4.1 被动运输（解析版）

4.1被动运输学习目标学习目标课程标准学习目标1、科学探究——通过学习实验观察植物细胞的吸水和失水，掌握与植物细胞质壁分离复原实验有关的拓展应用的实验设计的方法，掌握自身对照的应用。2、生命观念——通过对细胞膜的结构进行研究，探讨细胞膜的选择透过性，比较自由扩散和协助扩散的概念，理解这两种方式对于细胞的意义。3.社会责任——根据渗透作用发生的条件能够指导农业生产中如何进行合理灌溉、合理施肥，能够解释植物“烧苗”现象。1.阐明细胞膜的选择透过性。2.阐明被动运输的原理和特点。3.能举出被动运输的例子。002教材详解温馨提示：请先预习通读课本（一）基础知识梳理识必备1．水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。2．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，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。3．原生质层包括细胞膜和液胞膜以及两层膜之间的细胞质，可把它看做一层半透膜。4．观察质壁分离实验采用成熟的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。5．成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，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伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。6．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。7．有些小分子物质，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样，物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。8．镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输，这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。9．转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。10．自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要耗能，因此属于被动运输。（二）课前聚焦抓重点1、细胞在什么情况下吸水或失水？答案：（1）水进出细胞的原理：渗透作用水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向是水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，即水分子从水的相对含量多的一侧向相对含量少的一侧渗透。注意此处的浓度指的是物质的量（mol摩尔）浓度，而不是质量（g）浓度。常见的半透膜有：玻璃纸、离体的动物膀胱膜、鱼鳔、肠衣。（2）哺乳动物红细胞放入不同浓度的氯化钠溶液溶液中，红细胞的变化：外界溶液浓度<细胞质浓度，细胞吸水膨胀，甚至涨破；外界溶液浓度>细胞质浓度，细胞失水皱缩；外界溶液浓度=细胞质浓度，细胞形态不变，水分子进出细胞达到动态平衡。水分子进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的，都是通过渗透作用。（3）植物细胞结构与动物细胞结构的区别：植物细胞的细胞膜外有一层细胞壁，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，细胞壁的作用是保护和支持细胞，伸缩性较小。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，因此水进出植物细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。2、植物细胞的质壁分离与复原现象说明了什么？答案：1、植物细胞壁伸缩性小,而原生质层伸缩性较大。2、外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水,表现出质壁分离；外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,植物细胞就通过渗透作用吸水,逐渐表现出质壁分离后复原的现象.3、两种被动运输的方式有什么异同？答案：（1）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成为被动运输。分为自由扩散和协助扩散两类。（2）物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。特点：顺浓度梯度（高浓度向低浓度）、不消耗能量、不需要转运蛋白。实例：O2、CO2等气体小分子；甘油、乙醇等脂溶性物质；水。（3）借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。特点：顺浓度梯度（高浓度向低浓度）、不消耗能量、需要转运蛋白。实例：葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）；钾离子排出神经细胞（通道蛋白）；钠离子进入神经细胞（通道蛋白）；水（通道蛋白）。注意：水分子更多以协助扩散的方式进出细胞。（4）转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。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；一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。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，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。（5）运输速率与物质浓度的关系003知识精讲知识点01水进出细胞的原理1.渗透作用（1）定义：是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散（2）发生条件：①两溶液之间具有半透膜；②两溶液具有有浓度差渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透渗透作用的实质：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数，导致蔗糖溶液液面上升渗透系统中水分子透过半透膜的移动是双向的组成渗透系统的两种溶液，浓度差越大，最终形成的液面高度差越大2.动物细胞的吸水和失水（1）原理：细胞膜相当于半透膜；细胞质与外界溶液存在浓度差（2）现象分析：外界溶液浓度＞细胞液(质)浓度：细胞失水；外界溶液浓度＜细胞液(质)浓度：细胞吸水；外界溶液浓度＝细胞液(质)浓度：水分进出平衡。3.水分子进出植物细胞（1）细胞壁是全透性的，伸缩性比较小。（2）原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。（3）水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。（4）植物细胞失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生了质壁分离。当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层会慢慢恢复成原来状态，发生质壁分离的复原。知识点02探究植物细胞吸水或失水（1）材料：活的成熟的植物细胞，液泡有颜色便于观察，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，也能观察到质壁分离及复原现象。（2）条件：①原生质层(由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成)具有选择透过性，相当于半透膜；②细胞液与外界溶液有浓度差。（3）内因：原生质层伸缩性大于细胞壁；原生质层有选择透过性，细胞壁为全透性。(4)实验现象(低倍镜观察，细胞须保持活性)①初始状态：原生质层紧贴细胞壁。②0.3g/mL蔗糖溶液处理：细胞失水，发生质壁分离现象，观察到原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团，液泡体积逐渐变小、颜色变深。原生质层与细胞壁间的间隙中充满了蔗糖溶液。③清水处理：细胞吸水，发生质壁分离复原现象，观察到液泡体积逐渐变大、颜色变浅。（5）实验拓展①若使用90%的蔗糖溶液(溶质不可跨膜)：细胞会发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象，原因是外界溶液浓度过高，导致细胞失水过多而死亡。②若使用KNO3、葡萄糖、尿素等溶液(溶质可跨膜)：细胞发生质壁分离后又自动复原。知识点03自由扩散和协助扩散1、概念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。2、分类(1)自由扩散①概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，也叫简单扩散。②特点：顺浓度梯度扩散；不消耗能量；不需要转运蛋白的协助。③实例：O2、CO2、甘油、乙醇、苯等通过自由扩散进出细胞。(2)协助扩散①概念：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。②特点：顺浓度梯度扩散；不消耗能量；需要转运蛋白的协助，物质运输速率与转运蛋白的数量有关。③实例：血液中葡萄糖进入红细胞；多数水分子进出细胞。④转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白每次转动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。3、细胞膜上的转运蛋白具有特异（专一）性：不同物质的转运蛋白不同。不同细胞膜上转运蛋白的种类和数量不同。还具有饱和性：细胞膜上的转运蛋白数量是有限的，当转运蛋白都已承担相应的运输任务时，细胞吸收该物质的速率不再随膜两侧浓度差的增大而增大。4、同一种物质进出不同细胞的方式不一定（是否）相同。如少数水分子以自由扩散方式进出细胞，更多的水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞。004考点突破考法01水进出细胞的原理知识点：1．渗透作用的过程分析(1)当漏斗管内液面上升到一定程度时，液面不再上升的原因由于烧杯与漏斗中的液体具有浓度差，即具有渗透压差，所以多数水分子进入漏斗，使漏斗中的液面高于烧杯中的液面，液面差为H(如上图所示)；当H产生的压强等于半透膜两侧的渗透压时，半透膜两侧水分子的交换速率相同，漏斗管内液面不再升高。(2)比较不同溶液浓度的大小漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M>N；②若漏斗内液面不变，则M＝N；③若漏斗内液面下降，则M<N2.动物细胞和成熟植物细胞都相当于渗透系统[温馨提醒](1)渗透平衡≠水分子不进出。渗透平衡时水分子进出速率相等，表现为液面不再变化。(2)半透膜≠选择透过性膜。选择透过性膜具有生物活性，即使是小分子，只要不是细胞选择吸收的，也不能通过；选择透过性膜可以看成是一类功能完善的半透膜。【题型示例1】某学生在显微镜下观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离或复原的过程，如图为该学生画的细胞图像。下列叙述正确的是()A．图中1、2、6组成了细胞的原生质层B．此状态下，5处的浓度可能大于、小于或等于7处的浓度C．图中结构1不具有伸缩性，结构2和4具有伸缩性D．水分子进出4的方式不是渗透作用解析：选B。原生质层包括细胞膜、液泡膜和细胞质，应该由2、4、5组成，A错误；由题图可知，此状态下的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处于质壁分离或质壁分离复原状态，因此细胞可能处于吸水、失水或动态平衡等状态，无法确切判断5处与7处的浓度大小，B正确；结构1是细胞壁，具有一定的伸缩性，C错误；4是液泡膜，是选择透过性膜，水分子进出4的方式是渗透作用，D错误。考法02探究植物细胞的吸水或失水知识点：1．实验原理2．实验材料：紫色的洋葱鳞片叶。3．实验试剂：质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。4．实验步骤两组对照实验：5．实验结论(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生质壁分离。(2)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。[易错提醒](1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的成熟植物细胞，以便于在显微镜下观察。(2)质壁分离后，在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因为细胞壁是全透性的，且有水分子通过原生质层渗透出来。(3)若用50%的蔗糖溶液做实验，植物细胞能发生质壁分离但不能复原，是因为细胞过度失水而死亡。(4)若用一定浓度的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验，会出现质壁分离自动复原现象，因为这些物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。【题型示例2】下图是植物细胞某种生理实验过程的图解，下列说法不正确的是()A．农作物施肥后出现“烧苗”现象与图中甲过程相似B．2、3、4构成了该细胞的原生质层C．细胞在图中乙变化过程中吸水能力逐渐降低D．外界的蔗糖分子可进入1和3解析：选D。据题图可知，图中甲表示质壁分离过程，图中乙表示质壁分离的复原过程；1表示蔗糖溶液，2表示细胞膜，3表示细胞质，4表示液泡膜，5表示细胞液。农作物施肥后发现有“烧苗”现象，原因是植物根细胞在高浓度溶液中失水过多，与图中甲过程相似，A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2、3、4，B正确；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，图中乙过程细胞一直在吸水，内外浓度差减小，吸水能力逐渐降低，C正确；由于细胞壁具有全透性，蔗糖分子可进入1，但是不能进入3，D错误。考法03自由扩散和协助扩散1．转运蛋白的类型分类载体蛋白通道蛋白图示特点①只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过；②载体蛋白转运物质时，自身构象会发生变化①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；②分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合举例协助葡萄糖进入红细胞的载体蛋白水通道蛋白、钾离子通道蛋白、钙离子通道蛋白、钠离子通道蛋白2.影响自由扩散和协助扩散的因素[易错提醒]被动运输≠渗透作用≠扩散被动运输和渗透作用都是特殊的扩散，都需跨膜运输，即运输的物质需要穿越生物(半透)膜，而扩散则不一定需要穿过生物膜。【题型示例2】图中①②③表示物质出入细胞的不同方式，下列说法不正确的是()A．①是自由扩散，影响其物质运输速率的因素只有细胞内外的物质浓度B．②中载体蛋白与运输的物质结合后，通过自身构象的改变来转运物质C．②中的物质运输速率与载体蛋白的数量有关，不需要消耗能量D．③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合解析：选A。①运输方向是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散，影响其物质运输速率的因素除细胞内外的物质浓度外，还有温度，A错误；②是协助扩散，载体蛋白与物质结合后，通过改变自身构象来转运物质，B正确；②是协助扩散，物质运输速率与载体蛋白的数量有关，不需要消耗能量，C正确；③中离子或分子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D正确。005归纳总结1．渗透作用发生的两个条件：一是具有半透膜，二是存在浓度差。2．原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3．植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓度；(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。4．只有活的成熟植物细胞才可以发生质壁分离，动物细胞和根尖分生区细胞不发生质壁分离。5．成熟植物细胞在一定浓度的KNO3、尿素等溶液中，会发生先质壁分离后质壁分离自动复原的现象6．自由扩散既不需要转运蛋白，也不需要能量，气体及脂溶性物质以自由扩散的方式运输。7．协助扩散需要转运蛋白，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。00601强化提升1．已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液，排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是()解析：选B。鱼鳔内蔗糖溶液浓度大于烧杯内蔗糖溶液浓度，故水分子由烧杯进入鱼鳔的速度大于由鱼鳔进入烧杯的速度，烧杯内蔗糖溶液浓度随时间延长逐渐增大，直到稳定在某一浓度，故B符合题意。2．下列细胞用于质壁分离实验时，能成功的是()A．人的口腔上皮细胞B．洋葱根尖分生区细胞C．叶的下表皮细胞D．用开水煮过的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞解析：选C。人的口腔上皮细胞属于动物细胞，没有细胞壁，不可能发生质壁分离；洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，只有许多小液泡，不适合作为实验材料；叶的下表皮细胞既有细胞壁又有大液泡，可以发生质壁分离，因此可作为质壁分离实验的材料；开水煮过的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞是死细胞，不会发生质壁分离。3．直接鉴定洋葱鳞片叶表皮细胞颜色的种类(红、黄或白)及相对深浅，采用显微镜观察表皮细胞法，制作鳞片叶表皮的临时装片，并分别进行下列操作：组别选材操作方法①外表皮不用蔗糖溶液处理②外表皮在盖玻片一侧滴质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次③外表皮在盖玻片一侧滴质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次④内表皮在盖玻片一侧滴质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液，用滤纸在另一侧吸取液体，重复2～3次然后，及时用显微镜观察四组装片细胞的中央液泡颜色和深浅。下列对观察效果优劣的叙述，错误的是()A．①优于④ B．②优于①C．②优于③ D．③优于④答案：C4．为探究植物A能否移植到甲地生长，某生物学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液的浓度，实验结果如下表所示。为保证植物A移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应()浓度/(mol·L－1)0.150.200.250.30质壁分离状态不分离刚分离显著分离显著分离A.≤0.15mol·L－1 B．≤0.20mol·L－1C．≥0.20mol·L－1 D．≥0.30mol·L－1解析：选A。当植物细胞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，植物将不能正常生存。由题表中信息可知，该植物细胞液的浓度介于0.15mol·L－1和0.20mol·L－1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或等于0.15mol·L－1。5.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于右图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测()A．a＞b，细胞渗透吸水B．a＝b，渗透系统保持动态平衡C．a＜b，细胞渗透失水D．上述三种情况都有可能解析：选D。该细胞可能正处于质壁分离过程中(如C项)，也可能处于质壁分离后的动态平衡过程中(如B项)，也可能正处于发生质壁分离复原的过程中(如A项)。6．某同学将洋葱表皮细胞置于某种溶液M中能发生质壁分离，但不能自动复原，然后将发生质壁分离的洋葱表皮细胞置于清水中依然不能发生质壁分离复原。下列关于该实验的叙述，错误的是()A．使用的洋葱表皮细胞不是死细胞B．该溶液M的渗透压比洋葱表皮细胞的渗透压高C．处理后的洋葱表皮细胞已经死亡D．将溶液M稀释，重复该实验，洋葱表皮细胞一定不能自动复原解析：选D。洋葱表皮细胞在溶液M中能发生质壁分离，说明使用的洋葱表皮细胞不是死细胞，该溶液M的渗透压比洋葱表皮细胞的渗透压高，A、B项正确；由于处理后的洋葱表皮细胞置于清水中不能发生质壁分离复原，说明处理后的洋葱表皮细胞已经死亡，C项正确；若溶液M的溶质可以进入洋葱表皮细胞，且稀释后的溶液M渗透压高于洋葱表皮细胞的渗透压(但不会使洋葱表皮细胞失水过多死亡)，则洋葱表皮细胞可以发生质壁分离自动复原，D项错误。7．某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从开始滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是()A．据图分析可知，5种植物材料中，山茶细胞最小B．该实验在观察质壁分离现象时，还需要单独设置对照实验C．若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间都不同D．5种材料中，红花檀木发生质壁分离的速度最快答案：D8．水通道蛋白对水有专一性，能使水分子顺浓度梯度进出细胞。下列有关说法错误的是()A．水通道蛋白不能协助氨基酸进入细胞B．水分子通过水通道蛋白的过程不消耗能量C．一种物质可能有多种跨膜运输方式D．加入蛋白质抑制剂会提高水通道蛋白跨膜运输水分子的速率解析：选D。水通道蛋白具有专一性，不能协助氨基酸进入细胞，A正确；水分子通过水通道蛋白的过程是顺浓度梯度进行的，不消耗能量，B正确；一种物质可能有多种跨膜运输方式，如水可以通过自由扩散和协助扩散跨膜运输，C正确；加入蛋白质抑制剂会降低水通道蛋白跨膜运输水分子的速率，D错误。9．下列关于物质出入细胞方式的叙述，错误的是()A．CO2以自由扩散方式通过细胞膜B．O2和酒精以扩散的方式进入细胞C．膜蛋白不参与物质跨膜运输的被动运输过程D．物质通过磷脂双分子层的扩散速率与其脂溶性有关解析：选C。CO2、O2和酒精都以自由扩散的方式出入细胞，A、B项正确。被动运输中的协助扩散需要转运蛋白的协助，转运蛋白属于膜蛋白，C项错误。物质通过磷脂双分子层时，脂溶性的小分子物质通过的速率较快，D项正确。10．小蚌兰叶片正面呈绿色，背面呈紫红色，常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细胞吸水失水的关系进行了如下实验：①配制不同浓度的蔗糖溶液；②制作小蚌兰叶片下表皮临时装片；③用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度；④将小蚌兰叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液；⑤观察并记录实验结果。结果如下表所示(“－”表示不能发生，“＋”表示能发生，“＋”越多表示程度越大)，分析回答下列问题：蔗糖浓度/(g·mL－1)0.200.250.300.350.400.450.500.55质壁分离程度－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋气孔张开程度＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－(1)选用小蚌兰叶片下表皮作实验材料的优点是________________________，植物细胞原生质层的选择透过性取决于__________(结构)和__________(结构)。(2)实验步骤④的正确操作方法是从盖玻片的一侧________________，在另一侧__________________，重复多次。(3)小蚌兰叶片下表皮细胞的细胞液浓度与浓度在____________________________________之间的蔗糖溶液相当。(4)结果表明，细胞________导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是___________________________。(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中，外界蔗糖溶液的浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞液的浓度，细胞质基质的浓度__________(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中细胞液的浓度。答案：(1)其细胞的中央大液泡呈紫红色，便于观察细胞膜液泡膜(2)滴加蔗糖溶液用吸水纸引流(3)0.35～0.40g·mL－1(4)失水有利于减少水分的散失(5)大于大于11、水通道蛋白位于部分细胞的细胞膜上，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaC1溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线（0点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度）。请回答下列问题：（1）在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是________。根据图示可知，猪的红细胞在浓度为______mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。（2）分析题图，将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl的溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力____________填（“大于”“小于”或“等于”）红细胞甲，原因是________。（3）将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，结合以上信息分析，其原因可能是_________________________。【答案】

蛋白质和磷脂

150

大于

红细胞乙失水量多，细胞液渗透压升高，细胞吸水能力增强

红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，肝细胞细胞膜上无水通道蛋白【解析】【分析】获得纯净的细胞膜要选择哺乳动物的成熟红细胞，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。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】（1）“血影”是红细胞的细胞膜结构，其主要成分是蛋白质和磷脂。曲线图显示：当NaC1溶液的浓度为150mmol·L-1时，红细胞体积和初始体积之比为1.0，说明H2O分子进出细胞处于动态平衡，此时红细胞能保持正常形态。（2）将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl浓液中，一段时间后，二者的红细胞体积和初始体积之比均小于1，且乙的比值更小，说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲的失水量，此时红细胞乙的细胞液渗透压高于红细胞甲，所以红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲的吸水能力。（3）将猪的红细胞和肝细胞置于蒸馏水中，发现红细胞吸水涨破所需的时间少于肝细胞，究其原因可能是红细胞的细胞膜上存在水通道蛋白，肝细胞的细胞膜上无水通道蛋白。12、为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，一般选取哺乳动物成熟的红细胞作实验材料。请分析回答下列有关问题：（1）选取哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因是__________________________________________。（2）测得的几种生物细胞膜中的化学成分及含量如下表所示，根据表中数据，分析各种生物细胞膜的化学组成的共同点是________________________，主要区别是________________________。不同种类细胞膜上蛋白质的含量不同可能与________________________有关。项目蛋白质（%）脂质（%）糖类（%）变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438（3）细胞膜的主要功能是①________________________________________________；②________________________________________________；③________________________________________________。【答案】

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁，也没有细胞核和各种细胞器

都主要由蛋白质和脂质构成

各化学成分含量不同

细胞膜的功能复杂程度不同

将细胞与外界环境分隔开

控制物质进出细胞

进行细胞间的信息交流【解析】【分析】1、制备细胞膜实验：（1）实验材料：哺乳动物成熟的红细胞；（2）实验原理：将红细胞放入清水中，细胞吸水胀破；（3）实验过程：选材（0.9%生理盐水稀释）→制备临时装片（用滴管吸一滴红细胞稀释液滴在载玻片上盖上盖玻片）→观察→滴清水（在载玻片一侧滴加蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引）→观察。2、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。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】（1）因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁，没有细胞核和各种细胞器，只有一种膜结构——细胞膜，所以为获得纯净的细胞膜往往选择其作为实验材料。（2）根据表格数据可知，各种生物细胞膜都主要由蛋白质和脂质组成，但各化学成分的含量不同；蛋白质是生命活动的主要承担者，所以不同细胞膜上蛋白质的含量不同可能与细胞膜的功能复杂程度不同有关。（3）细胞展的主要功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流13、图是紫色洋葱表皮细胞置于0.3g/mL蔗糖溶液中，在显微镜下看到的图，据图回答问题。（1）①是_____________，主要由_____________和__________组成。（2）⑥是_________________，含有________层磷脂分子。（3）此细胞所处的状态是___________________，⑤中充满着_______________________________________。（4）上述状况的细胞与其正常情况比较，所发生的变化是：液泡的体积变________，液泡的颜色变________，细胞液浓度变_________，