第1节 物质跨膜运输的实例 一、细胞的吸水和失水一、细胞的吸水和失水1.1.渗透作用原理渗透作用原理(1)(1)发生渗透作用的条件：发生渗透作用的条件：_；_。具有半透膜具有半透膜膜两侧溶液具有浓度差膜两侧溶液具有浓度差(2)(2)渗透作用的实质：渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子_蔗糖溶液进入清蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面水中的水分子，导致蔗糖溶液液面_。2.2.动物细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水(1)(1)人成熟红细胞中发生渗透作用的条件：人成熟红细胞中发生渗透作用的条件：_相当于半透膜；相当于半透膜；_之间存在浓度差。之间存在浓度差。(2)(2)引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓引起细胞失水与吸水的条件：外界溶液与细胞质之间存在浓度差。度差。多于多于上升上升细胞膜细胞膜细胞质与外界溶液细胞质与外界溶液3.3.植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水(1)(1)植物细胞吸水、失水的原理：植物细胞吸水、失水的原理： 全透性的全透性的_。 _。结构结构 半透性的半透性的_ _ _。 二者之间的二者之间的_。 具有具有_。 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度时细胞液浓度时, ,细胞细胞_。 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度时细胞液浓度时, ,细胞细胞_。 外界溶液浓度外界溶液浓度_细胞液浓度时细胞液浓度时, ,细胞细胞_。条件条件细胞壁细胞壁原生质层原生质层细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质大液泡大液泡大于大于失水失水小于小于吸水吸水等于等于不吸水也不失水不吸水也不失水(2)(2)植物细胞质壁分离的现象与原因：植物细胞质壁分离的现象与原因：现象：现象：_与与_分离；分离；外因：外因：_浓度浓度_浓度，导致细胞浓度，导致细胞_；内因：内因：_。【点拨【点拨】植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液泡，不能进行植物根尖分生区细胞，刚分裂形成，无液泡，不能进行渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现渗透作用，吸水方式为吸胀作用；与外界溶液接触时，不会出现质壁分离现象。质壁分离现象。 细胞壁细胞壁原生质层原生质层外界溶液外界溶液细胞液细胞液失水失水细胞壁的伸缩性小于原生质层细胞壁的伸缩性小于原生质层二、物质跨膜运输的其他实例二、物质跨膜运输的其他实例1.1.不同物质的跨膜运输特点不同物质的跨膜运输特点(1)(1)水分子：水分子：_(_(高高低低) )；(2)(2)离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行离子和小分子：依据细胞生命活动需要进行_。2.2.水稻和番茄吸收不同离子的特点水稻和番茄吸收不同离子的特点(1)(1)同种生物细胞对不同物质的吸收具有同种生物细胞对不同物质的吸收具有_，与其含有离，与其含有离子载体的子载体的_有关；有关；(2)(2)不同种生物细胞对同种物质吸收具有不同种生物细胞对同种物质吸收具有_。顺相对含量梯度顺相对含量梯度选择吸收选择吸收选择性选择性种类和数量种类和数量差异性差异性【思维判断【思维判断】1.1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。( )( )【分析【分析】发生渗透作用的两个条件是：发生渗透作用的两个条件是：半透膜；半透膜；膜两侧具膜两侧具有浓度差。有浓度差。2.2.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )( )【分析【分析】原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组原生质层由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成。成。3.3.动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。( )( )【分析【分析】动物细胞无细胞壁，任何情况下都不会发生质壁分离动物细胞无细胞壁，任何情况下都不会发生质壁分离现象。现象。4.4.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。( )( )【分析【分析】生命活动所必需的无机盐离子既可顺浓度梯度，也可生命活动所必需的无机盐离子既可顺浓度梯度，也可逆浓度梯度进行跨膜运输。逆浓度梯度进行跨膜运输。 渗透作用条件及原理分析渗透作用条件及原理分析1.1.渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较渗透作用模型和成熟植物细胞与外界溶液形成的渗透系统比较渗透作用模型渗透作用模型 植物细胞与外界植物细胞与外界溶液形成的渗透系统溶液形成的渗透系统图解图解基本组成基本组成 或条件或条件原生质层原生质层选择透过选择透过性膜性膜浓度差浓度差细胞液与外细胞液与外界溶液之间界溶液之间细细胞胞核核原原生生质质层层蔗糖蔗糖溶液溶液细胞液细胞液半透膜半透膜清水清水外界溶液外界溶液细胞膜细胞膜细胞质细胞质液泡膜液泡膜细胞壁细胞壁半透膜、浓度差半透膜、浓度差渗透作用模型渗透作用模型 植物细胞与外界植物细胞与外界溶液形成的渗透系统溶液形成的渗透系统原理原理水扩散水扩散的方向的方向低浓度溶液低浓度溶液 高浓度溶液高浓度溶液细胞液通过原生质层与细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透外界溶液之间发生渗透作用作用水分子通过半透水分子通过半透膜的扩散作用膜的扩散作用2.2.“U U”型管中水分子移动方向的分析型管中水分子移动方向的分析(1)(1)膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低，水膜两侧溶液中浓度高的一侧渗透压高，低的一侧渗透压低，水分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。分子由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(2)(2)两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度两侧溶液中的溶质是否能通过半透膜，若不能，则只是高浓度一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧一侧液面升高；若能，则先是高浓度一侧液面升高，随后另一侧液面升高，最后两侧液面持平。液面升高，最后两侧液面持平。(3)(3)如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧如果溶质分子不能透过半透膜，在达到渗透平衡时，一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(4)(4)图中溶质可以是同一种物质，也可以是不同物质。要特别强调图中溶质可以是同一种物质，也可以是不同物质。要特别强调的是溶液浓度是指物质的量浓度的是溶液浓度是指物质的量浓度( (摩尔浓度摩尔浓度) )而不是质量浓度。而不是质量浓度。3.3.渗透作用原理的应用分析渗透作用原理的应用分析(1)(1)验证渗透作用发生的条件：验证渗透作用发生的条件：具有半透膜：具有半透膜：膜两侧具有浓度差：膜两侧具有浓度差：(2)(2)探究物质能否通过半透膜探究物质能否通过半透膜( (以碘和淀粉为例以碘和淀粉为例) )：烧杯内盛烧杯内盛淀粉溶液淀粉溶液漏斗内漏斗内盛碘液盛碘液结论结论变蓝变蓝不变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝不变蓝变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉能通过半透膜，而碘不能变蓝变蓝变蓝变蓝淀粉和碘都能通过半透膜淀粉和碘都能通过半透膜不变蓝不变蓝不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜淀粉和碘都不能通过半透膜 【高考警示钟【高考警示钟】1.1.渗透作用模型中特别强调溶质分子不能通过半透膜，达到渗渗透作用模型中特别强调溶质分子不能通过半透膜，达到渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，既不可透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度相等。看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度相等。2.2.植物分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作植物分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，也不能发生质壁分离和复原现象。用，也不能发生质壁分离和复原现象。【典例训练【典例训练1 1】(2012(2012无锡模拟无锡模拟) )如图所示的如图所示的U U型管中间被半透型管中间被半透膜膜( (体积小于或等于单糖的物质才能通过体积小于或等于单糖的物质才能通过) )隔开，两侧分别加入隔开，两侧分别加入等量的等量的0.1 mol/L0.1 mol/L蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的液面高度变化是怎样的? ?若向若向U U型管两侧加入等量某种微量物质，型管两侧加入等量某种微量物质，初期右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么初期右侧液面上升，那么加入的这种微量物质最可能是什么( ( ) )A.A.右侧液面高度下降；葡萄糖右侧液面高度下降；葡萄糖B.B.两侧液面高度不变；蔗糖酶两侧液面高度不变；蔗糖酶C.C.两侧液面高度不变；麦芽糖酶两侧液面高度不变；麦芽糖酶D.D.右侧液面高度下降；蒸馏水右侧液面高度下降；蒸馏水【解题指南【解题指南】1.1.知识储备：水流向溶液浓度高的一侧。知识储备：水流向溶液浓度高的一侧。2.2.题眼：题眼：(1)(1)注意条件注意条件“体积小于或等于单糖的物质才能通过体积小于或等于单糖的物质才能通过”半透膜；半透膜；(2)(2)“右侧液面上升右侧液面上升”意味着右侧摩尔浓度升高了，即麦芽糖分意味着右侧摩尔浓度升高了，即麦芽糖分解了。解了。【解析【解析】选选C C。初始状态，蔗糖和麦芽糖摩尔浓度相同，故两侧。初始状态，蔗糖和麦芽糖摩尔浓度相同，故两侧液面高度相等。右侧液面上升，说明麦芽糖分解了；麦芽糖变液面高度相等。右侧液面上升，说明麦芽糖分解了；麦芽糖变为单糖，需要麦芽糖酶催化。为单糖，需要麦芽糖酶催化。 细胞吸水和失水的实验探究及应用细胞吸水和失水的实验探究及应用1.1.实验探究实验探究(1)(1)实验原理：实验原理：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。定的浓度，能够渗透失水和吸水。(2)(2)实验流程：实验流程：(3)(3)质壁分离的原因分析：质壁分离的原因分析：(4)(4)实验结论实验结论: :成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。时，细胞吸水。2.2.实验的拓展应用实验的拓展应用(1)(1)判断成熟植物细胞的死活：判断成熟植物细胞的死活：待测成熟植物细胞待测成熟植物细胞+ +一定浓度的蔗糖溶液一定浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离现象发生质壁分离现象活细胞活细胞 不发生质壁分离现象不发生质壁分离现象死细胞死细胞(2)(2)测定细胞液浓度范围：测定细胞液浓度范围：待测细胞待测细胞+ +一系列浓度梯度的蔗糖溶液一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度范细胞液浓度范围介于使细胞未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液围介于使细胞未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。的浓度范围之间。(3)(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度：比较不同植物细胞的细胞液浓度：不同植物细胞不同植物细胞+ +同一浓度的蔗糖溶液同一浓度的蔗糖溶液 刚发生质壁分离所刚发生质壁分离所需时间比较需时间比较判断质壁分离速度判断质壁分离速度( (或细胞液浓度或细胞液浓度) )(4)(4)验证原生质层具有选择透过性验证原生质层具有选择透过性( (如细胞在蔗糖溶液中，蔗糖如细胞在蔗糖溶液中，蔗糖不能进入细胞不能进入细胞) )。(5)(5)证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。【高考警示钟【高考警示钟】1.1.发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液，原因是细胞壁具有全透性。原因是细胞壁具有全透性。2.2.质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。质壁分离与复原过程中水分移动是双向的，总结果是单向的。3.3.本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第本实验用显微镜观察了三次，第一次与第二次形成对照，第三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。三次与第二次形成对照，该对照方法为自身对照。【典例训练【典例训练2 2】取一段长取一段长5 cm5 cm的葱茎，将其的葱茎，将其纵切到纵切到4 cm4 cm处，由于纵切的葱茎使薄壁的皮处，由于纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲，切后的形状如图甲所示，将它作为对照。再切后的形状如图甲所示，将它作为对照。再取另外四段相同葱茎做同样的处理，将它们分别置于取另外四段相同葱茎做同样的处理，将它们分别置于a ad d不同不同浓度的蔗糖溶液中，浓度的蔗糖溶液中，3030分钟后，葱茎形状记录如表乙。据此判分钟后，葱茎形状记录如表乙。据此判断蔗糖溶液浓度的大小为断蔗糖溶液浓度的大小为( )( )A.abcd B.aA.abcd B.acdbcdbC.bdca D.bC.bdca D.bacdacd蔗糖蔗糖溶液溶液a ab bc cd d葱茎葱茎形态形态乙乙【解题指南【解题指南】1.1.知识储备：知识储备：(1)(1)渗透作用的原理；渗透作用的原理；(2)(2)质壁分离的原理；质壁分离的原理；(3)(3)图形的识别与判断能力。图形的识别与判断能力。2.2.题眼：题干中题眼：题干中“纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的纵切的葱茎使薄壁的皮层细胞摆脱了厚壁的表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外表皮细胞的束缚，皮层细胞扩张得更快，从而使葱茎向表皮外弯曲弯曲”，由此推出葱茎表皮细胞壁厚，皮层细胞壁薄，高浓度，由此推出葱茎表皮细胞壁厚，皮层细胞壁薄，高浓度时皮层细胞易失水，低浓度时皮层细胞易吸水。时皮层细胞易失水，低浓度时皮层细胞易吸水。3.3.解题思路：分析题干中题眼解题思路：分析题干中题眼先分析甲形成的原因先分析甲形成的原因对对a a、b b、c c、d d四种形态进行归类、分析四种形态进行归类、分析得出正确答案。得出正确答案。【解析【解析】选选B B。由题意可知，细胞吸水后皮层细胞扩张得更快，。由题意可知，细胞吸水后皮层细胞扩张得更快，从而向表皮外弯曲；失水后皮层细胞收缩得更快，从而向表皮从而向表皮外弯曲；失水后皮层细胞收缩得更快，从而向表皮内弯曲。内弯曲。a a、c c中葱茎在渗透失水，其中中葱茎在渗透失水，其中a a中失水程度超过中失水程度超过c c；b b中中葱茎在渗透吸水；葱茎在渗透吸水；d d中基本未变。中基本未变。 表格设计及读图、析图技巧表格设计及读图、析图技巧外界溶液浓度与质壁分离的关系外界溶液浓度与质壁分离的关系【案例【案例】某小组确定研究课题某小组确定研究课题: :探究植物细胞外界溶液浓度与质探究植物细胞外界溶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, ,并作实并作实验假设验假设: :如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中, ,其细胞其细胞失水量随着外界溶液浓度增加而增加失水量随着外界溶液浓度增加而增加。该小组学生设计实验步该小组学生设计实验步骤如下骤如下: :配制配制10%10%、20%20%、30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液, ,分别盛于培养皿中分别盛于培养皿中。从黑从黑藻茎上取下叶片藻茎上取下叶片, ,用吸水纸吸干叶片上的水分用吸水纸吸干叶片上的水分, ,并制成装片并制成装片, ,显微显微镜下观察镜下观察, ,选取选取5 5个细胞测量其个细胞测量其A A、B(B(如图如图A A为细胞的长度为细胞的长度,B,B为原为原生质体长度生质体长度) )。在此基础上在此基础上, ,请你参与设计、分析与讨论请你参与设计、分析与讨论。(1)(1)请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A(%)B/A(%)值。值。(2)(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。并得出结论。_；_。结论：结论：_。(3)(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的，而非细胞本身的原因，应如何设计实验？溶液引起的，而非细胞本身的原因，应如何设计实验？【命题人透析【命题人透析】(1)(1)分析实验材料确定表格设计项目：分析实验材料确定表格设计项目：根据题干提供的信息，探究根据题干提供的信息，探究“植物细胞外界溶液浓度与质壁分植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系离的关系”实验的自变量是不同蔗糖浓度，因变量是实验的自变量是不同蔗糖浓度，因变量是“由细胞的由细胞的长度长度A A和原生质体长度和原生质体长度B B计算得出的计算得出的B/A(%)B/A(%)值值”，由此推出表格应，由此推出表格应体现体现B B、A A、B/AB/A值。值。实验材料是实验材料是“选取选取5 5个细胞个细胞”, ,是为了避免实验中的偶然性是为了避免实验中的偶然性, ,必必须对其测量项取平均值须对其测量项取平均值, ,由此推出表格应体现由此推出表格应体现5 5个细胞及平均值。个细胞及平均值。蔗糖溶液要求配制蔗糖溶液要求配制“10%10%、20%20%、30%30%”三种，因此表格应体现三种，因此表格应体现三种蔗糖溶液的浓度。三种蔗糖溶液的浓度。(2)(2)正确的结论来源于准确的读图与析图：正确的结论来源于准确的读图与析图：为了增加实验结果的直观性，对表格数据进行坐标曲线格式转化，为了增加实验结果的直观性，对表格数据进行坐标曲线格式转化，得到的得到的B/A(%)B/A(%)值绘制成曲线，通过曲线不难看出：值绘制成曲线，通过曲线不难看出：B/AB/A值越小，值越小，说明质壁分离程度越大。说明质壁分离程度越大。随着外界溶液浓度的增大，随着外界溶液浓度的增大，B/AB/A值下值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度增大而增大。从而得到结论：降，说明质壁分离程度随溶液浓度增大而增大。从而得到结论：细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。(3)(3)排除细胞本身对实验的影响：排除细胞本身对实验的影响：排除细胞本身对实验的影响的方法是设置对照实验，只要增加排除细胞本身对实验的影响的方法是设置对照实验，只要增加“清水对照组清水对照组”，观察清水中的黑藻细胞，确认细胞形态正常，无，观察清水中的黑藻细胞，确认细胞形态正常，无质壁分离现象，就可排除细胞本身的原因。质壁分离现象，就可排除细胞本身的原因。【标准答案【标准答案】(1)(1)细胞细胞10%10%蔗糖溶液蔗糖溶液20%20%蔗糖溶液蔗糖溶液30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%)B/A(%)B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%)B/A(%)B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%B/A(%) )1 12 23 34 45 5平均值平均值(2)B/A(2)B/A值越小，说明质壁分离程度越大值越小，说明质壁分离程度越大随着溶液浓度的增大，随着溶液浓度的增大，B/AB/A值下降，说明质壁分离程度随外界值下降，说明质壁分离程度随外界溶液浓度增大而增大溶液浓度增大而增大结论：质壁分离程度结论：质壁分离程度( (细胞失水量细胞失水量) )随着外界溶液浓度的增大而增随着外界溶液浓度的增大而增加加(3)(3)设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认细胞形态设置清水对照组，观察清水中的黑藻细胞，确认细胞形态正常，无质壁分离现象。正常，无质壁分离现象。【阅卷人点评【阅卷人点评】得分要点得分要点(1)(1)必须体现：必须体现：“三种浓度，三种浓度，BB、A A、B/AB/A，平均值平均值”。(2)(2)必须体现：必须体现：“B/AB/A值越小，质壁分离程度越大值越小，质壁分离程度越大”。必须体现必须体现“质壁分离程度随溶液浓度增大而增大质壁分离程度随溶液浓度增大而增大”。结论必须体现结论必须体现“细胞失水量或细胞质壁分离程度细胞失水量或细胞质壁分离程度”。(3)(3)必须体现必须体现“清水对照组清水对照组”。失分案例失分案例(1)(1)表格缺失表格缺失“平均值平均值”细胞细胞10%10%蔗糖溶液蔗糖溶液20%20%蔗糖溶液蔗糖溶液30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%)B/A(%)B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%)B/A(%)B(mB(m) )A(mA(m) )B/A(%B/A(%) )1 12 23 34 45 5(2)(2)错答成错答成“B/AB/A值越大，说明质壁分离程度越大值越大，说明质壁分离程度越大”。错答成错答成“B/AB/A值下降，导致蔗糖溶液浓度降低值下降，导致蔗糖溶液浓度降低”。结论错答成结论错答成“细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而减少细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而减少”。(3)(3)只答出只答出“设置对照实验设置对照实验”。 1.1.下列关于物质跨膜运输实例的说法中，不正确的是下列关于物质跨膜运输实例的说法中，不正确的是( )( )A.A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.B.水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差C.C.小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能D.D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程【解析【解析】选选C C。生物膜都具有选择透过性，小分子物质也未必能。生物膜都具有选择透过性，小分子物质也未必能通过细胞膜。对于细胞需要吸收和排出的大分子物质则是依靠通过细胞膜。对于细胞需要吸收和排出的大分子物质则是依靠胞吞和胞吐的方式。细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的胞吞和胞吐的方式。细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程，水分子进出细胞，主要取决于细胞内外梯度跨膜运输的过程，水分子进出细胞，主要取决于细胞内外液体的浓度差。液体的浓度差。2.2.如图为渗透作用实验，开始时如图甲所示，如图为渗透作用实验，开始时如图甲所示，A A代表清水，代表清水，B B、C C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙，漏斗管内液面不再代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙，漏斗管内液面不再变化，变化，h h1 1、h h2 2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是是( )( ) A.A.图甲中图甲中B B的浓度一定大于的浓度一定大于C C的浓度的浓度B.B.图乙中图乙中B B的浓度一定等于的浓度一定等于C C的浓度的浓度C.C.图甲图甲A A中的水分子扩散到中的水分子扩散到B B的速度大于的速度大于A A中水分子扩散到中水分子扩散到C C的速度的速度D.D.图乙图乙A A中水分子扩散到中水分子扩散到B B的速度等于的速度等于B B中水分子扩散到中水分子扩散到A A的速度的速度【解析【解析】选选B B。半透膜两侧溶液有浓度差，浓度差越大，水分子。半透膜两侧溶液有浓度差，浓度差越大，水分子扩散越快，漏斗管内的液面越高。据最终实验结果可断定图甲扩散越快，漏斗管内的液面越高。据最终实验结果可断定图甲中中B B的浓度大于的浓度大于C C的浓度。当管中液面上升到一定程度时，的浓度。当管中液面上升到一定程度时，h h1 1、h h2 2段液柱产生的静水压与渗透压相等，此时水分子进出半透膜达段液柱产生的静水压与渗透压相等，此时水分子进出半透膜达到动态平衡，管中的液面停止上升，到动态平衡，管中的液面停止上升，A A、C C、D D项正确。渗透压越项正确。渗透压越大，表明溶液的浓度越大，又因大，表明溶液的浓度越大，又因h h1 1h h2 2，说明乙图中，说明乙图中B B的渗透压的渗透压大于大于C C的渗透压，也就是说的渗透压，也就是说B B的浓度一定大于的浓度一定大于C C的浓度，的浓度，B B项叙述项叙述错误。错误。3.3.为探究植物为探究植物A A能不能移植到甲地生长，某生物学研究性学习小能不能移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物组通过实验测定了植物A A细胞液的浓度，实验结果如表。为保证细胞液的浓度，实验结果如表。为保证植物植物A A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( )( )A.0.15 mol/L B.0.2 mol/LA.0.15 mol/L B.0.2 mol/LC.0.2 mol/L D.0.3 mol/LC.0.2 mol/L D.0.3 mol/L浓度浓度(mol/L)(mol/L)0.150.150.20.20.250.250.30.3质壁分离状态质壁分离状态不分离不分离刚分离刚分离显著分离显著分离显著分离显著分离【解析【解析】选选A A。当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细。当植物细胞液浓度小于周围土壤溶液浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物不能正常生存。由表中信息可知，胞会失水发生质壁分离，植物不能正常生存。由表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于该植物细胞液的浓度介于0.15 mol/L0.15 mol/L和和0.2 mol/L0.2 mol/L之间。因此，之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应小于为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应小于0.2 0.2 mol/Lmol/L，不能等于，不能等于0.2 mol/L0.2 mol/L，因此只有，因此只有A A项是正确的。项是正确的。4.4.浸泡在一定浓度浸泡在一定浓度KNOKNO3 3溶液中的洋葱表皮细胞，发生质壁分离后溶液中的洋葱表皮细胞，发生质壁分离后又出现质壁分离复原，与此过程直接相关的细胞器有又出现质壁分离复原，与此过程直接相关的细胞器有( )( )A.A.液泡液泡 B.B.线粒体、液泡线粒体、液泡C.C.线粒体线粒体 D.D.线粒体、高尔基体线粒体、高尔基体【解析【解析】选选B B。质壁分离与水分的流失有关，水分的流失与液泡。质壁分离与水分的流失有关，水分的流失与液泡有关。质壁分离的自动复原与细胞吸收有关。质壁分离的自动复原与细胞吸收K K+ +和和NONO3 3- -有关，细胞吸收有关，细胞吸收K K+ +是主动运输过程，需要消耗能量，故该过程与线粒体有关。是主动运输过程，需要消耗能量，故该过程与线粒体有关。5.5.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图。若将处于的关系如图。若将处于b b浓度溶液中的萝卜条移入浓度溶液中的萝卜条移入a a浓度溶液中，浓度溶液中，则该萝卜条的质量将则该萝卜条的质量将( )( )A.A.不变不变 B.B.增大增大 C.C.减小减小 D.D.先增后减先增后减【解析【解析】选选B B。处于。处于b b浓度溶液中的萝卜条移入浓度溶液中的萝卜条移入a a浓度溶液中，相浓度溶液中，相当于质壁分离复原的过程，细胞渗透吸水，质量将增大。当于质壁分离复原的过程，细胞渗透吸水，质量将增大。6.(6.(多选多选)(2012)(2012南通模拟南通模拟) )下列选项中，哪些是植物细胞发生下列选项中，哪些是植物细胞发生质壁分离的原因质壁分离的原因( )( )A.A.外界溶液浓度小于细胞液浓度外界溶液浓度小于细胞液浓度B.B.细胞液浓度小于外界溶液浓度细胞液浓度小于外界溶液浓度C.C.细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性D.D.原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性【解析【解析】选选B B、D D。植物细胞发生质壁分离有内因条件和外因条。植物细胞发生质壁分离有内因条件和外因条件。内因条件是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。当细件。内因条件是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。当细胞开始失水时，细胞壁与原生质层一起收缩，随着细胞继续失胞开始失水时，细胞壁与原生质层一起收缩，随着细胞继续失水，细胞壁不再收缩，而原生质层能继续收缩，这样就出现了水，细胞壁不再收缩，而原生质层能继续收缩，这样就出现了质壁分离。外因条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞通质壁分离。外因条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞通过渗透作用失水。过渗透作用失水。7.(20117.(2011江苏高考江苏高考) )为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，为了观察植物细胞质壁分离和复原的现象，某同学设计并进行了如下实验：某同学设计并进行了如下实验：材料用具：洋葱，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水材料用具：洋葱，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜，质量浓度为纸，显微镜，质量浓度为0.075 g/mL0.075 g/mL的胭脂红溶液的胭脂红溶液( (胭脂红是一胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红色种水溶性的大分子食用色素，呈红色) )，清水等。，清水等。方法步骤：方法步骤：请回答下列问题：请回答下列问题：(1)(1)图中步骤图中步骤B B显微镜观察的目的是显微镜观察的目的是_。(2)(2)假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因假如该同学发现植物细胞质壁分离后不能复原，可能的原因有有_、_，导致细胞过度失水而死亡。，导致细胞过度失水而死亡。(3)(3)该同学在步骤该同学在步骤D D观察到了质壁分离现象，其实验结果应为如观察到了质壁分离现象，其实验结果应为如图中的图中的_(_(填序号填序号) )，判断的理由是，判断的理由是_。【解析【解析】(1)(1)步骤步骤B B是观察没有用胭脂红溶液处理前液泡的大小是观察没有用胭脂红溶液处理前液泡的大小及原生质层的位置，以便与后续质壁分离的现象形成对比。及原生质层的位置，以便与后续质壁分离的现象形成对比。(2)(2)植物细胞质壁分离后不能复原，说明细胞已经死亡，可能是植物细胞质壁分离后不能复原，说明细胞已经死亡，可能是胭脂红溶液浓度过大，细胞严重失水致死；也可能是质壁分离胭脂红溶液浓度过大，细胞严重失水致死；也可能是质壁分离时间过长，导致细胞死亡。时间过长，导致细胞死亡。(3)(3)胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层和细胞壁之间充满胭脂红溶液，而原生质层为无色。和细胞壁之间充满胭脂红溶液，而原生质层为无色。答案：答案：(1)(1)将观察到的现象与后续质壁分离的现象形成对比将观察到的现象与后续质壁分离的现象形成对比(2)(2)胭脂红溶液浓度过大胭脂红溶液浓度过大 质壁分离时间过长质壁分离时间过长(3) (3) 胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原胭脂红不能透过生物膜，但可以透过细胞壁，故在原生质层和细胞壁之间为红色，原生质层为无色生质层和细胞壁之间为红色，原生质层为无色实验原则：实验的对照原则实验原则：实验的对照原则自身对照自身对照【概念解读【概念解读】自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照。自身对照方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化对照。自身对照方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化的差异。的差异。 对照组：实验处理前对象的状态、现象；对照组：实验处理前对象的状态、现象； 实验组：实验处理后对象的状态、现象。实验组：实验处理后对象的状态、现象。【典例分析【典例分析】分析在分析在“植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水”实验中存在自身对照。实验中存在自身对照。【分析【分析】(1)(1)实验对象：同一成熟的植物细胞。实验对象：同一成熟的植物细胞。(2)(2)观察指标：液泡大小、颜色及原生质层位置的变化。观察指标：液泡大小、颜色及原生质层位置的变化。(3)(3)在这一实验中有两次对照，具体分析如下：在这一实验中有两次对照，具体分析如下：a a过程：第一次对照过程：第一次对照 操作：高浓度溶液处理操作：高浓度溶液处理 对照：自然状态与质壁分离状态对照：自然状态与质壁分离状态b b过程：第二次对照过程：第二次对照 操作：低浓度溶液处理操作：低浓度溶液处理 对照：复原后状态与质壁分离状态对照：复原后状态与质壁分离状态(4)(4)注意事项：注意事项：实验材料在实验过程中必须保持一定的生理活性，高浓度溶液实验材料在实验过程中必须保持一定的生理活性，高浓度溶液的浓度不能过高。的浓度不能过高。持续观察记录实验操作前、后实验对象状况，控制好观察时间。持续观察记录实验操作前、后实验对象状况，控制好观察时间。【拓展【拓展】(1)(1)结合图分析结合图分析a a过程中，液泡发生了什么变化？过程中，液泡发生了什么变化？提示：提示：在质壁分离过程中，液泡体积变小，颜色变深。在质壁分离过程中，液泡体积变小，颜色变深。分析：分析：a a过程中外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞渗透失水，过程中外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞渗透失水，原生质层皱缩，液泡体积变小，颜色变深。原生质层皱缩，液泡体积变小，颜色变深。(2)(2)如果图中如果图中a a过程中所用蔗糖溶液浓度过高，那会对实验有何影过程中所用蔗糖溶液浓度过高，那会对实验有何影响？响？提示：提示：a a过程质壁分离程度加大，细胞失水过多死亡，不能再进过程质壁分离程度加大，细胞失水过多死亡，不能再进行行b b过程。过程。分析：分析：a a过程中所用蔗糖溶液浓度过高，细胞渗透失水过多，导过程中所用蔗糖溶液浓度过高，细胞渗透失水过多，导致细胞死亡，使致细胞死亡，使b b过程不能发生。过程不能发生。