第4章第1节 被动运输-2022年初升高生物无忧衔接（人教版2019）（解析版）

第4章细胞的物质输入和输出高中内容高中内容细胞膜的结构和功能细胞膜的功能流动镶嵌模型对细胞膜的探索历程初中内容植物生长需要水吸水的主要器官：根外界溶液浓度影响根细胞的吸水不同植物需水量不同初中相关知识回顾：外界溶液浓度是影响根细胞吸水和失水的主要原因之一。在土壤溶液浓度小于根细胞细胞液浓度的情况下，根细胞能从土壤溶液中吸水；相反，当土壤溶液浓度大于根细胞细胞液浓度时，根细胞失水。这就是农民给农作物施肥过多会出现“烧苗”现象的原因。高中新知识：第1节被动运输一、水进出细胞的原理（一）动物细胞吸水与失水的现象与条件实例：红细胞的渗透实验（水进出哺乳动物红细胞的实验）结论：外界溶液溶质的浓度>细胞质的浓度，细胞吸水膨胀。外界溶液溶质的浓度<细胞质的浓度，细胞失水皱缩。外界溶液溶质的浓度=细胞质的浓度，细胞形态不变。（二）植物细胞的吸水与失水的现象与条件实例：质壁分离与质壁分离复原的实验（探究植物细胞的吸水和失水）相关试剂：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。自然状态自然状态（或质壁分离复原状态）质壁分离状态（加（加蔗糖溶液）渗透失水细胞壁（全透性）外界溶液细胞膜细胞质原生质层（选择透过性）（加清水）渗透吸水液泡膜细胞液注意：细胞核位于原生质层中，即细胞膜与液泡膜之间质壁分离状态自然状态（或质壁分离复原状态）对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原结论：外界溶液的浓度>细胞液的浓度，细胞吸水，细胞膨胀，但不会涨破（因为细胞壁有支持保护作用）外界溶液的浓度=细胞液的浓度，细胞渗透平衡（宏观上既不吸水又不失水，微观上水分子进出平衡）外界溶液的浓度<细胞液的浓度，细胞失水，失水到一定程度，会发生质壁分离（三）渗透作用原理渗透作用：水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。渗透作用发生的条件：半透膜半透膜：水分子可以通过，而某些溶质分子不能通过。如实验中的玻璃纸（又叫赛璐玢）细胞膜是一种选择透过性膜，因此动物细胞的细胞膜相当于半透膜；植物细胞的细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜，因此整个原生质层具有选择透过性，相当于半透膜半透膜两侧溶液有浓度差：该浓度差是指物质的量的浓度蔗糖溶液清水微观上：单位时间内由清水一侧扩散到蔗糖溶液一侧的水分子数比由蔗糖溶液一侧扩散到清水一侧的分子数多蔗糖溶液一侧吸水，清水一侧失水宏观上：（四）水分子的跨膜运输方式1、被动运输：像水分子这样，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。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。2、水分子通过细胞膜的方式为：自由扩散和协助扩散（通过水通道蛋白进行跨膜运输）（多数水是通过水通道蛋白进行协助扩散）典例分析：例1紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微观察，结果如图所示。下列叙述错误的是（

）A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质B．细胞质膜与细胞壁在物质透过性上存在明显差异C．该实验滴加蔗糖溶液前要用显微镜观察紫色中央大液泡的大小，以及原生质层的位置D．为观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次【答案】A【解析】【分析】观察质壁分离及复原实验的原理：（1）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。（2）当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。【详解】A、图示中L表示细胞壁，M表示液泡，N表示原生质层与细胞壁之间的空隙，里面填充的是蔗糖溶液，A错误；B、细胞质膜相当于半透膜，具有选择透过性，细胞壁具有全透性，B正确；C、该实验滴加蔗糖溶液前要观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色液泡大小以及原生质层的位置，以便于实验前后比较，C正确；D、为观察到质壁分离现象，应在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次，使细胞浸润在蔗糖溶液中，D正确。故选A。例2如图是平衡的渗透装置，下列判断错误的是（

）A．渗透平衡时，可以确定蔗糖分子不通过半透膜B．渗透平衡时，水分子进出漏斗的量是相等的C．渗透平衡时，水分子进出平衡说明浓度达到平衡D．渗透平衡时，再向漏斗内加入蔗糖，h将变大【答案】C【解析】【分析】渗透作用的两个条件：1、半透膜；2、半透膜两侧要具有浓度差。半透膜是一种只允许小分子物质通过，大分子物质不能通过的膜。渗透压是只溶液中溶质分子对水的吸引力。当达到平衡时，进出的水分子达到动态平衡。【详解】A、渗透平衡时，可以确定蔗糖分子不通过半透膜，因而存在高度差，A正确；B、渗透平衡时，水分子进出漏斗的量是相等的，液面高度差不变，B正确；C、渗透平衡时，依然是漏斗内的浓度高于烧杯中的浓度，C错误；D、渗透平衡时，再向漏斗内加入蔗糖，则浓度差进一步扩大，h将变大，D正确。故选C。例3如图装置为一U型管，初始两侧液面等高，半透膜允许单糖分子通过（加入的酶对液面的影响忽略不计）。下列推理与实际情况相符的是（

）A．若甲、乙分别为40%、20%的蔗糖溶液，最终甲的液面低于乙的液面B．若甲、乙分别为20%葡萄糖溶液、20%的蔗糖溶液，最终甲的液面高于乙的液面C．若甲、乙分别为40%的蔗糖溶液、20%的蔗糖溶液，并在甲中加入微量的蔗糖酶，最终甲的液面低于乙的液面D．若甲、乙分别为20%葡萄糖溶液、20%的蔗糖溶液，并在乙中加入微量的蔗糖酶，最终甲的液面高于乙的液面【答案】C【解析】【分析】渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差，半透膜一层选择透过性膜，水分子可以通过蔗糖分子分子不能通过，当半透膜两侧存在浓度差时，相同时间内浓度低的一边往浓度高的一边运动的水分子更多，使浓度高的一边液面不断升高，当浓度差产生的力和高出的液面的重力相等时就形成二力平衡，水分子运动达到动态平衡，液面不再升高，此时液面高的一侧浓度大。【详解】A、据图分析，甲侧为40%蔗糖溶液，乙侧为20%的蔗糖溶液，存在浓度差，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度，则水分由乙运输到甲，乙液面低于甲，A错误；B、由题意可知，甲乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液，且质量浓度相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量的浓度大于乙，甲渗透压大于乙，水分子进入甲溶液，使甲液面升高；又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此随着葡萄糖进入乙溶液，导致乙渗透压逐渐升高，甲渗透压下降，当乙渗透压大于甲时，水分子进入乙溶液，使乙液面升高，高于甲侧，B错误；C、若甲、乙分别为40%的蔗糖溶液、20%的蔗糖溶液，并在甲中加入微量的蔗糖酶，则甲蔗糖会分解为葡萄糖和果糖，浓度增加，甲液面先上升，又因为葡萄糖可通过半透膜，葡萄糖和水进入乙侧，最终甲的液面低于于乙的液面，C正确；D、若甲、乙分别为20%葡萄糖溶液、20%的蔗糖溶液，并在乙中加入微量的蔗糖酶，乙蔗糖水解为葡萄糖和果糖，由于单糖可通过半透膜，故最终两侧液面相等，D错误。故选C。例4将相同的植物根毛区细胞置于一定浓度的蔗糖溶液或KNO3溶液中后(溶液体积远大于细胞),原生质体(包括细胞膜及其内部的物质)的体积随时间的变化如图所示(最终不再变化),下列分析正确的是()A.①是蔗糖溶液中原生质体的变化,②是KNO3溶液中原生质体的变化B.曲线②中随着原生质体的体积变小,其吸水能力逐渐减弱C.若用甘油溶液,原生质体体积变化可能与①相似D.曲线①对应的细胞,a时刻细胞液浓度最大答案：C解析：分析曲线①可知,在该浓度的溶液中,原生质体先变小后变大,说明细胞发生质壁分离后又自动复原,该溶液为KNO3溶液;分析曲线②可知,将细胞置于该浓度的溶液中,细胞原生质体变小,细胞失水,说明该溶液为一定浓度的蔗糖溶液,A项错误;曲线②随着原生质体的体积变小,细胞失水,细胞液浓度逐渐增大,其吸水能力逐渐增强,B项错误;甘油可通过自由扩散进入细胞,若用甘油溶液,当甘油溶液浓度相对较高时,原生质体体积变化可能与①相似,先发生质壁分离后复原,C项正确;曲线①对应的细胞在a时刻之前已经开始吸水,细胞液浓度在下降,所以此时细胞液浓度不是最大的,D项错误。

基本知识点10分钟自测：一、水进出细胞的原理（一）动物细胞吸水与失水的现象与条件外界溶液溶质的浓度>细胞质的浓度，细胞吸水膨胀。外界溶液溶质的浓度<细胞质的浓度，细胞失水皱缩。外界溶液溶质的浓度=细胞质的浓度，细胞形态不变，水分子进出细胞达到平衡。（二）植物细胞的吸水与失水的现象与条件实例：质壁分离与质壁分离复原的实验（探究植物细胞的吸水和失水）相关试剂：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。（加（加0.3g/mL的蔗糖溶液）渗透失水细胞壁（全透性）外界溶液细胞膜细胞质原生质层（选择透过性）（加清水）渗透吸水液泡膜细胞液质壁分离状态自然状态（或质壁分离复原状态）对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原（三）渗透作用原理渗透作用：水或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。渗透作用发生的条件：半透膜半透膜：水分子可以通过，而某些溶质分子不能通过。如实验中的玻璃纸（又叫赛璐玢）细胞膜是一种选择透过性膜，因此动物细胞的细胞膜相当于半透膜；植物细胞的细胞膜和液泡膜都是选择透过性膜，因此整个原生质层具有选择透过性，相当于半透膜半透膜两侧溶液有浓度差：该浓度差是指物质的量的浓度（注意：细胞膜的结构特性是流动性、功能特性是选择透过性。）（四）水分子的跨膜运输方式1、被动运输：像水分子这样，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。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。2、水分子通过细胞膜的方式为：自由扩散和协助扩散（通过水通道蛋白进行跨膜运输）（多数水是通过水通道蛋白进行协助扩散）

第4章第1节被动运输（随堂练）第I卷（选择题）一、单选题1．（2022·浙江·高一）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示。下列叙述不正确的是（）A．选择紫色洋葱的外表皮细胞有利于观察原生质体的体积变化B．0﹣4h内物质A可以通过细胞膜进入细胞内C．0﹣1h内细胞体积变化量小于原生质体体积变化量D．2﹣3h内物质A溶液的渗透压大于细胞液的渗透压【答案】D【解析】【分析】水分子的运输是一种顺相对含量梯度的运输，主要取决于渗透压，由于图示中0～1h内细胞原生质体的体积减少，表明此时细胞失水，外界溶液的渗透压大于细胞渗透压，后期细胞原生质体的体积增大，表明细胞吸水，外界溶液的渗透压小于细胞渗透压。【详解】A、紫色洋葱的外表皮细胞细胞液为紫色，有利于观察质壁分离原生质体的体积变化，A正确；B、根据图示可以看出细胞发生了质壁分离及自动复原，表明外界溶液中的溶质分子A被细胞吸收进入细胞内，B正确；C、0﹣1h细胞发生质壁分离，由于细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，因此原生质体的体积变化量大于细胞体积的变化量，C正确；D、2～3h内细胞吸水，可判定物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度，D错误。故选D。2．（2022·全国·高一）下图表示葡萄糖跨膜运输的过程，据图分析正确的是（）A．该膜中的转运蛋白也能运输氨基酸B．该方式发生在被转运物质从低浓度到高浓度时C．该膜可能是哺乳动物的红细胞膜D．与该过程有关的细胞器是线粒体和核糖体【答案】C【解析】【分析】协助扩散：顺相对含量梯度运输；需要转运蛋白（包括载体蛋白和通道蛋白）参与；不需要消耗能量。【详解】A、细胞膜上的转运蛋白具有专一性，运输葡萄糖的转运蛋白不能运输氨基酸，A错误；B、由图可知，该方式需要转运蛋白协助，且不消耗能量，为协助扩散，它是被动运输的一种，其运输方向为顺浓度梯度，即该方式发生在被转运物质从高浓度到低浓度时，B错误；C、哺乳动物红细胞吸收葡萄糖的方式就是协助扩散，故该膜可能是哺乳动物的红细胞膜，C正确；D、协助扩散不消耗能量，与协助扩散有关的细胞器不包括线粒体，D错误。故选C。3．（2022·浙江杭州·高二期末）蛙红细胞置于清水中迅速吸水涨破，蛙卵置于清水中只能缓慢的吸收少量水且不会涨破。研究发现蛙红细胞膜上存在水通道蛋白，而卵细胞膜上没有，且两种细胞吸水均不消耗ATP。下列叙述错误的是（

）A．蛙红细胞膜水运输方式主要是易化扩散 B．蛙红细胞吸水过程中吸水能力逐渐减小C．蛙卵细胞膜水运输方式是扩散 D．蛙卵细胞吸水不属于渗透作用【答案】D【解析】【分析】1、获得纯净的细胞膜要选择人的成熟红细胞，因为该细胞除了细胞膜，无其他各种细胞器膜和核膜的干扰，能获得较为纯净的细胞膜。2、细胞膜的主要成分是脂质约占50%和蛋白质（约占40%），此外还有少量的糖类（占2%～10%）。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。【详解】A、蛙红细胞置于清水中主要通过水通道蛋白迅速吸水涨破，所以蛙红细胞膜通过通道蛋白运输水的方式是易化扩散，A正确；B、蛙红细胞吸水过程中，其细胞质浓度越来越低，其吸水能力逐渐减小，B正确；C、蛙卵细胞膜水运输方式不消耗能量是扩散，C正确；D、蛙卵细胞吸水属于渗透吸水，D错误。故选D。4．（2020·新疆·高二竞赛）图中X、Y、Z分别为蒸馏水、质量分数为30%葡萄糖溶液、质量分数为30%淀粉溶液，单糖能通过半透膜而二糖、多糖不能通过半透膜。下列叙述错误的是（

）A．装置A的现象是左侧液面先下降后上升，最终左右液面持平B．若A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，则左侧液面会出现先升后降的现象C．装置B长颈漏斗中溶液液面上升的速率逐渐减慢D．装置B达到渗透平衡后，由于液面差的存在，水分子向半透膜两侧扩散的速率不同【答案】D【解析】【分析】根据题意和图示分析可知：渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象。图A中X为蒸馏水，Y为30%葡萄糖溶液，而葡萄糖能通过半透膜，所以右侧液面先上升，后下降；图B中X为蒸馏水、Z为30%淀粉溶液，所以漏斗内液面上升。【详解】A、由于装置A左右存在浓度差，且Y的浓度大于X，所以左侧液面会下降，但由于Y溶液中的葡萄糖分子会进入X，导致X溶度增大，因此左侧液面又会上升，最终左右液面持平，A正确；B、如果A装置左右侧替换为等量蔗糖溶液，左右侧分别加入相等且适量的蔗糖酶、淀粉酶，左侧的一分子蔗糖可以被蔗糖酶分解成二分子单糖，而右侧的蔗糖不会被淀粉酶分解，所以左侧浓度高于右侧，左侧液面先升高，单糖分子又可以透过半透膜，导致左侧浓度降低，液面下降，最后保持稳定，B正确；C、由于Z的浓度大于X的浓度，所以装置B中漏斗液面升高，但水分的进入导致Z溶液浓度下降，所以水分由烧杯进入漏斗的速率降低，所以烧杯中溶液液面下降的速率逐渐减缓，C正确；D、装置B达到渗透平衡后，水分子向半透膜两侧扩散的速度相同，D错误。故选D。5．（2021·安徽省定远中学高一开学考试）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是（

）A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于实验现象的观察B．观察植物细胞质壁分离与复原实验时，必须用高倍镜观察C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D．用黑藻叶片观察质壁分离实验时，叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察【答案】B【解析】【分析】质壁分离和复原实验原理：（1）原生质层包括细胞膜和液泡膜以及它们之间的细胞质，原生质层相当于一层半透膜，原生质层比细胞壁的收缩性大。（2）当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞发生质壁分离现象。此时细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液；当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。【详解】A、做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料，有利于实验现象的观察，A正确；B、用紫色洋葱外表皮细胞观察植物细胞质壁分离与复原实验时，用低倍镜即可观察，B错误；C、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，C正确；D、黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，D正确。故选B。6．（2021·安徽省定远中学高一开学考试）用2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物同一部位成熟的细胞（假设这些细胞的细胞液浓度相同），得到其原生质体体积相对值变化情况如下图曲线所示。下列叙述正确的是（

）A．该细胞是根尖分生区的细胞 B．AB段细胞液浓度在逐渐增大C．a处状态表明该细胞处于BD段 D．EC段表明细胞丧失选择透过性【答案】B【解析】【分析】由图可知，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，AE段细胞发生质壁分离，原生质体体积变小，细胞液浓度增大；由于乙二醇溶液以自由扩散的方式不断进入细胞，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水，EC段细胞发生质壁分离复原。【详解】A、图中的植物细胞有中央大液泡，属于成熟的植物细胞，而根尖分生区细胞属于幼嫩的植物细胞，没有中央大液泡，A错误；B、识图分析可知，AB段曲线细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，B正确；C、a处状态表明细胞可能正处于质壁分离过程，也可能处于质壁分离的复原过程中，或者可能发生质壁分离达到平衡的状态，而BD段只表示细胞处于质壁分离动态平衡状态，C错误；D、EC段原生质体体积相对值又增大，说明细胞吸水，但不是细胞死亡，而是乙二醇进入细胞，使细胞液浓度增大，导致细胞吸水发生了自动复原的过程，细胞仍然具有选择通过性，D错误。故选B。7．（2022·重庆市巫山大昌中学校高一期末）用物质的量浓度为2mol•L-1的乙二醇溶液和质量浓度为0．3g/mL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，得到其液泡体积变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是（

）A．原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁B．AB段时间内细胞失水，细胞液的浓度逐渐增大C．蔗糖溶液中的植物细胞，滴加清水能发生质壁分离复原D．植物细胞在120s时开始吸收乙二醇，自动发生质壁分离复原【答案】D【解析】【分析】由图可知，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，原生质体体积变小，细胞液浓度增大；随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原。【详解】A、原生质层相当于半透膜，其伸缩性大于细胞壁，这样植物细胞才可以发生质壁分离，A正确；B、AB段的变化是由于原生质体失水，细胞液的浓度逐渐增大，B正确；C、通过图示可知，植物细胞处于0．3g/mL的蔗糖溶液中，原生质体的体积变小，说明发生了质壁分离，故滴加清水能发生质壁分离复原，C正确；D、120s前，部分乙二醇通过自由扩散进细胞，而不是120s的时候才开始吸收乙二醇，D错误。故选D。8．（2022·辽宁·建平县实验中学高一阶段练习）某研究小组为探索“观察质壁分离实验”的理想实验材料，挑选了3种颜色鲜艳的材料进行实验观察，实验结果如下：质壁分离实验材料的比较材料取材部位颜色细胞重叠度10%KNO3溶液处理后效果30%蔗糖溶液处理后效果紫甘蓝叶片上、下表皮蓝紫色低很明显很明显紫色洋葱鳞片叶外表皮紫红色中很明显很明显黑藻小叶片小叶片（直接观察）绿色高明显明显下列相关分析错误的是（

）A．20%和30%蔗糖溶液引起质壁分离所需的时间相同B．细胞质壁分离和复原的过程中，H2O进出细胞的方式均是被动运输C．用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后会发生自动复原D．分析实验数据可知，观察质壁分离最理想的材料是紫甘蓝叶片【答案】A【解析】【分析】1、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。2、有大液泡（成熟）的活的植物细胞，才能发生质壁分离；动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。【详解】A、30%的蔗糖溶液导致细胞失水更快，因此滴加30%的蔗糖溶液比20%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短，A错误；B、细胞质壁分离和复原的过程中，H2O进出细胞的方式均是高浓度向低浓度运输的被动运输，B正确；C、由于细胞会主动吸收K+和NO3-，因此用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，细胞质壁分离后会发生自动复原，C正确；D、表格中，紫甘蓝叶片的细胞重叠程度最低，且质壁分离的效果很明显，是观察质壁分离最理想的材料，D正确。故选A。9．（2022·四川·成都外国语学校高二阶段练习）将若干细胞液浓度相同的萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，在相同实验时间后，测得在不同浓度蔗糖溶液中各组萝卜条细胞内含水量的情况如图。其中N点代表实验前萝卜条细胞内含水量。下列有关叙述正确的是（

）A．在浓度为a时，细胞液浓度等于蔗糖溶液浓度B．在浓度为c的蔗糖溶液中水分子不在进出细胞C．在浓度为d的蔗糖溶液中细胞发生渗透吸水D．在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞失去活性【答案】C【解析】【分析】题图分析，N点代表实验前萝卜条细胞内含水量，说明c浓度与细胞液浓度相等，高于c浓度细胞失水，低于该浓度细胞吸水。图中横轴显示的蔗糖溶液浓度应该是逐渐下降的。【详解】A、在浓度为a时，细胞内的含水量低于正常萝卜条细胞中的含水量，说明该蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，A错误；B、在浓度为c的蔗糖溶液中水分子进出细胞达到平衡，即此时细胞液浓度等于外界溶液浓度，B错误；C、在浓度为d的蔗糖溶液中，细胞内的含水量大于正常萝卜条细胞的含水量，说明在该蔗糖溶液浓度条件下细胞发生渗透吸水，C正确；D、在浓度为g、h的蔗糖溶液中细胞的含水量不再增加，说明受到了细胞壁的限制，细胞不再吸水，此时细胞仍具有活性，D错误。故选C。10．（2022·甘肃·天水市第一中学高二期中）水分子以简单渗透方式通过细胞膜，但扩散速度非常缓慢。科学研究证明，水分子跨越细胞膜的快速运输是通过细胞膜上的一种水通道蛋白实现的，下列说法正确的是（

）A．水分子可以以协助扩散的方式进入细胞B．水通道蛋白在核糖体、内质网和高尔基体上合成C．哺乳动物肾小管、集合管以自由扩散的形式快速重吸收水D．水分子可以通过水通道蛋白进入细胞，K+也可以通过水通道蛋白进入细胞【答案】A【解析】【分析】水的运输可以分为：“简单渗透方式”----自由扩散，扩散速度缓慢；“通过水通道蛋白”---协助扩散，运输快速。【详解】A、水分子跨越细胞膜的快速运输是通过细胞膜上的一种水通道蛋白实现的，故水分子可以以协助扩散的方式进入细胞，A正确；B、水通道蛋白由核糖体合成，并通过内质网和高尔基体进行加工，B错误；C、哺乳动物肾小管、集合管对水的重吸收很快，原因是分布较多的水通道蛋白，故哺乳动物肾小管、集合管以协助扩散的形式快速重吸收水，C错误；D、水通道蛋白是专门运输水分子的，其他分子或离子（如K+）则不能通过，D错误。故选A。11．（2022·湖南·高考真题）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（）A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/LB．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化【答案】A【解析】【分析】假单孢菌属于真菌，真菌具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。【详解】A、分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3mol/L，A错误；B、分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；C、该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；D、若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。故选A。12．（2022·安徽省怀远第一中学高一阶段练习）用2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡取自同一部位的植物表皮。每隔相同时间在显微镜下测量视野中若干个细胞的长度x和原生质体长度y（如图1），并计算x/y的平均值，得到图2所示结果。对结果曲线分析中正确的是（

）A．2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液的渗透压相等B．a点之前比值不变说明表皮细胞水分子进出平衡C．b点前表皮细胞的吸水能力逐渐减小D．c点时乙二醇开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原【答案】A【解析】【分析】当细胞失水越多，y越小，x/y的平均值越大，反之，y越大，x/y的平均值越小。因此可以从x/y的平均值反映出细胞吸水失水的情况。【详解】A、渗透压由单位体积内溶质微粒的含量决定，2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液的渗透压相等，A正确；B、a点之前比值不变是因为失水较少，外界溶液浓度比细胞液高，水分子进出不平衡，B错误；C、b点前表皮细胞失水增加，渗透压增大，吸水能力逐渐增大，C错误；D、c点前乙二醇开始进入细胞，D错误。故选A。13．（2022·浙江·高一阶段练习）某同学做质壁分离与复原实验时，在显微镜下观察到紫色洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。下列叙述错误的是（

）A．图中结构①的伸缩性小于图中的结构②B．图中细胞可能正处于质壁分离复原过程中C．图中细胞结构①②之间充满外界溶液D．实验中质壁分离前后形成了自身对照）【答案】A【解析】【分析】当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞会失水，由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，原生质层与细胞壁相互分离，这就是质壁分离，当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。【详解】A、结构①为细胞膜，结构②为细胞壁，①的伸缩性大于②，A错误；B、图中细胞可能处于质壁分离中，也可能正在质壁分离复原过程中或动态平衡状态，B正确；C、结构①②之间是外界溶液，C正确；D、质壁分离与复原实验中，发生质壁分离的细胞与原状态下的细胞形成自身对照，D正确。故选A。14．（2022·山东·济南一中高二阶段练习）如图为某种大小、长势相同植物幼苗均分为A、B两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述错误的是（

）A．3h时，两组幼苗均已出现萎蔫现象，直接原因与根细胞失水有关B．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3-，吸水能力增强，使鲜重逐渐提高C．12h后，若继续培养，甲组幼苗的鲜重可能超过处理前，乙组幼苗将死亡D．该植物幼苗对水分和无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程【答案】B【解析】【分析】曲线分析：图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况，甲组幼苗先质壁分离，一段时间后自动复原；而乙组幼苗质壁分离后不能复原，可能是溶液浓度过高，细胞大量失水，导致死亡。【详解】A、3h时，两组幼苗重量均已低于或达到初始萎蔫鲜重即发生了萎蔫，直接原因是放在比根细胞细胞液浓度大的KNO3溶液中，根细胞渗透失水，A正确；B、实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K+、NO3-，到6h时，细胞液浓度大于KNO3溶液浓度，从而使吸水能力增强，使鲜重逐渐提高，B错误；C、12h后，由于甲组根系不断通过主动运输吸收K+、NO3-，从而保持根细胞内外浓度差，使其吸水量大于蒸腾量而有可能超过处理前的鲜重量；乙组放在比根细胞液浓度大很多的KNO3溶液中，根细胞通过渗透作用和蒸腾作用不断大量失水造成严重萎蔫最后死亡，C正确；D、通过以上分析可知植物吸收离子与吸收水分有联系也有区别，是两个相对独立的过程，D正确。故选B。15．（2022·广东·新会陈经纶中学高一期中）生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。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。通道蛋白只容许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通过。下列与转运蛋白相关的说法，错误的是（

）A．参与主动运输的转运蛋白可能有水解ATP的功能B．水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的C．通道蛋白与被转运物质的结合具有特异性和亲和性D．葡萄糖和离子的跨膜运输需要转运蛋白的参与【答案】C【解析】【分析】物质出入细胞方式分为跨膜运输和非跨膜运输，跨膜运输包括被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输。被动运输依赖于浓度差，协助扩散还需要载体蛋白的帮助。【详解】A、主动运输需要转运蛋白和ATP，参与主动运输的转运蛋白可能有水解ATP的功能，如Na+-K+泵，A正确；B、协助扩散比自由扩散速率更快，研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的，B正确；C、通道蛋白与被转运物质不会结合，C错误；D、离子和葡萄糖的跨膜运输可能为协助扩散，也可能为主动运输，一定需要转运蛋白的参与，D正确。故选C。二、多选题16．（2022·江苏·沛县教师发展中心高二期中）如图为某高等植物细胞局部结构模式图，A-G表示细胞的不同结构，下列说法正确的是A．与E上离子通道形成有关的细胞器有ABCB．若为根毛细胞则土壤溶液浓度较高时E与F将分离C．G的存在有利于细胞质与细胞核的物质交换和信息交流D．B、D紧密相依有利于D为B的物质合成与运输提供能量【答案】BD【解析】【分析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：1.相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞，如精子和卵细胞之间的识别和结合。2.相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。即细胞←通道→细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。3.通过体液的作用来完成的间接交流。如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。据图分析，A为核糖体，B为内质网，C为高尔基体，D为线粒体，E为细胞膜，F为细胞壁，G为胞间连丝。【详解】A、E是细胞膜，离子通道的化学本质是蛋白质，因此，与E上离子通道形成有关的细胞器有A核糖体、B内质网、C高尔基体，另外D线粒体在该过程中起着供能的作用，A错误；B、若为根毛细胞，根毛细胞是吸收水分和无机盐的主要细胞，其中含有中央大液泡，因此当土壤溶液浓度较高时该细胞会失水，进而表现质壁分离，即图中的E与F将分离，B正确；C、G是胞间连丝，是植物细胞之间专门的通道，有利于进行细胞间的物质交换与信息交流，C错误；D、D线粒体作为供能的主要场所，B是内质网，是物质合成、加工和运输的主要场所，因此，若B、D紧密相依有利于D为B的物质合成与运输提供能量，D正确。故选BD。17．（2022·辽宁·东北育才双语学校模拟预测）用同一打孔器在一白萝卜上打出若干萝卜条，切成相同长度，均分为三组，分别置于等体积的I、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间，b点时将三组实验的萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化，并计算相对体积，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（

）A．实验的自变量包括溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化B．随着萝卜条体积减小的同时，萝卜细胞的原生质层逐渐与细胞壁分离C．初始I溶液浓度小于Ⅱ溶液，I溶液和Ⅱ溶液中的溶质都能进入细胞D．b点时Ⅱ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压，Ⅲ溶液中的细胞已死亡【答案】ABD【解析】【分析】1.植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。2.质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。【详解】A、结合实验的结果可知，该实验的自变量包括溶液的种类和浓度，观测指标是萝卜条的体积变化，A正确；B、随着萝卜条不断失水导致原生质体的体积减少，同时由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，因而萝卜细胞的原生质层逐渐与细胞壁分离，B正确；C、由于Ⅰ溶液中萝卜条能发生质壁分离后自动复原，说明Ⅰ溶液的溶质能进入萝卜条细胞，而Ⅱ溶液中萝卜条能发生质壁分离但没有发生自动复原，因此说明Ⅰ溶液中的溶质不能进入萝卜条细胞，C错误；D、b点时Ⅱ溶液中的萝卜条达到渗透平衡，此时Ⅱ溶液的渗透压等于细胞液的渗透压（否则会继续失水），而Ⅲ溶液中的细胞由于失水过多而死亡，D正确。故选ABD。18．（2021·辽宁·东北育才学校二模）某同学为了测定洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度范围，将其放入不同浓度的物质A溶液中，记T为细胞体积与原生质体的比值，一段时间后，测定T的值。假设在细胞发生质壁分离和复原的过程中，细胞均保持活性，则下列有关说法不正确的是（

）A．T的值等于1，则物质A可能是甘油B．T在变化过程中，都有物质A不断进入细胞内C．T的值越小，物质A溶液的渗透压与细胞液的渗透压的差值越大D．T的值越大