A．图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面
B．图B中的⑤、④、⑥相当于图A中的②
C．若图B所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉
D．图B中的⑦与图A中的②通透性不同
答案：
B
渗透方向及浓度大小的判断方法
（1）判断溶剂渗透的总方向
①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。
②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多（水分子数少），水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。
（2）判断半透膜两侧溶液浓度的大小
若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。
物质跨膜运输的方式
1．物质出入细胞方式的比较
项目
离子和小分子物质
大分子和颗粒性物质
被动运输
主动运输
胞吞
胞吐
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
细胞外→细胞内
细胞内→细胞外
运输动力
浓度差
浓度差
能量（ATP）
能量（ATP）
模型图
物质出入细胞的实例
水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素等
红细胞吸收葡萄糖等
K＋、Na＋等离子，小肠上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖等
白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等
各种分泌蛋白，如抗体、蛋白质类激素等
（必修1P73“与社会的联系”改编）囊性纤维病是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na＋和Cl－的跨膜运输，这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的________，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上________________________来实现的。
答案：
载体蛋白 载体蛋白的种类和数量
2．影响跨膜运输的因素
（1）物质浓度
（2）氧气浓度（红细胞的主动运输与O2无关）
（3）温度对跨膜运输的影响：
一方面，温度通过影响分子运动而影响图甲自由扩散；另一方面，温度直接影响蛋白质的活性从而影响图乙主动运输和协助扩散。
（4）说明
依据模式图确认物质出入细胞的方式及影响因素
（1）图2、4、5中物质运输方式依次为________________________。
（2）写出图1～图5中影响物质出入细胞的因素
①图中仅受“浓度差”制约的为________________
②加入蛋白酶处理会受影响的是________________
③加入呼吸酶抑制剂处理，会受影响的是________________
（3）神经递质的释放应符合上图中哪种模式？
该运输方式具有哪些特点？
答案：
（1）自由扩散；主动运输；胞吞、胞吐
（2）①图1、图2 ②图3、图4、图5 ③图4、图5
（3）图5。
需要消耗能量，不需要载体等。
考向1 物质进出细胞方式的判断
1．（2018·南昌模拟）如图为葡萄糖和Na＋进出小肠上皮细胞的示意图。
下列选项中正确的是（ ）
A．胰岛素能加速小肠上皮细胞摄取葡萄糖
B．小肠上皮细胞运出Na＋与运出葡萄糖的方式相同
C．Na＋进入小肠上皮细胞与进入神经细胞的方式都是被动运输
D．葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式相同
解析：
选C。
胰岛素如果促进小肠上皮细胞吸收葡萄糖，就会增加血糖来源，升高血糖浓度。
小肠上皮细胞运出Na＋是逆浓度梯度且耗能的，故其运出Na＋的方式是主动运输；小肠上皮细胞顺浓度梯度运出葡萄糖的方式是协助扩散。
Na＋进入神经细胞的方式是协助扩散，与图中Na＋进入小肠上皮细胞的方式相同。
图中葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，而葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散。
“三步法”判断物质出入细胞的方式
[变式1]（被动运输）（2017·高考江苏卷改编）如图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B．单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
解析：
选A。
由题图可知，蔗糖通过胞间连丝由伴胞进入筛管中，筛管内的蔗糖水解后，蔗糖浓度降低，有利于蔗糖从伴胞扩散到筛管，A项正确；由题图可知，蔗糖分解产生的单糖顺浓度梯度运至薄壁细胞，B项错误；图中蔗糖从伴胞到筛管的运输方式为被动运输，不需要消耗ATP，C项错误；由题图可知，筛管中的蔗糖水解成单糖后，两种单糖通过单糖转运载体进入薄壁细胞，D项错误。
[变式2]（主动运输）（2016·高考全国卷Ⅰ）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。
下列叙述正确的是（ ）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
解析：
选C。
由题干“离子泵能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”可知离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，A项错误；由题干信息可知，离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，主动运输可以逆着浓度梯度进行，B项错误；动物一氧化碳中毒会降低其体内血红细胞运输氧气的能力，导致动物体内细胞有氧呼吸强度降低，供能减少，离子泵跨膜运输离子的速率下降，C项正确；由题干信息可知离子泵是一种载体蛋白，加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D项错误。
[变式3]（胞吐与胞吞）（2015·高考全国卷Ⅱ）下列过程中，不属于胞吐作用的是（ ）
A．浆细胞分泌抗体到细胞外的过程
B．mRNA从细胞核到细胞质的过程
C．分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程
D．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程
解析：
选B。
胞吐是指细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处与细胞膜融合，将大分子排出细胞的现象。
细胞胞吐的是大分子物质，且细胞通过胞吐作用向外分泌物质是需要消耗能量的。
A项浆细胞分泌抗体、C项胰腺的腺泡细胞向胞外分泌蛋白质、D项突触小泡向突触间隙释放神经递质都属于胞吐。
B项mRNA是通过核孔从细胞核到细胞质的，不属于胞吐。
考向2 影响跨膜运输的方式
2．（2015·高考全国卷Ⅱ）将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。
培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体
温度（℃）
离子相对吸收量（%）
空气
17
100
氮气
17
10
空气
3
28
下列分析正确的是（ ）
A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATP
D．与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收
解析：
选A。
A项，温度为17℃时，在空气环境中，根对该离子的相对吸收量高于在氮气环境中的，说明有氧条件有利于该植物幼根吸收该离子，同时说明幼根对该离子的相对吸收量与氧气有关，为主动运输。
B项，在空气环境中，低温下幼根对该离子的相对吸收量较低，说明温度能够影响根对该离子的吸收。
C项，幼根对该离子的吸收方式为主动运输，需要消耗ATP，在氮气环境中，植物可通过无氧呼吸产生ATP。
D项，温度为17℃时，与空气环境中相比，氮气环境中该植物幼根对该离子的相对吸收量较低，说明氮气环境不利于该植物幼根对该离子的吸收。
3．（2018·湖北荆州中学模拟）如图是几种物质进出细胞方式中，运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列与此图相关的叙述中，正确的是（ ）
A．与氧气进出细胞相符的图有①③⑤
B．与葡萄糖进入红细胞相符的图有①④⑥
C．与K＋进入神经细胞相符的图有②④⑤
D．与蛋白质类物质进出细胞相符的图有②③⑥
解析：
选A。
图中①③④⑤分别表示自由扩散、被动运输、主动运输、自由扩散，②⑥为协助扩散或主动运输。
氧气通过自由扩散方式进出细胞，与此相符的是①③⑤，A正确；葡萄糖通过协助扩散方式进入红细胞，与此相符的是②③⑥，B错误；K＋进入神经细胞是主动运输，与图中②④⑥相符，C错误；蛋白质通过胞吞或胞吐进出细胞，D错误。
运输曲线中的运输方式判断
（1）有饱和点的曲线表示协助扩散或主动运输。
（2）运输速率与细胞外浓度成正比关系的曲线表示自由扩散。
（3）运输速率与呼吸作用或氧浓度有关系的曲线表示主动运输。
观察植物细胞的质壁分离及复原
1．实验原理
（1）成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
（2）细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。
（3）原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
2．实验步骤
3．质壁分离的表现
（1）宏观：
坚挺→萎蔫。
（2）微观
①液泡：
大→小。
②细胞液颜色：
浅→深。
③原生质层与细胞壁分离。
4.
关于质壁分离和复原实验的四个注意点
（1）将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度的溶液或蒸馏水中，植物细胞会发生质壁分离的复原，但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等能被细胞吸收的物质，发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大，植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
（2）质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。
（3）质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，但结果是单向的。
（4）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。
[发散拓展]
（1）某同学在观察根细胞的质壁分离和复原时，发现部分细胞未出现预期的现象，原因可能是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）视野中发现某细胞的细胞壁与原生质层处于分离状态，此时细胞可能正在进行________，也可能正在进行________________。
答案：
（1）这部分细胞是未成熟的细胞或是已经死亡的细胞
（2）质壁分离 质壁分离的复原
考向1 实验材料的选取、操作及实验评价
1．（2018·湖南长沙调研）下列有关“观察植物细胞的质壁分离和复原”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．步骤A具体操作过程为“解离→染色→漂洗→制片”
D．步骤F观察实验结果和步骤D相比，液泡颜色变深
解析：
选B。
在步骤C引流操作中需滴加多滴蔗糖溶液，用吸水纸在对侧吸引，A错误；在高倍镜下引流易污染镜头，该实验全程应在低倍镜下观察，B正确；步骤A制片时不需要进行解离、染色，C错误；质壁分离复原的细胞液泡吸水，颜色变浅，D错误。
2．关于“探究植物细胞质壁分离和复原实验”的叙述，正确的是（ ）
A.在发生质壁分离的过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
B．该实验只是观察了质壁分离和复原现象，没有设计对照实验
C．该实验常选择洋葱鳞片叶的内表皮细胞，是因为有紫色中央大液泡
D．在不同浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞，滴加清水后均能复原
解析：
选A。
在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强，A正确；在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照，所以本实验有对照，B错误；该实验常选择洋葱鳞片叶的外表皮细胞，该细胞内有紫色的中央大液泡，C错误；使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时，会使细胞由于大量失水而死亡，不会再出现质壁分离复原现象，D错误。
考向2 不同试剂对质壁分离和复原的影响分析
3．（2017·高考全国卷Ⅱ）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。
下列叙述正确的是（ ）
A．0～4h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内
B．0～1h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
C．2～3h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压
D．0～1h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
解析：
选C。
该植物细胞质壁分离后的复原是因为物质A进入了细胞，使细胞液渗透压升高导致细胞吸水，A项错误；植物细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁，所以0～1h内，细胞体积变化量小于原生质体体积的变化量，B项错误；2～3h内原生质体的相对体积增大，此时细胞液的渗透压大于细胞外溶液的渗透压，C项正确；0～1h内原生质体的相对体积减小，液泡中的水分进入细胞质基质，此时细胞质基质的渗透压大于液泡中液体的渗透压，D项错误。
细胞能否发生质壁分离与复原的判断
（1）从图像角度分析
若液泡的体积明显变小，则细胞发生了质壁分离；若液泡的体积又恢复原来大小，则发生了质壁分离复原。
（2）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。
（3）从溶液角度分析
①在一定浓度（溶质不能透过半透膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能自动复原（只有用清水或低渗溶液处理，方可复原）。
②在一定浓度（溶质可透过半透膜）的溶液（如KNO3、甘油等）中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。
（2018·江西五市八校联考）如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。
相关叙述错误的是（ ）
A．该实验可选取菠菜的叶肉细胞来进行
B．6min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离状态
C．若B溶液的浓度稍增大，则曲线中b点右移
D．两条曲线的差异只是由于A、B溶液浓度不同导致的
解析：
选D。
由图分析可知A细胞失水量增加，说明细胞发生质壁分离。
B失水量先增加后减少，说明发生质壁分离后又复原。
能发生质壁分离的细胞是成熟植物的活细胞，A正确；
6min时都可以看到质壁分离的状态，只是B在发生质壁分离的复原，B正确；如果B溶液的浓度稍增大，则b点质壁分离后复原的时间需要变长即右移，C正确；两条曲线的差异不仅是因为浓度的不同，B溶液可进入细胞内，D错误。
考向3 质壁分离和复原的应用
4．将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。
假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则（ ）
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间
解析：
选D。
A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。
B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的。
C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。
D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L－1之间。
5．（2015·高考海南卷）回答下列问题：
（1）将贮藏的马铃薯（块茎）放入蒸馏水中，水分通过________的方式进入马铃薯细胞，引起马铃薯鲜重增加。
随着蒸馏水处理时间延长，该马铃薯鲜重不再增加，此时，马铃薯细胞的渗透压比处理前的_____________________________________________________________。
（2）将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中，________（填“会”或“不会”）发生质壁分离现象。
（3）将发芽的马铃薯制成匀浆，使其与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，说明该马铃薯匀浆中含有________。
解析：
（1）水分以自由扩散方式跨膜运输，马铃薯细胞吸水，细胞液浓度降低，渗透压降低。
（2）死细胞原生质层变成全透性，故将高温杀死的马铃薯细胞放入高浓度的NaCl溶液中不会发生质壁分离。
（3）还原性糖与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，故该实验现象说明马铃薯匀浆中含有还原性糖。
答案：
（1）自由扩散 低
（2）不会 （3）还原性糖
质壁分离和复原实验的拓展应用
（1）判断成熟植物细胞的死活
（2）测定细胞液浓度范围
（3）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）
[清一清]
易错点1 误认为渗透平衡时水分子不移动
[点拨] 渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，平衡状态下，水分子向两侧移动的速率相等，不可看作没有水分子移动，此时半透膜两侧溶液浓度也不一定相等。
易错点2 原生质层≠原生质体
[点拨]
（1）原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜。
由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成。
（2）原生质体是去除了植物细胞壁以后所剩下的植物细胞结构。
易错点3 半透膜≠选择透过性膜
[点拨]
（1）区别：
①半透膜是无生物活性的物理性膜，物质能否通过取决于分子的大小。
②选择透过性膜是具有生物活性的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。
（2）共性：
都允许水分子自由通过，而不允许大分子物质通过。
易错点4 误认为同种物质跨膜方式应一致
[点拨] 某物质进出细胞的方式并非固定一种。
如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而葡萄糖通过小肠上皮细胞细胞膜的方式为主动运输，要视具体情况而定。
再如静息电位形成时K＋外流与动作电位形成时Na＋内流均为协助扩散；但K＋、Na＋在其他细胞中跨膜运输一般为主动运输，而即使是同一种物质，进出细胞的方式也不一定相同。
易错点5 影响物质跨膜运输的四点提醒
[点拨]
（1）运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外，还有协助扩散。
（2）影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外，还有浓度差。
（3）抑制某载体蛋白的活性，只会导致以该载体蛋白转运的物质运输受到影响，对其他物质运输不影响。
（4）抑制细胞呼吸，所有以主动运输方式跨膜的物质运输都会受到影响。
[判一判]
（1）细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性（ ）
（2）植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成（ ）
（3）发生渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，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（ ）
（4）Na＋从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输（2016·海南，T19D）（ ）
（5）小肠上皮细胞吸收溶质发生障碍时，可导致小肠吸水减少（2015·海南，T16C）（ ）
（6）小肠黏膜中的一些细胞可通过被动运输将某种蛋白分泌到肠腔（2015·海南，T16D）（ ）
（7）甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜（新课标全国Ⅰ，T1C）（ ）
（8）植物细胞通过主动运输吸收不同矿质元素离子的速率都相同（新课标全国Ⅰ，T3A）（ ）
（9）低温不影响矿质离子的吸收速率（ ）
（10）细胞质中的氢离子可以通过扩散作用进入液泡内（ ）
（11）Na＋与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输（ ）
（12）细胞外液中的K＋进入神经细胞属于自由扩散（ ）
（13）主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢（ ）
（14）同一种物质进出不同细胞
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