资源简介

第1节　被动运输
学习 目标 　 　 1.通过建构渗透作用和被动运输的相关模型，强化科学思维。(科学思维)　2.通过“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，掌握科学探究的一般程序。 (科学探究)　3.通过理解被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。 (科学思维)　4.关注被动运输与生产的联系，尝试解决合理灌溉等社会生产中的相关问题。 (社会责任)
任务驱动一　水进出细胞的原理
1．渗透作用
(1)概念。
水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。
(2)发生渗透作用具备的两个条件。
①具有b半透膜。
②膜两侧ac存在浓度差。
2．水进出动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)
(1)动物细胞所形成的“渗透装置”。
①半透膜：细胞膜。
②浓度差：细胞质与外界溶液之间的浓度差。
(2)现象。
①当外界溶液的浓度大于细胞质的浓度时，细胞失水皱缩。
②当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度时，细胞形态不变。
③当外界溶液的浓度小于细胞质的浓度时，细胞吸水膨胀。
3．水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例)
(1)植物细胞所形成的“渗透装置”。
①成熟的植物细胞。
②浓度差：细胞液与外界溶液之间的浓度差。
(2)现象。
①当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。
②当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，已经质壁分离的细胞发生质壁分离的复原。
4．从结构与功能观的角度分析
(1)植物细胞细胞壁的主要功能：保护和支持细胞。
(2)动物细胞吸水能涨破，植物细胞吸水过多不会涨破。
[概念辨析]
(1)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜。(×)
(2)漏斗内液面升高的原因是水分子只能通过半透膜进入漏斗内。(×)
(3)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。(×)
(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。(×)
(5)红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。(√)
根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题：
(1)漏斗管内的液面升高的原因：由于单位体积的清水中水分子数　　　　蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内由　　　　进入　　　　　　的水分子数多于由　　　　　进入　　　　的水分子数。
提示：多于　清水　蔗糖溶液　蔗糖溶液　清水
(2)漏斗管内的液面不会一直升高的原因：管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向　　　扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到　　　　，液面不再上升。
提示：外　平衡
(3)渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度　　　　　　(填“相同”或“不同”)，原因是　　　　　　　　　　　　　形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度　　　　烧杯中清水的浓度。
提示：不同　漏斗管内液面升高　高于
(4)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面　　　　(填“会”或“不会”)升高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面　　　　(填“会”或“不会”)升高，原因是_____________________。
提示：不会　纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过　不会　半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量
(5)如果将处于渗透平衡状态的长颈漏斗中用吸管吸出一部分液体，ΔH将　　　　(填“不变”“变大”或“变小”)，原因是高度差(ΔH)对半透膜的压力减小，由烧杯进入漏斗的水分子数多于由漏斗进入烧杯的水分子数，但由于漏斗中的蔗糖溶液浓度　　　　起始状态，因此ΔH　　　　。
提示：变小　低于　变小
1．渗透作用具备的两个条件
(1)具有半透膜。
(2)膜两侧溶液存在浓度差。
2．水分子的运动规律
(1)水的运输方向：从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输。
(2)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。
(3)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。
3．渗透平衡≠浓度相等
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。
1．（2025·河南开封检测）如图所示的实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图。则下列关于液面的变化及相关叙述，正确的是(　　)
A．a侧先降后升，b侧先升后降
B．a侧先升后降，b侧先降后升
C．当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等
D．当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧
解析：A　本实验中的半透膜只允许葡萄糖、水分子透过，而蔗糖分子不能透过。相同质量分数的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，由于葡萄糖的相对分子质量较小，其物质的量浓度就较大，水分子和葡萄糖都能透过半透膜，但分子小得多的水分子渗透速率要快得多。刚开始时水分子向物质的量浓度较大的葡萄糖溶液一侧渗透，所以b侧液面高于a侧液面。之后葡萄糖也逐渐透过半透膜到达a侧，使a侧浓度升高，水又反向渗透，a侧液面又高于b侧液面。因此，a侧先降后升，b侧先升后降。由于静水压的作用，当液面最终停止变化时，b侧浓度低于a侧。
2．（教材P63图4-1改编）将人体红细胞分别放入蒸馏水、0.5% NaCl溶液、0.9% NaCl溶液和10% NaCl溶液中，一段时间后，红细胞的形态变化是(　　)
A．蒸馏水中的红细胞吸水但不会涨破
B．0.9%NaCl溶液中的红细胞形态不变
C．10% NaCl溶液中的红细胞吸水涨破
D．0.5% NaCl溶液中的红细胞失水皱缩
解析：B　人体红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，在蒸馏水中，红细胞会吸水涨破，A错误；0.9% NaCl溶液(生理盐水)的渗透压与人体红细胞细胞内液相当，因此在0.9% NaCl溶液中红细胞形态不变，B正确；人体红细胞细胞内液的渗透压小于10%的NaCl溶液，大于0.5%的NaCl溶液，故红细胞在10% NaCl溶液中失水皱缩，而在0.5% NaCl溶液中会吸水膨胀，C、D错误。
[易错提醒]　渗透系统的溶液浓度
研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度：如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液，质量浓度相同，但葡萄糖溶液的物质的量浓度大，即单位体积中溶质分子的数目多。
任务驱动二　探究植物细胞的吸水和失水
1．探究程序
2．探究案例
(1)实验材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，具有中央大液泡，细胞液呈紫色，便于观察。
(2)实验流程。
(3)实验结论。
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”的假设是成立的。
[概念辨析]
(1)在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。(×)
(2)当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。(×)
(3)质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。(√)
(4)大蒜根尖分生区细胞可用于观察细胞的质壁分离与复原。(×)
1．请结合教材P64“探究·实践”，回答下列问题：
(1)选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的原因是_____________________。
提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈现紫色，易于观察实验现象
(2)本实验进行了　　次显微观察，其目的是　　　　　　　　　　　　　。
提示：3　进行前后对照，以便对照细胞处理前后的状态变化
(3)植物细胞的吸水能力与细胞液浓度的关系是　　　　　　　，质壁分离过程中细胞的吸水能力的变化是　　　　　　　　　　　　　　。
提示：细胞液浓度越大，对水的吸引力越大　细胞吸水能力逐渐增大
(4)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液，并写出实验思路：___________________________。
提示：可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间
2．(教材P74非选择题T3改编)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示：
2 min后，不同于处于2 mol·L-1的蔗糖溶液中的细胞，处于2 mol·L-1的乙二醇中的细胞自动发生了　　　　　　　　现象，发生该现象的原因是_________________。
提示：质壁分离复原　乙二醇逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度增大，细胞吸水导致质壁分离自动复原
1．质壁分离及复原现象发生的条件
(1)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度的溶液(溶质不能被植物细胞吸收)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度的溶液(溶质可被植物细胞吸收)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。
2．植物细胞发生质壁分离与复原的原因
3．“探究植物细胞的吸水和失水”实验的对照分析
该实验存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
4．质壁分离及复原现象的拓展应用
(1)判断细胞的活性。
(2)测定细胞液浓度的范围。
待测细胞在一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种蔗糖溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度。
不同植物细胞在同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小（时间越短，细胞液浓度越小）。
1．（教材P64“探究·实践”改编）某生物实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮和黑藻的成熟叶片进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述正确的是(　　)
A．黑藻成熟叶片中的叶绿体会干扰实验现象的观察
B．观察质壁分离及复原现象至少需在低倍镜下观察四次
C．洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深，吸水能力增强
D．洋葱根尖分生区细胞也可发生质壁分离及复原现象
解析：C　黑藻成熟叶片中的叶绿体的存在使原生质层呈绿色，通过观察细胞中绿色范围的大小判断细胞吸水和失水的情况，因此叶绿体有利于实验现象的观察，A错误；为观察质壁分离及复原现象，同一装片至少需在低倍镜下观察三次，即质壁分离前、质壁分离时和质壁分离复原时，B错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深，说明细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强，C正确；洋葱根尖分生区细胞不含中央大液泡，不能发生质壁分离及复原现象，D错误。
2．(2025·广东大湾区检测)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果如图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　)
A．与图甲细胞相比，图乙细胞的细胞液吸水能力较强
B．“甲→乙”变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的大
C．图丙细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层
D．图甲、乙细胞有生物活性，而图丙细胞无生物活性
解析：A　与图甲细胞相比，乙过程中细胞失水，细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，A正确；“甲→乙”变化的原因之一是结构②细胞膜在内的原生质层的伸缩性比①细胞壁的大，B错误；图丙细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层相等，C错误；细胞从甲→乙→丙状态变化，说明图甲和图乙细胞都有细胞活性，而图丙植物细胞有细胞壁不会吸水涨破，故图丙细胞也有生物活性，D错误。
任务驱动三　自由扩散和协助扩散
1．被动运输的概念
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称为被动运输。
2．被动运输的类型
(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。如氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。
(2)协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。如葡萄糖、氨基酸等。
3．膜上的两种转运蛋白比较
名称 载体蛋白 通道蛋白
图示
转运 对象 与自身结合部位相适应的分子或离子 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
特点 每次转运时都会发生自身构象的改变 转运分子不需要与通道蛋白结合
4.影响被动运输的因素
(1)膜内外物质浓度梯度的大小。
(2)某些物质运输的速率还与转运蛋白的数量有关。
(3)温度变化会影响物质运输速率。
[概念辨析]
(1)相对分子质量小的物质都可以通过自由扩散进出细胞。(×)
(2)同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。(√)
(3)温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。(√)
(4)水分子进入细胞，都是通过自由扩散方式进行的。(×)
(5)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。(×)
1．如图是科研人员通过实验得出的几种物质或离子对生物膜和人工膜(双层磷脂)的通透性。
(1)据此实验结果得出的结论是通过自由扩散的方式通过生物膜的是　　　　　　　　　　　　　　，通过生物膜需要转运蛋白协助的是　　　　　　　　　　　　　　。
提示：甘油、CO2、O2　H2O、K＋、Na＋、Cl－
(2)甘油、乙醇等分子能以自由扩散的方式进出细胞的原因是_____________。
提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层进出细胞
2．蛙的卵细胞在清水中能够保持正常的形态。科学家将构建的富含水通道蛋白的卵细胞和无水通道蛋白的卵细胞置于清水中，观察细胞的形态，结果如图所示。根据实验及结果可知，卵细胞快速吸水的主要方式是　　　　　　。
提示：协助扩散
3．如图表示人体成熟红细胞的部分结构和功能，葡萄糖进入红细胞时的运输特点是________________________。
提示：顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助
1．两种运输方式的比较
方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散 (易化扩散)
示意图
运输方向 顺浓度梯度
能量 不消耗 不消耗
举例 ①气体：O2、CO2、N2、NH3等 ②脂溶性的小分子有机物：甘油、乙醇、乙二醇、苯等 ③少部分水 ①离子：通道蛋白介导的神经细胞K＋外流、Na＋内流等 ②小分子有机物：载体蛋白介导的葡萄糖进入红细胞 ③大部分水：水通道蛋白介导
2.影响自由扩散和协助扩散的因素
方式 影响因素 影响趋势 曲线
自由 扩散 膜两侧物质的浓度差 与浓度差呈正相关
协助 扩散 ①膜两侧物质的浓度差 ②膜上转运蛋白的种类和数量 当转运蛋白达到饱和时，物质的浓度差增加，物质的运输速率也不再增加
1．(教材P66改编)下列关于被动运输的叙述，错误的是(　　)
A．O2和CO2进入细胞时均不消耗能量
B．离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合
C.甘油和乙醇进入细胞不需要转运蛋白
D．水分子只能以自由扩散的方式进出细胞
解析：D　O2和CO2通过自由扩散进入细胞，不需要消耗能量，A正确；分子或离子通过通道蛋白时，不与通道蛋白结合，B正确；甘油、乙醇等脂溶性小分子有机物通过自由扩散进出细胞，不需要转运蛋白，C正确；水分子既能通过自由扩散进出细胞，又能借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，D错误。
2．(2025·广东茂名高一检测)图中①②③表示物质出入细胞的方式，a、b为膜上的蛋白质。下列有关叙述错误的是(　　)
A．通道蛋白与运输的特定离子或分子的结合是暂时的、可分离的
B．a为载体蛋白、b为通道蛋白，②③的物质运输速率分别与a、b的数量有关
C．图中①②③代表的运输方式均为被动运输
D．在物质运输过程中，载体蛋白不会因发生空间构象的改变而失活
解析：A　图中b为通道蛋白，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；图中a为载体蛋白、b为通道蛋白，②③均为协助扩散，物质运输速率分别与a、b的数量有关，B正确；图中①表示自由扩散、②③表示协助扩散，均为被动运输，C正确；a为载体蛋白，与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质，完成转运后构象恢复原状，因此在物质运输过程中，载体蛋白不会因发生空间构象的改变而失活，D正确。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练（十二）
[基础对点练]
知识点一　渗透作用的原理与细胞的吸水和失水
1．（教材P62“问题探讨”改编）某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　)
A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2
B．渗透平衡后无水分子通过半透膜
C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快
D．向漏斗内加适量清水Δh将变小
解析：D　漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1溶液浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐减慢，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。
2．将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，一段时间后对其形态叙述正确的是(　　)
A．a组细胞水分不进出，细胞形态也不发生变化
B．c组细胞因渗透失水而发生质壁分离
C．b组细胞可能因渗透吸水而胀破
D．若向a组烧杯中加入适量蔗糖，细胞皱缩后又恢复原状
解析：C　a组中红细胞放置于浓度为0.9% 的生理盐水，浓度为0.9%的生理盐水与动物细胞内液等渗，水分进出处于动态平衡，故红细胞浸入a组溶液中保持正常形态，A错误；发生质壁分离的前提之一是具有细胞壁和原生质体，图中用的是人体红细胞，为动物细胞，无细胞壁，故不会发生质壁分离现象，B错误；动物细胞膜相当于一层半透膜，允许水分子进出，b组细胞内液浓度大于外界浸泡液浓度， 浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出，但渗入的水分多于渗出的水分，故b组细胞可能因渗透吸水而胀破，C正确； 若向a组烧杯中加入少量蔗糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞会发生失水，所以细胞会皱缩，D错误。
知识点二　探究植物细胞的吸水和失水
3．（2025·广东广州高一检测）在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。①②时刻滴加的分别是(　　)
A．均为清水
B．均为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
C．0.3 g·mL-1的蔗糖溶液、清水
D．清水、0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
解析：C　质壁分离的现象为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深。图中①处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变小，细胞发生渗透失水，因此该处细胞外液浓度大于细胞液中的浓度，即①处滴加的是0.3 g·mL-1的蔗糖溶液；②处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变大，细胞发生渗透吸水，此时细胞液浓度大于外界溶液的浓度，因此②处可能滴加的是清水，C符合题意。
知识点三　自由扩散和协助扩散
4．（2025·广东广州检测）K＋通道模式如图所示，其由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，下列关于钾离子通道的叙述，正确的是(　　)
A．K＋通过此通道蛋白时需要与其结合
B．Na＋可以通过此通道蛋白进入细胞内
C．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行
D．K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散
解析：D　K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，Na＋不可以通过此通道蛋白进入细胞内，B错误；K＋通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，C错误；借助通道蛋白进出细胞的物质扩散方式都属于协助扩散，故K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散，D正确。
[素能提升练]
5．下列有关渗透作用和细胞吸水与失水叙述，正确的是(　　)
A．原生质层是指细胞膜、液泡膜和细胞质所共同构成的一个结构，相当于半透膜
B．半透膜和生物膜对物质的选择透过性原理是相同的
C．半透膜只允许水分子通过，渗透平衡时，U形管右侧液面比左侧高。
D．植物根尖分生区能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层
解析：C　原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，A错误；半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，能否通过半透膜往往取决于分子的大小，而生物膜是选择透过性膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量的不同，因而对物质的吸收以及吸收多少具有选择性，B错误；在U形管两侧装入等质量浓度的蔗糖和葡萄糖溶液，中间隔半透膜，由于蔗糖相对分子量大于葡萄糖，因此蔗糖溶液中物质的量浓度低于葡萄糖溶液，半透膜只允许水分子通过，因此水分子会更多地进入到右侧，因此渗透到平衡时，右侧液面比左侧高，C正确；植物根尖分生区由于没有大液泡，因而其在一定浓度的蔗糖溶液中不会发生质壁分离，说明具有中央大液泡是成熟植物细胞发生质壁分离的必要条件之一，D错误。
6．（2025·广东惠州高一检测）用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡
B．图中A→B段，该植物细胞的吸水能力逐渐增强
C．图中A→C段，120 s时开始有乙二醇进入细胞内使细胞液的浓度增大
D．该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇溶液中发生质壁分离后能自动复原
解析：C　水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，液泡里面有细胞液，A正确；图中A→B段，该植物细胞逐渐失水，细胞液浓度上升，吸水能力逐渐增强，B正确；图中A→C段，120 s前开始有乙二醇进入细胞内使细胞液的浓度增大，C错误；该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇溶液中先失水后吸水，说明发生质壁分离后能自动复原，D正确。
7．科研人员培育出能在盐（碱）浓度0.6%以上的盐碱地种植的海水稻。某生物小组使用不同浓度的NaCl培养液培养该种海水稻的根尖成熟区细胞，并测定细胞液中无机盐与可溶性糖的相对浓度，结果如图所示。回答下列问题：
(1)海水稻在盐碱地中能够正常生长，依赖于细胞膜具有　　　　　　　。大多数作物很难在盐碱地上生长，主要原因是____________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若以NaCl溶液浓度为150 mmol·L-1界分低盐胁迫和高盐胁迫。在高盐胁迫下，海水稻的根尖成熟区表皮细胞可能会出现　　　　　现象，根据实验结果推测，海水稻主要通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的方法适应高盐胁迫环境。
(3)该生物小组猜测海水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度大于普通水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度，若利用质壁分离实验的方法进行判断，请写出实验设计思路：__________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞膜具有选择透过性的功能特点是海水稻在盐碱地中能够正常生长的基础。盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分，故大多数作物很难生长。(2)在高盐胁迫下，细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞可能会出现质壁分离现象。由题图可知，低盐胁迫时，无机盐相对浓度上升较快，而可溶性糖的相对浓度变化不大，高盐胁迫时，可溶性糖的相对浓度迅速上升，因此可推测海水稻通过大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度的方法来适应高盐胁迫环境。(3)实验目的为探究海水稻根尖成熟区细胞与普通水稻根尖成熟区细胞细胞液浓度的大小关系。实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离原理设计实验，因此可配制一系列浓度梯度的外界溶液，如蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种细胞在各浓度下发生质壁分离的情况。
答案：(1)选择透过性　盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分　(2)质壁分离　大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度　(3)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种水稻的根尖成熟区细胞在不同浓度下发生质壁分离的情况第2节　主动运输与胞吞、胞吐
学习 目标 　 　 1.通过模型与建模的方法，对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。(科学思维)　2.通过分析讨论主动运输与胞吞、胞吐的过程，能够对与此相关的现象作出解释或解决实际问题。(科学思维、社会责任)　3.根据物质运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。(科学探究)
任务驱动一　主动运输
1．概念
物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
2．过程
离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。
3．特点
(1)逆浓度梯度进行跨膜运输。
(2)需要载体蛋白的协助。
(3)需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
4．实例
K＋、Ca2+、Na＋等离子逆浓度梯度通过细胞膜；氨基酸、葡萄糖进入小肠上皮细胞。
5．意义
通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
[概念辨析]
(1)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(×)
(2)矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内需消耗能量。(√)
(3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等。(×)
(4)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。(×)
(5)温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。(√)
(6)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变。(×)
1．研究表明，蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6的方式相同。
(1)若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，试分析最可能的原因是______________________。
提示：该毒素可能抑制了转运Ca2+的载体蛋白的活性，而对K＋、C6H12O6的载体蛋白无影响
(2)若施加某毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影响，其原因可能是_____________________。
提示：该毒素抑制了细胞呼吸，影响了能量的供应
2．研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：
(1)ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输　　　　　　　　。
提示：需要消耗能量
(2)bc段：受　　　　　　　　的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。
提示：载体蛋白数量
1．影响主动运输的因素
(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。
(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。
2．主动运输的类型
(1)直接型：直接消耗ATP的主动运输，如上图中的转运蛋白1向细胞外转运Na＋。
(2)间接型：依赖其他主动运输建立的细胞膜两侧的离子跨膜浓度梯度提供能量进行主动运输，如上图中肾小管上皮细胞从肾小管管腔吸收葡萄糖的运输方式，利用的是转运蛋白1消耗ATP建立的细胞膜两侧的Na＋跨膜浓度梯度提供的能量。
1．(2025·广东惠州检测)物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输
B．图中膜结构一定是细胞膜
C．这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质
D．膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
解析：C　据图分析可知，该离子的运输方式需要消耗能量，需要载体蛋白的协助，属于主动运输，呼吸抑制剂处理会抑制细胞呼吸，能量产生受阻，会影响该离子的跨膜运输，A错误；题图中膜结构不一定是细胞膜，有可能是细胞器膜，B错误；膜上载体蛋白与离子结合后构象会发生改变，但这种改变是可逆的，D错误。
2．(2025·河南开封联考)主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需要ATP水解供能
B．在载体蛋白c的协助下，细胞内外的Na＋浓度趋于相同
C．肠腔中的Na＋浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖
D．机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液
解析：C　据题图分析可知，载体蛋白b转运葡萄糖的过程是从高浓度向低浓度运输的，所以不需要消耗能量，即不需要ATP水解供能，A错误；在载体蛋白c的协助下，Na＋由低浓度向高浓度运输，导致细胞外的Na＋浓度远高于细胞内的Na＋浓度，B错误；由题图可知，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞伴随着Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞，所以肠腔中的Na＋浓度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖，C正确；由题图可知，葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液，需要载体，不需要消耗能量，所以机体短暂的供氧不足，不会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液，D错误。
任务驱动二　胞吞、胞吐及物质进出细胞方式小结
1．概念
(1)胞吞：细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
提醒：通过胞吐方式运输的物质不一定都是大分子，小分子物质也可以通过胞吐的方式运出细胞，如乙酰胆碱(一种小分子)等。
2．实例
(1)胞吞：变形虫摄食、吞噬细胞吞噬细菌等。
(2)胞吐：乳腺细胞合成蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌消化酶的过程。
3．特点
(1)需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
(2)需要细胞膜上特定蛋白质的识别。
(3)依靠细胞膜的流动性。
4．细胞的物质输入和输出的基础
(1)细胞膜的功能特性——选择透过性。
(2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
(3)胞吞或胞吐过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
[概念辨析]
(1)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞。(×)
(2)需要消耗能量的运输方式都是主动运输。(×)
(3)性激素通过胞吐作用分泌到细胞外。(×)
(4)胞吞和胞吐体现了膜的结构特性——流动性。(√)
(5)胞吞、胞吐跨膜运输的物质一定是大分子物质。(×)
1．如图为变形虫的胞吞和胞吐过程示意图，据图回答：
(1)当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”的作用是_________________________。
提示：识别作用，保证细胞需要的分子才能被细胞摄入
(2)胞吞、胞吐过程的实现充分体现了生物膜的　　　　。
提示：流动性
(3)胞吞形成的囊泡，里面物质可以被　　　(细胞器)消化。
提示：溶酶体
2．分析下列曲线所代表的物质跨膜运输方式及物质运输速率的影响因素
(1)①的运输方式是　　　　， 影响物质运输速率的因素是　　　　。
提示：自由扩散　物质浓度
(2)②的运输方式是　　　　　　　　。 影响a点运输速率的因素是　　　　；b点之后运输速率不再改变的原因是____________________。
提示：协助扩散或主动运输　物质浓度　膜上转运蛋白的数量有限(主动运输还受能量限制)
(3)③的运输方式是______________________。
提示：自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
(4)④的运输方式是　　　　。a点所需能量来自无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是　　　　；c点之后运输速率不再改变的原因是　　　　　　　。
提示：主动运输　氧气浓度　膜上载体蛋白的数量有限
提醒：温度也会影响物质运输速率
3．(教材P72拓展应用T2，改编)柽柳是一种泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。
实验材料：柽柳幼苗若干；适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。
(1)实验步骤：
①_____________________________________________。
②甲组柽柳幼苗的培养液中，加入一定量的　　　　　　　　，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的　　　　，在适宜的条件下培养。
③分别测定______________________________________，并　　　　。
提示：①将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液中　②细胞呼吸抑制剂　蒸馏水　③两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K＋的速率　进行比较
(2)结果预测：
①若_______________________________________________，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输。
②若______________________________，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
提示：①两组植株对Ca2+和K＋的吸收速率相同　②甲组植株对Ca2+和K＋的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2+和K＋的吸收速率
1．“三看法”判断物质跨膜运输的方式
2．物质进出细胞方式的总结
不同物质进出细胞有不同的运输方式，这与物质的分子特性、大小、浓度，特别是细胞膜上转运蛋白的种类和数量等有关。体现了细胞膜在功能上具有选择透过性的特点。例如，主动运输可以逆浓度梯度进行，完成被动运输不能完成的运输任务。胞吞、胞吐可以一次性吸收或释放大量大分子物质，或者完成吞噬细菌、病毒等复杂的生命活动。这些运输过程都依赖于细胞膜的结构，细胞通过被动运输、主动运输、胞吞、胞吐有选择地吸收或排出物质以维持细胞的正常代谢活动。
1．(教材P71图4-8改编)吞噬细胞对外来异物如病原体有吞噬和消化的功能，是机体重要防御机制之一。 如图为吞噬细胞吞噬病原体并处理的过程，下列相关叙述正确的是(　　)
A．①过程利用了细胞膜的选择透过性
B．②过程为胞吐，该过程不消耗能量
C．②过程有时也运输小分子物质
D．①②过程需要细胞膜上转运蛋白协助
解析：C　①过程为吞噬细胞吞噬病原体，①过程为胞吞，利用了细胞膜具有一定的流动性的特点，A错误；②过程为病原体在吞噬细胞内被处理后，排出细胞的过程，故②过程为胞吐，该过程需要消耗能量，B错误；胞吐有时也运输小分子物质，如神经递质(氨基酸类、多巴胺、乙酰胆碱)的释放，C正确；胞吞和胞吐过程仅需膜上蛋白质参与信息识别，不需要细胞膜上转运蛋白的参与，D错误。
2．(2025·福建宁德高一检测)如图①～④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是(　　)
A．O2和甘油通过图①方式运输
B．相对分子质量小的物质或离子都可以通过②进入细胞内
C．动物一氧化碳中毒不会对③方式造成影响
D．图④中细胞摄入物质需消耗ATP
解析：D　O2和甘油进入细胞的方式是②自由扩散，A错误；离子进入细胞是通过③主动运输或①协助扩散，不能通过②自由扩散，B错误；③是主动运输，需要消耗能量，而一氧化碳中毒影响能量供应，所以会影响③主动运输，C错误；图④中细胞摄入物质的方式是胞吞作用，需要消耗ATP，D正确。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练（十三）
[基础对点练]
知识点一　主动运输
1．如图是植物根系从土壤中吸收某矿质离子的过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成
B．该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内
C．松土不影响根细胞吸收该矿质离子的速率
D．根细胞吸收该矿质离子的过程需要转运蛋白的协助
解析：C　植物细胞壁对于维持植物形态具有重要作用，植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，A正确；该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内，该过程需要载体蛋白的协助，也需要能量，B、D正确；松土可以提高土壤中氧气含量，利于细胞有氧呼吸，增加能量供应，提高根细胞吸收该矿质离子的速率，C错误。
2．如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要因素分别是(　　)
A．载体蛋白数量、氧浓度
B．氧浓度、载体蛋白数量
C．载体蛋白数量、离子浓度
D．氧浓度、离子浓度
解析：B　无机盐离子K＋和的吸收是主动运输，与载体蛋白和能量有关，据题图可知，A、B两点在同一曲线(吸收)上，载体蛋白数量相同，因变量是氧浓度，A点大于B点，A点有氧呼吸较强，提供能量较多，则主动运输吸收的较多；而B、C两点对应的氧浓度一样，说明有氧呼吸提供的能量一样，不同的是B所在的曲线载体蛋白数量多于C所在曲线K＋载体蛋白数量，B符合题意。
3．(2025·河南许昌检测)如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的运输方式。下列叙述正确的是(　　)
A．a物质可能是氧气，运输方式为自由扩散
B．a物质可能是水，运输方式只有这一种
C．b物质的运输速率完全取决于载体数量的多少
D．b物质的运输方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同
解析：A　自由扩散的对象是氧气等气体、水、脂溶性小分子等，A正确；a物质可能是水，运输方式有自由扩散和协助扩散，B错误；b物质的运输速率不仅取决于载体数量的多少，还与能量多少有关，C错误；b物质的运输方式为主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，D错误。
知识点二　胞吞与胞吐
4．如图是人体内某物质进入细胞的过程，其部分进入过程为接触→凹陷→包围→分离。下列叙述错误的是(　　)
A．吞噬细胞以此方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞
B．大分子物质或者颗粒性物质通过此方式进入细胞
C．此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性
D．此过程不需要细胞提供能量
解析：D　吞噬细胞以胞吞方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞，A正确；大分子物质或者颗粒性物质通过胞吞方式进入细胞，B正确；此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性特点，C正确；胞吞过程需要消耗能量，D错误。
5．细胞膜蛋白稳态失衡会引起一系列严重疾病，细胞表面膜蛋白稳态主要通过胞吞、胞吐两种方式调节。下列有关胞吞和胞吐的说法，错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐不需要转运蛋白的协助
B．胞吞和胞吐的过程体现了生物膜的流动性
C．生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞不需要膜上蛋白质的参与
D．胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸所释放的能量
解析：C　胞吞和胞吐是通过膜的融合来实现物质运输的，不需要转运蛋白的协助，A正确；胞吞过程中细胞膜内陷形成囊泡，胞吐过程中囊泡与细胞膜融合将物质排出，这些过程都体现了生物膜的流动性，B正确；生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞时，可能需要膜上蛋白质（如受体蛋白）参与识别或介导过程，C错误；胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸产生的能量(ATP)，D正确。
6．（教材P72“与社会的联系”改编）在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。下列叙述错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜的流动性
B．胞吞和胞吐需要膜上蛋白质的参与
C．痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖其溶酶体内的水解酶
D．痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要消耗能量
解析：D　胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；胞吞和胞吐需要与膜上蛋白质结合，需要蛋白质参与，B正确；痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖自身溶酶体内的水解酶将其分解成小分子，C正确；痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，D错误。
[素能提升练]
7．（2025·江苏连云港检测）胞吞包括吞噬、胞饮和受体介导的胞吞三种（如图所示）类型，下列说法错误的是(　　)
A．胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流
B．三种类型胞吞中小泡的形成依赖于细胞骨架并体现了细胞膜的选择透过性
C．三种类型胞吞都需要消耗能量，且受体介导的胞吞专一性最强
D．胆固醇受体蛋白缺陷会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症
解析：B　由题图可知，大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，胞吞的吞噬可以从外界获取食物，故胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流，A正确；由题图示可知，三种类型胞吞中小泡的形成，以细胞膜的流动性为基础，但不能体现细胞膜的选择透过性，B错误；胞吞过程需要消耗细胞内的ATP，且受体具有特异性，故受体介导的胞吞专一性最强，C正确；胆固醇受体蛋白缺陷，则无法进行受体介导的胞吞过程，会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症，D正确。
8．主动运输的能量除来自ATP外，还可依赖浓度差提供能量。某动物细胞Na＋浓度外高内低、K＋浓度外低内高的状态是由细胞膜上的钠钾泵维持的，载体蛋白甲依赖于细胞膜两侧的Na＋浓度差完成葡萄糖的运输，过程如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．动物CO中毒会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率
B．图中C6H12O6和K＋的跨膜运输为主动运输
C．图中Na＋出入该细胞的方式均为主动运输
D．图中载体蛋白和钠钾泵具有专一性
解析：C　动物CO中毒会减少身体氧气来源，因此细胞有氧呼吸降低，提供的ATP减少，所以会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率，A正确；题图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式都是由低浓度向高浓度转运，依靠细胞膜两侧的Na＋浓度差和ATP提供能量，属于主动运输，B正确；载体蛋白甲将Na＋顺浓度梯度运入细胞，所以其运输方式是协助扩散，C错误；载体蛋白和钠钾泵具有专一性，D正确。
9．（教材P70“与社会的联系”改编）囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白（CFTR蛋白）的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。请据图分析，回答下列问题：
(1)水分子进出细胞除图中所示的方式外，还可以通过　　　　方式进出细胞，这两种方式的不同点是_______________________________________
___________________________________________________________。
(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的　　　　发生变化，从而将它所结合的氯离子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。在此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与　　　　　　　　相适应。
(3)据图分析：囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子通过的　　　　方式转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度　　　　（填“加快”或“减慢”），支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
解析：(1)图中水分子是顺浓度梯度进行的，不需要转运蛋白和能量，属于自由扩散，除此之外，水分子还可通过转运蛋白以协助扩散的方式进出细胞；这两种方式的不同点是自由扩散不需要转运蛋白协助（或协助扩散需要转运蛋白协助）。(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内ATP水解释放的能量推动下，CFTR蛋白的空间结构（或构象、空间构象）发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应。(3)据图分析，囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子主动运输（逆浓度梯度运输，需要消耗能量）至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
答案：(1)协助扩散（或易化扩散）　自由扩散不需要转运蛋白协助（或协助扩散需要转运蛋白协助）　(2)空间结构（或构象、空间构象）　CFTR蛋白的结合部位　(3)主动运输　减慢课时规范训练（十二）
[基础对点练]
知识点一　渗透作用的原理与细胞的吸水和失水
1．（教材P62“问题探讨”改编）某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　)
A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2
B．渗透平衡后无水分子通过半透膜
C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快
D．向漏斗内加适量清水Δh将变小
解析：D　漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1溶液浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐减慢，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。
2．将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，一段时间后对其形态叙述正确的是(　　)
A．a组细胞水分不进出，细胞形态也不发生变化
B．c组细胞因渗透失水而发生质壁分离
C．b组细胞可能因渗透吸水而胀破
D．若向a组烧杯中加入适量蔗糖，细胞皱缩后又恢复原状
解析：C　a组中红细胞放置于浓度为0.9% 的生理盐水，浓度为0.9%的生理盐水与动物细胞内液等渗，水分进出处于动态平衡，故红细胞浸入a组溶液中保持正常形态，A错误；发生质壁分离的前提之一是具有细胞壁和原生质体，图中用的是人体红细胞，为动物细胞，无细胞壁，故不会发生质壁分离现象，B错误；动物细胞膜相当于一层半透膜，允许水分子进出，b组细胞内液浓度大于外界浸泡液浓度， 浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出，但渗入的水分多于渗出的水分，故b组细胞可能因渗透吸水而胀破，C正确； 若向a组烧杯中加入少量蔗糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞会发生失水，所以细胞会皱缩，D错误。
知识点二　探究植物细胞的吸水和失水
3．（2025·广东广州高一检测）在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。①②时刻滴加的分别是(　　)
A．均为清水
B．均为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
C．0.3 g·mL-1的蔗糖溶液、清水
D．清水、0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
解析：C　质壁分离的现象为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深。图中①处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变小，细胞发生渗透失水，因此该处细胞外液浓度大于细胞液中的浓度，即①处滴加的是0.3 g·mL-1的蔗糖溶液；②处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变大，细胞发生渗透吸水，此时细胞液浓度大于外界溶液的浓度，因此②处可能滴加的是清水，C符合题意。
知识点三　自由扩散和协助扩散
4．（2025·广东广州检测）K＋通道模式如图所示，其由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，下列关于钾离子通道的叙述，正确的是(　　)
A．K＋通过此通道蛋白时需要与其结合
B．Na＋可以通过此通道蛋白进入细胞内
C．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行
D．K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散
解析：D　K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，Na＋不可以通过此通道蛋白进入细胞内，B错误；K＋通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，C错误；借助通道蛋白进出细胞的物质扩散方式都属于协助扩散，故K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散，D正确。
[素能提升练]
5．下列有关渗透作用和细胞吸水与失水叙述，正确的是(　　)
A．原生质层是指细胞膜、液泡膜和细胞质所共同构成的一个结构，相当于半透膜
B．半透膜和生物膜对物质的选择透过性原理是相同的
C．半透膜只允许水分子通过，渗透平衡时，U形管右侧液面比左侧高。
D．植物根尖分生区能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层
解析：C　原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，A错误；半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，能否通过半透膜往往取决于分子的大小，而生物膜是选择透过性膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量的不同，因而对物质的吸收以及吸收多少具有选择性，B错误；在U形管两侧装入等质量浓度的蔗糖和葡萄糖溶液，中间隔半透膜，由于蔗糖相对分子量大于葡萄糖，因此蔗糖溶液中物质的量浓度低于葡萄糖溶液，半透膜只允许水分子通过，因此水分子会更多地进入到右侧，因此渗透到平衡时，右侧液面比左侧高，C正确；植物根尖分生区由于没有大液泡，因而其在一定浓度的蔗糖溶液中不会发生质壁分离，说明具有中央大液泡是成熟植物细胞发生质壁分离的必要条件之一，D错误。
6．（2025·广东惠州高一检测）用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡
B．图中A→B段，该植物细胞的吸水能力逐渐增强
C．图中A→C段，120 s时开始有乙二醇进入细胞内使细胞液的浓度增大
D．该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇溶液中发生质壁分离后能自动复原
解析：C　水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，液泡里面有细胞液，A正确；图中A→B段，该植物细胞逐渐失水，细胞液浓度上升，吸水能力逐渐增强，B正确；图中A→C段，120 s前开始有乙二醇进入细胞内使细胞液的浓度增大，C错误；该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇溶液中先失水后吸水，说明发生质壁分离后能自动复原，D正确。
7．科研人员培育出能在盐（碱）浓度0.6%以上的盐碱地种植的海水稻。某生物小组使用不同浓度的NaCl培养液培养该种海水稻的根尖成熟区细胞，并测定细胞液中无机盐与可溶性糖的相对浓度，结果如图所示。回答下列问题：
(1)海水稻在盐碱地中能够正常生长，依赖于细胞膜具有　　　　　　　。大多数作物很难在盐碱地上生长，主要原因是____________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若以NaCl溶液浓度为150 mmol·L-1界分低盐胁迫和高盐胁迫。在高盐胁迫下，海水稻的根尖成熟区表皮细胞可能会出现　　　　　现象，根据实验结果推测，海水稻主要通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的方法适应高盐胁迫环境。
(3)该生物小组猜测海水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度大于普通水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度，若利用质壁分离实验的方法进行判断，请写出实验设计思路：__________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞膜具有选择透过性的功能特点是海水稻在盐碱地中能够正常生长的基础。盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分，故大多数作物很难生长。(2)在高盐胁迫下，细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞可能会出现质壁分离现象。由题图可知，低盐胁迫时，无机盐相对浓度上升较快，而可溶性糖的相对浓度变化不大，高盐胁迫时，可溶性糖的相对浓度迅速上升，因此可推测海水稻通过大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度的方法来适应高盐胁迫环境。(3)实验目的为探究海水稻根尖成熟区细胞与普通水稻根尖成熟区细胞细胞液浓度的大小关系。实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离原理设计实验，因此可配制一系列浓度梯度的外界溶液，如蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种细胞在各浓度下发生质壁分离的情况。
答案：(1)选择透过性　盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分　(2)质壁分离　大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度　(3)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种水稻的根尖成熟区细胞在不同浓度下发生质壁分离的情况课时规范训练（十三）
[基础对点练]
知识点一　主动运输
1．如图是植物根系从土壤中吸收某矿质离子的过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成
B．该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内
C．松土不影响根细胞吸收该矿质离子的速率
D．根细胞吸收该矿质离子的过程需要转运蛋白的协助
解析：C　植物细胞壁对于维持植物形态具有重要作用，植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，A正确；该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内，该过程需要载体蛋白的协助，也需要能量，B、D正确；松土可以提高土壤中氧气含量，利于细胞有氧呼吸，增加能量供应，提高根细胞吸收该矿质离子的速率，C错误。
2．如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要因素分别是(　　)
A．载体蛋白数量、氧浓度
B．氧浓度、载体蛋白数量
C．载体蛋白数量、离子浓度
D．氧浓度、离子浓度
解析：B　无机盐离子K＋和的吸收是主动运输，与载体蛋白和能量有关，据题图可知，A、B两点在同一曲线(吸收)上，载体蛋白数量相同，因变量是氧浓度，A点大于B点，A点有氧呼吸较强，提供能量较多，则主动运输吸收的较多；而B、C两点对应的氧浓度一样，说明有氧呼吸提供的能量一样，不同的是B所在的曲线载体蛋白数量多于C所在曲线K＋载体蛋白数量，B符合题意。
3．(2025·河南许昌检测)如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的运输方式。下列叙述正确的是(　　)
A．a物质可能是氧气，运输方式为自由扩散
B．a物质可能是水，运输方式只有这一种
C．b物质的运输速率完全取决于载体数量的多少
D．b物质的运输方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同
解析：A　自由扩散的对象是氧气等气体、水、脂溶性小分子等，A正确；a物质可能是水，运输方式有自由扩散和协助扩散，B错误；b物质的运输速率不仅取决于载体数量的多少，还与能量多少有关，C错误；b物质的运输方式为主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，D错误。
知识点二　胞吞与胞吐
4．如图是人体内某物质进入细胞的过程，其部分进入过程为接触→凹陷→包围→分离。下列叙述错误的是(　　)
A．吞噬细胞以此方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞
B．大分子物质或者颗粒性物质通过此方式进入细胞
C．此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性
D．此过程不需要细胞提供能量
解析：D　吞噬细胞以胞吞方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞，A正确；大分子物质或者颗粒性物质通过胞吞方式进入细胞，B正确；此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性特点，C正确；胞吞过程需要消耗能量，D错误。
5．细胞膜蛋白稳态失衡会引起一系列严重疾病，细胞表面膜蛋白稳态主要通过胞吞、胞吐两种方式调节。下列有关胞吞和胞吐的说法，错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐不需要转运蛋白的协助
B．胞吞和胞吐的过程体现了生物膜的流动性
C．生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞不需要膜上蛋白质的参与
D．胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸所释放的能量
解析：C　胞吞和胞吐是通过膜的融合来实现物质运输的，不需要转运蛋白的协助，A正确；胞吞过程中细胞膜内陷形成囊泡，胞吐过程中囊泡与细胞膜融合将物质排出，这些过程都体现了生物膜的流动性，B正确；生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞时，可能需要膜上蛋白质（如受体蛋白）参与识别或介导过程，C错误；胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸产生的能量(ATP)，D正确。
6．（教材P72“与社会的联系”改编）在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。下列叙述错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜的流动性
B．胞吞和胞吐需要膜上蛋白质的参与
C．痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖其溶酶体内的水解酶
D．痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要消耗能量
解析：D　胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；胞吞和胞吐需要与膜上蛋白质结合，需要蛋白质参与，B正确；痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖自身溶酶体内的水解酶将其分解成小分子，C正确；痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，D错误。
[素能提升练]
7．（2025·江苏连云港检测）胞吞包括吞噬、胞饮和受体介导的胞吞三种（如图所示）类型，下列说法错误的是(　　)
A．胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流
B．三种类型胞吞中小泡的形成依赖于细胞骨架并体现了细胞膜的选择透过性
C．三种类型胞吞都需要消耗能量，且受体介导的胞吞专一性最强
D．胆固醇受体蛋白缺陷会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症
解析：B　由题图可知，大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，胞吞的吞噬可以从外界获取食物，故胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流，A正确；由题图示可知，三种类型胞吞中小泡的形成，以细胞膜的流动性为基础，但不能体现细胞膜的选择透过性，B错误；胞吞过程需要消耗细胞内的ATP，且受体具有特异性，故受体介导的胞吞专一性最强，C正确；胆固醇受体蛋白缺陷，则无法进行受体介导的胞吞过程，会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症，D正确。
8．主动运输的能量除来自ATP外，还可依赖浓度差提供能量。某动物细胞Na＋浓度外高内低、K＋浓度外低内高的状态是由细胞膜上的钠钾泵维持的，载体蛋白甲依赖于细胞膜两侧的Na＋浓度差完成葡萄糖的运输，过程如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．动物CO中毒会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率
B．图中C6H12O6和K＋的跨膜运输为主动运输
C．图中Na＋出入该细胞的方式均为主动运输
D．图中载体蛋白和钠钾泵具有专一性
解析：C　动物CO中毒会减少身体氧气来源，因此细胞有氧呼吸降低，提供的ATP减少，所以会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率，A正确；题图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式都是由低浓度向高浓度转运，依靠细胞膜两侧的Na＋浓度差和ATP提供能量，属于主动运输，B正确；载体蛋白甲将Na＋顺浓度梯度运入细胞，所以其运输方式是协助扩散，C错误；载体蛋白和钠钾泵具有专一性，D正确。
9．（教材P70“与社会的联系”改编）囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白（CFTR蛋白）的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。请据图分析，回答下列问题：
(1)水分子进出细胞除图中所示的方式外，还可以通过　　　　方式进出细胞，这两种方式的不同点是_______________________________________
___________________________________________________________。
(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的　　　　发生变化，从而将它所结合的氯离子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。在此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与　　　　　　　　相适应。
(3)据图分析：囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子通过的　　　　方式转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度　　　　（填“加快”或“减慢”），支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
解析：(1)图中水分子是顺浓度梯度进行的，不需要转运蛋白和能量，属于自由扩散，除此之外，水分子还可通过转运蛋白以协助扩散的方式进出细胞；这两种方式的不同点是自由扩散不需要转运蛋白协助（或协助扩散需要转运蛋白协助）。(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内ATP水解释放的能量推动下，CFTR蛋白的空间结构（或构象、空间构象）发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应。(3)据图分析，囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子主动运输（逆浓度梯度运输，需要消耗能量）至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
答案：(1)协助扩散（或易化扩散）　自由扩散不需要转运蛋白协助（或协助扩散需要转运蛋白协助）　(2)空间结构（或构象、空间构象）　CFTR蛋白的结合部位　(3)主动运输　减慢(共72张PPT)
第1节　被动运输
第4章　细胞的物质输入和输出
1.通过建构渗透作用和被动运输的相关模型，强化科学思维。(科学思维)　2.通过“探究植物细胞的吸水和失水”的实验，掌握科学探究的一般程序。 (科学探究)　3.通过理解被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。 (科学思维)　4.关注被动运输与生产的联系，尝试解决合理灌溉等社会生产中的相关问题。 (社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一　
2
任务驱动二　
4
课时规范训练
栏
目
导
引
3
任务驱动三　
1．渗透作用
(1)概念。
水分子(或其他溶剂分子)通过_________的扩散，称为渗透作用。
(2)发生渗透作用具备的两个条件。
①具有b_________。
②膜两侧ac存在_________。
任务驱动一　
水进出细胞的原理
半透膜
半透膜
浓度差
2．水进出动物细胞(以哺乳动物红细胞为例)
(1)动物细胞所形成的“渗透装置”。
①半透膜：_________。
②浓度差：细胞质与__________________的浓度差。
(2)现象。
①当外界溶液的浓度______细胞质的浓度时，细胞失水皱缩。
②当外界溶液的浓度______细胞质的浓度时，细胞形态不变。
③当外界溶液的浓度______细胞质的浓度时，细胞吸水膨胀。
细胞膜
外界溶液之间
大于
等于
小于
3．水进出植物细胞(以成熟植物细胞为例)
(1)植物细胞所形成的“渗透装置”。
①成熟的植物细胞。
②浓度差：_________与____________之间的浓度差。
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞液
细胞液
外界溶液
(2)现象。
①当外界溶液浓度______细胞液浓度时，发生___________现象。
②当外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞吸水，已经质壁分离的细胞发生____________的复原。
4．从结构与功能观的角度分析
(1)植物细胞细胞壁的主要功能：_____________________。
(2)动物细胞吸水能涨破，植物细胞吸水过多______涨破。
大于
质壁分离
小于
质壁分离
保护和支持细胞
不会
[概念辨析]
(1)液面高度不再变化时，即达到渗透平衡状态，此时水分子不再进出半透膜。( )
(2)漏斗内液面升高的原因是水分子只能通过半透膜进入漏斗内。( )
(3)动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。( )
(4)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )
(5)红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。( )
×
×
×
×
√
根据教材P62“问题探讨”中的渗透现象示意图，回答下列问题：
(1)漏斗管内的液面升高的原因：由于单位体积的清水中水分子数____________蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内由____________进入__________________的水分子数多于由_______________进入____________的水分子数。
提示：多于　清水　蔗糖溶液　
蔗糖溶液　清水
(2)漏斗管内的液面不会一直升高的原因：管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向_________扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到____________，液面不再上升。
提示：外　平衡
(3)渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度__________________(填“相同”或“不同”)，原因是_______________________________________形成的静水压会阻止水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度____________烧杯中清水的浓度。
提示：不同　漏斗管内
液面升高　高于
(4)如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面____________(填“会”或“不会”)升高，原因是________________________________。如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面______(填“会”或“不会”)升高，原因是_____________________。
提示：不会　纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过　不会　半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量
(5)如果将处于渗透平衡状态的长颈漏斗中用吸管吸出一部分液体，ΔH将____________(填“不变”“变大”或“变小”)，原因是高度差(ΔH)对半透膜的压力减小，由烧杯进入漏斗的水分子数多于由漏斗进入烧杯的水分子数，但由于漏斗中的蔗糖溶液浓度____________起始状态，因此ΔH____________。
提示：变小　低于　变小
1．渗透作用具备的两个条件
(1)具有半透膜。
(2)膜两侧溶液存在浓度差。
2．水分子的运动规律
(1)水的运输方向：从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输。
(2)半透膜两侧的水分子进行双向运动，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。
(3)当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。
3．渗透平衡≠浓度相等
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。渗透平衡后，溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然，即液面高的一侧溶液浓度也高)；浓度差越大，液面高度差也越大。
1．(2025·河南开封检测)如图所示的实验装置中，半透膜只允许水分子和单糖分子透过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图。则下列关于液面的变化及相关叙述，正确的是(　　)
A．a侧先降后升，b侧先升后降
B．a侧先升后降，b侧先降后升
C．当液面最终停止变化时，半透膜两侧溶液浓度相等
D．当液面最终停止变化时，b侧浓度高于a侧
A
解析：A　本实验中的半透膜只允许葡萄糖、水分子透过，而蔗糖分子不能透过。相同质量分数的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，由于葡萄糖的相对分子质量较小，其物质的量浓度就较大，水分子和葡萄糖都能透过半透膜，但分子小得多的水分子渗透速率要快得多。刚开始时水分子向物质的量浓度较大的葡萄糖溶液一侧渗透，所以b侧液面高于a侧液面。之后葡萄糖也逐渐透过半透膜到达a侧，使a侧浓度升高，水又反向渗透，a侧液面又高于b侧液面。因此，a侧先降后升，b侧先升
后降。由于静水压的作用，当液面最终停止变化时，
b侧浓度低于a侧。
2．(教材P63图4-1改编)将人体红细胞分别放入蒸馏水、0.5% NaCl溶液、0.9% NaCl溶液和10% NaCl溶液中，一段时间后，红细胞的形态变化是
(　　)
A．蒸馏水中的红细胞吸水但不会涨破
B．0.9%NaCl溶液中的红细胞形态不变
C．10% NaCl溶液中的红细胞吸水涨破
D．0.5% NaCl溶液中的红细胞失水皱缩
B
解析：B　人体红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，在蒸馏水中，红细胞会吸水涨破，A错误；0.9% NaCl溶液(生理盐水)的渗透压与人体红细胞细胞内液相当，因此在0.9% NaCl溶液中红细胞形态不变，B正确；人体红细胞细胞内液的渗透压小于10%的NaCl溶液，大于0.5%的NaCl溶液，故红细胞在10% NaCl溶液中失水皱缩，而在0.5% NaCl溶液中会吸水膨胀，C、D错误。
[易错提醒]　渗透系统的溶液浓度
研究渗透作用时溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度：如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液，质量浓度相同，但葡萄糖溶液的物质的量浓度大，即单位体积中溶质分子的数目多。
1．探究程序
任务驱动二
探究植物细胞的吸水和失水
缩小
失水皱缩
变大
吸水膨胀
2．探究案例
(1)实验材料：紫色洋葱鳞片叶_______细胞，具有______________，细胞液呈______，便于观察。
外表皮
中央大液泡
紫色
(2)实验流程。
细胞壁
变小
变深
分离
变大
紧贴
(3)实验结论。
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”的假设是成立的。
[概念辨析]
(1)在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。( )
(2)当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。( )
(3)质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。( )
(4)大蒜根尖分生区细胞可用于观察细胞的质壁分离与复原。( )
×
×
√
×
1．请结合教材P64“探究·实践”，回答下列问题：
(1)选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料的原因是_____________________。
提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈现紫色，易于观察实验现象
(2)本实验进行了______次显微观察，其目的是_______________________________________。
提示：3　进行前后对照，以便对照细胞处理前后的状态变化
(3)植物细胞的吸水能力与细胞液浓度的关系是_____________________，质壁分离过程中细胞的吸水能力的变化是________________。
提示：细胞液浓度越大，对水的吸引力越大　细胞吸水能力逐渐增大
(4)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液，并写出实验思路：_______________。
提示：可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间
2．(教材P74非选择题T3改编)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示：
2 min后，不同于处于2 mol·L-1的蔗糖溶液中的细胞，处于2 mol·L-1的乙二醇中的细胞自动发生了________________________现象，发生该现象的原因是_________________。
提示：质壁分离复原　乙二醇逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度增大，细胞吸水导致质壁分离自动复原
1．质壁分离及复原现象发生的条件
(1)从细胞角度分析。
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析。
①在一定浓度的溶液(溶质不能被植物细胞吸收)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度的溶液(溶质可被植物细胞吸收)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。
2．植物细胞发生质壁分离与复原的原因
3．“探究植物细胞的吸水和失水”实验的对照分析
该实验存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
4．质壁分离及复原现象的拓展应用
(1)判断细胞的活性。
(2)测定细胞液浓度的范围。
待测细胞在一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种蔗糖溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度。
不同植物细胞在同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。
1．(教材P64“探究·实践”改编)某生物实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮和黑藻的成熟叶片进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列叙述正确的是(　　)
A．黑藻成熟叶片中的叶绿体会干扰实验现象的观察
B．观察质壁分离及复原现象至少需在低倍镜下观察四次
C．洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深，吸水能力增强
D．洋葱根尖分生区细胞也可发生质壁分离及复原现象
C
解析：C　黑藻成熟叶片中的叶绿体的存在使原生质层呈绿色，通过观察细胞中绿色范围的大小判断细胞吸水和失水的情况，因此叶绿体有利于实验现象的观察，A错误；为观察质壁分离及复原现象，同一装片至少需在低倍镜下观察三次，即质壁分离前、质壁分离时和质壁分离复原时，B错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞紫色加深，说明细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强，C正确；洋葱根尖分生区细胞不含中央大液泡，不能发生质壁分离及复原现象，D错误。
2．(2025·广东大湾区检测)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果如图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　)
A．与图甲细胞相比，图乙细胞的细胞液吸水能力较强
B．“甲→乙”变化的原因之一是结构①的伸缩性比②的大
C．图丙细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层
D．图甲、乙细胞有生物活性，而图
丙细胞无生物活性
A
解析：A　与图甲细胞相比，乙过程中细胞失水，细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，A正确；“甲→乙”变化的原因之一是结构②细胞膜在内的原生质层的伸缩性比①细胞壁的大，B错误；图丙细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层相等，C错误；细胞从甲→乙→丙状态变化，说明图甲和图乙细胞都有细胞活性，而图丙植物细胞有细胞壁不会吸水涨破，故图丙细胞也有生物活性，D错误。
1．被动运输的概念
物质以____________进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
2．被动运输的类型
(1)____________：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。如氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等。
(2)____________借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式。如葡萄糖、氨基酸等。
任务驱动三
自由扩散和协助扩散
扩散方式
能量
自由扩散
协助扩散
3．膜上的两种转运蛋白比较
名称 载体蛋白 通道蛋白
图示
转运 对象 与自身______部位相适应的分子或离子 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
特点 每次转运时都会发生自身______的改变 转运分子不需要与通道蛋白______
结合
构象
结合
4.影响被动运输的因素
(1)膜内外__________________的大小。
(2)某些物质运输的速率还与____________的数量有关。
(3)______变化会影响物质运输速率。
物质浓度梯度
转运蛋白
温度
[概念辨析]
(1)相对分子质量小的物质都可以通过自由扩散进出细胞。( )
(2)同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。( )
(3)温度变化会影响分子通过细胞膜的速率。( )
(4)水分子进入细胞，都是通过自由扩散方式进行的。( )
(5)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。
( )
×
√
√
×
×
1．如图是科研人员通过实验得出的几种物质或离子对生物膜和人工膜(双层磷脂)的通透性。
(1)据此实验结果得出的结论是通过自由扩散的方式通过生物膜的是________________________，通过生物膜需要转运蛋白协助的是____________。
提示：甘油、CO2、O2　H2O、K＋、Na＋、Cl－
(2)甘油、乙醇等分子能以自由扩散的方式进出细胞的原因是_____________。
提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物
质，与磷脂分子有较强的亲和力，
容易通过磷脂双分子层进出细胞
2．蛙的卵细胞在清水中能够保持正常的形态。科学家将构建的富含水通道蛋白的卵细胞和无水通道蛋白的卵细胞置于清水中，观察细胞的形态，结果如图所示。根据实验及结果可知，卵细胞快速吸水的主要方式是__________________。
提示：协助扩散
3．如图表示人体成熟红细胞的部分结构和功能，葡萄糖进入红细胞时的运输特点是________________________。
提示：顺浓度梯度运输、不消耗能量、需要载体蛋白的协助
1．两种运输方式的比较
方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散(易化扩散)
示意图
方式 自由扩散(简单扩散) 协助扩散
(易化扩散)
运输方向 顺浓度梯度
能量 不消耗 不消耗
举例 ①气体：O2、CO2、N2、NH3等 ②脂溶性的小分子有机物：甘油、乙醇、乙二醇、苯等 ③少部分水 ①离子：通道蛋白介导的神经细胞K＋外流、Na＋内流等
②小分子有机物：载体蛋白介导的葡萄糖进入红细胞
③大部分水：水通道蛋白介导
2.影响自由扩散和协助扩散的因素
方式 影响因素 影响趋势 曲线
自由 扩散 膜两侧物质的浓度差 与浓度差呈正相关
协助 扩散 ①膜两侧物质的浓度差 ②膜上转运蛋白的种类和数量 当转运蛋白达到饱和时，物质的浓度差增加，物质的运输速率也不再增加
1．(教材P66改编)下列关于被动运输的叙述，错误的是(　　)
A．O2和CO2进入细胞时均不消耗能量
B．离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合
C.甘油和乙醇进入细胞不需要转运蛋白
D．水分子只能以自由扩散的方式进出细胞
解析：D　O2和CO2通过自由扩散进入细胞，不需要消耗能量，A正确；分子或离子通过通道蛋白时，不与通道蛋白结合，B正确；甘油、乙醇等脂溶性小分子有机物通过自由扩散进出细胞，不需要转运蛋白，C正确；水分子既能通过自由扩散进出细胞，又能借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，D错误。
D
2．(2025·广东茂名高一检测)图中①②③表示物质出入细胞的方式，a、b为膜上的蛋白质。下列有关叙述错误的是(　　)
A．通道蛋白与运输的特定离子或分子的结合是暂时的、可分离的
B．a为载体蛋白、b为通道蛋白，②③的物质运输速率分别与a、b的数量有关
C．图中①②③代表的运输方式均为
被动运输
D．在物质运输过程中，载体蛋白不
会因发生空间构象的改变而失活
A
解析：A　图中b为通道蛋白，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；图中a为载体蛋白、b为通道蛋白，②③均为协助扩散，物质运输速率分别与a、b的数量有关，B正确；图中①表示自由扩散、②③表示协助扩散，均为被动运输，C正确；a为载体蛋白，与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质，完成转运后构象恢复原状，因此在物质运输过程中，载体蛋白不会因发生空间构象的改变而失活，D正确。
课堂小结(教师用书独具)
3
4
5
6
7
1
2
[基础对点练]
知识点一　渗透作用的原理与细胞的吸水和失水
1．（教材P62“问题探讨”改编）某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动（渗透平衡）时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　)
A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2
B．渗透平衡后无水分子通过半透膜
C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快
D．向漏斗内加适量清水Δh将变小
课时规范
训练（十二）
D
3
4
5
6
7
1
2
解析：D　漏斗内S1溶液和漏斗外S2溶液为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1>S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1溶液浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐减慢，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。
2
1
3
4
5
6
7
2．将人体红细胞分别置于浓度为0.9%、0.6%、1.2%的a、b、c三组氯化钠溶液中，一段时间后对其形态叙述正确的是(　　)
A．a组细胞水分不进出，细胞形态也不发生变化
B．c组细胞因渗透失水而发生质壁分离
C．b组细胞可能因渗透吸水而胀破
D．若向a组烧杯中加入适量蔗糖，细胞皱缩后又恢复原状
C　
2
1
3
4
5
6
7
解析：C　a组中红细胞放置于浓度为0.9% 的生理盐水，浓度为0.9%的生理盐水与动物细胞内液等渗，水分进出处于动态平衡，故红细胞浸入a组溶液中保持正常形态，A错误；发生质壁分离的前提之一是具有细胞壁和原生质体，图中用的是人体红细胞，为动物细胞，无细胞壁，故不会发生质壁分离现象，B错误；动物细胞膜相当于一层半透膜，允许水分子进出，b组细胞内液浓度大于外界浸泡液浓度， 浸泡过程中也有水分子从b组细胞渗出，但渗入的水分多于渗出的水分，故b组细胞可能因渗透吸水而胀破，C正确； 若向a组烧杯中加入少量蔗糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞会发生失水，所以细胞会皱缩，D错误。
2
3
1
4
5
6
7
知识点二　探究植物细胞的吸水和失水
3．(2025·广东广州高一检测)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。①②时刻滴加的分别是(　　)
A．均为清水
B．均为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
C．0.3 g·mL-1的蔗糖溶液、清水
D．清水、0.3 g·mL-1的蔗糖溶液
C
2
3
1
4
5
6
7
解析：C　质壁分离的现象为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深。图中①处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变小，细胞发生渗透失水，因此该处细胞外液浓度大于细胞液中的浓度，即①处滴加的是0.3 g·mL-1的蔗糖溶液；②处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变大，细胞发生渗透吸水，此时细胞液浓度大于外界溶液的浓度，因此②处可能滴加的是清水，C符合题意。
2
3
4
1
5
6
7
4．(2025·广东广州检测)K＋通道模式如图所示，其由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，下列关于钾离子通道的叙述，正确的是(　　)
A．K＋通过此通道蛋白时需要与其结合
B．Na＋可以通过此通道蛋白进入细胞内
C．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行
D．K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散
D
2
3
4
5
6
7
1
解析：D　K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，Na＋不可以通过此通道蛋白进入细胞内，B错误；K＋通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，C错误；借助通道蛋白进出细胞的物质扩散方式都属于协助扩散，故K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散，D正确。
2
3
4
5
1
6
7
[素能提升练]
5．下列有关渗透作用和细胞吸水与失水叙述，正确的是(　　)
A．原生质层是指细胞膜、液泡膜和细胞质所共同构成的一个结构，相当于半透膜
B．半透膜和生物膜对物质的选择透过性原理是相同的
C．半透膜只允许水分子通过，渗透平衡时，
U形管右侧液面比左侧高。
D．植物根尖分生区能在一定浓度的蔗糖溶液
中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性
小于原生质层
C
2
3
4
5
1
6
7
解析：C　原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜，A错误；半透膜是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，能否通过半透膜往往取决于分子的大小，而生物膜是选择透过性膜，由于膜上具有载体等结构，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量的不同，因而对物质的吸收以及吸收多少具有选择性，B错误；在U形管两侧装入等质量浓度的蔗糖和葡萄糖溶液，中间隔半透膜，由于蔗糖相对分子量大于葡萄糖，因此蔗糖溶液中物质的量浓度低于葡萄糖溶液，半透膜只允许水分子通过，因此水分子
会更多地进入到右侧，因此渗透到平衡时，右侧
液面比左侧高，C正确；植物根尖分生区由于没
有大液泡，因而其在一定浓度的蔗糖溶液中不
会发生质壁分离，说明具有中央大液泡是成熟
植物细胞发生质壁分离的必要条件之一，D错误。
2
3
4
5
6
1
7
6．(2025·广东惠州高一检测)用物质的量浓度为2 mol·L-1的乙二醇溶液和
2 mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡
B．图中A→B段，该植物细胞的吸水能力逐渐增强
C．图中A→C段，120 s时开始有乙
二醇进入细胞内使细胞液的浓度增
大
D．该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇
溶液中发生质壁分离后能自动复原
C
2
3
4
5
6
1
7
解析：C　水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡，液泡里面有细胞液，A正确；图中A→B段，该植物细胞逐渐失水，细胞液浓度上升，吸水能力逐渐增强，B正确；图中A→C段，120 s前开始有乙二醇进入细胞内使细胞液的浓度增大，C错误；该植物细胞在2 mol·L-1的乙二醇溶液中先失水后吸水，说明发生质壁分离后能自动复原，D正确。
7
1
3
4
5
6
2
7．科研人员培育出能在盐(碱)浓度0.6%以上的盐碱地种植的海水稻。某生物小组使用不同浓度的NaCl培养液培养该种海水稻的根尖成熟区细胞，并测定细胞液中无机盐与可溶性糖的相对浓度，结果如图所示。回答下列问题：
(1)海水稻在盐碱地中能够正
常生长，依赖于细胞膜具有
________________。大多数
作物很难在盐碱地上生长，
主要原因是______________
_________。
7
1
3
4
5
6
2
(2)若以NaCl溶液浓度为150 mmol·L-1界分低盐胁迫和高盐胁迫。在高盐胁迫下，海水稻的根尖成熟区表皮细胞可能会出现_______________现象，根据实验结果推测，海水稻主要通过_______________________________的方法适应高盐胁迫环境。
7
1
3
4
5
6
2
(3)该生物小组猜测海水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度大于普通水稻根尖成熟区细胞的细胞液浓度，若利用质壁分离实验的方法进行判断，请写出实验设计思路：_____________________________。
7
1
3
4
5
6
2
解析：(1)细胞膜具有选择透过性的功能特点是海水稻在盐碱地中能够正常生长的基础。盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分，故大多数作物很难生长。(2)在高盐胁迫下，细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞可能会出现质壁分离现象。由题图可知，低盐胁迫时，无机盐相对浓度上升较快，
而可溶性糖的相对浓度变化不大，高
盐胁迫时，可溶性糖的相对浓度迅速
上升，因此可推测海水稻通过大幅度
提高细胞内可溶性糖的相对浓度的方
法来适应高盐胁迫环境。
7
1
3
4
5
6
2
(3)实验目的为探究海水稻根尖成熟区细胞与普通水稻根尖成熟区细胞细胞液浓度的大小关系。实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离原理设计实验，因此可配制一系列浓度梯度的外界溶液，如蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种
细胞在各浓度下发生质壁分离的情
况。
7
1
3
4
5
6
2
答案：(1)选择透过性　盐碱地中土壤溶液浓度过高，导致植物无法从土壤中获取充足的水分　(2)质壁分离　大幅度提高细胞内可溶性糖的相对浓度　(3)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取海水稻根尖成熟区细胞和普通水稻根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种水稻的根尖成熟区细胞在不同浓度下发生质壁分离的情况(共57张PPT)
第2节　主动运输与胞吞、胞吐
1.通过模型与建模的方法，对比分析物质运输方式的特点，归纳异同点。(科学思维)　2.通过分析讨论主动运输与胞吞、胞吐的过程，能够对与此相关的现象作出解释或解决实际问题。(科学思维、社会责任)　3.根据物质运输方式的差异，设计实验探究某种物质的运输方式。(科学探究)
学习
目标
1
任务驱动一　
2
任务驱动二　
3
课时规范训练
栏
目
导
引
1．概念
物质_______________进行跨膜运输，需要____________的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的______，这种方式叫作主动运输。
2．过程
_______________与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的____________发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又____________，又可以去转运____________的其他离子或分子。
任务驱动一　
主动运输
逆浓度梯度
载体蛋白
能量
离子或分子
空间结构
恢复原状
同种物质
3．特点
(1)_________梯度进行跨膜运输。
(2)需要____________的协助。
(3)需要消耗细胞内化学反应所释放的______。
4．实例
K＋、Ca2+、Na＋等离子逆浓度梯度通过细胞膜；_________、_________进入小肠上皮细胞。
5．意义
通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出____________和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
逆浓度
载体蛋白
能量
氨基酸
葡萄糖
代谢废物
[概念辨析]
(1)护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。( )
(2)矿质离子逆浓度梯度转运至根细胞内需消耗能量。( )
(3)细胞主动运输物质的结果是使物质在细胞膜内外的浓度趋于相等。( )
(4)氧气浓度的高低对细胞逆浓度梯度吸收物质不造成影响。( )
(5)温度影响主动运输的速率，也影响被动运输的速率。( )
(6)主动运输过程中载体蛋白的空间结构不发生改变。( )
×
√
×
×
√
×
1．研究表明，蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K＋、C6H12O6的方式相同。
(1)若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，试分析最可能的原因是______________________。
提示：该毒素可能抑制了转运Ca2+的载体蛋白的活性，而对K＋、C6H12O6的载体蛋白无影响
(2)若施加某毒素后，Ca2+、K＋、C6H12O6的吸收都受影响，其原因可能是_____________________。
提示：该毒素抑制了细胞呼吸，影响了能量的供应
2．研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量供应之间的关系如图所示，请分析：
(1)ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动运输________________________。
提示：需要消耗能量
(2)bc段：受________________________的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。
提示：载体蛋白数量
1．影响主动运输的因素
(1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。
(2)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。
2．主动运输的类型
(1)直接型：直接消耗ATP的主动运输，如上图中的转运蛋白1向细胞外转运Na＋。
(2)间接型：依赖其他主动运输建立的细胞膜两侧的离子跨膜浓度梯度提供能量进行主动运输，如上图中肾小管上皮细胞从肾小管管腔吸收葡萄糖的运输方式，利用的是转运蛋白1消耗ATP建立的细胞膜两侧的Na＋跨膜浓度梯度提供的能量。
1．(2025·广东惠州检测)物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一，也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．用呼吸抑制剂处理不会影响该离子的跨膜运输
B．图中膜结构一定是细胞膜
C．这种运输方式能够保证活细胞主动选择吸收所需要的营养物质
D．膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
C
解析：C　据图分析可知，该离子的运输方式需要消耗能量，需要载体蛋白的协助，属于主动运输，呼吸抑制剂处理会抑制细胞呼吸，能量产生受阻，会影响该离子的跨膜运输，A错误；题图中膜结构不一定是细胞膜，有可能是细胞器膜，B错误；膜上载体蛋白与离子结合后构象会发生改变，但这种改变是可逆的，D错误。
2．(2025·河南开封联考)主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度)，如图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示载体蛋白。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．载体蛋白b转运葡萄糖的过程中需
要ATP水解供能
B．在载体蛋白c的协助下，细胞内外
的Na＋浓度趋于相同
C．肠腔中的Na＋浓度降低，会影响小
肠上皮细胞吸收葡萄糖
D．机体短暂的供氧不足，会影响葡萄糖由小肠上皮细胞进入组织液
C
解析：C　据题图分析可知，载体蛋白b转运葡萄糖的过程是从高浓度向低浓度运输的，所以不需要消耗能量，即不需要ATP水解供能，A错误；在载体蛋白c的协助下，Na＋由低浓度向高浓度运输，导致细胞外的Na＋浓度远高于细胞内的Na＋浓度，B错误；由题图可知，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞伴随着Na＋从肠腔进入
小肠上皮细胞，所以肠腔中的Na＋浓
度降低，会影响小肠上皮细胞吸收葡
萄糖，C正确；由题图可知，葡萄糖
由小肠上皮细胞进入组织液，需要载
体，不需要消耗能量，所以机体短暂
的供氧不足，不会影响葡萄糖由小肠
上皮细胞进入组织液，D错误。
1．概念
(1)胞吞：细胞摄取大分子时，通常是大分子先与膜上的_________结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成______，包围着大分子。然后，小囊从_________上分离下来，形成______，进入细胞内部。
(2)胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成______，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
提醒：通过胞吐方式运输的物质不一定都是大分子，小分子物质也可以通过胞吐的方式运出细胞，如乙酰胆碱(一种小分子)等。
任务驱动二
胞吞、胞吐及物质进出细胞方式小结
蛋白质
小囊
细胞膜
囊泡
囊泡
2．实例
(1)胞吞：变形虫摄食、____________吞噬细菌等。
(2)胞吐：乳腺细胞合成蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的__________________、消化腺细胞分泌消化酶的过程。
3．特点
(1)需要消耗细胞呼吸所释放的______。
(2)需要细胞膜上特定蛋白质的______。
(3)依靠细胞膜的_________。
吞噬细胞
蛋白质类激素
能量
识别
流动性
4．细胞的物质输入和输出的基础
(1)细胞膜的功能特性——选择透过性。
(2)细胞膜上转运蛋白的_______________，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有_______________的结构基础。
(3)胞吞或胞吐过程也需要膜上_________的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的_________。
种类和数量
选择透过性
蛋白质
流动性
[概念辨析]
(1)大分子有机物要通过载体蛋白的协助才能进入细胞。( )
(2)需要消耗能量的运输方式都是主动运输。( )
(3)性激素通过胞吐作用分泌到细胞外。( )
(4)胞吞和胞吐体现了膜的结构特性——流动性。( )
(5)胞吞、胞吐跨膜运输的物质一定是大分子物质。( )
×
×
×
√
×
1．如图为变形虫的胞吞和胞吐过程示意图，据图回答：
(1)当细胞摄取大分子时，通常是大分子先与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷成小囊，包围着大分子。试推测“膜上的蛋白质”的作用是_________________________。
提示：识别作用，保证细胞需要的分子才能被细胞摄入
(2)胞吞、胞吐过程的实现充分体现了生物膜的　　　　。
提示：流动性
(3)胞吞形成的囊泡，里面物质可以被　　　(细胞器)消化。
提示：溶酶体
2．分析下列曲线所代表的物质跨膜运输方式及物质运输速率的影响因素。
(1)①的运输方式是__________， 影响物质运输速率的因素是________。
提示：自由扩散　物质浓度
(2)②的运输方式是________________________。 影响a点运输速率的因素是____________；b点之后运输速率不再改变的原因是____________________。
提示：协助扩散或主动运输　物质浓度　膜上转运蛋白的数量有限(主动运输还受能量限制)
(3)③的运输方式是______________________。
提示：自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输
(4)④的运输方式是____________。a点所需能量来自无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是____________；c点之后运输速率不再改变的原因是_____________________。
提示：主动运输　氧气浓度　膜上载体蛋白的数量有限
提醒：温度也会影响物质运输速率
3．(教材P72“拓展应用”T2改编)柽柳是一种泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。
实验材料：柽柳幼苗若干；适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。
(1)实验步骤：
①_____________________________________________。
②甲组柽柳幼苗的培养液中，加入一定量的_________________，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的____________，在适宜的条件下培养。
③分别测定________________________，并____________。
提示：①将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液中　②细胞呼吸抑制剂　蒸馏水　③两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K＋的速率　进行比较
(2)结果预测：
①若_______________________________________________，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输。
②若______________________________，则柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
提示：①两组植株对Ca2+和K＋的吸收速率相同　②甲组植株对Ca2+和K＋的吸收速率明显小于乙组植株对Ca2+和K＋的吸收速率
1．“三看法”判断物质跨膜运输的方式
2．物质进出细胞方式的总结
不同物质进出细胞有不同的运输方式，这与物质的分子特性、大小、浓度，特别是细胞膜上转运蛋白的种类和数量等有关。体现了细胞膜在功能上具有选择透过性的特点。例如，主动运输可以逆浓度梯度进行，完成被动运输不能完成的运输任务。胞吞、胞吐可以一次性吸收或释放大量大分子物质，或者完成吞噬细菌、病毒等复杂的生命活动。这些运输过程都依赖于细胞膜的结构，细胞通过被动运输、主动运输、胞吞、胞吐有选择地吸收或排出物质以维持细胞的正常代谢活动。
1．(教材P71图4-8改编)吞噬细胞对外来异物如病原体有吞噬和消化的功能，是机体重要防御机制之一。 如图为吞噬细胞吞噬病原体并处理的过程，下列相关叙述正确的是(　　)
A．①过程利用了细胞膜的选择透过性
B．②过程为胞吐，该过程不消耗能量
C．②过程有时也运输小分子物质
D．①②过程需要细胞膜上转运蛋白协助
C
解析：C　①过程为吞噬细胞吞噬病原体，①过程为胞吞，利用了细胞膜具有一定的流动性的特点，A错误；②过程为病原体在吞噬细胞内被处理后，排出细胞的过程，故②过程为胞吐，该过程需要消耗能量，B错误；胞吐有时也运输小分子物质，如神经递质(氨基酸类、多巴胺、乙酰胆碱)的释放，C正确；胞吞和胞吐过程仅需膜上蛋白质参与信息识别，不需要细胞膜上转运蛋白的参与，D错误。
2．(2025·福建宁德高一检测)如图①～④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是(　　)
A．O2和甘油通过图①方式运输
B．相对分子质量小的物质或离子都可以通过②进入细胞内
C．动物一氧化碳中毒不会对③方式造成影响
D．图④中细胞摄入物质需消耗ATP
D
解析：D　O2和甘油进入细胞的方式是②自由扩散，A错误；离子进入细胞是通过③主动运输或①协助扩散，不能通过②自由扩散，B错误；③是主动运输，需要消耗能量，而一氧化碳中毒影响能量供应，所以会影响③主动运输，C错误；图④中细胞摄入物质的方式是胞吞作用，需要消耗ATP，D正确。
课堂小结(教师用书独具)
3
4
5
6
7
8
9
1
2
课时规范
训练(十三)
[基础对点练]
知识点一　主动运输
1．如图是植物根系从土壤中吸收某矿质离子的过程示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成
B．该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内
C．松土不影响根细胞吸收该矿质离子的速率
D．根细胞吸收该矿质离子的过程需要转运蛋
白的协助
C
3
4
5
6
7
8
9
1
2
解析：C　植物细胞壁对于维持植物形态具有重要作用，植物的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，A正确；该矿质离子逆浓度梯度进入根细胞内，该过程需要载体蛋白的协助，也需要能量，B、D正确；松土可以提高土壤中氧气含量，利于细胞有氧呼吸，增加能量供应，提高根细胞吸收该矿质离子的速率，C错误。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
2．如图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K＋和的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的主要因素分别是(　　)
A．载体蛋白数量、氧浓度
B．氧浓度、载体蛋白数量
C．载体蛋白数量、离子浓度
D．氧浓度、离子浓度
B
2
1
3
4
5
6
7
8
9
解析：B　无机盐离子K＋和的吸收是主动运输，与载体蛋白和能量有关，据题图可知，A、B两点在同一曲线(吸收)上，载体蛋白数量相同，因变量是氧浓度，A点大于B点，A点有氧呼吸较强，提供能量较多，则主动运输吸收的较多；而B、C两点对应的氧浓度一样，说明有氧呼吸提供的能量一样，不同的是B所在的曲线载体蛋白数量多于C所在曲线K＋载体蛋白数量，
B符合题意。
2
3
1
4
5
6
7
8
9
3．(2025·河南许昌检测)如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞的细胞膜对不同物质的运输方式。下列叙述正确的是(　　)
A．a物质可能是氧气，运输方式为自由扩散
B．a物质可能是水，运输方式只有这一种
C．b物质的运输速率完全取决于载体数量
的多少
D．b物质的运输方式与葡萄糖进入红细胞
的方式相同
A
2
3
1
4
5
6
7
8
9
解析：A　自由扩散的对象是氧气等气体、水、脂溶性小分子等，A正确；a物质可能是水，运输方式有自由扩散和协助扩散，B错误；b物质的运输速率不仅取决于载体数量的多少，还与能量多少有关，C错误；b物质的运输方式为主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，D错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
知识点二　胞吞与胞吐
4．如图是人体内某物质进入细胞的过程，其部分进入过程为接触→凹陷→包围→分离。下列叙述错误的是(　　)
A．吞噬细胞以此方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞
B．大分子物质或者颗粒性物质通过此方式进入细胞
C．此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性
D．此过程不需要细胞提供能量
D
2
3
4
5
6
7
8
9
1
解析：D　吞噬细胞以胞吞方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞，A正确；大分子物质或者颗粒性物质通过胞吞方式进入细胞，B正确；此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性特点，C正确；胞吞过程需要消耗能量，D错误。
2
3
4
5
1
6
7
8
9
5．细胞膜蛋白稳态失衡会引起一系列严重疾病，细胞表面膜蛋白稳态主要通过胞吞、胞吐两种方式调节。下列有关胞吞和胞吐的说法，错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐不需要转运蛋白的协助
B．胞吞和胞吐的过程体现了生物膜的流动性
C．生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞不需要膜上蛋白质的参与
D．胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸所释放的能量
C
2
3
4
5
1
6
7
8
9
解析：C　胞吞和胞吐是通过膜的融合来实现物质运输的，不需要转运蛋白的协助，A正确；胞吞过程中细胞膜内陷形成囊泡，胞吐过程中囊泡与细胞膜融合将物质排出，这些过程都体现了生物膜的流动性，B正确；生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞时，可能需要膜上蛋白质（如受体蛋白）参与识别或介导过程，C错误；胞吞和胞吐需要消耗细胞呼吸产生的能量(ATP)，D正确。
2
3
4
5
6
1
7
8
9
6．(教材P72“与社会的联系”改编)在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。下列叙述错误的是(　　)
A．胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜的流动性
B．胞吞和胞吐需要膜上蛋白质的参与
C．痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖其溶
酶体内的水解酶
D．痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要消耗能量
D
2
3
4
5
6
1
7
8
9
解析：D　胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；胞吞和胞吐需要与膜上蛋白质结合，需要蛋白质参与，B正确；痢疾内变形虫消化肠壁细胞依赖自身溶酶体内的水解酶将其分解成小分子，C正确；痢疾内变形虫的胞吞和胞吐过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，D错误。
7
8
9
1
3
4
5
6
2
[素能提升练]
7．(2025·江苏连云港检测)胞吞包括吞噬、胞饮和受体介导的胞吞三种(如图所示)类型，下列说法错误的是(　　)
A．胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流
B．三种类型胞吞中小泡的形成依赖于细胞骨架并体现了细胞膜的选择透过性
C．三种类型胞吞都需要消耗能量，且受体介导的胞吞专一性最强
D．胆固醇受体蛋白缺陷会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症
B
7
8
9
1
3
4
5
6
2
解析：B　由题图可知，大分子物质与受体结合时首先需要经过识别作用，胞吞的吞噬可以从外界获取食物，故胞吞既可以为细胞获取营养物质，也可以参与细胞间的信息交流，A正确；由题图示可知，三种类型胞吞中小泡的形成，以细胞膜的流动性为基础，但不能体现细胞膜的选择透过性，B错误；胞吞过程需要消耗细胞内的ATP，且受体具有特异性，故受体介导的胞吞专一性最强，C正确；胆固醇受体蛋白缺陷，则
无法进行受体介导的胞吞过程，会导致血液中胆固醇浓度升高而患高胆固醇血症，D正确。
8
9
1
3
4
5
6
7
2
8．主动运输的能量除来自ATP外，还可依赖浓度差提供能量。某动物细胞Na＋浓度外高内低、K＋浓度外低内高的状态是由细胞膜上的钠钾泵维持的，载体蛋白甲依赖于细胞膜两侧的Na＋浓度差完成葡萄糖的运输，过程如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．动物CO中毒会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率
B．图中C6H12O6和K＋的跨膜运输为主动运输
C．图中Na＋出入该细胞的
方式均为主动运输
D．图中载体蛋白和钠钾泵
具有专一性
C　
8
9
1
3
4
5
6
7
2
解析：C　动物CO中毒会减少身体氧气来源，因此细胞有氧呼吸降低，提供的ATP减少，所以会降低钠钾泵跨膜运输离子的速率，A正确；题图中细胞对C6H12O6和K＋的吸收方式都是由低浓度向高浓度转运，依靠细胞膜两侧的Na＋浓度差和ATP提供能量，属于主动运输，B正确；载体蛋白甲将Na＋顺浓度梯度运入细胞，所以其运输方式是协助扩散，C错误；载体蛋白和钠钾泵具有专一性，D正确。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
9．(教材P70“与社会的联系”改编)囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白(CFTR蛋白)的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图。请据图分析，回答下列问题：
(1)水分子进出细胞除图中所示的方式外，还可以通过____________方式进出细胞，这两种方式的不同点是_____________________________。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内化学反应释放的能量推动下，CFTR蛋白的____________发生变化，从而将它所结合的氯离子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。在此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与________________________相适应。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
(3)据图分析：囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子通过的____________方式转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度____________(填“加快”或“减慢”)，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
解析：(1)图中水分子是顺浓度梯度进行的，不需要转运蛋白和能量，属于自由扩散，除此之外，水分子还可通过转运蛋白以协助扩散的方式进出细胞；这两种方式的不同点是自由扩散不需要转运蛋白协助(或协助扩散需要转运蛋白协助)。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
(2)正常情况下，支气管上皮细胞在转运氯离子时，氯离子首先与CFTR蛋白结合，在细胞内ATP水解释放的能量推动下，CFTR蛋白的空间结构(或构象、空间构象)发生变化，从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。此过程中氯离子只能与CFTR蛋白结合，原因是氯离子的大小和性质与CFTR蛋白的结合部位相适应。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
(3)据图分析，囊性纤维化患者支气管中黏液增多的原因是患者的CFTR蛋白异常，无法将氯离子主动运输(逆浓度梯度运输，需要消耗能量)至细胞外，导致水分子向膜外扩散速度减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累。
9
1
3
4
5
6
7
8
2
答案：(1)协助扩散(或易化扩散)　自由扩散不需要转运蛋白协助(或协助扩散需要转运蛋白协助)　(2)空间结构(或构象、空间构象)　CFTR蛋白的结合部位　(3)主动运输　减慢

展开更多......

收起↑