第4课物质跨膜运输的实例和方式考点一物考点一物质跨膜运跨膜运输的的实例例 【必必备知知识回回顾】1.1.渗透作用：渗透作用：(1)(1)概念：水分子概念：水分子( (或其他溶或其他溶剂分子分子) )通通过_的的扩散散过程。一个完整的渗透系程。一个完整的渗透系统，由两个溶液体系以及，由两个溶液体系以及两者之两者之间的的_组成。成。半透膜半透膜半透膜半透膜(2)(2)发生的条件生的条件 浓度差度差(3)(3)常常见渗透装置渗透装置图分析：分析：水分的流水分的流动方向判断：渗透达到平衡，半透膜两方向判断：渗透达到平衡，半透膜两侧的水分子的水分子_(_(填填“是是”或或“不是不是”) )静止不静止不动的；的；图A A中当溶液中当溶液浓度度S S1 1_(_(填填“ ”或或“ ”或或“ ”或或“ 低低高高液面高度液面高度变化化分析：在分析：在B B图所示的所示的U U形玻璃管内，左形玻璃管内，左右管内分右管内分别装入装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始初始时两管中液面相平，假两管中液面相平，假设溶溶质分子不能透分子不能透过半透半透膜。膜。a.a.一段一段时间后，两管中液面的后，两管中液面的变化化为：左管液面升：左管液面升高，右管液面高，右管液面_。b.b.同同时向两管内加入等量麦芽糖向两管内加入等量麦芽糖酶酶，两管中液面的，两管中液面的变化分化分别为：左管液面下降，右管液面：左管液面下降，右管液面_，最后，最后稳定在一定高度。定在一定高度。降低降低上升上升2.2.动物物细胞的吸水和失水：胞的吸水和失水：(1) (1) 细胞膜胞膜细胞胞质(2)(2)现象。象。外界溶液外界溶液浓度度 细胞胞质浓度度细胞胞_。外界溶液外界溶液浓度度= =细胞胞质浓度度水分水分进出平衡。出平衡。吸水膨吸水膨胀失水失水皱缩3.3.植物植物细胞的渗透吸水和失水：胞的渗透吸水和失水：(1)(1)成熟植物成熟植物细胞的胞的结构：构：全透全透小小细胞胞质半透膜半透膜大大(2)(2)原理和原理和现象。象。外界溶液外界溶液浓度度 细胞液胞液浓度度时，细胞胞_水，水，发生生_现象。象。外界溶液外界溶液浓度度 不不变 5.5.物物质跨膜运跨膜运输的其他的其他实例：例：科学家将番茄和水稻分科学家将番茄和水稻分别放在含有放在含有CaCa2+2+、MgMg2+2+和和SiSi 的培养液中培养，的培养液中培养，结果及分析如下：果及分析如下：(1)(1)实验结果：果：不同植物不同植物对_的吸收有差异。的吸收有差异。同种植物同种植物对_的吸收也有差异。的吸收也有差异。(2)(2)实验结论：植物：植物细胞胞对无机无机盐离子的吸收具有离子的吸收具有_。同种无机同种无机盐离子离子不同无机不同无机盐离子离子选择性性6.6.【教材易漏知教材易漏知识】必修必修1 1P61P61“与生活的与生活的联系系”：为什么吃比什么吃比较咸的食物口唇感咸的食物口唇感觉比比较干？干？提示：提示：这是因为与细胞内液相比，外界浓度高，口腔这是因为与细胞内液相比，外界浓度高，口腔上皮细胞失水导致的。上皮细胞失水导致的。【特特别提醒提醒】有关渗透作用的三个易有关渗透作用的三个易错点点(1)(1)水的运水的运输特点：无特点：无论细胞吸水胞吸水还是失水，水分子通是失水，水分子通过原生原生质层的的扩散都是双向散都是双向进行的。行的。(2)(2)渗透平衡的渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两：渗透平衡只意味着半透膜两侧水水分子移分子移动达到平衡状达到平衡状态，既不可看作没有水分子移，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两也不可看作两侧溶液溶液浓度度绝对相等。相等。(3)(3)浓度差的度差的实质：渗透系：渗透系统的溶液的溶液浓度指物度指物质的量的量浓度而非度而非质量量浓度。度。【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2014(2014全国卷全国卷)将某植物的花冠切成大将某植物的花冠切成大小和形状相同的小和形状相同的细条，分条，分为a a、b b、c c、d d、e e和和f f组( (每每组的的细条数相等条数相等) )，取上述，取上述6 6组细条分条分别置于不同置于不同浓度的度的蔗糖溶液中，浸泡相同蔗糖溶液中，浸泡相同时间后后测量各量各组花冠花冠细条的条的长度，度，结果如果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之胞之间只只有水分交有水分交换，则 ( () )世世纪金榜金榜导学号学号1412003614120036A.A.实验后，后，a a组液泡中的溶液泡中的溶质浓度比度比b b组的高的高B.B.浸泡浸泡导致致f f组细胞中液泡的失水量小于胞中液泡的失水量小于b b组的的C.aC.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATPATP大于大于b b组D.D.使使细条在浸泡前后条在浸泡前后长度不度不变的蔗糖的蔗糖浓度介于度介于0.40.40.5 mol0.5 molL L-1-1【素养解素养解读】本本题主要考主要考查的核心素养是科学探究，的核心素养是科学探究，具体表具体表现在两个角度：在两个角度：素养角度素养角度具体表具体表现获取数取数据能力据能力根据坐根据坐标曲曲线图，分析蔗糖，分析蔗糖浓度与花冠度与花冠细条条长度的关系度的关系表达交表达交流能力流能力分析不同蔗糖分析不同蔗糖浓度下花冠度下花冠细条条长度，理度，理解解细胞吸水与失水的关系胞吸水与失水的关系【解析解析】选选D D。本题主要考查细胞的渗透作用以及识图。本题主要考查细胞的渗透作用以及识图能力、数据分析能力。能力、数据分析能力。A A项中，项中，a a组比值小于组比值小于b b组且都小组且都小于于1 1，说明，说明a a组细胞吸水比组细胞吸水比b b组多，所以组多，所以a a组液泡中的溶组液泡中的溶质浓度比质浓度比b b组的要小，错误。组的要小，错误。B B项中，项中，f f组比值大于组比值大于1 1，说明是细胞失水皱缩，说明是细胞失水皱缩，b b组比值小于组比值小于1 1，说明细胞吸水，说明细胞吸水膨胀，因此膨胀，因此f f组细胞中液泡的失水量是大于组细胞中液泡的失水量是大于b b组的，错组的，错误。误。C C项中，水进出细胞的方式属于自由扩散，项中，水进出细胞的方式属于自由扩散，不消耗能量，错误。不消耗能量，错误。D D项中，使细条在浸泡前后长度不项中，使细条在浸泡前后长度不变的话，则实验前长度变的话，则实验前长度/ /实验后长度实验后长度=1=1，从图中可以看，从图中可以看出，对应的蔗糖浓度介于出，对应的蔗糖浓度介于0.40.40.5 mol0.5 molL L-1-1，正确。，正确。【母母题变式式】变式式1 1分析水分子的移分析水分子的移动方向方向(1)(1)图中中a a组将花冠将花冠细条放入蔗糖溶液后水分子的移条放入蔗糖溶液后水分子的移动呈呈现出出_。(2)(2)当当细条条长度不再度不再发生生变化化时水分子的移水分子的移动特点是特点是_。从蔗糖溶液从蔗糖溶液细胞液胞液水分子水分子进出出细胞达到了平衡胞达到了平衡变式式2 2分析分析细胞液与外界溶液的胞液与外界溶液的浓度大小度大小(1)(1)图中中_(_(填字母填字母) )组所所处的蔗糖溶液的蔗糖溶液浓度小于度小于细胞液胞液浓度，度，细胞吸水。胞吸水。(2)(2)图中中_(_(填字母填字母) )组所所处的蔗糖溶液的蔗糖溶液浓度大于度大于细胞液胞液浓度，度，细胞失水。胞失水。a a、b b、c cd d、e e、f f【方法方法规律律】渗透方向及渗透方向及浓度大小的判断方法度大小的判断方法(1)(1)判断溶判断溶剂渗透的渗透的总方向。方向。若半透膜两若半透膜两侧是同种溶液，根据是同种溶液，根据质量量浓度或物度或物质的的量量浓度判定。度判定。若半透膜两若半透膜两侧是不同的溶液，物是不同的溶液，物质的量的量浓度才能体度才能体现溶溶质或溶或溶剂分子数的多少，如半透膜两分子数的多少，如半透膜两侧为质量分量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一葡萄糖溶液一侧单位体位体积中葡萄糖分子数多中葡萄糖分子数多( (水分子数少水分子数少) )，水分子由蔗，水分子由蔗糖溶液一糖溶液一侧通通过半透膜向葡萄糖溶液一半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。散。(2)(2)判断半透膜两判断半透膜两侧溶液溶液浓度的大小。度的大小。若渗透平衡后，半透膜两若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，液面仍存在液面差，则半半透膜两透膜两侧溶液就存在溶液就存在浓度差，液面差越大，度差，液面差越大，浓度差就度差就越大，且液面高的一越大，且液面高的一侧溶液溶液浓度高。度高。【高考角度全高考角度全练】角度一角度一 渗透作用的原理及条件渗透作用的原理及条件1.1.某小某小组利用利用图甲装置甲装置进行渗透行渗透实验，A A为清水，清水，B B、C C为蔗糖溶液，蔗糖溶液，实验进行一段行一段时间后，液面后，液面变化如乙化如乙图所示。下列分析所示。下列分析错误的是的是( () )A.A.图甲中甲中B B的的浓度大于度大于C C的的浓度度B.B.图甲中甲中B B的的浓度等于度等于C C的的浓度度C.C.图乙中乙中B B的的浓度仍大于度仍大于C C的的浓度度D.D.图乙乙A A中的水分子中的水分子扩散到散到B B中的速度等于中的速度等于B B中的水分子中的水分子扩散到散到A A中的速度中的速度【解析解析】选选B B。半透膜两侧溶液浓度差越大，水分子扩。半透膜两侧溶液浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内液面越高，据最终实验结果可断定散越快，漏斗管内液面越高，据最终实验结果可断定图甲中图甲中B B的浓度大于的浓度大于C C的浓度，故的浓度，故A A正确、正确、B B错误；当漏错误；当漏斗管内的液面不再变化时，水分子进出半透膜达到动斗管内的液面不再变化时，水分子进出半透膜达到动态平衡，此时态平衡，此时B B中液面高于中液面高于C C中液面，存在液面差，说中液面，存在液面差，说明明B B的浓度仍大于的浓度仍大于C C的浓度，故的浓度，故C C、D D正确。正确。角度二角度二 渗透作用渗透作用应用及分析用及分析2.(20182.(2018泰安模泰安模拟) )如如图A A为两个渗透装置，溶液两个渗透装置，溶液a a、b b为不同不同浓度的同种溶液，且度的同种溶液，且a a溶液溶液浓度度bb溶液溶液浓度，度，c c为清水，清水，图B B为显微微镜下下观察到的某植物表皮察到的某植物表皮细胞，下胞，下列叙述列叙述错误的是的是 世世纪金榜金榜导学号学号14120037(14120037() )A.A.图A A中装置中装置2 2的液面一段的液面一段时间后会高于装置后会高于装置1 1的液面的液面B.B.图B B中的中的、相当于相当于图A A中的中的C.C.若若图B B所示所示为某某农作物的根毛作物的根毛细胞，此胞，此时应及及时灌灌溉D.D.图B B中的中的与与图A A中的中的通透性不同通透性不同【解析解析】选选B B。根据题干。根据题干“a a溶液浓度溶液浓度bb溶液浓度，溶液浓度，c c为为清水清水”，可推断一段时间后装置，可推断一段时间后装置2 2的液面高于装置的液面高于装置1 1的的液面；图液面；图B B细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，细胞中含有大液泡，因此可以构成渗透系统，其中原生质层相当于图其中原生质层相当于图A A中的中的半透膜，图半透膜，图B B中中为细为细胞膜，胞膜，为液泡膜，以及两者之间的细胞质即为液泡膜，以及两者之间的细胞质即共同共同构成原生质层；若图构成原生质层；若图B B所示为某农作物的根毛细胞，上所示为某农作物的根毛细胞，上述图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉；述图中细胞发生了质壁分离，应及时灌溉；图图B B中的中的的膜具有选择透过性，图的膜具有选择透过性，图A A中的中的没有选择没有选择透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。透过性，只要微粒大小小于膜上的孔均可以通过。【知知识总结】渗透系渗透系统中的两个中的两个“比比较”(1)(1)半透膜与半透膜与选择透透过性膜的比性膜的比较。区区别：a.a.半透膜是无生命的物理性薄膜，物半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否能否通通过取决于分子的大小。取决于分子的大小。b.b.选择透透过性膜是具有生命的生物膜，磷脂和性膜是具有生命的生物膜，磷脂和载体蛋体蛋白的存在决定了其白的存在决定了其对不同物不同物质吸收的吸收的选择性。性。细胞死胞死亡或膜亡或膜载体蛋白失活后，其体蛋白失活后，其选择透透过性性丧失。失。共性：都允共性：都允许水分子自由通水分子自由通过，而不允，而不允许生物大分生物大分子物子物质通通过。(2)(2)原生原生质层与原生与原生质体的比体的比较。原生原生质层是在成熟的植物是在成熟的植物细胞内相当于半透膜的胞内相当于半透膜的结构，由构，由细胞膜、液泡膜以及两胞膜、液泡膜以及两层膜之膜之间的的细胞胞质组成，成，不包括液泡内的不包括液泡内的细胞液。此胞液。此结构构仅存在于成熟的植物存在于成熟的植物细胞中。胞中。原生原生质体是去除植物体是去除植物细胞壁后所剩下的具有生物活胞壁后所剩下的具有生物活性的植物性的植物细胞胞结构，包括构，包括细胞膜、胞膜、细胞胞质、细胞核三胞核三部分。部分。【加固加固训练】1.1.若半透膜允若半透膜允许水分子通水分子通过，不允，不允许蔗糖分子通蔗糖分子通过，下列关于渗透下列关于渗透现象的象的说法正确的是法正确的是 ( () )A.A.初始状初始状态半透膜一半透膜一侧是蔗糖，一是蔗糖，一侧是清水，渗透平是清水，渗透平衡衡时，半透膜两，半透膜两侧浓度相等度相等B.B.初始状初始状态半透膜一半透膜一侧是蔗糖，一是蔗糖，一侧是清水，渗透平是清水，渗透平衡衡时，半透膜两，半透膜两侧浓度不可能相等度不可能相等C.C.初始状初始状态半透膜两半透膜两侧是不同是不同浓度的蔗糖溶液，渗透度的蔗糖溶液，渗透平衡平衡时，膜两，膜两侧浓度不可能相等度不可能相等D.D.初始状初始状态半透膜两半透膜两侧是不同是不同浓度的蔗糖溶液，渗透度的蔗糖溶液，渗透平衡平衡时，半透膜两，半透膜两侧浓度一定相等度一定相等【解析解析】选选B B。初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清。初始状态半透膜一侧是蔗糖，一侧是清水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时，水，膜两侧溶液水分子进出的速率相等即渗透平衡时，半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度半透膜两侧浓度不可能相等，仍然是蔗糖一侧的浓度较大；初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，较大；初始状态半透膜两侧是不同浓度的蔗糖溶液，半透膜只允许水分子通过，不允许蔗糖通过，渗透平半透膜只允许水分子通过，不允许蔗糖通过，渗透平衡时，半透膜两侧浓度可能相等。衡时，半透膜两侧浓度可能相等。2.(20182.(2018江淮十校江淮十校联考考) )如如图表示一个中表示一个中间隔以半透隔以半透膜膜( (只允只允许水分子通水分子通过) )的水槽，两的水槽，两侧分分别加入等加入等质量分量分数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两数的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。然后在半透膜两侧加加入等入等质量的麦芽糖量的麦芽糖酶酶，在加入麦芽糖，在加入麦芽糖酶酶前后前后A A、B B两两侧液面的液面的变化是化是( () )A.A.加加酶酶前前A A侧上升，加上升，加酶酶后后B B侧上升并高于上升并高于A A侧高度高度B.B.加加酶酶前前A A侧上升，加上升，加酶酶后后B B侧上升并等于上升并等于A A侧高度高度C.C.加加酶酶前后前后A A、B B两两侧液面不液面不变D.D.加加酶酶前前A A、B B两两侧液面不液面不变，加，加酶酶后后B B侧上升并高于上升并高于A A侧高度高度【解析解析】选选B B。溶液的渗透压取决于单位体积溶液中溶。溶液的渗透压取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，所以等质量的葡萄糖溶液的渗透压高质微粒的数目，所以等质量的葡萄糖溶液的渗透压高于麦芽糖，只允许水分子通过时，水分子往左侧渗透于麦芽糖，只允许水分子通过时，水分子往左侧渗透得快，加酶前得快，加酶前A A侧上升。加酶后侧上升。加酶后B B侧的麦芽糖水解，渗侧的麦芽糖水解，渗透压升高，吸水能力高于透压升高，吸水能力高于A A侧。又因为一分子麦芽糖由侧。又因为一分子麦芽糖由两分子葡萄糖构成，等质量分数的麦芽糖水解后与左两分子葡萄糖构成，等质量分数的麦芽糖水解后与左侧葡萄糖的物质的量浓度几乎相等，所以加酶后侧葡萄糖的物质的量浓度几乎相等，所以加酶后B B侧上侧上升并等于升并等于A A侧高度。侧高度。3.(20183.(2018福州模福州模拟) )如如图所示的所示的U U形管中形管中间被半透膜被半透膜( (体体积小于或等于小于或等于单糖的物糖的物质才能通才能通过) )隔开，两隔开，两侧分分别加加入等量的入等量的 0.1 mol0.1 molL L-1-1 的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段段时间后左右两后左右两侧液面高度液面高度变化是怎化是怎样的？若向的？若向U U形管形管两两侧加入等量某种物加入等量某种物质，最，最终右右侧液面上升，那么加液面上升，那么加入的入的这种物种物质最可能是什么最可能是什么( () )A.A.右右侧液面高度下降；葡萄糖液面高度下降；葡萄糖B.B.两两侧液面高度不液面高度不变；蔗糖；蔗糖酶酶C.C.两两侧液面高度不液面高度不变；麦芽糖；麦芽糖酶酶D.D.右右侧液面高度下降；蒸液面高度下降；蒸馏水水【解析解析】选选B B。半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，。半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等，因此两侧液面高度不变；若向因此两侧液面高度不变；若向U U形管两侧加入的物质是形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成等量的蔗糖酶，则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1 1分分子果糖和子果糖和1 1分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面上升，分子葡萄糖，溶液浓度增加，左侧液面上升，但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧，而麦但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧，而麦芽糖不能透过半透膜，这样右侧溶液浓度不断增加，芽糖不能透过半透膜，这样右侧溶液浓度不断增加，最终右侧液面上升。最终右侧液面上升。4.(20184.(2018临沂模沂模拟) )如如图1 1所示的甲、乙、丙三个渗透装所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面面积和所盛蔗糖溶液的体和所盛蔗糖溶液的体积如表所示。如表所示。图2 2中曲中曲线1 1、2 2、3 3表示漏斗液面高度随表示漏斗液面高度随时间的的变化情况。化情况。则曲曲线1 1、2 2、3 3与甲、乙、丙三个装置的与甲、乙、丙三个装置的对应关系关系应是是( () )A.1A.1丙；丙；2 2甲；甲；3 3乙乙B.1B.1乙；乙；2 2甲；甲；3 3丙丙C.1C.1甲；甲；2 2乙；乙；3 3丙丙D.1D.1丙；丙；2 2乙；乙；3 3甲甲装置装置编号号甲甲乙乙丙丙半透膜面半透膜面积S SS/2S/2S S蔗糖溶液体蔗糖溶液体积T TT T2T2T【解析解析】选选A A。由图。由图1 1及表中的信息可知：丙的初始蔗及表中的信息可知：丙的初始蔗糖溶液体积最大，吸水体积最大，漏斗液面高度最高，糖溶液体积最大，吸水体积最大，漏斗液面高度最高，相对应的是图相对应的是图2 2中曲线中曲线1 1；甲、乙的初始蔗糖溶液体积；甲、乙的初始蔗糖溶液体积相等，但是甲漏斗口的半透膜面积比乙的大，吸水的相等，但是甲漏斗口的半透膜面积比乙的大，吸水的速度快，故甲漏斗液面高度变化要比乙的快些，对应速度快，故甲漏斗液面高度变化要比乙的快些，对应图图2 2中曲线中曲线2 2，乙装置对应图，乙装置对应图2 2中曲线中曲线3 3。考点二物考点二物质进出出细胞的方式及影响因素胞的方式及影响因素 【必必备知知识回回顾】1.1.物物质跨膜运跨膜运输的方式：的方式：高高低低高高低低低低高高需要需要载体和能量体和能量流流动性性能量能量载体体2.2.物物质跨膜运跨膜运输方式的方式的图解：解：主主动运运输协助助扩散散3.3.影响物影响物质运运输的因素：的因素：(1)(1)物物质浓度、度、细胞能量供胞能量供应、O O2 2浓度：度：图示示图示分析示分析运运输方式方式运运输速率只受物速率只受物质浓度影响，与度影响，与载体蛋白体蛋白和能量的有无无关和能量的有无无关_自由自由扩散散图示示图示分析示分析运运输方式方式运运输速率受物速率受物质浓度度影响，且达到影响，且达到P P点后点后受受载体蛋白影响体蛋白影响_运运输速率受速率受细胞能量胞能量供供应影响，影响，P P点后的点后的限制因素限制因素为载体蛋白体蛋白数量、物数量、物质浓度等度等_协助助扩散或散或主主动运运输主主动运运输图示示图示分析示分析运运输方式方式O O2 2浓度增加，有氧呼度增加，有氧呼吸加吸加强强，产生能量增生能量增加，但运加，但运输速率不速率不变，说明运明运输不消耗能量不消耗能量_自由自由扩散或散或协助助扩散散图示示图示分析示分析运运输方式方式运运输速率受速率受O O2 2浓度影度影响，响，说明受能量的影明受能量的影响，响，Q Q点之前，运点之前，运输所需的能量来源于无所需的能量来源于无氧呼吸氧呼吸_主主动运运输(2)(2)温度：温度：温度影响物温度影响物质运运输速率速率时，既与分子的运，既与分子的运动有关，也有关，也与与细胞呼吸有关。胞呼吸有关。4.4.探究物探究物质运运输方式的方式的实验设计：(1)(1)探究是主探究是主动运运输还是被是被动运运输的方法：的方法：(2)(2)探究是自由探究是自由扩散散还是是协助助扩散的方法：散的方法：5.5.【教材易漏知教材易漏知识】必修必修1 1P73 P73 “与社会的与社会的联系系”：囊性囊性纤维病是病是细胞中某种蛋白胞中某种蛋白质结构异常，影响了构异常，影响了NaNa+ +和和ClCl- -的跨膜运的跨膜运输，这一事例一事例说明明这种种结构蛋白属于构蛋白属于细胞膜上的胞膜上的_，也反映了，也反映了细胞膜胞膜对离子的吸收具离子的吸收具有有选择性是通性是通过细胞膜上胞膜上_来来实现的。的。载体蛋白体蛋白载体蛋白的种体蛋白的种类和数量和数量【特特别提醒提醒】物物质运运输的五个的五个“不一定不一定”(1)(1)消耗能量的运消耗能量的运输方式不一定是主方式不一定是主动运运输，胞吐和胞，胞吐和胞吞也消耗能量。吞也消耗能量。(2)(2)生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，的，如如RNARNA和蛋白和蛋白质可通可通过核孔出入核孔出入细胞核，胞核，这两种情况穿两种情况穿膜膜层数均数均为0 0。(3)(3)无机无机盐离子的运离子的运输方式不一定是主方式不一定是主动运运输，如神，如神经细胞的胞的K K+ +外流和外流和NaNa+ +的内流的内流为协助助扩散。散。(4)(4)需要需要载体蛋白的不一定是体蛋白的不一定是协助助扩散，主散，主动运运输也需也需要要载体蛋白。体蛋白。(5)(5)跨膜运跨膜运输不一定穿不一定穿过细胞膜，胞吞、胞吐穿胞膜，胞吞、胞吐穿过细胞胞膜的膜的层数数为0 0，但属于跨膜运，但属于跨膜运输。【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2016(2016全国卷全国卷)离子离子泵是一种具有是一种具有ATPATP水解水解酶酶活性的活性的载体蛋白，能利用水解体蛋白，能利用水解ATPATP释放的能量跨膜运放的能量跨膜运输离子。下离子。下列叙述正确的是列叙述正确的是 ( () )A.A.离子通离子通过离子离子泵的跨膜运的跨膜运输属于属于协助助扩散散B.B.离子通离子通过离子离子泵的跨膜运的跨膜运输是是顺浓度梯度度梯度进行的行的C.C.动物一氧化碳中毒会降低离子物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运跨膜运输离子的速离子的速率率D.D.加入蛋白加入蛋白质变性性剂会提高离子会提高离子泵跨膜运跨膜运输离子的速离子的速率率【素养解素养解读】本本题主要考主要考查的核心素养是科学思的核心素养是科学思维，具体表具体表现在三个角度：在三个角度：素养角度素养角度具体表具体表现抽象与概括抽象与概括由由题干可知，离子干可知，离子泵是是载体蛋白且具有体蛋白且具有ATPATP水解水解酶酶活性活性比比较与分与分类A A、B B、C C项考考查了物了物质运运输类型和特点型和特点的判断的判断分析与分析与归纳D D项考考查影响物影响物质跨膜运跨膜运输的因素的因素【解析解析】选选C C。本题主要考查物质进出细胞的方式。本题主要考查物质进出细胞的方式。A A项，由题干项，由题干“具有具有ATPATP水解酶活性的载体蛋白水解酶活性的载体蛋白”“”“能利能利用水解用水解ATPATP释放的能量跨膜运输离子释放的能量跨膜运输离子”可知，这种跨膜可知，这种跨膜运输方式属于主动运输，故错误。运输方式属于主动运输，故错误。B B项，主动运输是逆项，主动运输是逆浓度梯度进行，故错误。浓度梯度进行，故错误。C C项，动物一氧化碳中毒后会项，动物一氧化碳中毒后会使细胞呼吸受抑制，细胞产生的使细胞呼吸受抑制，细胞产生的ATPATP减少，影响了减少，影响了载体蛋白对载体蛋白对ATPATP的水解，降低了离子泵跨膜运输离子的的水解，降低了离子泵跨膜运输离子的速率，故正确。速率，故正确。D D项，加入蛋白质变性剂后，离子泵会项，加入蛋白质变性剂后，离子泵会变性从而失去转运离子的功能，降低了离子泵跨膜运变性从而失去转运离子的功能，降低了离子泵跨膜运输离子的速率，故错误。输离子的速率，故错误。【母母题变式式】变式式1 1题干信息迁移干信息迁移题干中信息干中信息说明离子明离子泵是是载体蛋白，那么体蛋白，那么细胞膜上所胞膜上所有的有的载体蛋白是否都属于离子体蛋白是否都属于离子泵？为什么？什么？提示：提示：否。通过离子泵的跨膜运输需消耗否。通过离子泵的跨膜运输需消耗ATPATP，属于主，属于主动运输，而协助扩散也需要载体蛋白的参与，与离子动运输，而协助扩散也需要载体蛋白的参与，与离子泵相比，这类载体蛋白进行物质转运不消耗泵相比，这类载体蛋白进行物质转运不消耗ATPATP。变式式2 2选项信息迁移信息迁移从影响离子从影响离子泵的因素考的因素考虑，除蛋白，除蛋白质变性性剂外，外，还有有_和和_也能影响离子也能影响离子泵的活性。的活性。温度温度pHpH【方法方法规律律】“三步法三步法”判断物判断物质出入出入细胞的方式胞的方式【高考角度全高考角度全练】角度一角度一 物物质跨膜运跨膜运输方式方式1.(20161.(2016海南高考海南高考) )下列属于主下列属于主动运运输的是的是( () )世世纪金榜金榜导学号学号1412003814120038A.A.动物肺泡物肺泡细胞胞释放放COCO2 2B.B.蔗糖通蔗糖通过植物植物细胞的胞的细胞壁胞壁C.C.苯分子苯分子进入人的皮肤入人的皮肤细胞胞D.D.丽藻藻细胞吸收胞吸收S S 的的过程程【解题指南解题指南】(1)(1)关键信息：细胞壁是全透性的。关键信息：细胞壁是全透性的。(2)(2)关键知识：主动运输和自由扩散实例。关键知识：主动运输和自由扩散实例。【解析解析】选选D D。本题考查主动运输和自由扩散的特点。本题考查主动运输和自由扩散的特点。A A项，动物肺泡细胞释放项，动物肺泡细胞释放COCO2 2的方式是自由扩散，故错的方式是自由扩散，故错误。误。B B项，植物细胞壁是全透性的，蔗糖不是以主动运项，植物细胞壁是全透性的，蔗糖不是以主动运输的方式通过细胞壁，故错误。输的方式通过细胞壁，故错误。C C项，苯是脂溶性物质，项，苯是脂溶性物质，苯分子通过自由扩散进入人的皮肤细胞，故错误。苯分子通过自由扩散进入人的皮肤细胞，故错误。D D项，项，植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，故正确。植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，故正确。2.2.如如图为氨基酸和氨基酸和NaNa+ +进出出肾小管上皮小管上皮细胞的示意胞的示意图。下表下表选项中正确的是中正确的是世世纪金榜金榜导学号学号14120039(14120039() )选 项管腔中氨基管腔中氨基酸酸上皮上皮细胞胞管腔中管腔中NaNa+ +上皮上皮细胞胞上皮上皮细胞中氨胞中氨基酸基酸组织液液A A主主动运运输被被动运运输主主动运运输B B被被动运运输被被动运运输被被动运运输C C被被动运运输主主动运运输被被动运运输D D主主动运运输被被动运运输被被动运运输【解题指南解题指南】(1)(1)关键知识：物质逆浓度梯度运输为主关键知识：物质逆浓度梯度运输为主动运输；物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消动运输；物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量，为被动运输。耗能量，为被动运输。(2)(2)图示信息：管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯图示信息：管腔中氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度运输；管腔中度运输；管腔中NaNa+ +进入上皮细胞为顺浓度梯度运输，进入上皮细胞为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量；上皮细胞中氨基酸进入需要载体蛋白，不消耗能量；上皮细胞中氨基酸进入组织液为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能组织液为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白，不消耗能量；上皮细胞中量；上皮细胞中NaNa+ +进入组织液为逆浓度梯度运输，是进入组织液为逆浓度梯度运输，是主动运输，但是题目没有设问。主动运输，但是题目没有设问。【解析解析】选选D D。本题考查物质的跨膜运输知识，意在考。本题考查物质的跨膜运输知识，意在考查识图分析与比较能力。根据图形分析可知，管腔中查识图分析与比较能力。根据图形分析可知，管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输；管腔中的动运输；管腔中的NaNa+ +进入上皮细胞为顺浓度梯度的运进入上皮细胞为顺浓度梯度的运输，不消耗能量，是被动运输；上皮细胞中的氨基酸输，不消耗能量，是被动运输；上皮细胞中的氨基酸进入组织液为顺浓度梯度的运输，是被动运输，因此进入组织液为顺浓度梯度的运输，是被动运输，因此D D项正确。项正确。角度二角度二 影响跨膜运影响跨膜运输的因素的因素3.(20183.(2018衡阳模衡阳模拟) )如如图甲、乙分甲、乙分别是洋葱根尖在不是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物同含氧量及不同底物浓度情况下度情况下( (其他条件适宜其他条件适宜) )，从，从含硝酸含硝酸钾的全的全营养液中吸收养液中吸收N N 的速率曲的速率曲线图。相关。相关描述不正确的是描述不正确的是 世世纪金榜金榜导学号学号14120040(14120040() )A.AA.A点点时影响离子吸收速率的主要因素是能量影响离子吸收速率的主要因素是能量B.BB.B点点时离子吸收速率不再增加是因离子吸收速率不再增加是因为载体的数量有限体的数量有限C.CC.C点点时影响离子吸收速率的主要因素是底物影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度度D.DD.D点点时离子吸收速率不再增大是因离子吸收速率不再增大是因为底物底物浓度太高，度太高，细胞胞发生生质壁分离壁分离【解析解析】选选D D。洋葱根尖吸收。洋葱根尖吸收N N 的方式是主动运输，的方式是主动运输，吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。A A点时吸收点时吸收速率未达到最大，限制因素是速率未达到最大，限制因素是O O2 2浓度，而浓度，而O O2 2浓度通过影浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故此时主要影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率，故此时主要影响因素是能量，响因素是能量，A A正确；正确；B B点时离子吸收速率不再随着点时离子吸收速率不再随着O O2 2浓度增大而增大，此时的限制因素是载体的数量，浓度增大而增大，此时的限制因素是载体的数量，B B正确；正确；C C点时离子吸收速率未达到最大，点时离子吸收速率未达到最大，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度，C C正确；正确；D D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，其他点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大，其他条件适宜，则其主要是因为载体数量有限，条件适宜，则其主要是因为载体数量有限，D D错误。错误。4.(20154.(2015全国卷全国卷)将三将三组生理状生理状态相同的某植物幼相同的某植物幼根分根分别培养在含有相同培养液的密培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段培养瓶中，一段时间后，后，测定根吸收某一定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条元素离子的量。培养条件及件及实验结果果见表：表：培养瓶中气体培养瓶中气体温度温度()()离子相离子相对吸收量吸收量(%)(%)空气空气1717100100氮气氮气17171010空气空气3 32828下列分析正确的是下列分析正确的是( () )A.A.有氧条件有利于有氧条件有利于该植物幼根植物幼根对该离子的吸收离子的吸收B.B.该植物幼根植物幼根对该离子的吸收与温度的离子的吸收与温度的变化无关化无关C.C.氮气氮气环境中境中该植物幼根植物幼根细胞吸收胞吸收该离子不消耗离子不消耗ATPATPD.D.与空气相比，氮气与空气相比，氮气环境有利于境有利于该植物幼根植物幼根对该离子离子的吸收的吸收【解题指南解题指南】(1)(1)表中信息：第一、二组对照，自变量表中信息：第一、二组对照，自变量为含氧量，因变量为离子相对吸收量；第一、三组对为含氧量，因变量为离子相对吸收量；第一、三组对照，自变量为温度，因变量也是离子相对吸收量。照，自变量为温度，因变量也是离子相对吸收量。(2)(2)关键知识：矿质元素离子以主动运输的方式进出细关键知识：矿质元素离子以主动运输的方式进出细胞。胞。【解析解析】选选A A。本题考查实验分析能力。第一组实验有。本题考查实验分析能力。第一组实验有氧气，离子相对吸收量高；第二组实验无氧气，离子氧气，离子相对吸收量高；第二组实验无氧气，离子相对吸收量低，因此，有氧条件有利于该植物幼根对相对吸收量低，因此，有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收，故该离子的吸收，故A A正确。第一、三组实验温度不同，正确。第一、三组实验温度不同，对离子的相对吸收量不同，因此，温度影响该植物幼对离子的相对吸收量不同，因此，温度影响该植物幼根对该离子的吸收，故根对该离子的吸收，故B B错误。该矿质元素离子进入细错误。该矿质元素离子进入细胞的方式为主动运输，消耗胞的方式为主动运输，消耗ATPATP，故，故C C错误。错误。与空气相比，氮气环境中离子相对吸收量低，不利于与空气相比，氮气环境中离子相对吸收量低，不利于该植物幼根对该离子的吸收，故该植物幼根对该离子的吸收，故D D错误。错误。【加固加固训练】1.(20181.(2018烟台模烟台模拟) )如如图所示所示为植物植物细胞物胞物质跨膜运跨膜运输的三种示意的三种示意图，下列有关叙述正确的是，下列有关叙述正确的是( () )A.A.甘油分子可以通甘油分子可以通过图乙的方式从高乙的方式从高浓度到低度到低浓度运度运输到到细胞内胞内B.B.图乙中的乙中的载体蛋白具有体蛋白具有专一性，一性，发挥作用后立即失作用后立即失活活C.C.三个三个过程都体程都体现细胞膜具有控制物胞膜具有控制物质进出出细胞的功胞的功能能D.D.图丙中的丙中的B B主要来自主要来自细胞呼吸，也可来自光合作用的胞呼吸，也可来自光合作用的光反光反应【解析解析】选选C C。图乙的运输方式为协助扩散，甘油分子。图乙的运输方式为协助扩散，甘油分子是无载体协助地从物质浓度高的一侧扩散到物质浓度是无载体协助地从物质浓度高的一侧扩散到物质浓度低的一侧，即为自由扩散，对应图甲方式，低的一侧，即为自由扩散，对应图甲方式，A A错误；图错误；图乙为协助扩散，需在载体蛋白的协助下，将物质由高乙为协助扩散，需在载体蛋白的协助下，将物质由高浓度运输到低浓度，载体蛋白具有专一性，且能够反浓度运输到低浓度，载体蛋白具有专一性，且能够反复利用，复利用，B B错误；图中三个过程均体现了细胞膜的选择错误；图中三个过程均体现了细胞膜的选择透过性，表明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，透过性，表明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，C C正确；图丙中物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，运正确；图丙中物质从低浓度一侧运往高浓度一侧，运输方式为主动运输，输方式为主动运输，B B为载体蛋白，主动运输所需的能为载体蛋白，主动运输所需的能量来自细胞呼吸，光合作用光反应产生的量来自细胞呼吸，光合作用光反应产生的ATPATP只能被暗只能被暗反应利用，不能用于主动运输，反应利用，不能用于主动运输，D D错误。错误。2.(20182.(2018衡阳模衡阳模拟) )新生儿小新生儿小肠上皮上皮细胞可以直接吸胞可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白。免疫球蛋白由收母乳中的免疫球蛋白。免疫球蛋白由浆细胞合成和胞合成和分泌，分泌，经乳腺上皮乳腺上皮细胞后可分泌到乳汁中。下列胞后可分泌到乳汁中。下列说法法错误的是的是( () )A.A.新生儿小新生儿小肠上皮上皮细胞吸收免疫球蛋白的方式是胞吞胞吸收免疫球蛋白的方式是胞吞B.B.浆细胞和乳腺上皮胞和乳腺上皮细胞分泌免疫球蛋白的方式都是胞分泌免疫球蛋白的方式都是胞吐胞吐C.C.免疫球蛋白免疫球蛋白进入乳腺上皮入乳腺上皮细胞不需要消耗胞不需要消耗ATPATPD.D.免疫球蛋白免疫球蛋白进出出细胞的胞的过程体程体现了生物膜的流了生物膜的流动性性【解析解析】选选C C。免疫球蛋白属于分泌蛋白，进出细胞的。免疫球蛋白属于分泌蛋白，进出细胞的方式分别是胞吞和胞吐，方式分别是胞吞和胞吐，A A、B B正确；胞吞、胞吐都需正确；胞吞、胞吐都需要消耗要消耗ATPATP，C C错误；胞吞和胞吐过程体现了生物膜的错误；胞吞和胞吐过程体现了生物膜的流动性，流动性，D D正确。正确。3.(20183.(2018永州模永州模拟) )如如图表示人的成熟表示人的成熟红细胞中胞中葡萄糖和乳酸的跨膜运葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，下列相关叙述正确情况，下列相关叙述正确的是的是 ( () )A.A.蛋白蛋白质也可以运也可以运输半乳糖半乳糖B.B.两者的运两者的运输都受氧都受氧浓度的影响度的影响C.C.两者的运两者的运输速率都受速率都受载体的限制体的限制D.D.神神经递质释放方式与乳酸相同放方式与乳酸相同【解析解析】选选C C。载体具有专一性，因此蛋白质。载体具有专一性，因此蛋白质不可以不可以运输半乳糖，运输半乳糖，A A错误；人体成熟红细胞无线粒体，乳酸错误；人体成熟红细胞无线粒体，乳酸运输过程消耗的能量由无氧呼吸提供，葡萄糖进入红运输过程消耗的能量由无氧呼吸提供，葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散，不消耗能量，故氧浓度细胞的运输方式为协助扩散，不消耗能量，故氧浓度对两者的运输都无影响，对两者的运输都无影响，B B错误；由题图可知，葡萄糖错误；由题图可知，葡萄糖和乳酸的运输都需要载体蛋白协助，因此，两者的运和乳酸的运输都需要载体蛋白协助，因此，两者的运输速率都受载体蛋白数量的限制，输速率都受载体蛋白数量的限制，C C正确；正确；神经递质的释放方式是胞吐，乳酸运出红细胞的方式神经递质的释放方式是胞吐，乳酸运出红细胞的方式是主动运输，是主动运输，D D错误。错误。考点三考点三观察植物察植物细胞的胞的质壁分离和复原壁分离和复原 【必必备知知识回回顾】1.1.实验原理：原理：(1)(1)成熟的植物成熟的植物细胞与外界溶液构成渗透系胞与外界溶液构成渗透系统可可发生生渗透作用。渗透作用。成熟的植物成熟的植物细胞的胞的_相当于一相当于一层半透膜。半透膜。_与外界溶液之与外界溶液之间存在存在浓度差。度差。原生原生质层细胞液胞液(2)(2)原生原生质层的伸的伸缩性性_(_(填填“大于大于”或或“小于小于”) )细胞壁胞壁的伸的伸缩性。性。大于大于2.2.实验步步骤：原生原生质层小小低倍低倍显微微镜深深原生原生质层低倍低倍显微微镜原生原生质层大大浅浅3.3.质壁分离的表壁分离的表现：(1)(1)宏宏观：坚挺挺萎蔫。萎蔫。(2)(2)微微观。液泡：液泡：_。细胞液：胞液：颜色色_、浓度度_、吸水力吸水力_。原生原生质层与与细胞壁分离。胞壁分离。大大小小浅浅深深小小大大小小大大【特特别提醒提醒】质壁分离和复原壁分离和复原实验的四个注意点的四个注意点(1)(1)单独独观察察处于于质壁分离的静壁分离的静态图像，不能判断像，不能判断细胞胞是正在是正在发生生质壁分离壁分离还是是质壁分离复原。壁分离复原。(2)(2)质壁分离壁分离过程中，外界溶液程中，外界溶液浓度大于度大于细胞液胞液浓度，度，质壁分离程度越大，植物壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越胞吸水能力越强强；质壁分壁分离复原离复原过程中，外界溶液程中，外界溶液浓度小于度小于细胞液胞液浓度。度。(3)(3)质壁分离与复原壁分离与复原过程中水分子的移程中水分子的移动是双向的，最是双向的，最终表表现为进或出的水分子多。或出的水分子多。(4)(4)本本实验用用显微微镜观察了三次，第一次与第二次形成察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成照，第三次与第二次形成对照，照，该对照方法照方法为自身自身对照。照。【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2017(2017全国卷全国卷)将某种植物的成熟将某种植物的成熟细胞放入一定胞放入一定浓度度的物的物质A A溶液中，溶液中，发现其原生其原生质体体( (即植物即植物细胞中胞中细胞胞壁以内的部分壁以内的部分) )的体的体积变化化趋势如如图所示，下列叙述正所示，下列叙述正确的是确的是( () )A.0A.04 h4 h内物内物质A A没有通没有通过细胞膜胞膜进入入细胞内胞内B.0B.01 h1 h内内细胞体胞体积与原生与原生质体体体体积的的变化量相等化量相等C.2C.23 h3 h内物内物质A A溶液的渗透溶液的渗透压小于小于细胞液的渗透胞液的渗透压D.0D.01 h1 h内液泡中液体的渗透内液泡中液体的渗透压大于大于细胞胞质基基质的渗的渗透透压【素养解素养解读】本本题主要考主要考查的核心素养是科学思的核心素养是科学思维和和科学探究，具体表科学探究，具体表现在两个角度：在两个角度：核心素养核心素养素养角度素养角度具体表具体表现科学思科学思维归纳与演与演绎分析不同分析不同时间原生原生质体的体的相相对体体积，归纳演演绎原生原生质体的吸水、失水状体的吸水、失水状态科学探究科学探究获取取证据据或数据的或数据的能力能力本本题考考查了了质壁分离及壁分离及质壁分离复原壁分离复原过程中，不同程中，不同溶液渗透溶液渗透压的的变化化【解析解析】选选C C。本题主要考查植物细胞质壁分离及其复。本题主要考查植物细胞质壁分离及其复原。依据曲线先下降后上升的变化趋势可知，原生质原。依据曲线先下降后上升的变化趋势可知，原生质体的体积先减小后增大，即细胞发生质壁分离后自动体的体积先减小后增大，即细胞发生质壁分离后自动复原，原因是物质复原，原因是物质A A通过细胞膜进入细胞内，导致细胞通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液浓度增加，开始吸水，逐渐发生质壁分离的复原，液浓度增加，开始吸水，逐渐发生质壁分离的复原，A A项错误；项错误；0 01 h1 h内，原生质体的体积减小，即细胞发内，原生质体的体积减小，即细胞发生质壁分离，此时原生质体和细胞壁都收缩，生质壁分离，此时原生质体和细胞壁都收缩，但原生质体收缩得更快，细胞体积与原生质体体积的但原生质体收缩得更快，细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，变化量不相等，B B项错误；项错误；2 23 h3 h内，原生质体的体积内，原生质体的体积开始增大，即细胞发生质壁分离的复原，物质开始增大，即细胞发生质壁分离的复原，物质A A溶液的溶液的渗透压低于细胞液的渗透压，渗透压低于细胞液的渗透压，C C项正确；项正确；0 01 h1 h内，细内，细胞失水，发生质壁分离，则液泡中液体的渗透压小于胞失水，发生质壁分离，则液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压，细胞质基质的渗透压，D D项错误。项错误。【母母题变式式】变式式1 1实验原理分析原理分析上上题实验中用到的物中用到的物质A A溶液可能是适宜溶液可能是适宜浓度的度的_(_(填填“KNOKNO3 3溶液溶液”或或“蔗糖溶液蔗糖溶液”) )，原因是，原因是_。KNOKNO3 3溶液溶液K K+ +和和N N 可被可被细胞吸收，使胞吸收，使细胞液胞液浓度增大，所以度增大，所以细胞先胞先发生生质壁分离后又自壁分离后又自动复原，蔗糖溶液不能透复原，蔗糖溶液不能透过原生原生质层，不会，不会发生生质壁分离的自壁分离的自动复原复原变式式2 2实验拓展拓展应用用若若该细胞放在不同胞放在不同浓度的物度的物质A A溶液中，最后没有溶液中，最后没有发生生质壁分离的自壁分离的自动复原，原因可能是什么？复原，原因可能是什么？提示：提示：物质物质A A溶液的初始浓度太高，细胞在高浓度溶液溶液的初始浓度太高，细胞在高浓度溶液中死亡。中死亡。【高考角度全高考角度全练】1.1.用洋葱用洋葱鳞片叶表皮制片叶表皮制备“观察察细胞胞质壁分离壁分离实验”的的临时装片，装片，观察察细胞的胞的变化。下列有关化。下列有关实验操作和操作和结果的叙述，正确的是果的叙述，正确的是( () )A.A.将装片放在酒精灯上加将装片放在酒精灯上加热后，再后，再观察察细胞胞质壁分离壁分离现象象B.B.在盖玻片一在盖玻片一侧滴加清水，滴加清水，细胞吸水膨胞吸水膨胀但不会破裂但不会破裂C.C.用不同用不同浓度的蔗糖溶液度的蔗糖溶液处理理细胞，均能胞，均能观察到察到质壁壁分离分离现象象D.D.当当质壁分离不能复原壁分离不能复原时，细胞仍具有正常生理功能胞仍具有正常生理功能【解析解析】选选B B。观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，。观察细胞质壁分离实验中用的是活细胞，因此不能放在酒精灯上加热；在盖玻片一侧滴加清水，因此不能放在酒精灯上加热；在盖玻片一侧滴加清水，细胞吸水，由于植物细胞有细胞壁，所以不会破裂；细胞吸水，由于植物细胞有细胞壁，所以不会破裂；用蔗糖溶液处理细胞时，如果浓度过低，不发生质壁用蔗糖溶液处理细胞时，如果浓度过低，不发生质壁分离，如果浓度过高，细胞会失水过多而死亡；当质分离，如果浓度过高，细胞会失水过多而死亡；当质壁分离不能复原时，细胞已经死亡，不具有正常生理壁分离不能复原时，细胞已经死亡，不具有正常生理功能。功能。2.(20182.(2018宁德模宁德模拟) )下列关于植物下列关于植物细胞胞质壁分离的叙壁分离的叙述，正确的是述，正确的是( () )A.A.质壁分离就是指壁分离就是指细胞胞质与与细胞壁分离的胞壁分离的现象象B.B.质壁分离的自壁分离的自动复原复原现象中，象中，细胞膜失去胞膜失去选择透透过性性C.C.质壁分离中的壁分离中的细胞胞经龙胆紫染色后可胆紫染色后可观察到成察到成对的的染色体染色体D.D.将将质壁分离中的紫色洋葱壁分离中的紫色洋葱鳞片叶外表皮片叶外表皮细胞置于清胞置于清水中，溶液水中，溶液颜色将色将变浅浅【解析解析】选选D D。质壁分离是指植物细胞的原生质层与细。质壁分离是指植物细胞的原生质层与细胞壁的分离，胞壁的分离，A A错误；质壁分离的自动复原现象说明细错误；质壁分离的自动复原现象说明细胞膜具有选择透过性，胞膜具有选择透过性，B B错误；质壁分离的细胞说明已错误；质壁分离的细胞说明已高度分化，不能再进行增殖，不能观察到染色体，高度分化，不能再进行增殖，不能观察到染色体，C C错错误；发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水误；发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中后，液泡会吸水，颜色将变浅，中后，液泡会吸水，颜色将变浅，D D正确。正确。3.(20183.(2018河南重点中学河南重点中学联考考) )下表下表为甲同学用某甲同学用某浓度度KNOKNO3 3溶液溶液进行行质壁分离壁分离实验时所所测得的数据，如得的数据，如图为乙同学用另一乙同学用另一浓度的度的KNOKNO3 3溶液溶液进行行质壁分离壁分离实验时所所绘制的曲制的曲线图，下列分析正确的是，下列分析正确的是( () )世世纪金榜金榜导学号学号14120041141200412 min2 min4 min4 min6 min6 min8 min8 min10 min10 min原生原生质体体相相对大小大小90%90%60%60%30%30%30%30%30%30%A.A.甲同学所用溶液甲同学所用溶液浓度要大于乙同学度要大于乙同学B.B.甲同学的甲同学的实验进行到行到8 min8 min时质壁分离达到平衡，滴壁分离达到平衡，滴加清水后加清水后发生生质壁分离复原壁分离复原C.C.乙同学在乙同学在实验进行到行到T T1 1时可可观察到察到质壁分离壁分离现象，象，此此时细胞液胞液浓度一定小于外界溶液度一定小于外界溶液浓度度D.D.乙同学在乙同学在实验进行到行到T T2 2时观察不到察不到质壁分离壁分离现象，象，此此时细胞液胞液浓度一定等于外界溶液度一定等于外界溶液浓度度【解析解析】选选A A。甲同学的实验中未发生质壁分离复原，。甲同学的实验中未发生质壁分离复原，而乙同学的实验中发生质壁分离复原，说明甲同学所而乙同学的实验中发生质壁分离复原，说明甲同学所做实验中细胞失水较多而死亡，所用溶液浓度大于乙做实验中细胞失水较多而死亡，所用溶液浓度大于乙同学所用溶液浓度；甲同学实验中的原生质体相对大同学所用溶液浓度；甲同学实验中的原生质体相对大小在小在6 min6 min后不再发生变化，可能是细胞已经死亡，滴后不再发生变化，可能是细胞已经死亡，滴加清水不会发生质壁分离复原；乙同学在加清水不会发生质壁分离复原；乙同学在T T1 1时实际观时实际观察到的是质壁分离复原的现象，是细胞液浓度大于察到的是质壁分离复原的现象，是细胞液浓度大于外界溶液浓度的结果；在外界溶液浓度的结果；在T T2 2时观察不到质壁分离现象，时观察不到质壁分离现象，有可能是因为细胞液浓度大于外界溶液浓度，但因为有可能是因为细胞液浓度大于外界溶液浓度，但因为细胞壁的存在细胞体积不会发生较大变化。细胞壁的存在细胞体积不会发生较大变化。4.(20184.(2018佛山模佛山模拟) )如如图是植物是植物细胞某种生理胞某种生理实验过程的程的图解，下列解，下列说法正确的是法正确的是 ( () )A.A.农民施肥后民施肥后发现有有烧苗苗现象与象与图甲甲过程相似程相似B.2B.2、3 3、5 5构成了构成了该细胞的原生胞的原生质层C.C.该细胞的失水和吸水主要取决于胞的失水和吸水主要取决于细胞胞质与外界溶液与外界溶液浓度差度差D.D.蔗糖分子可蔗糖分子可进入入1 1和和3 3【解析解析】选选A A。农民施肥后发现有烧苗现象，原因是植。农民施肥后发现有烧苗现象，原因是植物根细胞在高浓度溶液中失水过多，与图甲过程相似，物根细胞在高浓度溶液中失水过多，与图甲过程相似，A A正确；原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的正确；原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，即图中细胞质，即图中2 2、3 3、4 4，B B错误；该细胞的失水和吸错误；该细胞的失水和吸水主要取决于液泡中的细胞液与外界溶液浓度差，水主要取决于液泡中的细胞液与外界溶液浓度差，C C错错误；由于细胞壁具有全透性，蔗糖分子可进入误；由于细胞壁具有全透性，蔗糖分子可进入1 1，但是，但是不能进入不能进入3 3，D D错误。错误。【加固加固训练】(2018(2018日照模日照模拟) )某学生将某学生将2.5%2.5%的尿滴加在的尿滴加在载玻片玻片上的蚕豆表皮上，上的蚕豆表皮上，观察到植物察到植物细胞的胞的质壁分离。壁分离。2 h2 h后后打算再次打算再次观察察时却却发现理想的理想的视野找不到了。原因是野找不到了。原因是( () )A.A.错拿了拿了对照照样品品B.B.时间过长，细胞壁也收胞壁也收缩了了C.C.溶溶质颗粒被粒被缓慢吸收，使水分再次慢吸收，使水分再次进入入细胞胞D.2 hD.2 h前前观察到的察到的现象是假象象是假象【解析解析】选选C C。将。将2.5%2.5%的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮的尿滴加在载玻片上的蚕豆表皮上，植物细胞发生质壁分离的原因是尿液浓度大于细上，植物细胞发生质壁分离的原因是尿液浓度大于细胞液浓度。胞液浓度。2 h2 h后视野中找不到质壁分离的细胞了，是后视野中找不到质壁分离的细胞了，是因为尿液中尿素等溶质颗粒缓慢被细胞吸收，导致细因为尿液中尿素等溶质颗粒缓慢被细胞吸收，导致细胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，水分再次进入细胞，使细胞自动发生了质壁分离时，水分再次进入细胞，使细胞自动发生了质壁分离复原。复原。科学探究系列科学探究系列设计实验方案方案( (测定定类) )【模板构建模板构建】 【典例典例】利用紫色洋葱、蔗糖、蒸利用紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具，水及必要的工具，设计一个一个测定紫色洋葱定紫色洋葱鳞片叶外表皮片叶外表皮细胞液胞液浓度范度范围的的实验方案。方案。(1)(1)实验原理：水分子的原理：水分子的_作用，紫色洋葱作用，紫色洋葱鳞片叶外表皮片叶外表皮细胞在高于胞在高于细胞液胞液浓度的外界溶液中度的外界溶液中_，在低于，在低于细胞液胞液浓度的外界溶液中度的外界溶液中_。(2)(2)实验过程：程：配制配制_的蔗糖溶液。的蔗糖溶液。 制作制作_的洋葱表皮的洋葱表皮细胞装片。胞装片。用用_按按顺序逐个序逐个观察装片。察装片。记录_。(3)(3)实验结论：该洋葱表皮洋葱表皮细胞液的胞液的浓度介于度介于_两种相两种相邻溶液溶液浓度之度之间。 【解析解析】(1)(1)本实验提供的材料是紫色洋葱、蔗糖、蒸本实验提供的材料是紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具等。可以确定实验原理是水分子的馏水及必要的工具等。可以确定实验原理是水分子的渗透作用。根据紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细渗透作用。根据紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在高于细胞液浓度的外界溶液中发生质壁分离，在低于细胞液胞液浓度的外界溶液中发生质壁分离，在低于细胞液浓度的外界溶液中不发生质壁分离的现象判断细胞液浓度的外界溶液中不发生质壁分离的现象判断细胞液的浓度。的浓度。(2)(2)依据实验原理，确定采用的实验方法。配制一系列依据实验原理，确定采用的实验方法。配制一系列具有浓度梯度的蔗糖溶液，并制作以不同浓度的蔗糖具有浓度梯度的蔗糖溶液，并制作以不同浓度的蔗糖溶液为外界溶液的洋葱表皮细胞装片。用显微镜按顺溶液为外界溶液的洋葱表皮细胞装片。用显微镜按顺序逐个观察装片。记录使细胞发生质壁分离和不发生序逐个观察装片。记录使细胞发生质壁分离和不发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度。质壁分离的蔗糖溶液的浓度。(3)(3)依据实验结果，确定实验结论：该洋葱表皮细胞液依据实验结果，确定实验结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的的浓度介于使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的两种相邻溶液浓度之间。两种相邻溶液浓度之间。答案：答案：(1)(1)渗透发生质壁分离不发生质壁分离渗透发生质壁分离不发生质壁分离(2)(2)一系列具有浓度梯度一系列具有浓度梯度以不同浓度的蔗糖溶液以不同浓度的蔗糖溶液为外界溶液为外界溶液显微镜显微镜使细胞发生质壁分离和不发生质壁分离使细胞发生质壁分离和不发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度的蔗糖溶液的浓度(3)(3)使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的使细胞不发生质壁分离和发生质壁分离的【模板模板应用用】蚕豆叶片是蚕豆叶片是观察气孔的察气孔的优良材料，尤其是下表皮气良材料，尤其是下表皮气孔数目孔数目较多，气孔是各种气体多，气孔是各种气体进出叶片的通道。如出叶片的通道。如图为气孔气孔结构示意构示意图，气孔两，气孔两侧的的细胞称胞称为保保卫细胞，胞，决定着气孔的开决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开。有人提出气孔的开闭与保与保卫细胞胞的吸水和失水有关。的吸水和失水有关。请你根据你根据试题中所中所给的材料和用的材料和用具具设计实验，探究保，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开胞吸水和失水与气孔开闭之之间的关系，并得出相的关系，并得出相应结论。(1)(1)材料用具：材料用具：显微微镜，镊子，刀片，吸管，子，刀片，吸管，载玻片，玻片，盖玻片，吸水盖玻片，吸水纸，蒸，蒸馏水，水，0.3 0.3 g/mLg/mL的蔗糖溶液。的蔗糖溶液。(2)(2)实验步步骤：取取载玻片玻片2 2片，分片，分别在中央滴加蒸在中央滴加蒸馏水和水和0.3 0.3 g/mLg/mL蔗蔗糖溶液各一滴。糖溶液各一滴。_。 _。(3)(3)实验结果果预测及及结论：【解析解析】(2)(2)本实验目的是探究保卫细胞吸水和失水本实验目的是探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系。结合实验材料可确定实验原与气孔开闭之间的关系。结合实验材料可确定实验原理是让蚕豆叶表皮细胞置于蒸馏水中发生吸水或置于理是让蚕豆叶表皮细胞置于蒸馏水中发生吸水或置于0.3 0.3 g/mLg/mL的蔗糖溶液中发生失水。由于叶片下表皮气的蔗糖溶液中发生失水。由于叶片下表皮气孔数目较多，确定叶片的下表皮细胞为研究对象。观孔数目较多，确定叶片的下表皮细胞为研究对象。观察气孔开闭需要用显微镜。实验方法如下：察气孔开闭需要用显微镜。实验方法如下：用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片。中央的液滴中，盖上盖玻片。将装片分别置于显微镜下观察。将装片分别置于显微镜下观察。(3)(3)本实验是探究性实验，应该预测所有可能的结果，本实验是探究性实验，应该预测所有可能的结果，即细胞吸水导致气孔开放或细胞失水导致气孔开放两即细胞吸水导致气孔开放或细胞失水导致气孔开放两种可能。若细胞吸水导致气孔开放，则蒸馏水中的细种可能。若细胞吸水导致气孔开放，则蒸馏水中的细胞吸水气孔开放，蔗糖溶液中的细胞失水气孔关闭；胞吸水气孔开放，蔗糖溶液中的细胞失水气孔关闭；若细胞失水导致气孔开放，则蒸馏水中的细胞吸水气若细胞失水导致气孔开放，则蒸馏水中的细胞吸水气孔关闭，蔗糖溶液中的细胞失水气孔开放。孔关闭，蔗糖溶液中的细胞失水气孔开放。答案：答案：(2)(2)用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片将装片分别置于显微镜下观察将装片分别置于显微镜下观察(3)(3)如果蒸馏水中气孔开放，蔗糖溶液中气孔关闭，如果蒸馏水中气孔开放，蔗糖溶液中气孔关闭，说明失水使气孔关闭，吸水使气孔开放；说明失水使气孔关闭，吸水使气孔开放；如果蒸馏水中气孔关闭，蔗糖溶液中气孔开放，说如果蒸馏水中气孔关闭，蔗糖溶液中气孔开放，说明失水使气孔开放，吸水使气孔关闭。明失水使气孔开放，吸水使气孔关闭。拟核拟核核核膜膜纤维素和果胶纤维素和果胶一定的流动性一定的流动性主动运输主动运输选择透过性选择透过性细胞质基质细胞质基质核糖体核糖体生物膜系统生物膜系统信息交流信息交流