(共43张PPT)
第4章 细胞的物质输入和输出
解读章首图文
培养学习志向·勇担社会责任
物质进出细胞看不见也摸不着，如何让学生很好地理解物质进出细胞是通过一定的控制而实现的呢？章首页以“某高血压治疗药物说明书”为例，清楚、生动、具体地说明了细胞膜上存在物质运输的通道，不仅如此，还通过该说明书说明了以下事实：一是细胞膜上存在的物质运输通道如果出现异常，就会导致疾病的发生，这就说明了这些运输通道的重要性； 二是人类可以研究这些通道，为治疗相应的疾病提供重要的方法和途径。
这就清晰地告诉同学们，学习细胞膜的结构，研究细胞膜上运输物质的通道，弄清这些结构的功能非常重要。这一段话也揭示了学习本章的必要性，为同学们建立结构与功能观，并运用这种观点学习和研究生命现象提供了重要思路。
章首页所配小诗形象地概括了物质出入细胞的方式——既有主动运输，又有被动运输，繁忙而有序，而且这些都与生物大分子构成的细胞膜的特殊结构有关。也正因如此，章首页的配图选用细胞膜的结构模式图，提示同学们在学习过程中要从膜的结构的角度去理解其功能。
理清本章架构
初识概念体系·具备系统思维
第1节 被动运输
第1课时 水进出细胞的原理
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.阐明细胞膜的选择透过性。
2.举例说出细胞吸水、失水的原理。 1.渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差，渗透的方向是水分子从水的相对含量高的一侧向低的一侧渗透。
2.原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，原生质层相当于一层半透膜。
3.动物细胞和植物细胞都可通过渗透作用吸水和失水。
【主干知识梳理】
一、渗透作用
1．概念
渗透作用指_____分子(或其他溶剂分子)通过_______的扩散。
2．渗透作用发生的条件[填图]
水
半透膜
3．渗透作用的方向
水分子从水的相对含量___的一侧向相对含量___的一侧渗透。
二、细胞的吸水和失水
1．动物细胞的吸水和失水
(1)原理：
①动物细胞的_______相当于一层半透膜；当外界溶液与细胞质存在浓度差时，细胞会发生吸水或失水。
②水是通过_________进出动物细胞的。
高
低
细胞膜
渗透作用
(2)外界溶液浓度与细胞质浓度不同时细胞的形态变化[连线]：
2．植物细胞的吸水和失水
(1)原生质层：细胞膜、______膜以及两层膜之间的________，称为__________。原生质层具有选择透过性，相当于一层_______。
(2)浓度差：细胞内的液体环境主要是指液泡内部的_______，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水。
(3)植物细胞也是通过__________吸水和失水的。
液泡
细胞质
原生质层
半透膜
细胞液
渗透作用
【教材微点发掘】
1．结合教材第62页问题探究和下图分析渗透现象发生的条件和原理。
(1)A组与B组对比，说明渗透作用的发生需要__________。
(2)A组与C组对比，说明渗透作用的条件之一是___________________
___________。
有半透膜
半透膜两侧溶液必须
要有浓度差
2．结合教材第63页图4－1及下图思考：临床上输液为什么要用生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)
提示：生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)的渗透压与人红细胞内的渗透压相等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细胞的正常形态。
教材问题提示
思考·讨论
1．红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。
2．是(是“相当于”，不是“等同”)。
3．不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再继续吸水膨胀。
4．取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大，细胞吸水或失水越多。
5．因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
新知探究 对渗透作用原理的理解和应用
【探究·深化】
[情境质疑]
1．下图中A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：
(1)在图A中，当溶液浓度分别为S1＞S2与S1＜S2时，水分子的流动方向是怎样的？当Δh不变时，S1、S2的浓度是否相等，为什么？
提示：①当溶液浓度S1＞S2时，水分子通过半透膜由S2流向S1数目多于由S1流向S2的数目，液面上升；②当溶液浓度S1＜S2时，水分子通过半透膜由S1流向S2数目多于由S2流向S1的数目，液面下降。当渗透平衡时，通过半透膜的水分子达到平衡，液面不再发生变化。当Δh不变时，S1＞S2，渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力加大阻止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。
(2)在图B所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。一段时间后，两管中的液面会如何变化？
提示：左管液面升高，右管液面降低。
2．观察下图，试从细胞结构及渗透作用的条件分析，植物细胞发生吸水和失水的原因。
(1)从原生质层的概念出发，原生质层包含细胞核吗？包含核糖体、线粒体、叶绿体和液泡吗？
提示：不包含细胞核，但包含除液泡外的细胞器。
(2)植物细胞内的液体环境主要是指______内部的细胞液。当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞会______；当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，植物细胞会______。
由此可见，植物细胞也可以通过_________吸水或失水。
3．动物细胞是否也符合渗透作用的条件？举例说明。
提示：动物细胞膜相当于半透膜，在细胞质和外界溶液之间形成浓度差。
液泡
失水
吸水
渗透作用
[重难点拨]
1．渗透装置图解
2．液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因
分析右图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液
面，液面差为 H1，由于水槽中与漏斗中的液体具有
浓度差，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗
的趋势；当 H1 产生的压强与渗透压的平衡使半透
膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。
3．动植物细胞都是渗透系统
项目 渗透作用模型 动植物细胞与外界溶液形成的渗透系统
图解
基本条件 半透膜、浓度差 原生质层(动物细胞膜)——相当于半透膜；浓度差——细胞液(细胞质)与外界溶液之间的浓度差
原理 水分子通过半透膜的扩散作用 水分子通过原生质层(细胞膜)在细胞液(细胞质)与外界溶液之间发生扩散
水扩散总趋势 低浓度溶液→高浓度溶液
续表
【典题·例析】
[典例1] 如图所示，在漏斗中加入的蔗糖溶
液与蒸馏水液面齐平，一段时间后，待漏斗内液
面不再变化时，再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。
下列坐标曲线中能正确反映整个实验过程中漏斗
内外溶液的液面高度差变化的是( )
[答案] A
[解析] 据图分析，该装置具有半透膜，而漏斗内外溶液存在浓度差，能发生渗透作用，由于蔗糖溶液浓度大于蒸馏水，因而开始时漏斗内液面上升；一段时间后，向漏斗中加入一定量的蔗糖酶，蔗糖水解成单糖，溶液浓度增大，使得液面继续上升，随着单糖逐渐进入烧杯，使得漏斗内溶液浓度下降，液面下降，高度差减小。随着浓度差越来越接近，高度差减小的趋势越来越慢。但由于漏斗内有蔗糖酶，所以漏斗内液体浓度始终大于烧杯内液体浓度。因此，最后漏斗内的液面稍高于烧杯的液面。
[典例2] 若下图表示植物细胞渗透作用的图解，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、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当溶液浓度甲>乙时，细胞发生渗透失水；当溶液浓度乙>甲时，细胞发生渗透吸水
D．当溶液浓度甲＝乙时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
[答案] D
[解析] 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。当溶液浓度甲>乙时，细胞发生渗透失水；当溶液浓度乙>甲时，细胞发生渗透吸水。活细胞处于外界溶液中，渗透作用就会发生，即当溶液浓度甲＝乙时，也发生渗透作用，此时处于动态平衡状态。
方法规律
判断渗透系统中液体变化的方法
(1)液面变化的判断：
①若半透膜A侧溶质可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。
②若半透膜两侧A侧和B侧溶质相同，且均不能通过半透膜，则浓度高的一侧液面升高。
③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜，则不存在高度差。
(2)高度差的大小决定于浓度差的大小，浓度差越大，高度差越大。
(3)浓度变化：渗透系统中，溶质不能通过半透膜时，实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。
【应用·体验】
1．下图中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．半透膜内溶液的浓度变化可用曲线丙表示
B．水分子由半透膜外进入半透膜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．半透膜内外浓度差可用曲线乙表示
答案：A
解析：图甲中半透膜内蔗糖溶液的浓度大于蒸馏水，所以水分子由半透膜外进入半透膜内，则半透膜内溶液的浓度越来越低，水分子进入半透膜的速率也越来越小，直至平衡，可用曲线乙表示，A错误，B正确；根据以上分析可知，水分子由半透膜外进入半透膜内，则漏斗内的液面越来越高，直至稳定，可以用曲线丙表示，C正确；根据题意分析可知，半透膜内溶液的浓度越来越低，直至稳定，所以半透膜内外浓度差越来越小，直到达到最小值，可用曲线乙表示，D正确。
2．下图为渗透作用装置图，其中半透膜为猪膀胱膜，图1、图3表示初始状态，其装置内溶液A、B、a、b浓度分别用MA、MB、Ma、Mb表示，图2、图4分别表示一段时间后的状态，液面上升的高度分别为h1、h2。如果A、B、a、b均为蔗糖溶液，且MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，则达到平衡后( )
A．h1＞h2，Ma＞Mb B．h1＞h2，Ma＜Mb
C．h1＜h2，Ma＜Mb D．h1＜h2，Ma＞Mb
答案：D
解析：由于MA＞MB、Ma＝Mb＞MA，所以两个漏斗中的液面都会上升，由于溶液A与a的浓度差要小于溶液B与b的浓度差，所以平衡后h2>h1；同时由于图2中进入漏斗内的水比图4中要少，所以Ma>Mb。
3．将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是( )
A．液泡膜内外溶液有浓度差 B．原生质层相当于一层半透膜
C．细胞壁是全透性的 D．水分子可以自由出入细胞
答案：B
解析：细胞内原生质层主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，原生质层具有选择透过性，相当于半透膜。把成熟的植物细胞放在溶液中，原生质层两侧的溶液具有浓度差，但A选项说的是液泡膜内外溶液有浓度差，故错误。C、D选项的说法虽然正确，但与题意不符。
科学探究——渗透作用发生条件的实验验证和应用
1．渗透作用发生条件的验证
2．比较不同溶液浓度大小
项目 漏斗内 烧杯内
溶液浓度 M N
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＜N
3.探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例)
烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液 结论
变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能
不变蓝 变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能
变蓝 变蓝 淀粉和碘都能通过半透膜
不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜
【素养评价】
1．如图所示的渗透装置，放在适宜条件下，随时间推移，相关指标的变化情况错误的是( )
答案：B
解析：烧杯中盛有蒸馏水，倒置漏斗内有蔗糖溶液，且有膀胱膜，满足了渗透作用的条件，在一段时间内烧杯中的水就会向漏斗中渗透，使得漏斗的液面上升，上升到一定高度，就达到了动态平衡。随着水分进入蔗糖溶液，漏斗内的液面逐渐升高，蔗糖溶液浓度逐渐降低，渗透压也逐渐降低。当液面静止时，液面上升速率几乎为0；蔗糖溶液的浓度不再变化，渗透压也维持稳定，但两者均不为0。
2．哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是( )
A．在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁 分离
B．在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出 细胞
C．在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
答案：C
解析：在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A错误；在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误；在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞会因渗透作用吸水甚至导致胀破，C正确；渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D错误。
3．某同学进行如图所示的实验，甲图为实验开始时的状态，乙图为实验结束时的状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
(1)请设计出继续实验的简要步骤：
①___________________________________________________________；
②___________________________________________________________。
(2)预测实验现象并得出结论：__________________________________
_________________________________________________________________。
答案：(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，50～65 ℃水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜(共48张PPT)
第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.说明两种被动运输方式的异同。
2.尝试提出问题，作出假设，对探究活动进行设计。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。 1.植物细胞发生质壁分离的原因：①外界溶液的浓度大于细胞液浓度；②原生质层的伸缩性大于细胞壁。
2.细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，选择透过性是活细胞的一个重要特征。
3.被动运输是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，包括自由扩散和协助扩散。
【主干知识梳理】
一、探究植物细胞吸水和失水
1．实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于___________。
(2)原生质层的内侧_______与外界溶液可形成浓度差。
2．实验材料
紫色的洋葱鳞片叶。
3．实验试剂
质量浓度为________的蔗糖溶液，清水。
一层半透膜
细胞液
0.3 g/mL
4．实验流程
5．实验结论
(1)当细胞液浓度______外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生_________。
(2)发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度_____外界溶液浓度时，细胞吸水，发生______________。
二、被动运输
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。
小于
质壁分离
大于
质壁分离复原
3．影响因素
(1)被动运输的速率直接受膜内外物质_________大小的影响。
(2)协助扩散的速率还与_________的数量有关。
自由
协助
浓度梯度
转运蛋白
【教材微点发掘】
1．如图表示正在进行质壁分离实验的紫色洋葱细胞，请分析回答：
(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？
提示：不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。
(2)b的大小和颜色如何发生变化？
提示：b逐渐变小，颜色逐渐加深。
(3)当停止质壁分离时，b与c的浓度______。
相等
2．物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输，分析教材第66页图4－4，回答下列问题：
(1)图中圆点及圆点多少表示什么含义？
提示：表示细胞内外两种物质的浓度大小。
(2)图中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫作_________；进出细胞的物质借助__________ (可分为载体蛋白和________两种类型)的扩散，叫作_________。
(3)由图示分析，自由扩散和协助扩散是顺浓度梯度还是逆浓度梯度运输的？需要消耗能量吗？
提示：二者都是顺浓度梯度进行的，都不需要消耗能量。
自由扩散
转运蛋白
通道蛋白
协助扩散
(4)写出下列物质的跨膜运输方式
①O2和CO2进出肺泡：_________。
②苯被鼻黏膜细胞吸收：_________。
③红细胞吸收血液中的葡萄糖：________。
④水分子进出根毛细胞：___________________。
⑤胆固醇进入肝细胞：________。
⑥甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收：________。
自由扩散
自由扩散
协助扩散
自由扩散或协助扩散
自由扩散
自由扩散
教材问题提示
(一)旁栏思考
因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞。
(二)拓展应用
1．提示：可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。
2．假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。
设计实验提示：可以借用本节“问题·探讨”中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分的扩散速率。实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验结果的准确性。
新知探究(一) 探究植物细胞的吸水和失水
【探究·深化】
[情境质疑]
下图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到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：
(1)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：观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。
(2)为什么用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料？
提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。
(3)如果没有细胞壁，细胞会发生质壁分离现象吗？
提示：不会发生质壁分离现象，只发生渗透吸水或失水。
(4)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？
提示：选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离现象，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
(5)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？
提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
(6)若用适宜浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？
提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收K＋和NO后，随着细胞液浓度增大，质壁分离后又会自动复原。
[重难点拨]
1．质壁分离实验中的两组对照
组别 实验组 对照组
第一组 经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞 自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞
第二组 用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞 发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.质壁分离的条件
(1)从细胞角度分析：
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。
(2)从溶液角度分析：
①在一定浓度的溶液(溶质不能透过膜)中只发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。
②在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原，如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显，但溶液浓度过高时不能发生质壁分离复原，因为溶液浓度过高，细胞会因过度失水而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离实验的溶液。
【典题·例析】
[典例1] 如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。下列相关叙述错误的是( )
A．第二次观察(d)和第一次观察(b)形成对照，第三次观察(f)和第二次观察(d)形成对照
B．该实验用显微镜主要观察原生质层和细胞壁的位置关系、液泡的颜色和大小等
C．如果将蔗糖溶液换成浓度适宜的KNO3溶液，则可以省略e过程
D．增大蔗糖溶液的浓度，实验效果会更明显且不影响细胞的活性
[答案] D
[典例2] 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是蔗糖溶液中的变化，②是KNO3溶液中的变化
B．原生质体最终体积b与溶液初始浓度无关
C．若用甘油溶液，原生质体的体积变化可与①或②相似
D．①曲线中的细胞，a时刻细胞液浓度最大
[答案] C
[解析] 分析可知，①是KNO3溶液中的变化，②是蔗糖溶液中的变化，A错误；原生质体最终体积b与溶液初始浓度有关，B错误；若用甘油溶液，当溶液浓度过高时，原生质体的体积变化可能与②相似，当甘油浓度相对较高时原生质体的体积变化可能与①相似，C正确；①曲线中的细胞，a时刻之前的拐点时细胞液浓度最大，D错误。
方法规律
不同外界溶液中植物细胞的变化分析
将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间的变化如图，分析如下：
(1)A曲线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。
(2)B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离后自动复原现象。
(3)C曲线表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。
【应用·体验】
1．如图1所示，将某种植物的成熟细胞放在一定浓度的蔗糖溶液中一段时间，s代表两种结构间的平均距离，记录s与时间的关系，如图2。下列分析错误的是( )
A．由图1可以看出原生质层的伸缩性远大于细胞壁的伸缩性
B．用黑藻叶片进行该实验时，叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察
C．在O～t时间段内，随时间的延长细胞吸水能力逐渐减弱
D．若s在逐渐减小，说明此时细胞液浓度大于蔗糖溶液的浓度
答案：C
解析：细胞能发生质壁分离是由于原生质层的伸缩性远大于细胞壁的伸缩性，A正确；观察质壁分离时，黑藻的叶绿体可以显示原生质层的位置，方便观察质壁分离，B正确；O～t阶段，原生质层与细胞壁的距离逐渐增大，表明细胞失水，原生质层收缩，细胞的吸水能力逐渐增大，C错误；s逐渐缩小，表明细胞吸水，质壁分离复原，则此时细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度，D正确。
2．撕取洋葱外表皮分别放置在一定浓度的蔗糖和KNO3溶液中，细胞失水量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A．曲线甲表示KNO3溶液组细胞的液泡体积的变化
B．a点时，曲线乙中水分子进出细胞达到动态平衡状态
C．b点时，曲线乙中的细胞液渗透压与实验初始时相等
D．两条曲线变化趋势的差异是甲、乙溶液浓度不同导致的
答案：B
新知探究(二) 被动运输的类型和特点
【探究·深化】
[情境质疑]
物质顺浓度梯度扩散进出细胞的过程称为被动运输，结合下图分析其特点。
1．两种方式的比较：
(1)方式a中，物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫作_________。
(2)方式b、c中，进出细胞的物质借助转运蛋白(载体蛋白或通道蛋白)的扩散，叫作_________。
方式 转运方向 是否需要转运蛋白 是否消耗能量
方式a ___浓度→___浓度 _______ ______
方式b、c ___浓度→___浓度 _____ ______
高
低
高
低
不需要
需要
不消耗
不消耗
自由扩散
协助扩散
2．膜上的两种转运蛋白比较：
名称 转运对象 特点
载体蛋白 与自身结合部位相适应的___________ 每次转运时都会发生____
_____的改变
通道蛋白 与自身通道的____________相适配、___________相适宜的分子或离子 转运分子______与通道蛋白结合
分子或离子
自身
构象
直径和形状
大小和电荷
不需要
[重难点拨]
影响被动运输的因素
(1)图A表示的运输方式是自由扩散，转运速率主要取决于膜两侧物质的浓度差。
(2)图B表示的运输方式可能是协助扩散，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，运输速率不再上升。
【典题·例析】
[典例1] 比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是( )
A．H2O通过生物膜不需要蛋白质的协助
B．生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性
C．甘油以自由扩散方式通过人工膜
D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
[答案] A
[解析] 从图中看出，生物膜对水分子的通透性大于人工膜，说明生物膜上存在协助H2O通过的物质，A错误；人工膜对K＋、Na＋、Cl－的通透性相同，并且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同，说明生物膜对K＋、Na＋、Cl－的通透具有选择性，B正确；由曲线可知，甘油运输不需要载体参与，以自由扩散方式通过人工膜，C正确；图中人工膜对不同分子的通透性不同，可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，D正确。
[典例2] 下图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项中对应正确的是( )
A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①④
B．人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②③
C．甘油进出细胞——①③
D．肌肉细胞吸收水——②④
[答案] C
[解析] ①、②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，③、④表示两种影响因素曲线，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；人的成熟红细胞吸收葡萄糖的过程属于协助扩散，对应②④；甘油进出细胞的过程属于自由扩散，对应①③；肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散，可对应①②③④。
【应用·体验】
1．研究表明，水分子可以较快地通过水通道蛋白出入细胞且不需要消耗能量，而甘油分子难以通过水通道蛋白。下列选项中相关叙述错误的是( )
A．水通道蛋白对物质具有选择性
B．一种物质可能有多种跨膜运输方式
C．水通道蛋白作用时所需的能量主要来自线粒体
D．水通道蛋白结构改变后功能也可能发生改变
答案：C
解析：水分子可以较快地通过水通道蛋白，而甘油分子难以通过水通道蛋白，说明水通道蛋白对物质具有选择性，A正确；水分子既可以通过自由扩散跨膜运输，也可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式跨膜运输，说明一种物质可能有多种跨膜运输方式，B正确；水分子可以较快地通过水通道蛋白出入细胞且不需消耗能量，C错误；蛋白质的结构决定功能，若水通道蛋白结构改变，其功能也可能发生改变，D正确。
2.如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述正确的是( )
A．该膜中载体蛋白也能运输蔗糖
B．碘以该方式进入海带细胞
C．该方式不会出现饱和现象
D．该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
答案：D
解析：据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体蛋白，而不需要能量，故该跨膜运输方式为协助扩散，只能从高浓度一侧运输到低浓度一侧；跨膜运输中的载体蛋白具有专一性，运输葡萄糖的载体蛋白不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输，而不是协助扩散；由于膜上运输相应物质的转运蛋白数量是有限的，故该运输方式会达到饱和。
科学探究——植物细胞质壁分离实验的应用
1．判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞
2．测定细胞液浓度范围
3．比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
4．鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
【素养评价】
1．下列有关质壁分离及复原实验的实验材料及外界溶液的叙述，正确的是( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液必须有颜色 ③细胞液最好有颜色 ④外界溶液必须对细胞无毒害作用 ⑤外界溶液浓度适中，不能过高或过低 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可
A．①③④⑤ B．①②④⑤
C．①③④⑥ D．①②④⑥
答案：A
解析：只有保持活细胞的生活状态，才能保证原生质层具有选择透过性，使细胞失水而发生质壁分离，再吸水复原，①正确；细胞液有颜色利于实验现象的观察，但细胞液无颜色的植物细胞在相同的条件下也可以发生质壁分离和复原，②错误，③正确；外界溶液如果对细胞有毒害作用，可能会损伤或杀死细胞，使其原生质层失去选择透过性，即不能发生质壁分离和复原，④正确；外界溶液浓度要适中，不能过高或过低，⑤正确，⑥错误。
2．取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是( )
A．实验前，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度
B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖溶液浓度与乙的浓度相等
C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
答案：D
解析：成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水，发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象；两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态。分析实验结果可知，实验过程中，甲吸水、乙水分进出平衡、丙失水，所以实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖溶液浓度与乙的细胞液浓度相等，水分进出平衡；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散和协助扩散；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的。(共42张PPT)
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.阐明主动运输的过程、特点和意义。
2.举例说明胞吞、胞吐的过程。
3.利用细胞膜的流动镶嵌结构模型解释各种物质跨膜运输的方式。 1.主动运输既需要消耗能量，又需要载体蛋白，无机盐离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，主要以主动运输方式出入细胞。
2.生物大分子进出细胞通过胞吞或胞吐，和细胞膜的流动性有关。
3.细胞膜上转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化，对物质跨膜运输起决定性作用，也是细胞膜具有选择透过性的基础。
【主干知识梳理】
一、主动运输
1．运输方向
主动运输____浓度梯度进行。
2．基本条件
(1)细胞膜上相应_________的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的_____。
逆
载体蛋白
能量
3．生理意义
细胞通过主动运输来选择吸收_____________，排出_________和对细胞_____的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
二、胞吞与胞吐
1．运输的物质
_______物质或颗粒性物质。
所需要的物质
代谢废物
有害
大分子
2．过程
(1)胞吞：大分子→与膜上的_______结合→细胞膜内陷形成______→小囊从细胞膜上分离下来，形成______→进入细胞内部。
(2)胞吐：大分子先包裹在细胞内形成的_____中→囊泡移动到_______处→与_______融合→大分子排出细胞。
3．特点
不需要载体，需要消耗_____。
蛋白质
小囊
囊泡
囊泡
细胞膜
细胞膜
能量
三、物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系
1.协助扩散和主动运输依赖细胞膜上_________的种类和数量，或转运蛋白_________的变化，这也是细胞膜具有____________的结构基础。
2.胞吞和胞吐也需要膜上_______的参与，更离不开磷脂双分子层的________。
转运蛋白
空间结构
选择透过性
蛋白质
流动性
【教材微点发掘】
1．被动运输是顺浓度梯度的转运方式，细胞逆浓度梯度吸收营养物质的方式为主动运输。结合教材第70页图4－6回答下列问题：
(1)主动运输的方向是___________________________________。
提示：从低浓度一侧运输到高浓度一侧(逆浓度梯度)
(2)主动运输需要的条件是__________________________________。
提示：需要膜上的载体蛋白和细胞呼吸产生的能量
(3)主动运输过程中载体蛋白发生的变化是________________________
____________________________________________________________ 。
提示：离子或分子与载体蛋白结合后，载体蛋白的空间结构发生变化，运输完成后载体蛋白又恢复原状
2．在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾，这种病原体通过饮食传播。请回答下列问题：
(1)痢疾内变形虫分泌蛋白分解酶的运输方式是______作用，通过_____作用“吃掉”肠壁组织细胞。
(2)痢疾内变形虫吞噬肠壁组织细胞与细胞膜的_______有关。
(3)如何预防阿米巴痢疾？
提示：注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。
胞吐
胞吞
流动性
教材问题提示
思考·讨论
1．细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。
2．因为游离于细胞质基质中的核糖体所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外，所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用。而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中，并借助囊泡移动进入高尔基体，经加工包装后，包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。
新知探究(一) 主动运输
【探究·深化】
[情境质疑]
1．从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？
提示：能量——线粒体，载体蛋白——核糖体。
2．主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释：在农业生产中为什么要给作物松土？
提示：松土可增加土壤中O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。
3．研究表明，主动运输的运输速率和细胞的能量
供应之间的关系如图所示，请分析：
(1)ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说
明主动运输______________。
(2)bc段：受______________的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。
需要消耗能量
载体蛋白数量
[重难点拨]
影响主动运输的因素
(1)物质浓度：
(2)O2浓度：
(3)温度：
【典题·例析】
[典例1] 如图为拟南芥液泡膜上的几种运输
物质的转运蛋白(包括载体蛋白和通道蛋白)，下
列相关分析错误的是( )
A．推测液泡内pH小于液泡外，与单独运输
H＋的载体蛋白相关
B．抑制该植物细胞的呼吸作用不会影响H＋进入液泡的速率
C．拟南芥液泡膜上水的运输有两种方式，都属于被动运输
D．图中液泡吸收Cl－和Na＋的过程都有利于增强拟南芥的耐盐性
[答案] B
[解析] 由图示可知，H＋进入液泡需要载体蛋白协助且消耗能量，为主动运输，推测液泡内H＋浓度高，pH低，若抑制该植物细胞的呼吸作用，则会影响ATP的产生，进而影响H＋进入液泡的速率，A项正确、B项错误；水分子可通过自由扩散进入液泡，也可以通过通道蛋白协助扩散进入液泡，C项正确；液泡吸收Cl－和Na＋有助于提高细胞液浓度，当土壤溶液浓度高时也不易失水，使拟南芥的耐盐性增强，D项正确。
[典例2] 下图中曲线a、b表示分子跨膜运输速率与
O2浓度的关系。下列分析错误的是( )
A．曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输
B．曲线a代表的分子跨膜运输一定不需要转运蛋白
C．曲线b转运速率达到饱和的原因是细胞膜上载体蛋白的数量有限
D．温度可影响生物膜的流动性，因而对曲线a、b的转运速率均有影响
[答案] B
[解析] O2与细胞呼吸有关，细胞呼吸产生能量，所以主动运输的运输速率与O2浓度有关。由图判断曲线a代表被动运输，曲线b代表主动运输。被动运输包括自由扩散和协助扩散，协助扩散需要转运蛋白。曲线b转运速率达到饱和是因为细胞膜上载体蛋白的数量有限。物质运输与膜的流动性有关，膜的流动性与温度有关。
方法规律
物质出入细胞曲线题的解题关键
(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。
(2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和转运蛋白两个方面考虑。
【应用·体验】
1．甲( )、乙( )两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )
A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C．甲进入细胞一定需要能量
D．甲运出细胞一定不需要能量
答案：A
解析：乙物质进入细胞是逆浓度梯度运输，一定是主动运输，需要载体蛋白的协助；乙物质运出细胞是顺浓度梯度，不一定需要载体蛋白的参与；甲物质进入细胞是顺浓度梯度运输，属于被动运输，不需要消耗能量；甲物质运出细胞是逆浓度梯度运输，一定消耗能量。
2．甲、乙分别为物质进出细胞的坐标图和模式图，下列相关说法正确的是( )
A．甲、乙所代表的物质运输方式没有共同点
B．图乙的物质运输方式也可以逆浓度梯度进行
C．图乙所示的细胞可能是红细胞
D．婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的过程可用图乙中的跨膜运输方式表示
答案：C
解析：甲、乙代表的物质运输方式分别是主动运输和协助扩散，二者的共同点是都需要载体蛋白的协助；图乙所示为协助扩散的运输方式，顺浓度梯度进行；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，符合图乙所示的从高浓度一侧向低浓度一侧运输、需要载体蛋白协助的特点；婴幼儿肠道吸收乳汁中的免疫球蛋白的方式是胞吞，与图乙不符。
新知探究(二) 胞吞与胞吐
【拓展·深化】
1．物质进出细胞的方式比较
项目 离子和小分子物质 大分子和颗粒状物质
自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞和胞吐
方向 高浓度→
低浓度 高浓度→
低浓度 低浓度→高浓度 与浓度无关
转运蛋白 不需要 需要 需要 不需要
能量 不需要 不需要 需要 需要
举例 水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质 水借助水通道蛋白的运输、血浆中葡萄糖进入红细胞 K＋进入红细胞，葡萄糖进入小肠细胞 白细胞吞噬细菌，胰岛B细胞分泌胰岛素
续表
相关图示：
2．有关胞吞和胞吐认识的几个易错点
(1)胞吞和胞吐都不需要转运蛋白，但是需要细胞膜上具有识别功能的蛋白质的参与。
(2)胞吞和胞吐需要消耗细胞代谢产生的能量。
(3)通过胞吞和胞吐方式运输的物质可以是固体，也可以是液体，一般是一些颗粒性物质、蛋白质等大分子。
(4)通过胞吞和胞吐方式运输的物质不一定都是大分子，小分子物质也可以通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，如乙酰胆碱(一种小分子)。
(5)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核是通过核孔，而不是通过胞吞、胞吐的方式。
【典题·例析】
[典例1] 据报道，一种被称为“瘦素穿肠蛋白”的药物能治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A．渗透作用 B．胞吞
C．协助扩散 D ．主动运输
[答案] B
[解析] 瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，小肠上皮细胞吸收此物质的最可能方式是胞吞。
[典例2] 下图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是( )
A．①②均需要消耗细胞中ATP水解释放的能量
B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质
C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收
D．③④所示运输方式依赖细胞膜的结构特点
[答案] D
[解析] 据图分析可知，①是主动运输，②是被动运输，③④分别为胞吞和胞吐，⑤⑥分别为自由扩散和协助扩散。主动运输既消耗能量也需要载体蛋白协助；被动运输的特点是顺浓度梯度运输物质；免疫球蛋白是大分子物质，通过胞吞作用吸收；③④表示胞吞或胞吐，该过程依赖细胞膜的结构特点——流动性。
方法规律
“四看法”判断物质运输的方式
【应用·体验】
1．科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量
B．甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，可能是因为甲溶液的渗透压低于红细胞的
C．转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性
D．临床使用该技术时要进行严格的血型匹配
答案：A
解析：由题干信息可知，甲溶液是低渗溶液，红细胞会吸水膨胀，其膜上出现孔洞，此时药物通过孔洞进入细胞，A项错误、B项正确。细胞处于低渗溶液会吸水膨胀，再置于等渗溶液中会恢复至原来的大小，这依赖于细胞膜的流动性，C项正确。为防止发生免疫排斥反应，临床使用该技术时要进行严格的血型匹配，D项正确。
2．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．该过程以膜的流动性为基础
B．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜转运
D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
答案：C
解析：胞吞与胞吐均以膜的流动性为基础，不能体现细胞膜的选择透过性，A、B正确；Na＋、K＋等无机盐离子通过主动运输或协助扩散跨膜转运，C错误；受体介导的胞吞过程消耗能量，且依赖细胞识别来实现，D正确。
科学探究——物质跨膜运输方式的实验探究
1．实验原理
根据主动运输和被动运输的条件——能量和转运蛋白，确定实验的自变量。
2．实验方法
(1)探究是主动运输还是被动运输的方法：
(2)探究是自由扩散还是协助扩散的方法：
【素养评价】
1．科学家在研究Na＋通过细胞膜的运输方式时，做了以下实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na＋，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na＋，如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得周围溶液中24Na＋的量如图所示。据图做出的下列推断，错误的是( )
A．加入该药物后，溶液中24Na＋的量不再增加
B．加入ATP后，细胞中24Na＋的量减少
C．该药物的作用机理是抑制ATP水解
D．该药物的作用机理是抑制细胞呼吸
答案：C
解析：由题图可知，在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后，测得周围溶液中24Na＋的量停止增加；加入ATP后，周围溶液中24Na＋的量迅速增加，说明Na＋从神经细胞排出需要消耗能量，属于主动运输，且该药物不能抑制ATP水解，因此该药物的作用是抑制呼吸作用的进行。
2．红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树植物为抵抗盐胁迫，通过叶子和嫩枝将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究红树植物从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，设计以下实验进行探究。
(1)实验步骤：
①取生长发育相同的红树植物，分成A、B两组，放入适宜浓度的含有K＋、Ca2＋的溶液中；
②A组给予正常的呼吸条件，B组_____________________________；
③________________________________________________________。
(2)实验结论：
①若两组植株对K＋、Ca2＋的吸收速率相同，说明_______________；
②________________________________，说明红树植物从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
解析：主动运输和被动运输最主要的区别在于是否需要能量，而能量主要是通过细胞的呼吸作用提供的。因此实验组和对照组的自变量应为是否进行呼吸作用，因变量是无机盐离子的吸收速率。
答案：(1)②加入呼吸抑制剂 ③一段时间后测定两组植株根系对K＋、Ca2＋等无机盐的吸收速率 (2)①红树植物从海水及土壤中吸收无机盐的方式是被动运输 ②若B组吸收速率明显小于A组吸收速率
