高一生物（人教版）必修一课件第4章第1节被动运输

第1节　被动运输学习目标1.说明水分子进出植物细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系；2.初步建构被动运输的概念，能比较自由扩散和协助扩散的异同点；3.分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系，尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。目录 聚焦•学案三　自由扩散和协助扩散学案设计(一)明确渗透作用的概念和条件浓度差半透膜水分子半透膜相对含量高相对含量低(二)渗透作用的原理分析|探|究|学|习|用半透膜封住漏斗的口部，在漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现象，这就是渗透现象。结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。1.漏斗管内的液面升高的原因分析由于单位体积的清水中水分子数_____蔗糖溶液中的水分子数，所以单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子_____由蔗糖溶液进入清水的水分子。2.液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为ΔH，由于水槽中与漏斗中的液体具有_______，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但当ΔH产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的__________相同时，液面不再升高。大于多于浓度差交换速率|认|知|生|成|1.影响渗透作用中液面变化的因素分析注：V表示单位时间内进出半透膜的水量；Δh表示液面变化高度。2.有关渗透作用认识的三个误区(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由水分子双向运动的差别导致的液面改变。(2)当液面高度不再变化时，半透膜两侧仍有水分子进出，且进出速率相同。但两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。(三)动物细胞的吸水和失水1.原理2.现象(如图)形态不变吸水膨胀 失水皱缩 细胞膜细胞质(四)植物细胞的吸水和失水细胞壁原生质层细胞液原生质层细胞液1.概念理解判断(1)植物通过渗透作用从溶液中吸收K+。( )(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )(3)红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外溶液浓度的差值。( )(4)植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。( )迁移训练× ×√×2.下列现象中，不属于渗透作用的是 (　　)A.水分子通过半透膜B.水分子通过细胞壁C.水分子通过原生质层D.水进出哺乳动物红细胞√解析：水分子通过半透膜，属于渗透作用，A不符合题意；细胞壁是全透性的，所以水分子通过细胞壁不属于渗透作用，B符合题意；原生质层是由细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质构成，相当于半透膜，水分子通过原生质层属于渗透作用，C不符合题意；红细胞的细胞膜能控制物质的进出，相当于半透膜，水进出哺乳动物红细胞属于渗透作用，D不符合题意。3.如图为植物细胞(活性正常)渗透作用的图解，下列说法错误的是 (　　)A.植物细胞的原生质层相当于一层半透膜B.一定条件下，活的、成熟的植物细胞可能发生渗透失水或吸水C.当外界溶液甲的浓度>细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水D.当外界溶液甲的浓度=细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞√解析：植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，它相当于一层半透膜，A正确；活的、成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，当细胞液与外界溶液存在浓度差时，细胞可发生渗透失水或吸水，B正确；当外界溶液甲的浓度>细胞液乙的浓度时，植物细胞会发生渗透失水，C正确；当外界溶液甲的浓度=细胞液乙的浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，D错误。4.下图甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述错误的是 (　　)A.图甲所示装置中漏斗内溶液的浓度变化可用曲线丙表示B.水分子进入漏斗内的速率变化可用曲线乙表示C.漏斗内的液面高度变化可用曲线丙表示D.半透膜两侧的浓度差可用曲线乙表示√解析：开始时，漏斗内溶液浓度高于漏斗外溶液浓度，水分子整体表现为由漏斗外进入漏斗内，蔗糖溶液浓度降低，直至水分子进出平衡，可用曲线乙表示，A错误；开始时，半透膜两侧浓度差大，水分子进入漏斗内的速率较大，随着水分子不断进入漏斗，半透膜两侧的浓度差越来越小，漏斗内外液面的高度差越来越大，当高度差产生的压强等于膜两侧的渗透压时，半透膜两侧达到渗透平衡，该过程中水分子进入漏斗内的速率和半透膜两侧的浓度差逐渐下降，直至渗透平衡，均可用曲线乙表示，B、D正确；随着水分子的进入，漏斗内的液面逐渐上升，达到渗透平衡时停止，可用曲线丙表示，C正确。1.实验原理基本知能半透膜大浓度差2.实验步骤变浅逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 微点拨：因为细胞壁是全透性的，所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。3.实验现象变小与细胞壁分离基本不变如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)、再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题：探究问题(1)甲过程中，⑤的颜色如何变化?其吸水能力又如何变化?提示：颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。(2)有位同学错取了质量浓度较高的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么?提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水死亡，不能再发生质壁分离复原。(3)观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是_____________ (填序号)。①加清水　②制作装片　③观察质壁分离　④加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液　⑤观察质壁分离复原　⑥观察正常细胞(4)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?提示：观察正常紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。②⑥④③①⑤1.质壁分离及复原发生的条件释解重难2.“探究植物细胞的吸水和失水”实验的对照分析本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照和实验在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。3.质壁分离在探究实验中的应用(1)测定细胞液的浓度范围(2)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) √[解析]　在蔗糖溶液中，由于细胞失水，原生质体的体积明显缩小，但细胞壁伸缩性较小，故植物细胞体积没有明显变化，A错误；d点时原生质体的体积不再变化，水分子进出植物细胞达到平衡，B正确；0~240 s内，乙二醇通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液浓度增大，细胞液浓度先小于外界溶液浓度然后大于外界溶液浓度，原生质体的体积先减小，然后增大，C错误；c点相比a点，有部分乙二醇进入了细胞，c点的原生质体体积和a点的体积相等，但由于细胞壁的限制，二者的细胞液浓度未必相等，D错误。[易错提醒]植物细胞质壁分离与复原过程中的两个易错点(1)细胞吸水能力变化的判定细胞吸水能力的增大或减小与自身细胞液浓度变化有直接关系。细胞失水后细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强；细胞吸水后细胞液浓度减小，细胞吸水能力减弱。(2)细胞吸收溶质分子或离子的时间和方式若细胞能吸收某种溶质分子或离子，则从将细胞置于外界溶液后就开始吸收了，而不是到达平衡状态时才开始；细胞吸收溶质分子或离子的方式可能不同，所以有的溶液可使植物细胞发生质壁分离复原，有的不能。1.下列有关探究植物细胞的吸水和失水的实验，叙述正确的是 (　　)A.紫色洋葱根尖分生区的细胞不适于作为该实验的材料B.实验所选材料的细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原C.外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以D.外界溶液可以选质量分数为30%的盐酸迁移训练√解析：实验材料必须是具有中央大液泡的成熟的植物组织活细胞，而洋葱根尖分生区的细胞无中央大液泡，不适于作为该实验的材料，A正确；细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度，并不是细胞液没有颜色就不能发生质壁分离和复原，B错误；外界溶液的浓度大于细胞液浓度才能出现质壁分离，C错误；外界溶液必须对细胞无毒害且浓度适宜，而质量分数为30%的盐酸会杀死细胞，D错误。2.在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述错误的是 (　　)A.第二次使用吸水纸的作用是引导清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中B.若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇，不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原C.第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置D.用质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液完成该实验，效果更好√解析：第二次使用吸水纸的主要作用是吸引清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中，使细胞发生质壁分离复原，A正确；乙二醇可以进入细胞，若第一次滴加适宜浓度的乙二醇，则细胞发生质壁分离后可自动复原，B正确；第一次显微镜观察植物细胞的正常形态，主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置，C正确；质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液有可能会使细胞因失水过多而死亡，D错误。3．将新鲜的萝卜切成长度为6 cm、粗细相同的萝卜条，再将它们分别放入四组不同浓度的蔗糖溶液以及一组硝酸钾溶液中，一段时间后测得萝卜条长度如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)A.该萝卜细胞液的浓度处于a与b之间B．c溶液中边缘细胞质壁分离程度最大C．d溶液中萝卜细胞可能因失水过多而死亡D．实验开始时，硝酸钾溶液与a溶液的浓度一定相同√解析：根据表格可知，萝卜条在a溶液与b溶液之间正好处于吸水(大于6 cm)与失水(小于6 cm)之间，因此该萝卜细胞液的浓度在a与b之间，A正确；c溶液中萝卜细胞发生了质壁分离，此过程中边缘细胞最先接触外界溶液而失水，导致外界溶液浓度下降，内部细胞质壁分离程度逐渐减小，B正确；根据表格d溶液中细胞质壁分离程度与c溶液中相同，d溶液中萝卜细胞可能失水过多而死亡，C正确；由于硝酸钾溶液的溶质可进入细胞液，可发生质壁分离后的自动复原，因此实验开始时，硝酸钾溶液与a溶液的浓度不一定相同，D错误。(一)抓住“两点”深刻理解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。(二)准确区分被动运输的两种方式——自由扩散和协助扩散1.概念比较学案设计扩散方式能量转运蛋白2.具体内容比较|探|究|学|习|下图为自由扩散和协助扩散示意图，据图回答下列问题。(1)图中圆点及圆点多少表示细胞内外__________________。(2)从与转运物质的关系分析，载体蛋白和通道蛋白在运输物质时，载体蛋白_____ (填“需要”或“不需要”)与物质结合，而且每次转运时都会发生_______________；通道蛋白________ (填“需要”或“不需要”)与物质结合。(3)由图示分析，自由扩散和协助扩散的共同点是_______________________________________。某种物质及其浓度需要自身构象的改变不需要 都是顺浓度梯度运输，都不需要消耗能量|认|知|生|成|1.被动运输两种方式的比较 续表2.被动运输的两种转运蛋白比较分子或离子自身构象直径和形状大小和电荷不需要微点拨：水分子的运输方式包括自由扩散和协助扩散。绝大多数水分子是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。(三)建模分析影响被动运输的因素被动运输的速率直接受膜内外物质_________大小的影响(如图A)，协助扩散的速率还与_______________有关(如图B)。ab段主要受膜两侧浓度差的影响，bc段受到转运蛋白数量的限制，运输速率不能继续上升。浓度梯度转运蛋白的数量1.概念理解判断(1)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。( )(2)协助扩散的速率与膜两侧的浓度差呈正比。( )(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理不一样。( )迁移训练××√2.如图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项对应正确的是 (　　)A.肺泡上皮细胞吸收氧气——①④B.人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②③C.甘油进出细胞——①③D.肌肉细胞吸收水——②④√解析：①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，③④表示两种影响因素曲线，可分别对应自由扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气的方式是自由扩散，对应①③，A错误；人的成熟红细胞吸收葡萄糖的过程属于协助扩散，对应②④，B错误；甘油进出细胞的过程属于自由扩散，对应①③，C正确；肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散，可对应①②③④，D错误。3.(2025·中山期中)协助扩散需要细胞膜上载体蛋白或通道蛋白的协助。如图甲、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速率比载体介导的快得多。下列有关叙述正确的是 (　　)A.该过程的运输速率与膜两侧浓度差完全呈正相关B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性C.甲、乙两种方式均存在溶质分子与相应蛋白质的结合过程D.该过程需要消耗能量√解析：协助扩散需要转运蛋白的协助，其运输速率既与膜两侧浓度差相关，又与转运蛋白的数量相关，因此并不是与膜两侧浓度差完全呈正相关，A错误；载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性，B正确；载体蛋白在转运离子或分子时会与离子或分子结合，而离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，C错误；该过程为协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，D错误。一、建构概念体系二、融通科学思维1.在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，与烧杯和不同溶液共同构造渗透装置，观察渗透现象。如果漏斗和烧杯中加入相同浓度的蔗糖溶液，一段时间后漏斗内液面_____，原因是________________________________________________。2.成熟植物细胞发生质壁分离的原因是_________________________________________________________________。不变 漏斗内外液体没有浓度差，水分子进出达到动态平衡 外界溶液浓度大于细胞液浓度；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性3.将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原，原因是___________________________________________________________________________。4.协助扩散和自由扩散的相同点是________________________________________；不同点是__________________________。  都是顺物质浓度梯度运输，都不消耗能量协助扩散需要转运蛋白协助三、综合检测反馈1.图甲表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h(h>0)。图乙是另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。图丙是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞图像。下列叙述不正确的是(　　)A.图甲装置中如果漏斗内的液面高度h不再变化，则漏斗内的溶液浓度仍高于烧杯内的溶液浓度B.如果图乙装置中A、B处都是葡萄糖溶液且B侧浓度高于A侧，最终两侧液面齐平C.丙视野中的植物细胞处于质壁分离状态，此时细胞可能正在吸水D.丙视野中的植物细胞发生渗透作用时，细胞膜相当于半透膜√解析：图甲中的渗透作用达到平衡时，漏斗内的液面不再升高，这是液体压强与半透膜两侧溶液的浓度差共同作用的结果，漏斗内的溶液浓度仍大于烧杯中的溶液浓度，A正确；由于葡萄糖分子可以通过半透膜，所以图乙装置中最终两侧液面应持平，B正确；丙视野中的植物细胞可能继续发生质壁分离，此时细胞处于正在失水状态，也可能正在发生质壁分离复原，此时细胞处于吸水状态，也可能达到渗透平衡，C正确；丙视野中的植物细胞发生渗透作用时，相当于半透膜的是原生质层，原生质层由细胞膜、液泡膜和两膜之间的细胞质组成，D错误。2.(2025·三明检测)科学家从蚕豆保卫细胞中检测到钾离子的通道，其运输K+的过程如图所示。下列叙述错误的是 (　　)A.K+通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变B.K+通道蛋白的空间构象决定了其功能C.K+通道蛋白具有专一性，只运输K+D.通道蛋白的自身构象改变由能量驱动√解析：根据示意图可知，K+通道的开启或关闭取决于其自身构象的改变，K+通道蛋白的空间构象决定了其功能，A、B正确；K+通道蛋白具有专一性，只运输K+，C正确；通道蛋白参与的物质跨膜运输方式是协助扩散，协助扩散不消耗能量，说明通道蛋白的自身构象改变不需要能量驱动，D错误。3.(2025·驻马店高一期末)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是 (　　)A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分交换平衡时，细胞b的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞a、细胞c的外界蔗糖溶液的浓度相等√解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确。水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b体积增大，说明细胞b渗透吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生了质壁分离，说明水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B正确。由以上分析可知，水分交换达到平衡时，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，细胞b体积增大，说明吸水后其细胞液浓度等于或大于外界蔗糖溶液浓度，此时外界蔗糖溶液因为失水浓度较初始时变大，因此此时细胞b的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度，C正确。水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；细胞c发生了质壁分离，说明外界蔗糖溶液中水分增加，因而浓度下降，因此细胞c所处的外界蔗糖溶液浓度小于细胞a所处的外界蔗糖溶液浓度，D错误。4．某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶和0.3 g/mL的蔗糖溶液等实验材料进行质壁分离及复原实验。他们根据实验观察到的现象，绘制了如下曲线图，其中有一个图存在科学性错误。下列叙述错误的是(　　)A．制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞B．图2曲线存在科学性错误，用蒸馏水处理时，细胞液浓度会持续降低C．图3过程中洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大与细胞壁伸缩性低有关D．蔗糖溶液处理前后和蒸馏水处理前后均可构成对照√解析：紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞有颜色，便于实验结果的观察，因此制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞，A正确；图2曲线存在科学性错误，用蔗糖溶液处理时，细胞会失水，细胞液的浓度应增大，用蒸馏水处理时，细胞吸水，细胞液浓度会降低，但由于有细胞壁的束缚，细胞液的浓度不会持续降低，B错误；图3中，洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大，与细胞壁伸缩性低有关，C正确；该实验过程中，每次处理前后可以形成对照，属于自身前后对照，D正确。5.海鸥嗉囊位置有一层薄膜，海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐分的海水则吐出嘴外。这就是反渗透法的基本理论架构。如图为反渗透装置的原理图。请分析回答问题： (1)海鸥嗉囊中的薄膜相当于渗透装置中的_______。  半透膜 解析：海鸥嗉囊中的薄膜具有过滤作用，相当于渗透装置中的半透膜。(2)反渗透装置中水分子扩散的方向是_______________，该过程　　_____(填“需要”或“不需要”)消耗能量。  　需要浓溶液向稀溶液解析：水分子从浓溶液向稀溶液的方向扩散，该过程需要外界压力，因此需要消耗能量。(3)利用该原理生产的反渗透净水机可以获得较为纯净的水，使用过程中为什么要经常更换反渗透膜?__________________________________________________________________________________________________。  水分子能通过反渗透膜而其他物质不能通过，使用过程中不能通过反渗透膜的物质会影响反渗透膜的过滤效果解析：反渗透净水机利用压力使水分子逆浓度梯度运输，所以水分子能通过反渗透膜，而其他物质不能通过，使用过程中不能通过反渗透膜的物质会影响反渗透膜的过滤效果。1234567891011一、选择题1.(2025·成都高一期中)下列现象中，哪项是由于细胞液浓度高于外界溶液浓度而出现的现象(　　)A.将红细胞置于清水中出现皱缩的现象B.对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象C.连续嗑带盐的瓜子，口腔和唇黏膜有干燥的感觉D.萎蔫的蔬菜浸泡在清水中，一段时间后会恢复到原来的状态√1234567891011解析：将红细胞置于清水中，红细胞会因吸水而出现膨胀的现象，不会失水皱缩，A不符合题意；对农作物施肥过多，会导致土壤溶液浓度高于细胞液浓度，引起农作物的根细胞失水而造成“烧苗”现象，B不符合题意；连续嗑带盐的瓜子，会导致外界溶液浓度高于口腔和唇黏膜细胞的细胞质浓度，进而引起相应的细胞失水，产生干燥的感觉，C不符合题意；萎蔫的蔬菜浸泡在清水中，因细胞液浓度高于外界溶液浓度，导致细胞吸水，所以一段时间后会恢复到原来的状态，D符合题意。15678910112342.(2025·菏泽高一期中)图1表示一个渗透作用装置，长颈漏斗内有质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，烧杯内为清水(半透膜允许单糖通过，但二糖不能通过)。图2为某同学在观察质壁分离与复原实验中绘制的一幅模式图。下列有关叙述正确的是 (　　)1567891011234√A.植物细胞的根系主要通过渗透作用吸水，其液泡膜就相当于是一层半透膜B.图1中达到平衡后移走高出的液面，一段时间后h仍大于0C.若在图1漏斗和烧杯中加入等量的蔗糖酶，达到平衡后h仍大于0D.图2细胞正处于质壁分离状态，此时外界溶液浓度不可能等于细胞液浓度1567891011234解析：植物细胞的根系主要通过渗透作用吸水，其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)就相当于是一层半透膜，A错误；图1中达到平衡后移走高出的液面，由于膜两侧仍存在浓度差，仍会发生渗透作用，一段时间后h仍大于0，B正确；若在图1漏斗和烧杯中加入等量的蔗糖酶，蔗糖水解为单糖，单糖可以通过半透膜进入烧杯，最终漏斗和烧杯中酶和单糖的量都是相同的，不存在浓度差，达到平衡后h为0，C错误；图2细胞可能继续发生质壁分离，也可能发生质壁分离复原，也可能处于质壁分离平衡状态，若处于质壁分离平衡状态，则此时外界溶液浓度等于细胞液浓度，D错误。1567891011234√3.下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是 (　　)A.O2是脂溶性物质，能通过自由扩散的方式跨膜进入细胞B.CO2可经渗透作用运出细胞C.载体蛋白在每次转运相应的分子或离子时，都会发生自身构象改变D.水分子可借助通道蛋白以协助扩散的方式逆浓度梯度进出细胞1567891011234解析：O2不是脂溶性物质，能通过自由扩散的方式跨膜进入细胞，A错误；只有水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散才叫渗透作用，B错误；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，C正确；水分子可借助通道蛋白以协助扩散的方式顺浓度梯度进出细胞，D错误。1567891011234√4.下列各项中，会显著降低细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖的速率的是 (　　)A.细胞内能量不足B.细胞外药物影响膜蛋白结构C.细胞外葡萄糖的浓度上升D.细胞内O2浓度下降1567891011234解析：氧气浓度可影响细胞呼吸，进而影响能量供应，而细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖时，顺浓度梯度运输，不消耗能量，因此细胞内能量或O2不足不会显著降低细胞吸收葡萄糖的速率，A、D错误；细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖时需要膜上的转运蛋白协助，因此细胞外药物影响膜蛋白结构会显著降低细胞吸收葡萄糖的速率，B正确；细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖的速率与膜内外葡萄糖的浓度差和转运蛋白数量有关，在一定范围内，细胞外葡萄糖的浓度上升会导致细胞吸收葡萄糖的速率升高，若转运蛋白饱和时，细胞外葡萄糖的浓度上升，细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖的速率不变，C错误。15678910112345.(2025·哈尔滨检测)通道蛋白有两种类型。有些通道蛋白通常处于开放状态，如钾泄漏通道，允许钾离子不断外流；有些通道蛋白平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，被转运的物质顺浓度梯度通过细胞膜，这类通道蛋白被称为门通道。下列叙述正确的是 (　　)A.通道蛋白属于部分嵌入磷脂双分子层中的蛋白质B.处于开放状态的通道蛋白在运输物质上不具有选择性C.一些离子通过门通道时需要与门通道识别结合D.门通道和载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变√1567891011234解析：通道蛋白属于贯穿磷脂双分子层的蛋白质，A错误；有些通道蛋白通常处于开放状态，如钾泄漏通道，允许钾离子不断外流，说明处于开放状态的通道蛋白在运输物质上也具有选择性，B错误；门通道属于通道蛋白，离子通过门通道时不需要与门通道结合，C错误；门通道有打开和关闭两种状态，门通道和载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变，D正确。1567891011234√6.某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，撕取外表皮制作临时装片，先在清水中观察(图甲)，然后用0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水并观察(图乙)。下列叙述错误的是 (　　)A.图甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁B.从图甲到图乙是由于细胞周围溶液的浓度低于细胞液的浓度导致的C.图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液D.图甲和图乙中，细胞的a、c中存在紫色物质1567891011234解析：图甲中细胞存在于清水中，此时细胞会渗透吸水，但存在细胞壁的限制，使得原生质层紧贴细胞壁，A正确；从图甲到图乙发生了细胞的渗透失水，是由于细胞液的浓度低于细胞周围溶液的浓度导致的，B错误；图乙表示细胞发生质壁分离，此时细胞壁以内，原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液，C正确；图甲与图乙中，细胞的a和c都因含有色素而呈现紫色，D正确。15678910112347.(2025·宿州高一期中)将某植物细胞用一定浓度的某外界溶液处理，下图表示实验过程中原生质体的相对体积与细胞吸水能力之间的关系。下列相关叙述正确的是 (　　)A.甲→乙段细胞失水皱缩B.乙→丙段细胞液浓度增大C.该细胞可以是洋葱鳞片叶内表皮细胞D.该外界溶液可能是蔗糖溶液√1567891011234解析：甲→乙段细胞吸水逐渐发生质壁分离复原，A错误；乙→丙段细胞液浓度减小，B错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞含有大液泡，该细胞可以是洋葱鳞片叶内表皮细胞，C正确；由题意及题图可知，该外界溶液能使植物细胞发生质壁分离后自动复原，说明该外界溶液不应该是蔗糖溶液，D错误。15678910112348.某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是(　　)1567891011234A.若a为①+②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色B.若a为①+②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色C.若a为①+④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色D.若a为①+④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色√1567891011234解析：由题干“当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色”可推出，碘可以通过透析袋，淀粉不能通过透析袋；由题干“当a为②、b为③，水浴(55 ℃)后透析袋内、外均不出现砖红色”可推出，斐林试剂和葡萄糖都不能通过透析袋。因为淀粉、葡萄糖和斐林试剂都不能通过透析袋，所以A、D选项描述的实验结果为水浴后透析袋内外都不会出现砖红色，A、D错误。因为碘可以通过透析袋，而淀粉不能通过透析袋，所以B选项描述的实验结果为透析袋内出现蓝色，透析袋外不出现蓝色，B错误。若a为①+④，b为⑤，分析知碘可以通过透析袋，淀粉最终会被淀粉酶完全水解，故C选项描述的实验结果是透析袋内外均出现棕红色，C正确。15678910112349.现有三种无色液体的试剂瓶未贴标签，只知这三种液体为KNO3溶液、蔗糖溶液和蒸馏水，为确定液体种类，某同学设计实验用三组洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料分别在三种液体中处理一段时间，在显微镜下观察细胞发生的变化来辨别液体种类，结果如下表。下列相关叙述错误的是(　　)1567891011234√A ．初步判断，a、b、c对应的试剂分别是蔗糖溶液、蒸馏水、KNO3溶液B．甲组现象可能是细胞液浓度小于试剂a的浓度，原生质层的伸缩性小于细胞壁所致C．乙组结果是由于细胞吸水所致，但由于细胞壁的限制，细胞体积不能无限增大D．丙组质壁分离复原是由于试剂c的溶质被细胞吸收使细胞液浓度大于外界溶液的浓度所致1567891011234解析：甲组发生质壁分离且不能自动复原，说明试剂a浓度大于细胞液的浓度，且a中溶质微粒不能进入细胞内；乙组细胞没有发生质壁分离且细胞体积略微增大，说明试剂b浓度小于细胞液浓度，细胞吸水膨胀；丙组发生质壁分离且自动复原，说明试剂c初始浓度大于细胞液浓度，且c中溶质微粒能进入细胞内使细胞液浓度增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，自动复原。根据分析可初步判断，a、b、c对应的试剂分别是蔗糖溶液、蒸馏水、KNO3溶液，A正确。1567891011234甲组细胞发生质壁分离，原因是细胞液浓度小于试剂a的浓度，细胞失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，原生质层与细胞壁分开，发生质壁分离，B错误。乙组细胞体积略微增大，是由于试剂b浓度低，细胞吸水膨胀导致的，但由于细胞壁具有保护和支持细胞的作用，细胞体积不能无限增大，C正确。丙组细胞发生质壁分离复原是由于试剂c(KNO3溶液)的溶质被细胞吸收使细胞液浓度大于外界溶液的浓度所致，D正确。1567891011234二、非选择题10.将某种植物的成熟细胞置于一定浓度的物质甲溶液中，发现其体积变化趋势如图曲线ABCD所示，物质甲能以主动运输的方式进入细胞。据图和所给信息回答下列问题：(1)影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有________________________________________________(写出3个)。曲线图中纵坐标是指________ (填“原生质体”或“细胞”)的相对体积，理由是________________________________。  载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH原生质体 细胞壁的伸缩性显著小于原生质体1567891011234解析：物质甲能以主动运输的方式进入细胞，故影响植物细胞吸收物质甲速率的因素有载体的数量、细胞呼吸强度(或氧气浓度)、温度、pH等。由于细胞壁的伸缩性显著小于原生质体，故植物细胞失水或吸水后发生显著变化的是植物的原生质体，因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。1567891011234(2)理论上，细菌细胞____(填“能”或“不能”)发生类似曲线BC段的_________现象。曲线AB段_______ (填“发生了”或“没有发生”)渗透吸水或失水。比较P、Q两点所对应时刻的植物细胞液浓度，其大小关系是P_____ (填“等于”“大于”或“小于”)Q。 　　　小于能质壁分离发生了1567891011234解析：细菌细胞也含有细胞膜和细胞壁，故理论上也能发生类似曲线BC段的质壁分离现象。水分子能透过细胞膜，故曲线AB段发生了渗透吸水或失水。BC段，细胞外溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，同时由于物质甲能以主动运输的方式进入到细胞内，使细胞液的浓度逐渐升高，失水速率逐渐降低；到C点时，细胞液浓度和细胞外溶液浓度相等；大于C点后，物质甲继续进入细胞，此时细胞液浓度大于细胞外溶液浓度，细胞吸水，故P点时的植物细胞液浓度小于Q点。1567891011234(3)用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，则实验刚开始时，溶液甲的渗透压_____ (填“等于”“大于”或“小于”)溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，有人认为t2=2t1，请判断对错并说明理由：_________________________________________________________________________________________ (提示：渗透失水的量=渗透速率×半透膜面积×渗透时间)。 等于 错误，渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同1567891011234解析：用物质乙替代物质甲重复实验，得到曲线ABCE，其中AC段与物质甲曲线完全重合，故分析曲线可知，实验刚开始时，溶液甲的渗透压等于溶液乙的渗透压。若在C点加入清水，其曲线变化与CD类似，由于渗透速率取决于浓度差，质壁分离与质壁分离复原时浓度差不同，原生质体大小亦不同，故有人认为t2=2t1是错误的。156789101123411.研究发现，水分子存在两种跨膜运输机制：一种是自由扩散，另一种是通过水通道蛋白的协助扩散。某兴趣小组为探究肾小管上皮细胞的吸水方式，进行了如下实验。回答下列问题：注：Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性。1567891011234(1)人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的________。当外界溶液的浓度_____ (填“高于”或“低于”)细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。 　低于浓度差解析：人的肾小管上皮细胞吸水或失水取决于细胞内外溶液的浓度差。当外界溶液的浓度低于细胞内溶液的浓度时，细胞会吸水膨胀甚至破裂。1567891011234(2)自由扩散与协助扩散的共同点有________________________________________________ (答出其中一点)。 步骤①中“X”应为_______________。 　等量的生理盐水 都是顺浓度梯度进行跨膜运输(或都不需要消耗能量)解析：自由扩散和协助扩散的相同点：都不需要消耗能量，都是由高浓度向低浓度扩散。由题意可知，HgCl2溶液中Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，所以甲组中水通过水通道蛋白的协助扩散被抑制，因此乙组不能抑制水通道蛋白的活性，所以乙组中“X”是等量的生理盐水。1567891011234(3)实验结果及结论分析：若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是_________；若_______________________________，说明水进入肾小管上皮细胞的主要方式是_________。 　　协助扩散自由扩散甲组破裂的细胞数目明显少于乙组解析：因为甲组中，Hg2+能显著抑制水通道蛋白的活性，若甲组和乙组破裂的细胞数目基本相同，说明水跨膜运输不需要通道蛋白，则水进入肾小管上皮细胞的主要方式是自由扩散；若甲组破裂的细胞数目明显少于乙组，说明水跨膜运输需要通道蛋白，则水进入肾小管上皮细胞的主要方式是协助扩散。