第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
知识点一 探究植物细胞的吸水和失水
1.观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是（ ）
①加清水 ②制作装片 ③观察质壁分离 ④加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液 ⑤观察质壁分离复原 ⑥观察正常细胞
A.①②③④⑤⑥ B.②⑥④③①⑤
C.①②③④⑥⑤ D.⑥①②④③⑤
2.（2024·山东潍坊高一期中）某同学用紫色洋葱鳞片叶开展“探究植物细胞的吸水和失水”实验。下列说法错误的是（ ）
A.细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关
B.无需对细胞染色就可用来观察质壁分离现象
C.若观察到细胞正处于质壁分离状态，说明细胞正在失水
D.通过“引流”操作，可改变细胞所处的液体环境
3.在探究植物细胞质壁分离及复原实验中，某同学绘制的显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.图中阴影部分不呈现紫色
B.a/b值可作为细胞失水程度的指标
C.实验初始浓度大小：外界溶液浓度大于细胞液浓度
D.图示时刻浓度大小：外界溶液浓度等于细胞液浓度
4.假定将甲、乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过原生质层，甘油分子可以较快地透过原生质层。在显微镜下连续观察，甲、乙两细胞的变化是（ ）
A.甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原
B.甲、乙两细胞发生质壁分离，随后乙细胞又发生质壁分离复原
C.甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲细胞又发生质壁分离复原
D.甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
5.将某高等植物细胞分成两组：甲组细胞置于溶液a（蔗糖溶液或KNO3溶液）中，乙组细胞置于等体积的溶液b（蔗糖溶液或KNO3溶液）中，每隔一段时间检测容器（盛放甲、乙两组细胞的容器完全相同）中水分的变化量，以确定细胞的吸水能力，甲、乙两组所得结果分别如图中的曲线A和B所示。据图判断以下哪个时间段内水分子进细胞的速率大于出细胞的速率（ ）
A.A曲线的0～T1时间段
B.A曲线的T1～T2时间段
C.B曲线的0～T1时间段
D.B曲线的T1～T2时间段
6.（2024·广东揭阳高一期中）某课外小组的同学以黑藻的叶片作实验材料，进行观察质壁分离及其复原的实验。某同学观察到了图甲所示的细胞图像，该小组的同学还配制了系列梯度的蔗糖溶液探究不同浓度的蔗糖溶液对黑藻叶肉细胞失水的影响，结果如图乙所示。
（1）在图甲中，细胞中结构4的功能特点是 ；其中原生质层包括 （用数字表示）。与自然状态下的黑藻细胞相比，图甲所示细胞与正常细胞相比，其吸水能力 （填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）在“观察植物细胞质壁分离及其复原实验”中，一般认为用能使材料中50％左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想实验浓度，最好选择浓度约为 的蔗糖溶液进行实验，使用该浓度范围的蔗糖溶液进行实验的优点有：
。
（3）如果你是该课外小组的一员，想探究温度变化是否会影响水分通过半透膜的扩散速率。你该如何提出假设，并设计检验该假设的实验方案。
提出假设：
。
实验方案：
。
知识点二 被动运输
7.（2024·江苏南京市第九中学高一期中）1950年，科学家用氢的同位素标记水分子进行研究时，发现水分子在通过细胞膜时的速率高于通过人工膜（只含磷脂双分子层）。1988年，科学家成功分离到水通道蛋白，证明水分子可以通过协助扩散进入细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A.水分子通过协助扩散进出细胞的速率慢于自由扩散
B.水通道蛋白转运水分子时需要消耗细胞代谢产生的能量
C.细胞可以通过增加细胞膜上的水通道蛋白数量来增加吸水速率
D.水通道蛋白在转运水分子时，水分子都需要与水通道蛋白结合
8.图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的物质运输速率比载体蛋白介导得快。下列叙述正确的是（ ）
A.载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的
B.载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C.甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输
D.甲、乙中载体蛋白和通道蛋白转运溶质分子的作用机制相同
9.离子和一些小分子不能自由地通过细胞膜，需要镶嵌在膜上的转运蛋白协助，转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类，其中通道蛋白有极高的转运速率，比已知任何一种载体蛋白最快的转运速率都要高1 000倍以上，下列叙述错误的是（ ）
A.载体蛋白在转运物质时需要改变自身构象
B.图中所示的转运蛋白为载体蛋白
C.图中物质的跨膜运输速率与转运蛋白的数量有关
D.温度会影响图中物质的运输速率
10.如图，图一表示物质进入细胞的过程，图二表示物质运输速率与细胞内外物质浓度差的关系，请据图回答下列问题。
（1）图一中物质进入细胞的方式与图二中曲线的对应关系是：A对应 ，B对应 。
（2）方式A和B的共同点是 。
（3）影响方式甲OM段和MN段的运输速率的主要因素分别是 。
（4）O2进入肺泡细胞的过程应是图二中的 ；人体血浆中葡萄糖进入红细胞的过程是图二中的 。
11.（2022·全国甲卷2题）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（ ）
A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
12.（2024·黑龙江实验中学高一期中）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
13.（2024·辽宁朝阳市第一高级中学高一月考）植物细胞的细胞壁以内部分称为原生质体，现将某植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，其原生质体的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B.0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C.2～3 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度
D.0～1 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度
14.（2024·河北百校联盟高一月考）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片，研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）该实验的自变量为 。表皮细胞能发生质壁分离，原因之一是原生质层的伸缩性比细胞壁的 （填“大”或“小”）。
（2）实验过程中，在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复操作几次，这样会使表皮细胞 。在显微镜下可以通过观察表皮细胞 的位置来确定是否发生质壁分离。若细胞不能发生质壁分离，则细胞可能失去 ，说明酒精对细胞有毒害作用。
（3）根据实验结果，酒精体积分数为15％时，处理 个单位时间后表皮细胞不出现质壁分离；处理1个单位时间引起细胞死亡的酒精体积分数为 。实验表明： ，对细胞的毒害作用越强。
第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
1.B 观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序应是：先制作装片，用光学显微镜观察正常细胞；再在盖玻片一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，吸水纸引流，重复几次，观察质壁分离；然后在盖玻片一侧滴入清水，吸水纸引流，重复几次，用显微镜观察质壁分离复原。
2.C 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞会吸水，反之，细胞会失水，细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关，A正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的液泡为紫色，无需对细胞染色就可用来观察质壁分离现象，B正确；若观察到细胞正处于质壁分离状态，如果进行质壁分离，则为细胞失水，如果进行质壁分离复原，则为细胞吸水，C错误；在载玻片的一侧滴加某溶液，另一侧用吸水纸吸收，重复几次，该方法是引流法，通过此方法，可改变细胞所处的液体环境，D正确。
3.D 题图为处于质壁分离状态的细胞，此时无法判断外界溶液浓度与细胞液浓度之间的大小关系。如果液泡继续变小，则外界溶液浓度大于细胞液浓度；如果液泡大小不变，则外界溶液浓度等于细胞液浓度；如果液泡逐渐变大，则外界溶液浓度小于细胞液浓度。
4.B 甲细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离，且发生质壁分离后不能复原，原因是蔗糖分子不能透过半透膜改变细胞液的浓度；乙细胞放入较高浓度的甘油溶液中，开始时细胞失水发生质壁分离，在发生质壁分离的过程中有甘油分子进入细胞，使细胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于甘油溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
5.D 甲组细胞置于蔗糖溶液中，细胞一直在失水，吸水能力逐渐增大，因此A曲线的任何时间段内水分子进细胞的速率均小于出细胞的速率， A、B错误；B曲线表示乙组细胞置于KNO3溶液中，细胞在0～T1时间段内失水，吸水能力逐渐增大；在T1～T2时间段内吸水，吸水能力逐渐减小。因此B曲线在0～T1时间段内水分子进细胞的速率小于出细胞的速率， 在T1～T2时间段内水分子进细胞的速率大于出细胞的速率，C错误，D正确。
6.（1）全透性 1、3、5 增强 （2）0.4～0.6 mol/L 能够保证观察到质壁分离现象，也能防止细胞因失水过多而影响其复原 （3）温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率 可以利用渗透装置进行实验，将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子的扩散速度
解析：（1）图甲中的4表示细胞壁，其特点是全透性。原生质层包括细胞膜，液泡膜和两层膜之间的细胞质，故为1、3、5。图甲细胞处于质壁分离状态，其吸水能力增强。（2）由曲线乙可知，最好选择0.4～0.6 mol/L的蔗糖溶液进行实验，使用该浓度的蔗糖溶液进行实验，既可以保证观察到质壁分离现象又可以防止细胞因失水过多而影响其复原。（3）要探究温度变化是否会影响水分通过半透膜的扩散速率，提出的假设可以是温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。设计实验如下：可以利用渗透装置进行实验，将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子的扩散速度。
7.C 水分子通过协助扩散进出细胞的速率快于自由扩散，A错误；水通道蛋白转运水分子时的方式是协助扩散，该方式不需要消耗细胞代谢产生的能量，B错误；水分子可通过水通道进入细胞，故细胞可以通过增加细胞膜上的水通道蛋白数量来增加吸水速率，该过程的吸水方式是协助扩散，C正确；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，D错误。
8.B 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的，二者都具有流动性，A错误；载体蛋白和通道蛋白都只能转运特定的物质，因此二者均具有一定的专一性，B正确；甲、乙两种方式都是将溶质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且需要转运蛋白的协助，都属于被动运输中的协助扩散，C错误；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，而分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，二者作用机制不同，D错误。
9.B 载体蛋白在转运物质时会发生自身构象的改变，A正确；图中所示的转运蛋白为K＋的通道蛋白，B错误；图示为K＋的通道蛋白，该物质的数量与K＋的运输速率有关，C正确；温度会影响分子的运动，进而对图中物质的运输速率产生影响，D正确。
10.（1）乙 甲 （2）都是顺浓度梯度运输，都不需要消耗能量 （3）细胞内外物质浓度差和转运蛋白的数量 （4）乙 甲
解析：（1）图一中A为自由扩散，B为协助扩散，图二中乙为自由扩散，甲为协助扩散。（2）自由扩散和协助扩散的共同点是都是顺浓度梯度运输，都不需要消耗能量。（3）图二中影响协助扩散OM段和MN段的运输速率的主要因素分别为细胞内外物质浓度差和转运蛋白的数量。（4）O2进入肺泡细胞的方式为自由扩散；人体血浆中葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。
11.C 由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c，B合理；水分交换平衡时，细胞 a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理，D合理。
12.A ①是自由扩散，动力是浓度差，其物质运输速率还会受到温度等因素的影响，A错误；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，且可以重复利用，B正确；②代表的物质转运方式为协助扩散，其运输速率与载体蛋白的数量和浓度差有关，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，顺浓度梯度进行，不需要消耗能量，D正确。
13.C 该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明该细胞先发生质壁分离后发生质壁分离的复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞，A错误；0～1 h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B错误；2～3 h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞吸水，由此可推知该时间段内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度，C正确；0～1 h内发生质壁分离，物质A溶液的浓度大于细胞液的浓度，D错误。
14.（1）酒精浓度和处理的单位时间 大 （2）完全浸润在蔗糖溶液中 原生质层 活性 （3）3 30％ 相同酒精浓度处理时间越长，毒害作用越大
解析：（1）据图示结果表明酒精浓度越高，在处理相同单位时间后质壁分离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变量；发生质壁分离需要有两个条件，一是外界溶液浓度比细胞液浓度大（外因），另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的大（内因）。（2）实验过程中，在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后洋葱的表皮细胞就完全浸润在蔗糖溶液中，由于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度比细胞液浓度大，因此液泡会失水而皱缩，另外原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，因此原生质层会逐渐与细胞壁分离开，根据原生质层的位置就可确定是否发生质壁分离；细胞不发生质壁分离的原因是细胞的原生质层失去选择透过性而使细胞失去活性。（3）图示结果表明，10％的酒精在不同单位时间处理条件下不会表现毒害性，15％浓度的酒精处理3个单位时间时质壁分离的比例为0，即不出现质壁分离，处理1个单位时间，当酒精浓度达到30％时，质壁分离的比例为0，即不出现质壁分离，实验表明，同一酒精浓度时，处理时间越长毒害作用越大，酒精浓度越大，尽管处理时间短，毒害作用也越强。
1 / 5第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
导学 聚焦 1.建构被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。 2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的吸水和失水
知识点（一） 探究植物细胞的吸水和失水
1.实验原理
2.实验步骤
小提醒：因为细胞壁是全透性的，所以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蔗糖溶液。
3.实验现象
外界溶液 中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小 液泡颜色 细胞液浓度 吸水 能力
蔗糖溶液 基本不变
清水 恢复原状 与细胞壁紧贴 变浅 变小 变弱
4.判断下列相关表述的正误
（1）植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象。（ ）
（2）在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。（ ）
（3）当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。（ ）
（4）质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变小。（ ）
探讨一 分析实验过程，提高实验探究能力
1.如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为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）该细胞的原生质层包括图中的哪些部分（请用图中数字回答）？
（2）甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？
（3）甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体？
（4）有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？
（5）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？
（6）细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量浓度的蔗糖溶液。写出你的实验思路。
探讨二 分析植物细胞在不同溶液中的吸水和失水，培养创新能力
2.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，请分析回答有关问题。
（1）曲线A、B、C分别表示植物细胞在哪类溶液中的变化曲线？
（2）请分析各曲线变化的原因。
1.本实验存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
2.质壁分离及复原现象发生的条件
（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，才可复原）。
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，不适于做质壁分离实验的溶液。
1.下列有关“探究植物细胞的吸水和失水”的实验操作，叙述正确的是（ ）
A.在步骤C中只需滴加1滴蔗糖溶液
B.整个实验现象的观察应维持在低倍镜下
C.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
D.步骤F观察实验结果和步骤D相比，液泡颜色变深
2.（2024·云南昆明八中高一月考）将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于0.3 g/mL的乙二醇溶液中，细胞质壁分离程度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.洋葱鳞片叶外表皮细胞在O点时开始吸收乙二醇溶液
B.OP段，洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞质的紫色变浅
C.PM段，洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力逐渐增强
D.换用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验所得结果相同
3.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C.丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破
D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
知识点（二） 自由扩散和协助扩散
1.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 ，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
（2）类型：自由扩散和协助扩散。
2.自由扩散和协助扩散
（1）自由扩散和协助扩散的比较
（2）转运蛋白的种类和特点
小提醒：水分子的运输方式包括自由扩散和协助扩散。绝大多数水分子是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。
3.影响被动运输的因素
（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 有关。
（3） 变化也会影响物质运输速率。
4.判断下列相关表述的正误
（1）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。（ ）
（2）自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量。（ ）
（3）协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。（ ）
（4）载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理是一样的。（ ）
（5）同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。（ ）
探讨一 分析被动运输的过程和特点，提高理解能力
1.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）对两种方式进行比较，完成下表：
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
（2）下列物质中，以方式a运输的是 ；以方式b、c运输的是 。
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
（3）方式b、c有何异同？
（4）由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？
探讨二 分析影响被动运输的因素，提高模型构建能力
2.影响被动运输的因素有很多，如图A、B是两种被动运输方式的运输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线：
（1）图A表示的运输方式是 ，运输速率主要取决于膜两侧物质的 。
（2）图B表示的运输方式是 ，ab段主要受 的影响，bc段受到 的限制，运输速率不再上升。
（3）图C表示的运输方式是 ，理由是
。
1.（2024·天津一中高一期中）水是一种极性小分子，研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种（如图所示），下列相关叙述错误的是（ ）
A.结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用
B.方式1是水进出细胞的主要方式
C.方式2中，水分子不与通道蛋白结合
D.水通道蛋白障碍的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
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
拓展归纳
1.载体蛋白的特性
（1）专一性：一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时只能对应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。
（2）饱和性：细胞膜上的载体蛋白数量有限，在运输过程中当所有载体蛋白都已承担相应的运输任务时，运输的速度不再因其他条件而加快。
2.通道蛋白的特性
（1）具有极高的转运速率。
（2）没有饱和值。
（3）并非连续性开放。
（1）成熟植物细胞发生质壁分离的原因是 。
（2）将0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原，原因是
。
（3）协助扩散和自由扩散的相同点是 ；
不同点是 。
1.下列关于自由扩散和协助扩散的说法中，正确的是（ ）
①都不需要能量 ②都不需要载体 ③自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是被动运输 ⑤离子和一些有机分子如葡萄糖，可以通过协助扩散顺浓度梯度运输
A.①②④ B.①③④
C.①④⑤ D.①②
2.（2024·山东枣庄三中高一月考）转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A.水通道蛋白能输送水分子，不能输送葡萄糖、氨基酸等物质
B.水分子通过通道蛋白的跨膜运输可能是自由扩散或协助扩散
C.分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，速度较快
D.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
3.某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利用质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水的观察。下列叙述不正确的是（ ）
A.图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液
B.图甲到图乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C.发生质壁分离和复原，说明原生质层的伸缩性大于细胞壁
D.原生质层相当于半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水
4.（2024·黑龙江哈尔滨市第六中学高一期中）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为（ ）
A.甲＝乙 B.甲＜乙
C.被动运输 D.主动运输
5.将某一洋葱鳞片叶放在同一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放在显微镜下观察，有3种状态的细胞，如图所示。请据图回答下列问题：
（1）图B细胞处于何种生理状态？
。
（2）这3个细胞在未发生上述情况之前吸水能力的大小关系是 。
（3）图中标号①中的物质是
。
（4）假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并置于高渗溶液中而发生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发生过程，发现该细胞形态的变化顺序是
（用图中字母表示）。
（5）若上述3幅图是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现象，则这3种溶液浓度的大小关系是
。
第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.半透膜 大
2. 紧贴细胞壁 逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅
3.变小 与细胞壁分离 变深 变大 变强 基本不变
4.（1）× 提示：发生质壁分离的细胞必须是活的、成熟的植物细胞。如果细胞已死亡或者没有大液泡，就不会发生质壁分离。
（2）× （3）× （4）√
互动探究
1.（1）提示：②③④。
（2）提示：颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。
（3）提示：细胞壁是全透性的，进入①的是蔗糖溶液，而进入④细胞质的只有水。
（4）提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原。
（5）提示：观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。
（6）提示：可以配制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，据此推算出细胞液的浓度应介于这两个浓度之间。
2.（1）提示：曲线A对应蒸馏水，曲线B对应物质的量浓度为0.5 mol/L的尿素溶液，曲线C对应物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液。
（2）提示：细胞在蒸馏水中吸水略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中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。蔗糖不能进入细胞，因此细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中质壁分离后不能发生自动复原。
学以致用
1.B 步骤C引流操作为从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，用吸水纸在另一侧吸引，需重复几次，使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，A错误；适当提高蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶液与细胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖溶液浓度过高，会导致细胞失水过多而死亡，C错误；质壁分离复原的细胞，细胞吸水，液泡颜色变浅，D错误。
2.A 洋葱鳞片叶外表皮细胞在O点时开始吸收乙二醇溶液，A正确；OP段，质壁分离程度加大，洋葱鳞片叶外表皮细胞中溶液的紫色变深，B错误；PM段，质壁分离复原，洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；换用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验所得结果不同，细胞不能自动发生质壁分离复原，D错误。
3.A 甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此其是有活性的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.（1）能量
2.（1） 转运蛋白 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度
不需要 需要 不消耗 （2） 分子或离子
自身构象 直径和形状 大小和电荷 不需要
3.（1）浓度梯度 （2）转运蛋白的数量 （3）温度
4.（1）× （2）× （3）× （4）× 提示：载体蛋白具有特异性和饱和性。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也不同；当细胞膜上的转运蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
（5）√
互动探究
1.（1）高 低 不需要 不消耗 高 低 需要 不消耗
（2）①②④⑤⑥ ③④
（3）提示：相同点：b、c都是协助扩散；不同点：b由载体蛋白协助，c由通道蛋白协助。
（4）提示：都不需要消耗能量，因为两者都是顺浓度梯度进行的。
2.（1）自由扩散 浓度差 （2）协助扩散 膜两侧浓度差 转运蛋白数量 （3）自由扩散和协助扩散 自由扩散和协助扩散都不消耗能量，它们的运输速率都不受细胞能量供应的影响
学以致用
1.B 结构a为磷脂双分子层，磷脂分子疏水性尾端可阻止水溶性分子或离子通过，具有屏障细胞内外环境的作用，A正确；目前发现，水分子主要通过通道蛋白进行协助扩散，因此方式2是水分子进出细胞的主要方式，B错误；方式2是水分子依赖通道蛋白的扩散，属于协助扩散，在转运过程中通道蛋白不与水分子结合，C正确；由于水分子不仅依赖方式2运输，也可通过方式1（自由扩散）运输，因此即使水通道蛋白障碍，植物细胞仍可在高渗溶液中渗透失水，发生质壁分离，D正确。
2.C ①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，③④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是自由扩散，对应①③；人的成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，对应②④；甘油进出细胞属于自由扩散，对应①③；②表示物质通过载体蛋白跨膜运输，肌肉细胞通过通道蛋白吸收水时不能用②表示。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）外界溶液浓度大于细胞液浓度；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 （2）K＋、N都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原 （3）都是顺物质浓度梯度运输，不消耗能量 协助扩散需要转运蛋白协助
课堂演练
1.C 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的运输，都不需要能量，①正确；自由扩散不需要载体，协助扩散需要载体，②错误；自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的运输，③错误；自由扩散和协助扩散都是被动运输，④正确；离子和一些有机分子可以通过协助扩散顺浓度梯度运输，如钠离子进入神经细胞、葡萄糖进入红细胞等，⑤正确。
2.B 水通道蛋白具有特异性，不能输送葡萄糖、氨基酸等物质，A正确；水分子通过通道蛋白的跨膜运输属于协助扩散，B错误；通道蛋白只允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，速度较快，C正确；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，D正确。
3.B 图乙是细胞的质壁分离现象，此时细胞壁以内、原生质层以外的部分充满了蔗糖溶液，A正确；图甲到图乙发生了细胞的渗透失水，是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度，B错误；发生质壁分离和复原的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁，C正确；原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，相当于渗透装置的半透膜，植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用实现的，D正确。
4.C 将紫色洋葱外表皮用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理，细胞失水发生质壁分离，然后立即将外表皮放入蒸馏水中，细胞会吸水复原。由于细胞壁具有一定的伸缩性，到细胞中的水分不再增加时，细胞的体积会比处理前大，所以细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液浓度乙＜蔗糖溶液处理前外表皮细胞液浓度甲，A、B错误；水分子体积比较小，可以从细胞膜中磷脂分子之间的间隙中以自由扩散的方式通过，此外，细胞膜上还存在水通道蛋白，可以使水分子通过协助扩散的方式进出细胞。自由扩散和协助扩散都属于被动运输，即实验过程中水分进出细胞的方式为被动运输，C正确，D错误。
5.（1）质壁分离 （2）A＞B＞C （3）蔗糖溶液 （4）A→B→C （5）C＞B＞A
解析：（1）（2）由于A、B、C 3个细胞处于同一浓度的蔗糖溶液中，根据图示可以看出B、C细胞均处于质壁分离状态，A细胞可能吸水，也可能既不吸水也不失水，因此这3个细胞在未发生上述情况之前细胞液浓度大小关系是A＞B＞C，细胞吸水能力大小的关系是A＞B＞C。（3）由于细胞壁是全透性的，因此在①中的液体为蔗糖溶液。（4）植物细胞质壁分离过程中细胞形态的变化顺序是A→B→C。（5）由于细胞的质壁分离程度与外界溶液浓度呈正相关，因此可根据质壁分离程度的差异确定外界溶液浓度的大小关系为C＞B＞A。
8 / 8(共98张PPT)
第2课时 探究植物细胞的吸水和失水与被动运输
导
学 聚
焦 1.建构被动运输的概念，比较自由扩散和协助扩散的异同点。
2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的
吸水和失水
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
1. 实验原理
知识点（一） 探究植物细胞的吸水和失水
2. 实验步骤
小提醒：因为细胞壁是全透性的，所以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蔗糖溶液。
3. 实验现象
外界溶
液 中央液泡
大小 原生质层的
位置 细胞
大小 液泡
颜色 细胞液浓
度 吸水
能力
蔗糖溶
液
基本
不变
清水 恢复原状 与细胞壁紧
贴
变浅 变小 变弱
变小
与细胞壁分
离
变深
变大
变强
基本
不变
4. 判断下列相关表述的正误
（1）植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生
质壁分离现象。 （ × ）
提示：发生质壁分离的细胞必须是活的、成熟的植物细胞。
如果细胞已死亡或者没有大液泡，就不会发生质壁分离。
（2）在实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观
察，第二、三次用高倍镜观察。 （ × ）
（3）当质壁分离复原后，细胞液的浓度等于外界溶液浓度。
（ × ）
（4）质壁分离过程中，洋葱鳞片叶外表皮细胞的紫色区域逐渐变
小。 （ √ ）
×
×
×
√
探讨一 分析实验过程，提高实验探究能力
1. 如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为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）该细胞的原生质层包括图中的哪些部分（请用图中数字回
答）？
提示：②③④。
（2）甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？
提示：颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。
（3）甲过程中，进入①和④的物质分别是什么液体？
提示：细胞壁是全透性的，进入①的是蔗糖溶液，而进入④
细胞质的只有水。
（4）有位同学错取了质量浓度为3 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲
过程后，再做乙过程没有观察到相关现象，分析原因可能是
什么？
提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发
生质壁分离复原。
（5）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
后的细胞状态形成对照。
（6）细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现
提供紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请设计实验，测定该细胞
的细胞液的浓度相当于多少质量浓度的蔗糖溶液。写出你的
实验思路。
提示：可以配制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，据此推算出细胞液的浓度应介
于这两个浓度之间。
探讨二 分析植物细胞在不同溶液中的吸水和失水，培养创新能力
2. 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，请分析回答
有关问题。
（1）曲线A、B、C分别表示植物细胞在哪类溶液中的变化曲线？
提示：曲线A对应蒸馏水，曲线B对应物质的量浓度为0.5
mol/L的尿素溶液，曲线C对应物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗
糖溶液。
（2）请分析各曲线变化的原因。
提示：细胞在蒸馏水中吸水略膨胀，但是由于细胞壁的存
在，原生质体的体积不能无限膨胀。细胞在0.5 mol/L的尿素
溶液中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。蔗糖不能进
入细胞，因此细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中质壁分离后不能
发生自动复原。
1. 本实验存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照指对照组和实
验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
2. 质壁分离及复原现象发生的条件
（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，才可复原）。
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，不适于做质壁分离
实验的溶液。
1. 下列有关“探究植物细胞的吸水和失水”的实验操作，叙述正确的是（ ）
A. 在步骤C中只需滴加1滴蔗糖溶液
B. 整个实验现象的观察应维持在低倍镜下
C. 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
D. 步骤F观察实验结果和步骤D相比，液泡颜色变深
解析： 步骤C引流操作为从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，用吸
水纸在另一侧吸引，需重复几次，使洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在
蔗糖溶液中，A错误；适当提高蔗糖溶液的浓度，使蔗糖溶液与细
胞液的浓度差变大，质壁分离的速度加快，但如果蔗糖溶液浓度过
高，会导致细胞失水过多而死亡，C错误；质壁分离复原的细胞，
细胞吸水，液泡颜色变浅，D错误。
2. （2024·云南昆明八中高一月考）将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于0.3 g/mL的乙二醇溶液中，细胞质壁分离程度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞在 O 点时开始吸收乙二醇溶液
B. OP 段，洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞质的紫色变浅
C. PM 段，洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水能力逐渐增强
D. 换用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行实验所得结果相同
解析： 洋葱鳞片叶外表皮细胞在 O 点时开始吸收乙二醇溶液，
A正确； OP 段，质壁分离程度加大，洋葱鳞片叶外表皮细胞中溶
液的紫色变深，B错误； PM 段，质壁分离复原，洋葱鳞片叶外表
皮细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；换用0.3 g/mL的蔗糖溶液进
行实验所得结果不同，细胞不能自动发生质壁分离复原，D错误。
3. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中，用显微镜观察到的结果如
图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A. 由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B. 与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C. 丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破
D. 若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析： 甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此其是有活
性的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，
其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不
会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液
泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
知识点（二） 自由扩散和协助扩散
1. 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 ，这种物质跨膜运输方式称为被动
运输。
（2）类型：自由扩散和协助扩散。
能量
2. 自由扩散和协助扩散
（1）自由扩散和协助扩散的比较
（2）转运蛋白的种类和特点
小提醒：水分子的运输方式包括自由扩散和协助扩散。绝
大多数水分子是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出细
胞的。
3. 影响被动运输的因素
（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 有关。
（3） 变化也会影响物质运输速率。
4. 判断下列相关表述的正误
（1）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。
（ × ）
（2）自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量。 （ × ）
（3）协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比。 （ × ）
浓度梯度
转运蛋白的数量
温度
×
×
×
（4）载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理是一
样的。 （ × ）
提示：载体蛋白具有特异性和饱和性。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也不同；当细胞
膜上的转运蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随
物质浓度的增大而增大。
（5）同种物质在不同情况下的运输方式可能不同。 （ √ ）
×
√
探讨一 分析被动运输的过程和特点，提高理解能力
1. 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）对两种方式进行比较，完成下表：
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
不需要
不消耗
高
低
需要
不消耗
（2）下列物质中，以方式a运输的是 ；以方式b、c
运输的是 。
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
（3）方式b、c有何异同？
提示：相同点：b、c都是协助扩散；不同点：b由载体蛋白协
助，c由通道蛋白协助。
①②④⑤⑥
③④
（4）由图示分析，自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什
么？
提示：都不需要消耗能量，因为两者都是顺浓度梯度进行
的。
探讨二 分析影响被动运输的因素，提高模型构建能力
2. 影响被动运输的因素有很多，如图A、B是两种被动运输方式的运
输速率和被运输物质的浓度之间的关系曲线：
（1）图A表示的运输方式是 ，运输速率主要取决于
膜两侧物质的 。
（2）图B表示的运输方式是 ，ab段主要受
的影响，bc段受到 的限制，运输
速率不再上升。
自由扩散
浓度差
协助扩散
膜两侧
浓度差
转运蛋白数量
（3）图C表示的运输方式是 ，理由
是
。
自由扩散和协助扩散
自由扩散和协助扩散都不消耗能量，它们的运输速率都
不受细胞能量供应的影响
1. （2024·天津一中高一期中）水是一种极性小分子，研究发现水分子通过细胞膜的方式有两种（如图所示），下列相关叙述错误的是（ ）
A. 结构a分子的尾部有屏障细胞内外环境作用
B. 方式1是水进出细胞的主要方式
C. 方式2中，水分子不与通道蛋白结合
D. 水通道蛋白障碍的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
解析： 结构a为磷脂双分子层，磷脂分子疏水性尾端可阻止水
溶性分子或离子通过，具有屏障细胞内外环境的作用，A正确；目
前发现，水分子主要通过通道蛋白进行协助扩散，因此方式2是水
分子进出细胞的主要方式，B错误；方式2是水分子依赖通道蛋白
的扩散，属于协助扩散，在转运过程中通道蛋白不与水分子结合，
C正确；由于水分子不仅依赖方式2运输，也可通过方式1（自由扩
散）运输，因此即使水通道蛋白障碍，植物细胞仍可在高渗溶液中
渗透失水，发生质壁分离，D正确。
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
解析： ①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩
散，③④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是自由扩散，对应①③；人的成熟红细胞吸
收葡萄糖属于协助扩散，对应②④；甘油进出细胞属于自由扩散，
对应①③；②表示物质通过载体蛋白跨膜运输，肌肉细胞通过通道
蛋白吸收水时不能用②表示。
拓展归纳
1. 载体蛋白的特性
（1）专一性：一种载体蛋白在对细胞内外物质进行运输时只能对
应地运送唯一的一种或性质非常相近的一类物质。
（2）饱和性：细胞膜上的载体蛋白数量有限，在运输过程中当所
有载体蛋白都已承担相应的运输任务时，运输的速度不再因
其他条件而加快。
2. 通道蛋白的特性
（1）具有极高的转运速率。
（2）没有饱和值。
（3）并非连续性开放。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）成熟植物细胞发生质壁分离的原因是
。
（2）将0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质
壁分离后能自动复原，原因是
。
（3）协助扩散和自由扩散的相同点是
；不同点是 。
外界溶液浓度大于细
胞液浓度；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
K＋、N 都可转运到细胞内，
使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原
都是顺物质浓度梯度运输，
不消耗能量
协助扩散需要转运蛋白协助
1. 下列关于自由扩散和协助扩散的说法中，正确的是（ ）
①都不需要能量 ②都不需要载体 ③自由扩散只能顺浓度梯
度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度 ④都是
被动运输 ⑤离子和一些有机分子如葡萄糖，可以通过协助扩
散顺浓度梯度运输
A. ①②④ B. ①③④
C. ①④⑤ D. ①②
解析： 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的运输，都不需要
能量，①正确；自由扩散不需要载体，协助扩散需要载体，②错
误；自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的运输，③错误；自由扩
散和协助扩散都是被动运输，④正确；离子和一些有机分子可以通
过协助扩散顺浓度梯度运输，如钠离子进入神经细胞、葡萄糖进入
红细胞等，⑤正确。
2. （2024·山东枣庄三中高一月考）转运蛋白可以分为载体蛋白和通
道蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A. 水通道蛋白能输送水分子，不能输送葡萄糖、氨基酸等物质
B. 水分子通过通道蛋白的跨膜运输可能是自由扩散或协助扩散
C. 分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，速度较快
D. 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
解析： 水通道蛋白具有特异性，不能输送葡萄糖、氨基酸等物
质，A正确；水分子通过通道蛋白的跨膜运输属于协助扩散，B错
误；通道蛋白只允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，速度较快，C正确；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，D正确。
3. 某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片后，利
用质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液和清水，进行植物细胞吸水和失水
的观察。下列叙述不正确的是（ ）
A. 图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液
B. 图甲到图乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C. 发生质壁分离和复原，说明原生质层的伸缩性大于细胞壁
D. 原生质层相当于半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水
解析： 图乙是细胞的质壁分离现象，此时细胞壁以内、原生质
层以外的部分充满了蔗糖溶液，A正确；图甲到图乙发生了细胞的
渗透失水，是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度，B错误；发
生质壁分离和复原的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁，C正
确；原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，相
当于渗透装置的半透膜，植物细胞的吸水和失水是通过渗透作用实
现的，D正确。
4. （2024·黑龙江哈尔滨市第六中学高一期中）将紫色洋葱在完全营
养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用质量浓度为0.3 g/mL的蔗
糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，
直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮
细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度
为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为
（ ）
A. 甲＝乙 B. 甲＜乙
C. 被动运输 D. 主动运输
解析： 将紫色洋葱外表皮用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处
理，细胞失水发生质壁分离，然后立即将外表皮放入蒸馏水中，细
胞会吸水复原。由于细胞壁具有一定的伸缩性，到细胞中的水分不
再增加时，细胞的体积会比处理前大，所以细胞中的水分不再增加
时外表皮细胞液浓度乙＜蔗糖溶液处理前外表皮细胞液浓度甲，
A、B错误；水分子体积比较小，可以从细胞膜中磷脂分子之间的
间隙中以自由扩散的方式通过，此外，细胞膜上还存在水通道蛋
白，可以使水分子通过协助扩散的方式进出细胞。自由扩散和协助
扩散都属于被动运输，即实验过程中水分进出细胞的方式为被动运
输，C正确，D错误。
5. 将某一洋葱鳞片叶放在同一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放
在显微镜下观察，有3种状态的细胞，如图所示。请据图回答下
列问题：
（1）图B细胞处于何种生理状态？ 。
质壁分离
（2）这3个细胞在未发生上述情况之前吸水能力的大小关系是
。
解析：（1）（2）由于A、B、C 3个细胞处于同一浓度的蔗糖溶液中，根据图示可以看出B、C细胞均处于质壁分离状态，A细胞可能吸水，也可能既不吸水也不失水，因此这3个细胞在未
发生上述情况之前细胞液浓度大小关系是A＞B＞C，细胞吸
水能力大小的关系是A＞B＞C。
A
＞B＞C
（3）图中标号①中的物质是 。
解析：由于细胞壁是全透性的，因此在①中的液体为蔗糖溶液。
（4）假设将洋葱鳞片叶表皮细胞制成装片并置于高渗溶液中而发
生质壁分离，用显微镜观察一个细胞的质壁分离发生过程，
发现该细胞形态的变化顺序是 （用图中字母表
示）。
解析：植物细胞质壁分离过程中细胞形态的变化顺序是
A→B→C。
蔗糖溶液
A→B→C
（5）若上述3幅图是同一细胞在不同浓度的外界溶液中发生的现
象，则这3种溶液浓度的大小关系是 。
解析：由于细胞的质壁分离程度与外界溶液浓度呈正相关，因此可根据质壁分离程度的差异确定外界溶液浓度的大小关系为C＞B＞A。
C＞B＞A
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 探究植物细胞的吸水和失水
1. 观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是（ ）
①加清水 ②制作装片 ③观察质壁分离 ④加质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液 ⑤观察质壁分离复原 ⑥观察正常细胞
A. ①②③④⑤⑥ B. ②⑥④③①⑤
C. ①②③④⑥⑤ D. ⑥①②④③⑤
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解析： 观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序应是：先
制作装片，用光学显微镜观察正常细胞；再在盖玻片一侧滴入质量
浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，吸水纸引流，重复几次，观察质壁分
离；然后在盖玻片一侧滴入清水，吸水纸引流，重复几次，用显微
镜观察质壁分离复原。
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2. （2024·山东潍坊高一期中）某同学用紫色洋葱鳞片叶开展“探究
植物细胞的吸水和失水”实验。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关
B. 无需对细胞染色就可用来观察质壁分离现象
C. 若观察到细胞正处于质壁分离状态，说明细胞正在失水
D. 通过“引流”操作，可改变细胞所处的液体环境
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解析： 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞会吸水，
反之，细胞会失水，细胞的失水和吸水与外界溶液浓度有关，A正
确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的液泡为紫色，无需对细胞染色
就可用来观察质壁分离现象，B正确；若观察到细胞正处于质壁分
离状态，如果进行质壁分离，则为细胞失水，如果进行质壁分离复
原，则为细胞吸水，C错误；在载玻片的一侧滴加某溶液，另一侧
用吸水纸吸收，重复几次，该方法是引流法，通过此方法，可改变
细胞所处的液体环境，D正确。
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3. 在探究植物细胞质壁分离及复原实验中，某同学绘制的显微镜下紫
色洋葱鳞片叶外表皮细胞如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中阴影部分不呈现紫色
B. a/b值可作为细胞失水程度的指标
C. 实验初始浓度大小：外界溶液浓度大于细胞液浓度
D. 图示时刻浓度大小：外界溶液浓度等于细胞液浓度
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解析： 题图为处于质壁分离状态的细胞，此时无法判断外
界溶液浓度与细胞液浓度之间的大小关系。如果液泡继续变
小，则外界溶液浓度大于细胞液浓度；如果液泡大小不变，则
外界溶液浓度等于细胞液浓度；如果液泡逐渐变大，则外界溶
液浓度小于细胞液浓度。
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4. 假定将甲、乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶
液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过原生质
层，甘油分子可以较快地透过原生质层。在显微镜下连续观察，
甲、乙两细胞的变化是（ ）
A. 甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原
B. 甲、乙两细胞发生质壁分离，随后乙细胞又发生质壁分离复原
C. 甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲细胞又发生质壁分离复原
D. 甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原
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解析： 甲细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁
分离，且发生质壁分离后不能复原，原因是蔗糖分子不能透过半透
膜改变细胞液的浓度；乙细胞放入较高浓度的甘油溶液中，开始时
细胞失水发生质壁分离，在发生质壁分离的过程中有甘油分子进入
细胞，使细胞液浓度逐渐增大，当细胞液浓度大于甘油溶液浓度
时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
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5. 将某高等植物细胞分成两组：甲组细胞置于溶液a（蔗糖溶液或
KNO3溶液）中，乙组细胞置于等体积的溶液b（蔗糖溶液或KNO3
溶液）中，每隔一段时间检测容器（盛放甲、乙两组细胞的容器完
全相同）中水分的变化量，以确定细胞的吸水能力，甲、乙两组所
得结果分别如图中的曲线A和B所示。据图判断以下哪个时间段内
水分子进细胞的速率大于出细胞的速率（ ）
A. A曲线的0～T1时间段
B. A曲线的T1～T2时间段
C. B曲线的0～T1时间段
D. B曲线的T1～T2时间段
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解析： 甲组细胞置于蔗糖溶液中，细胞一直在失水，吸水能力
逐渐增大，因此A曲线的任何时间段内水分子进细胞的速率均小于
出细胞的速率， A、B错误；B曲线表示乙组细胞置于KNO3溶液
中，细胞在0～T1时间段内失水，吸水能力逐渐增大；在T1～T2时
间段内吸水，吸水能力逐渐减小。因此B曲线在0～T1时间段内水
分子进细胞的速率小于出细胞的速率， 在T1～T2时间段内水分子
进细胞的速率大于出细胞的速率，C错误，D正确。
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6. （2024·广东揭阳高一期中）某课外小组的同学以黑藻的叶片作
实验材料，进行观察质壁分离及其复原的实验。某同学观察到
了图甲所示的细胞图像，该小组的同学还配制了系列梯度的蔗
糖溶液探究不同浓度的蔗糖溶液对黑藻叶肉细胞失水的影响，
结果如图乙所示。
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（1）在图甲中，细胞中结构4的功能特点是 ；其中原生质
层包括 （用数字表示）。与自然状态下的黑藻细胞
相比，图甲所示细胞与正常细胞相比，其吸水能力
（填“增强”“减弱”或“不变”）。
解析：图甲中的4表示细胞壁，其特点是全透性。原生
质层包括细胞膜，液泡膜和两层膜之间的细胞质，故为1、
3、5。图甲细胞处于质壁分离状态，其吸水能力增强。
全透性
1、3、5
增强
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（2）在“观察植物细胞质壁分离及其复原实验”中，一般认为用
能使材料中50％左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想
实验浓度，最好选择浓度约为 的蔗糖溶液进
行实验，使用该浓度范围的蔗糖溶液进行实验的优点有：
。
0.4～0.6 mol/L
能
够保证观察到质壁分离现象，也能防止细胞因失水过多而影
响其复原
解析：由曲线乙可知，最好选择0.4～0.6 mol/L的蔗糖溶液进行实验，使用该浓度的蔗糖溶液进行实验，既可以保证观察到质壁分离现象又可以防止细胞因失水过多而影响其复原。
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（3）如果你是该课外小组的一员，想探究温度变化是否会影响水
分通过半透膜的扩散速率。你该如何提出假设，并设计检验
该假设的实验方案。
提出假设： 。
实验方案：
。
温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率
可以利用渗透装置进行实验，将渗透装置置于不
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子的扩散速度
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解析：要探究温度变化是否会影响水分通过半透膜的扩散速率，提出的假设可以是温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。设计实验如下：可以利用渗透装置进行实验，将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子的扩散速度。
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知识点二 被动运输
7. （2024·江苏南京市第九中学高一期中）1950年，科学家用氢的同
位素标记水分子进行研究时，发现水分子在通过细胞膜时的速率高
于通过人工膜（只含磷脂双分子层）。1988年，科学家成功分离到
水通道蛋白，证明水分子可以通过协助扩散进入细胞。下列相关叙
述正确的是（ ）
A. 水分子通过协助扩散进出细胞的速率慢于自由扩散
B. 水通道蛋白转运水分子时需要消耗细胞代谢产生的能量
C. 细胞可以通过增加细胞膜上的水通道蛋白数量来增加吸水速率
D. 水通道蛋白在转运水分子时，水分子都需要与水通道蛋白结合
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解析： 水分子通过协助扩散进出细胞的速率快于自由扩
散，A错误；水通道蛋白转运水分子时的方式是协助扩散，该
方式不需要消耗细胞代谢产生的能量，B错误；水分子可通过
水通道进入细胞，故细胞可以通过增加细胞膜上的水通道蛋白
数量来增加吸水速率，该过程的吸水方式是协助扩散，C正
确；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，D错误。
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8. 图中甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式，其中通道蛋白介导的物质运输速率比载体蛋白介导得快。下列叙述正确的是（ ）
A. 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上是静止不动的
B. 载体蛋白和通道蛋白均具有一定的专一性
C. 甲、乙两种方式中只有甲属于被动运输
D. 甲、乙中载体蛋白和通道蛋白转运溶质分子的作用机制相同
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解析： 载体蛋白和通道蛋白在细胞膜上不是静止不动的，二者
都具有流动性，A错误；载体蛋白和通道蛋白都只能转运特定的物
质，因此二者均具有一定的专一性，B正确；甲、乙两种方式都是
将溶质分子从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且需要转运蛋白的协
助，都属于被动运输中的协助扩散，C错误；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，而分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白
结合，二者作用机制不同，D错误。
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9. 离子和一些小分子不能自由地通过细胞膜，需要镶嵌在膜上的转运
蛋白协助，转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类，其中通道
蛋白有极高的转运速率，比已知任何一种载体蛋白最快的转运速率
都要高1 000倍以上，下列叙述错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需要改变自身构象
B. 图中所示的转运蛋白为载体蛋白
C. 图中物质的跨膜运输速率与转运蛋白的数量有关
D. 温度会影响图中物质的运输速率
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解析： 载体蛋白在转运物质时会发生自身构象的改变，A正
确；图中所示的转运蛋白为K＋的通道蛋白，B错误；图示为K＋的
通道蛋白，该物质的数量与K＋的运输速率有关，C正确；温度会
影响分子的运动，进而对图中物质的运输速率产生影响，D正确。
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10. 如图，图一表示物质进入细胞的过程，图二表示物质运输速率与
细胞内外物质浓度差的关系，请据图回答下列问题。
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（1）图一中物质进入细胞的方式与图二中曲线的对应关系是：A
对应 ，B对应 。
解析：图一中A为自由扩散，B为协助扩散，图二中乙
为自由扩散，甲为协助扩散。
（2）方式A和B的共同点是
。
解析：自由扩散和协助扩散的共同点是都是顺浓度梯
度运输，都不需要消耗能量。
乙
甲
都是顺浓度梯度运输，都不需要消耗
能量
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（3）影响方式甲 OM 段和 MN 段的运输速率的主要因素分别是
。
解析：图二中影响协助扩散 OM 段和 MN 段的运输速率的主要因素分别为细胞内外物质浓度差和转运蛋白的数量。
（4）O2进入肺泡细胞的过程应是图二中的 ；人体血浆中葡萄
糖进入红细胞的过程是图二中的 。
解析：O2进入肺泡细胞的方式为自由扩散；人体血浆
中葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散。
细
胞内外物质浓度差和转运蛋白的数量
乙
甲
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11. （2022·全国甲卷2题）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不
同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，
分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到
平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c
发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的
交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（ ）
A. 水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B. 水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C. 水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D. 水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
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解析： 由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液
中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外
界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在
该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞
液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”
可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换
前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析
可以推出，水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的
浓度，A合理；水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞
a＞细胞c，B合理；
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水分交换平衡时，细胞 a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗
糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液
中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，
C不合理，D合理。
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12. （2024·黑龙江实验中学高一期中）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
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解析： ①是自由扩散，动力是浓度差，其物质运输速率还会
受到温度等因素的影响，A错误；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，且可以重复利用，B正
确；②代表的物质转运方式为协助扩散，其运输速率与载体蛋白
的数量和浓度差有关，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，顺浓度梯度进行，
不需要消耗能量，D正确。
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13. （2024·辽宁朝阳市第一高级中学高一月考）植物细胞的细胞壁以内部分称为原生质体，现将某植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，其原生质体的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B. 0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C. 2～3 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度
D. 0～1 h内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度
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解析：该细胞中原生质体的相对体积先减小后增大，这说明该细胞先发生质壁分离后发生质壁分离的复原，由此可推知物质A可通过细胞膜进入细胞，A错误；0～1 h内，原生质体的体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，B错误；2～3 h内原生质体的相对体积逐渐增大，这说明细胞吸水，由此可推知该时间段内物质A溶液的浓度小于细胞液的浓度，C正确；0～1 h内发生质壁分离，物质A溶液的浓度大于细胞液的浓度，D错误。
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14. （2024·河北百校联盟高一月考）作物根系无氧呼吸会产生酒精导
致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒
精溶液处理洋葱鳞片叶表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制
成临时装片，研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。回答下
列问题：
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（1）该实验的自变量为 。表皮细胞能发生质壁分离，原因之一是原生质层的伸缩性比细胞壁的 （填“大”或“小”）。
酒精浓度和处理的单位时间
大
解析：据图示结果表明酒精浓度越高，在处理相同单位时间后质壁分离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变量；发生质壁分离需要有两个条件，一是外界溶液浓度比细胞液浓度大（外因），另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的大（内因）。
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（2）实验过程中，在盖玻片的一侧滴加质量浓度为0.3 g/mL的蔗
糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复操作几次，这样会使
表皮细胞 。在显微镜下可以通过观察表皮细胞 的位置来确定是否发生质壁分离。若细胞不能发生质壁分离，则细胞可能失去 ，说明酒精对细胞有毒害作用。
完全浸润在蔗糖溶液中
原生质层
活性
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解析：实验过程中，在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一
侧用吸水纸吸引，重复几次后洋葱的表皮细胞就完全浸润在
蔗糖溶液中，由于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度比细
胞液浓度大，因此液泡会失水而皱缩，另外原生质层的伸缩
性比细胞壁的伸缩性大，因此原生质层会逐渐与细胞壁分离
开，根据原生质层的位置就可确定是否发生质壁分离；细胞
不发生质壁分离的原因是细胞的原生质层失去选择透过性而
使细胞失去活性。
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（3）根据实验结果，酒精体积分数为15％时，处理 个单位时
间后表皮细胞不出现质壁分离；处理1个单位时间引起细胞
死亡的酒精体积分数为 。实验表明： ，对细胞的毒害作用越强。
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30％
相同酒精浓度处理时间越长，毒害作用越大
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解析： 图示结果表明，10％的酒精在不同单位时间处理条件下不会表现毒害性，15％浓度的酒精处理3个单位时间时质壁分离的比例为0，即不出现质壁分离，处理1个单位时间，当酒精浓度达到30％时，质壁分离的比例为0，即不出现质壁分离，实验表明，同一酒精浓度时，处理时间越长毒害作用越大，酒精浓度越大，尽管处理时间短，毒害作用也越强。
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