因是叶肉细胞吸收水溶性有机农药
D.通过长时间的浸泡蔬菜可以大大减少蔬菜农药残留量
7.在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①、②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象
B.甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的要大
C.乙→丙的变化是由于外界溶液浓度小于细胞液浓度所致
D.细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂
8.以下渗透作用和物质跨膜运输的说法正确的是( )
A.渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是物质的量浓度
B.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
C.成熟的哺乳动物红细胞放入一定浓度的外界溶液中，能发生渗透作用和质壁分离
D.成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐减弱
9.某兴趣小组用4种不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，观察质壁分离现象，统计结果见下表。推测各组蔗糖溶液浓度的大小关系是( )
组别 ① ② ③ ④
细胞总数（个） 104 103 106 105
质壁分离细胞数（个） 3 21 42 55
A.①<②<③<④ B.②<①<③<④ C.③<④<①<② D.④<③<②<①
10.图1为物质跨膜运输四种方式的示意图。人的肾小管上皮细胞重吸收水分的方式是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
参考答案
1.答案：B
解析：据表可知，③④⑤组的细胞发生不同程度的质壁分离，质壁分离的内因是细胞壁和原生质层的收缩性不同，A正确；据表可知，②组细胞未发生质壁分离，故没有失水，④组细胞发生质壁分离，失水较多，B错误；本实验中洋葱外表皮的浓度介于未发生质壁的外界溶液浓度和刚刚发生质壁分离的浓度之间，故该洋葱外表皮细胞液浓度介于a~b溶液的浓度之间，C正确；据表可知，⑤组的细胞失水量最多，故实验中所使用的蔗糖溶液浓度最高的是⑤组，D正确。
2.答案：D
解析：A、人体中的促红细胞生成素（EPO）能够促进红细胞生成，红细胞能够运输氧气，故EPO能够刺激骨髓的造血功能，从而提高血液的携氧能力，A正确；
B、EPO兴奋剂是人工合成的，它能促进红细胞生成，从而提升肌肉力量，使运动员的训练耐力和训练负荷增强，但由于负反馈机制，长期违禁使用EPO兴奋剂的运动员体内正常的EPO减少，红细胞减少，故停药后更容易出现贫血症状，B正确；
C、人体缺氧时，EPO生成增加，并使红细胞增生，高原拉练时氧气含量低，体内EPO合成量会增加，C正确；
D、EPO通过促进红细胞生成来提高输氧能力，成熟红细胞不含任何细胞器，不含核糖体，故不能合成血红蛋白，D错误。
故选D。
3.答案：C
解析：A、实验的自变量包括溶液的种类和浓度等，观测指标是萝卜条的体积变化，A正确；B、萝卜条体积减小是细胞失水所致，细胞失水过程中会发生质壁分离，B正确；C、由分析可知，初始Ⅰ溶液的浓度与Ⅱ溶液的浓度相同，Ⅰ溶液中细胞还没有放回低渗溶液内即复原，说明溶质能进入细胞，但Ⅱ溶液中细胞需要放回低渗溶液内细胞才能复原，说明其溶质不能进入细胞，C错误；D、由图可知，至b点时，Ⅱ溶液的萝卜条体积不再发生变化，说明在b点时，Ⅰ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压，否则萝卜条会继续失水；Ⅲ溶液中的细胞放入浓度溶液中，萝卜条体积无变化，说明细胞因失水过多已死亡，D正确。故选C。
4.答案：B
解析：由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。
5.答案：C
解析：A、结构a为磷脂双分子层，是细胞中生物膜的基本支架，内部是疏水的尾部，A正确；
B、方式2协助扩散，方式1为自由扩散，自由扩散和协助扩散都不消耗能量，协助扩散速率大于自由扩散速率，B正确；
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和性状相适配、大小和电荷相适宜的分子和离子通过。分子和离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合，自身构象不变，C错误；
D、水通道蛋白有特异性，能运输水分子，但不能运输钾离子、氨基酸等物质，D正确。
故选C。
6.答案：C
解析：A、ab段细胞液浓度下降，说明细胞吸水，但由于细胞壁的存在，因此细胞体积不会明显增大，A错误;
BC、bc段细胞液浓度不断升高，可能是水溶性的有机农药被吸收，未必发生质壁分离现象，B错误、C正确;
D、从细胞液浓度因吸水而下降，后又升高来看，说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收，故此类蔬菜在纯水中浸泡较长时间不能清除残留农药，D错误。
7.答案：C
解析：甲状态时，水分子仍然通过跨膜运输进出细胞，A错误；
甲→乙变化表明，细胞正在发生质壁分离，其内在的原因是：结构①所示的细胞壁的伸缩性比②所示的原生质层的伸缩性要小，B错误；
乙→丙表示细胞在发生质壁分离复原，其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水所致，C正确；
细胞发生渗透作用至丙状态，因细胞壁的支持和保护作用，一段时间后该细胞不会破裂，D错误。
8.答案：A
解析：
9.答案：A
解析：根据质壁分离细胞个数占比可知，④浓度最大，③次之，②再次，①最小，即各组蔗糖溶液浓度的大小关系是①<②<③<④，A正确，BCD错误。
10.答案：A
解析：

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