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高三生物专题复习:细胞的物质输入与输出
一、渗透系统
1.基本组成条件
⑴具有半透膜
⑵半透膜两侧的溶液具有浓度差
2.成熟的植物细胞是一个渗透系统：
当细胞液浓度>外界溶液浓度时，吸水，质壁分离复原。
当细胞液浓度<外界溶液浓度时，失水，质壁分离。
特别提醒①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②若有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，体积变化不大。
3.概念辩析：
原生质：是生命的物质基础，是构成细胞的各种化合物，可分化为细胞膜、细胞质、细胞核。
原生质体：酶解法除去植物细胞细胞壁后剩下的部分。
原生质层：在成熟的植物细胞内相当于半透膜的原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质所组成的，原生质层不包括　细胞核　　和　细胞液　两部分。
二、植物细胞的吸水和失水的实验探究
⑴探究实验的一般流程：
提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果→表达与交流
⑵植物细胞的吸水和失水的实验探究
①提出问题：原生质层相当于细胞膜吗
②作出假设：原生质层相当于一层半透膜。
理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。
③设计实验：
将植物细胞浸润在0.3g/ml蔗糖溶液中观察其大小的变化；再将植物细胞浸润在清水中，观察其大小的变化。
④进行实验：
实验原理
(1)成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，细胞壁和原生质层具有一定伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁。
(2)细胞液浓度<外界溶液浓度→细胞液中水分经原生质层进入外界溶液→质壁分离。
(3)质壁分离细胞的细胞液浓度>外界溶液浓度→外界溶液中的水分经原生质层进入细胞液→质壁分离复原。
材料的选择：
a、必须选用活的成熟植物细胞，细胞中有大型中央液泡，紫色洋葱鳞片叶的外表皮中有大型紫色液泡，在显微镜下容易观察，是最佳材料。如果选用颜色浅的细胞（如根毛区细胞）可使活体染色剂将其染色，以及显微镜操作中应 平面镜 或 小光圈 使视野亮度暗一些。
b、使用的蔗糖溶液浓度要适宜（0.3g/ml），如果蔗糖溶液浓度过高，会使细胞在短时间内过度失水而死亡；如果蔗糖溶液浓度过低，现象不明显，影响观察。如果使用一定浓度的KNO3溶液或尿素溶液，还会使细胞质壁分离后自动复原。
质壁分离的原因分析
实验流程图
实验结果：
中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液
清水
⑶本实验的作用：①可以证明一个成熟的植物细胞构成一个渗透系统，质壁分离和复原是细胞渗透失水或吸水的标志；②可以证明渗透作用发生的条件；③可以证明细胞是活的；④还可以大致测出细胞液的浓度；可将取材于同一部位制成的若干植物细胞的临时装片，分别置于一系列不同浓度梯度的蔗糖溶液中，通过观察发生质壁分离的临界蔗糖液浓度来确定细胞液的大致浓度。⑤证明原生质层的伸缩性大于细胞壁。⑥观察植物细胞膜（光镜下）：由于植物细胞膜与细胞壁紧紧贴在一起，用普通光学显微镜不能观察到细胞膜，但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。
⑷植物细胞的吸水和失水的实验探究几点注意：
1 本实验构成自身对照，因此不再另设对照组。
②如果用适宜浓度的KNO3、乙二醇等溶液则会发生质壁分离后的自动复原，其原因：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
如果用醋酸、乙醇做本实验则实验不会成功，原因：　　　　　　　　　　　　　　
三．水分知识在农业生产实践中及生活中的应用：
①盐碱地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥过多，会造成“烧苗”现象。这些是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过根细胞液的浓度，这样，根就不易吸水或因失水而造成“烧苗”现象。
②糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品的外面形成很高浓度的溶液，使微生物（如细菌）不能在上面生存、繁殖而较长时间的保存。
③医生注射用的生理盐水浓度为0.9%，是为了维持组织细胞正常的生理形态。
四．物质跨膜运输的其他实例：
实例1：探索植物吸水和吸收无机盐的特点和关系，用相同的培养液，分别培养水稻和番茄的幼苗。培养一段时间后，分别测定培养液中各种养分的百分含量，并与原培养液（各种养分的相对百分含量为100%）中各养分百分含量比较，结果如图。
请据图回答下列问题：
（1）水稻培养液的Mg2+浓度为什么会上升？
水稻对水分的吸收速率大于对Mg2+的吸收速率
（2）不同植物对无机盐的吸收有差异原因：
植物根细胞膜上载体的种类和数量有关
（3）水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样吗？不是
（4）比较水稻吸收水、镁离子、硅离子这3类物质的相对速度大小 硅＞水＞镁。
（5）从图中的实验结果可得出哪些结论？如何解释？ 。
①同一植物对不同离子吸收速率不同，不同植物对同一离子吸收速率不同，这与植物根细胞膜上载体的种类和数量有关
②根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程。吸水过程属于渗透作用，而吸收矿质离子属于主动运输
实例2：人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力。
说明：人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘方式是：主动运输
五、物质出入细胞的方式
1．物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，称为被动运输；又有逆浓度梯度的运输，称为主动运输。主动运输的意义：只有主动运输才能保证活细胞按生命活动的需要主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2.自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出入细胞的方式 细胞膜内外物质浓度的高低 是否需要载体 是否消耗能量 图例 模型 举例
被动运输 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不消耗 02、C02、H20、甘油、乙醇、苯等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不消耗 红细胞吸收葡萄糖
主动运输 低浓度→高浓度 需要 消耗ATP 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
3.影响物质运输速率的曲线分析
①物质浓度(在一定浓度范围内)对运输速率的影响曲线：
②氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：
４.胞吞与胞吐
①作用：细胞摄取或排出大分子的方式
②原理：膜的流动性
③实例
a．胞吞：单细胞动物如变形虫、草履虫等吞噬细菌或其他食物颗粒。人体白细胞吞噬细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞。
b．胞吐：细胞本身合成的物质，如胰腺细胞合成的酶原颗粒(分泌蛋白质)从细胞表面排出。
溶液 质量变化率
I +8％
Ⅱ -6％
Ⅲ -4％
Ⅳ O％
5．体现细胞膜流动性的实例：动物细胞（原生质体）的融合，变形虫的运动，吞噬细胞摄取抗原（胞吞），分泌蛋白的分泌（胞吐），突触前膜释放神经递质（胞吐），温度改变时膜厚度的变化，动物细胞的吸水膨胀及失水皱缩，质壁分离现象等
【例题解析】
例1. (2006年高考上海卷)将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是
A．I的浓度最低 B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低
C．Ⅳ的浓度最高 D．Ⅳ可能是蒸馏水
例2．下图是某离体番茄根细胞中K+的含量和氧分压的关系图解，下列解释正确的是
A．细胞呼吸产生能量越多，吸收K+越多
B．氧浓度越高，吸收K+数量越多
C．缺氧时，不能吸收K+
D．A点时，限制K+吸收量的是其载体数量
例3．科学家在研究细胞膜运输物质时发现下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示。在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。细胞膜运输物质X的方式是
A．自由扩散
B．主动运输
C．协助扩散
D．胞吐
例4． (2007年广州综合测试)下图表示植物细胞的细胞膜对物质的转运。物质转运的方向如箭头所示，黑点的数量代表物质的浓度，该物质可能是
A．叶绿素 B．花青素 C．生长素 D．尿素
例5．(08广东生物)3．观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明
A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D．细胞壁收缩导致中央液泡失水
例6．(08上海生物20)在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如右图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条的质量将B
A．不变 B．增大
C．减小 D．先增后减
例7．(2008年南通调研)下列物质进出细胞属于主动运输的是
A．氧气进入肝脏细胞 B．小肠上皮细胞吸收葡萄糖
C．肾小管上皮细胞分泌K+ D．胰岛B细胞分泌胰岛素
例8．(08江苏生物33)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
（1）设计出继续实验的简要步骤：
① ；
② 。
（2）预测实验现象并作出结论。
【能力测试】
一．单选题：
1．右图为高等植物细胞亚显微结构模式图,⑴―⑸是对各细胞器结构与功能的描述：
⑴①―⑥都有膜结构 ⑵①的主要功能是增大细胞内膜面积
⑶该细胞需要的ATP主要由④提供 ⑷③④⑤都可产生水
⑸⑥内浓度的高低,可影响细胞对水的吸收
以上描述正确的一组是
A. ⑴⑵⑶ B. ⑵⑶⑷ C.⑵⑷⑸ D.⑶⑷⑸
2．将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化，若进行加温，随着水温的增高，水的颜色逐渐变红，其原因是
A.细胞壁在加温中受到破坏 B.水温增高，花青素的溶解度加大
C.加温使生物膜失去了选择透过性 D.加温使水中的化学物质发生了反应
3. 将新鲜的绿色苔藓植物叶片，放入其中加有少量红墨水的质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到苔藓细胞的状态如右图所示。此时，部位①和部位②的颜色分别是
A.无色、绿色 B.红色、绿色
C.红色、无色 D.红色、红色
4.在观察植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度的变化情况是
A B C D
5．在“观察植物细胞质壁分离和复原的实验”过程中，可以观察到细胞内液泡体积随时间
的变化情况是
6．喝高浓度的果汁根本不能解渴，其原因是
Ａ、高浓度的果汁含水少 Ｂ、导致细胞脱水 Ｃ、导致细胞吸水不足 Ｄ、不能吸收果汁
7、水溶性染色剂（PI），能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞的基本原理是
A、死细胞与活细胞的核酸结构不同 B、死细胞与活细胞的核酸含量不同
C、活细胞能分解染色剂PI D、活细胞的细胞膜阻止PI的进入
8．一个正在发生质壁分离的细胞，它的吸水能力是逐渐
A.减少　　　B.增大　　　C.不变　　　D.等于零
9．(2007·济南)下列有关生物大分子在细胞内转移的叙述，错误的是
A．分泌蛋白可由核糖体进入内质网 B．DNA可由细胞核进入线粒体
C．mRNA可由细胞核进入细胞质 D．tRNA可由细胞质基质进入核糖体
10．假定将甲、乙两个植物表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可较快地透过膜。在显微镜下连续观察，甲、乙两细胞的变化是
A．甲、乙两细胞发生质壁分离，不发生质壁分离复原
B．甲、乙两细胞发生质壁分离，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两细胞发生质壁分离，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两细胞均发生质壁分离，又均发生质壁分离复原
11．用光学显微镜可观察到的现象有B
A．质壁分离时，蔗糖分子进入细胞壁 B．有丝分裂中期染色体形态
C．叶绿体和核糖体随着细胞质在流动 D．噬菌体侵入大肠杆菌细胞
12.将等量的NH +4、PO3-4、K+、Ca2+共同置于500mL水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，几小时后测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下：
项 目 H2O NH K+ Ca2+ PO
减少量 0% 83% 72% 97% 84%
下列分析与解释正确的是
①离子大量减少而水却没有减少，说明根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程
②四种离子都减少，说明根对这些离子都有吸收
③根对四种离子的吸收量有差异，说明根对离子的吸收具有选择性
④Ca2+比K+明显减少，说明水稻根细胞膜上运输Ca2+的载体比运输K+的载体多
A.①②　　　　B.①③　　　　C.②③　　　　D.都正确
13. 研究发现，许多植物在遭受低温、干旱和盐碱等非致死性逆境袭击时，细胞内可溶性糖和氨基酸等含量有明显提高。下列有关推断比较合理的是
A．是细胞内氧化酶活性增强的结果，因此与遗传性无关
B．能降低细胞吸胀吸水能力，因而不是对逆境的适应性反应
C．是合成淀粉和蛋白质的酶活性减弱的结果，因此不属于应激性反应
D．能提高细胞渗透吸水能力，因此是对逆境的适应性反应
14．下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是
A．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量
B．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
C．主动运输可发生在细胞逆浓度吸收物质时，既要消耗细胞的能量，也要依靠膜上的载体蛋白
D．协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要膜上的载体蛋白
15．下列生理过程会使细胞中ADP含量增加的是
A．葡萄糖进入红细胞 B．水进入组织细胞
C．氧气从肺泡内进入肺泡细胞 D．K+进入水稻细胞
16．新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是
A．主动运输、主动运输 B．胞吞、主动运输
C．主动运输、胞吞 D．被动运输、主动运输
17．右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NO3-的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是B
A．载体数量、能量 B．能量、载体数量
C．载体数量、离子浓度 D．能量、离子浓度
18.若对心肌细胞施用某种毒素，可使心肌细胞对Ca2+吸收量明显减少，而对K+、葡萄糖的吸收则不受影响。这种毒素的作用是B
A. 抑制呼吸酶的活性 B.抑制Ca2+载体的活动
C.改变了细胞膜的结构 D.改变了细胞膜两侧的Ca2+浓度
19．右图表示以洋葱表皮为材料，用0.3g·mL—1蔗糖溶液、
0.5g·mL—1蔗糖溶液、0.3g·mL—1尿素溶液及清水进行
相关实验（时刻m表示开始用四种溶液分别处理洋葱表
皮；时刻n表示开始用清水处理洋葱表皮），测得细胞
原生质体体积变化，能正确代表图中结果的是
A．a:0.3g·mL—1蔗糖溶液、b:0.5g·mL—1蔗糖溶液、c:0.3g·mL—1尿素溶液、d: 清水
B．a:0.5g·mL—1蔗糖溶液、b:0.3g·mL—1蔗糖溶液、c: 清水、d: 0.3g·mL—1蔗糖溶液
C．a: 清水、b: 0.3g·mL—1尿素溶液、c: 0.3g·mL—1蔗糖溶液、d: 0.5g·mL—1蔗糖溶液
D．a: 0.3g·mL—1尿素溶液、b: 清水、c:0.5g·mL—1蔗糖溶液、d: 0.3g·mL—1蔗糖溶液
20. 某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”这个实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表
实验组 5分钟的现象 再过5分钟 滴加清水5分钟
① 0.3g·mL-1蔗糖溶液 x 无变化 质壁分离复原
② 0.5g·mL-1蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化
③ 1mol·L-1KNO3溶液 质壁分离 质壁分离复原 Z
④ 1mol·L-1醋酸溶液 无变化 细胞大小无变化 细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是
A、x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜
B、y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C、z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D、④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
二．多选题：
21、用紫色洋葱表皮细胞进行质壁分离试验时，可观察到的现象有：
A．细胞质与细胞壁分离 B．液泡的颜色变深，体积变小
C．原生质层的外界面清晰可见 D．蔗糖分子进入细胞壁
22．右图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述正确的是
A．图中能产生 ATP 的结构有 1 、 2 、 5
B. 1 中产生的一分子 CO2扩散出来进入 2 中被利用，穿过生物膜的层数为 4 层
C. 2 与 4 中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素
D. 3 是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
23．能体现物质在植物体内的运输方式是主动运输的事实是
A．成熟的香蕉能催熟混放在一起的未成熟的果实
B．有实验证明：在加入呼吸抑制剂的情况下生长素的运输会受影响
C．顶端优势现象
D．向光源弯曲生长现象
24．协助扩散又叫易化扩散，下列有关物质通过细胞膜的说法错误的是
A．协助扩散和主动运输都需要细胞膜上的同种载体
B．只有小分子物质和离子能通过自由扩散进入细胞
C．葡萄糖等较大的分子只有通过主动运输进入细胞
D．当细胞内外存在浓度差时细胞就会发生质壁分离
25．保持细胞在生命活力状态下进行的实验是
A．观察植物细胞的质壁分离与复原现象
B．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
C．用同位素标记后跟踪分泌蛋白的合成和运输过程
D．用甲基绿和吡啰红染色后观察细胞中DNA和RNA的分布
三．简答题：
26．（8分）在一项研究温度对浸在蒸馏水中质量是50克的马铃薯方块质量的影响的实验中，所得到的结果如下表所示：
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
20℃ 0 ＋5 ＋7 ＋9 ＋12 ＋14 ＋16 ＋17 ＋17
50℃ 0 ＋7 0 －5 －8 －10 －10 －10 －10
（1）请以时间为横坐标、质量改变的百分比为纵坐标，在同一坐标上将上表数据绘成曲线。（2分）
（2）计算开始时质量是50克的马铃薯方块在两个
不同温度下4小时后的质量分别为 、
。
（3）在20℃下马铃薯方块质量增加，主要与细胞
具有 结构密切有关。
27.(6分) 某同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其
结构，实验室准备的实验材料和用具是：
材料：人的成熟红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、
蒸馏水、质量分数为0.9%的生理盐水、饱和食盐水。
用具：离心机等必须实验用具。请你帮助完成实验并回答有关问题：
（1）应该用人体的哪种细胞做实验材料较好？为什么？
（2）怎样对所选材料进行处理而使细胞破裂，其原理是什么？
（3）经离心机离心后，上层清液中含量最多的有机物是 ，沉降物中的结构是 。
28．（7分）物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图表示的几种物质经过细胞膜的运输方式，请据图回答：
（1）细胞膜的基本骨架是[ ]_______。组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的，而是处于__________状态的。
（2）如果图中的细胞膜是小肠上皮细胞的，则葡萄糖和甘油出入细胞膜的方式依次是
[ ] _、[ ] 。
（3）人们设计出一种膜结构，这种膜结构能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低污水中的有毒重金属离子对水的污染，这是模拟生物膜的 。
（4）如果图中细胞膜是神经原轴突部分的细胞膜， Na+排出细胞的方式是[ ] 。
（5）如果乙图的细胞外表示的是水分子，则C称为 。
29．（5分）2003年诺贝尔化学奖授予了美国的两位科学家，以表彰他们在细胞膜通道（水通道和离子通道）方面做出的贡献。这两位科学家的研究工作对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理以及疾病的治疗具有重大的意义。请回答下列问题：
（1）水通道和离子通道实际上是由细胞膜上　　　　　物质形成的。
（2）物质进入细胞都要通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，甘油、Na＋进入细胞速度会明显减慢的是　　　　　。
（3）物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。
①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少　　　　　　　　。
②本实验可以通过在相同时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布情况来判断实验结果，还可以通过比较　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 来判断实验结果。
③该实验可能得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
30．（8分）红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血（红细胞破裂）后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而判断物质进入红细胞的速度。
请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
材料用具：稀释的羊红细胞悬液、0.3mol/L的葡萄糖溶液、0.3mol/L 的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
（1）实验步骤：①_____________________________________；
②_______________________________；
③__________________________________ 。
（2）预测结果及结论：（写出3种情况）
①______________________________ _；
② ；
③_______________________________ 。
（3）问题讨论：根据研究得知，0.3mol/L 的葡萄糖溶液和0.3mol/L的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？________________________________。
31．某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：
实验步骤：
①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37 ℃，2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。
请分析回答下列问题：
（1）此实验的自变量是_________________________________；为了直观地表示相对速率，用___________________________________作为因变量。
（2）该实验可能的结果与结论是：
① 。
② 。
③ 。
（3）如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”，那么对于生物活细胞来说产生这种情况的原因是：
①_______________________________________________________________________。
②_____________________________________________________________________。
32．（12分）某小组确定研究课题：探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设计实验步骤如下：
配制10%、20%、30%蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟。取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值（如图A为细胞的长度，B为原生质体长度）。在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。
（1）请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A（%）值。
（2）该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作分析并得出结论
。
（3）讨论：如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验？
（4）该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别？”，请你设计实验并简要分析。
33．玉米抗旱性能与其细胞液浓度密切相关,一个研究性学习小组的同学在查阅资料后,设计出以下实验用于田间快速测定玉米组织的细胞液浓度。方法步骤如下：
①配制一定浓度梯度的蔗糖溶液，取若干只试管，分为A、B两组，编号为A1—An，B1—Bn，A、B两组相应编号的试管加入相同浓度的蔗糖溶液。
②在B组蔗糖液中加入极微量的亚甲基蓝溶液，使液体呈蓝色（亚甲基蓝溶液不影响生命活动，也不改变溶液的渗透压）
③将待测定的组织（如一定面积的叶片）分别投入B组蔗糖液中，一段时间后，用移液管吸取少量B组蓝色液滴，轻轻放入A 组相应编号的溶液中，观察蓝色液滴的运动情况。
完成下列结果的分析：
a如果蓝色液滴在相应编号的A 管中下沉，说明B管中液体密度增大，B管中组织细胞发生了渗透吸水，说明细胞液浓度大于该蔗糖液浓度。
b_______________________________________________________________________
c_______________________________________________________________________
写出上述实验的实验原理_______________________________________________
任意写出一项使该实验结果产生误差的因素_________________________________
物质输入与输出参考答案
例1：A 例2：D 例3：B 例4：C 例5：B 例6：B 例7：BC
例8：（1）①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（60～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 （2）如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
26．（1）（2分）（纵横坐标1分，两条曲线1分）
（2） 58.5 g （20℃） 45.0g （50℃） （3）液泡
27．（1）人的成熟的红细胞，因为成熟的红细胞中缺少具有膜结构的细胞器和核膜，因此易得到纯净的细胞膜（2）将红细胞置于装有蒸馏水的试管中，红细胞吸水膨胀以致破裂（3）血红蛋白 细胞膜
28．（1）[A ]磷脂双分子层 运动 （2）[②]主动运输 [①]自由扩散 （3）选择透过性 （4）[②]主动运输 （5）水通道蛋白
29．（1）蛋白质（2）Nａ＋（3）①对照实验　②红色和绿色在细胞膜上均匀分布时所需要的时间的长短③随着温度的升高,细胞膜的流动性会加快加强。其它合理答案可给分）
30．（1）实验步骤：
①取2支试管，分别标记为A、B
②分别量取0.3mol/L 的葡萄糖溶液和0.3mol/L的甘油溶液各10mL，注入A、B试管
③分别量取稀释的羊红细胞悬液各1mL，注入A、B试管中，同时开始记时，记录溶液由不透明到澄清的时间。
（2）结果及结论：
①如果加入葡萄糖液的试管内溶液澄清所用的时间短，说明葡萄糖比甘油进入红细胞的速度快；
②如果加入甘油的试管内溶液澄清所用的时间短，说明甘油比葡萄糖进入红细胞的速度快；
③如果两支试管内溶液澄清所用的时间相等，说明葡萄糖和甘油进入红细胞的速度相同。
（3）由于葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，细胞大量吸水，最终导致细胞涨破（只要意思相近即可）（2分）
31．（1）渗透系统所处的不同环境温度漏斗内液面高度的变化 （2）①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢
②若2组漏斗液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快
③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输
（3）①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能
②低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的过程
32．（1）（得分点：几种浓度；B、A、B/A值；平均值；表格记录5个值）
细胞 10%蔗糖溶液 20%蔗糖溶液 30%蔗糖溶液
B( m) A( m) B/A(%) B( m) A( m) B/A(%) B( m) A( m) B/A(%)
1
2
3
4
5
平均值
（2）分析：
1）B/A值越小，说明质壁分离程度越大；
2）随着溶液浓度的增加，B/A值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大。
结论：细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加
（得分点：分析到数值，结论到结构发生的变化）
（3）设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质壁分离现象。
（4）方案一：
1）取盐碱植物与黑藻植物叶片若干，用吸水纸吸干水分；
2）配制相同浓度的蔗糖溶液，将上两种叶片浸入10分钟；
3）两种叶片制成装片，观察；比较B/A值的大小。
4）B/A值小，质壁分离程度大，说明细胞液浓度低。
方案二：
1）选用盐碱植物叶片，如上实验，增加低于10%的浓度并细化浓度；
2）黑藻细胞增加低于10%的浓度，细化；
3）刚开始发生质壁分离的浓度与细胞液浓度相当
4）比较黑藻与盐碱植物的细胞液浓度
33： b 如果蓝色液滴在相应编号A 管中上升，说明B管中液体密度减小，原因是B管中组织细胞发生了渗透失水，说明细胞液浓度小于该蔗糖液浓度。
c 如果蓝色液滴在相应A 管中基本稳定，说明B管中液体密度不变，B管中组织细胞细胞液浓度大致等于该蔗糖液浓度。
植物细胞的渗透作用能改变外界溶液浓度，所以可依据外界溶液浓度变化判断细胞浓度（或：当外界溶液浓度大于细胞液浓度，植物细胞将会发生渗透失水，外界溶液浓度降低。反之，细胞渗透吸水，外界溶液浓度升高。）
取材时如果组织细胞破损，导致细胞液外流，会影响蔗糖液浓度。（叶片等组织材料表面清洁程度也影响测量的精确度。实验时间长短等到因素）
100
Mg2+
Si4+
（%）
养分占起始
浓度百分数
水稻
番茄
时间
细胞液浓度
时间
细胞液浓度
时间
细胞液浓度
时间
细胞液浓度
质量改变
百分比（%）
时间（h）
温度
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
D C B B D B D B B B B D D
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
C D B B B C D BC ABD BCD ABCD AC
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