二.植物细胞吸水与失水
1、植物细胞与动物细胞的区别：
a.植物细胞的细胞壁是，任何大分子、小分子、水都可以通过；
b.植物细胞内的液体环境主要指的是；
c.，称为原生质层。
2、植物细胞的原生质层相当于。
a.当细胞液的浓度＜外界溶液的浓度时，细胞失水，发生___________________；
b.当细胞液的浓度＞外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生___________________；
注意 ①分生区细胞和干种子细胞因无大液泡，不能发生渗透作用，无质壁分离和复原现象。
②植物细胞有细胞壁的存在，不管失水还是吸水，细胞体积变化不大。
但动物细胞体积会发生明显变化。
2．流程
3．质壁分离的原因分析
（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择植物细胞，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溶液。
（4）若用50%蔗糖溶液做实验，能，因为细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
三、物质跨膜运输的其他实例
细胞的吸水和失水是水分子的过程。
其他物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，而且细胞对于物质的输入和输出有_________________。
可以说细胞膜与其他生物膜都是__________________，这种膜可以让自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的则不能通过。
生物膜的这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。
补充：
比较几组概念
扩散：
物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）
（如：
O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
渗透：
水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
（如：
细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）
半透膜：
物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
（如：
动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）
选择透过性膜：
细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
（如：
细胞膜等各种生物膜）
四、细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型
1、结构模型
2、结构特点
①特点：
具有一定的________。
②原因：
组成膜的________和________大都是运动的。
强调
（1）脂质分子中最主要的是磷脂，此外还有等。
（2）膜上是功能行使者，决定膜功能复杂程度。
常见蛋白质如载体蛋白、糖蛋白等。
（3）糖蛋白的位置，可用于确定膜内外位置。
3．细胞膜的功能
（1）将细胞与________分开，保障了________________的相对稳定。
（3）进行细胞间的________。
（4）功能特性：
具有____________。
4、磷脂分子
（1）磷脂分子是由组成的分子，其元素组成为：
。
（2）单层磷脂分子层水界面排列及搅拌后图解
5、流动性和选择透过性的关系
①区别：
流动性是生物膜的，选择透过性是生物膜的。
②联系：
流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。
（2）流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是；选择透过性原理——膜上的种类和数量。
（3）流动性的实例：
细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌（胞吞）、分泌蛋白的分泌（胞吐）、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。
五、离子、小分子的跨膜运输比较
物质出
入细胞
的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
一般为低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
图例
举例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞
红细胞吸收葡萄糖
小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
表示曲线（一定浓度范围内）
O2分压
A点：
无氧呼吸为物质运输提供能量
注意：
1、影响因素
①影响自由扩散的因素：
细胞膜内外物质的浓度差。
②影响协助扩散的因素a．细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体的种类和数量。
③影响主动运输的因素
a．载体（核糖体）；b.能量（细胞质基质和线粒体）。
凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
2、载体的化学本质及作用特点
①载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。
②载体具有饱和现象，当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
第四章细胞的物质输入和输出自我测评
一、选择题
1．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（ ）
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞
④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．②④⑤
2．在一定的条件下，运用植物细胞质壁分离的实验原理，测试某种农作物新品种的细胞液浓度，以此种方法获得作物代谢情况的必要数据。
在此项测试中，实验变量（自变量）是（ ）
A．作物细胞质壁分离状态B．作物细胞液浓度
C．制备的一系列浓度检测液D．一定的环境温度或其他气候数据
3．用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子浓度与实验开始前各种离子浓度之比，结果如图所示，该实验的结果不能说明（ ）
A．植物对水分和无机盐的吸收是相对独立的B．植物对离子的吸收有选择性
C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关
D．水稻根细胞膜上硅离子的载体含量多
4．将甲、乙两植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。
蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可以较快地透过膜。
在显微镜下连续观察，甲、乙两个细胞的变化是（ ）
A．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，都不发生质壁分离复原
B．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，乙细胞随后发生质壁分离复原
C．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，甲细胞随后发生质壁分离复原
D．甲、乙两个细胞发生质壁分离后，又都发生质壁分离复原
5．如图表示植物细胞渗透作用的图解，下列说法中错误的是（ ）
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．在一定条件下，活的、成熟的植物细胞能发生渗透失水或吸水
C．当溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水，当细胞液乙的浓度＞溶液甲的浓度时，细胞发生渗透吸水
D．当溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，细胞处于动态平衡状态，不发生渗透作用
6．与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是（ ）
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验 ④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高 ⑤外界溶液必须对细胞无毒害 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
A．①②，④⑤B．①③，④⑤C．①②，⑤⑥D．①③，⑤⑥
7．在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化
的关系如右图。
若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度
溶液中，则该萝卜条的质量将（ ）
A．不变B．增大C．减小D．先增后减
8．某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：
用猪的膀胱膜将一漏斗口封住，再在漏斗里装上清水，然后把漏斗浸入盛有10%的NaCl溶液的烧杯中，并使漏斗管内的液面与烧杯中的液面一样高，但他始终没有观察到渗透现象。
那么，他应该怎样改进实验才能达到实验目的（）
A．把10%的NaCl溶液换成30%的NaCl溶液
B．把10%的NaCl溶液改装在漏斗里，清水装在烧杯中
C．把猪的膀胱膜换为其他半透膜D．把10%的NaCl溶液换成10%的蔗糖溶液
9．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。
为保证植物A移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应（ ）
浓度（mol/L）
0.15
0.2
0.25
0.3
质壁分离状态
不分离
刚分离
显著分离
显著分离
A.≤0.15mol/LB．≤0.2mol/LC．≥0.2mol/LD．≥0.3mol/L
10．下列关于物质运输的说法正确的是（ ）
A．钾离子主动运输进入细胞，对维持细胞内液渗透压起重要作用
B．尿液中的尿素含量远高于原尿，是因为肾小管具有很强的分泌功能
C．糖醋蒜在腌制中慢慢具有糖醋味，是细胞主动吸收糖分子和乙酸分子的结果
D．紫甘蓝叶片被沸水烫后，水呈红色，是因为细胞中的色素主动运输出细胞外
11．下图是某同学在观察植物细胞的质壁分离和复原实验中的基本操作步骤，其中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于（ ）
A．实验组，对照组B．实验组，实验组C．对照组，对照组D．对照组，实验组
12．将等量的、微量的NH
、PO
、K＋、Ca2＋共同置于100mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化（见下表）。
实验结果可以说明（ ）
项目
H2O
NH
K＋
Ca2＋
PO
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
①根对水的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程 ②根对矿质离子的吸收不是等比例进行的 ③根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输 ④根吸收矿质离子的过程不受温度的影响
A．只有①②B．只有①③C．只有①②③D．都正确
13.（2010·上海生物，20）如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中
的示意图。
下列叙述中错误的是（ ）
A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变
B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C．B/A值能表示细胞失水的程度D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
14．关于下面概念图的分析，正确的是（ ）
A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量
B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C．大分子物质只有通过①所示的过程才能进入细胞
D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关
15．在电子显微镜下观察细胞膜，可以看到的是两条暗带中间夹一条明带，那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法比较准确的是（ ）
A．两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，无蛋白质
B．明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，无蛋白质
C．两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，也有蛋白质
D．明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，也有蛋白质
16．人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。
如图是相关实验结果的记录，据此不能得到的结论是（ ）
A．温度增加到15℃以上，细胞膜流动性增强B．该实验证明膜蛋白能够运动
C．温度对膜蛋白的运动有影响D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
17．下图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是（ ）
A．甲侧为细胞外，乙侧为细胞内B．Na＋既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C．图示中葡萄糖跨膜运动的直接驱动力不是ATP
D．图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油的方式相同
18．如图为细胞的膜结构示意图。
下列叙述错误的是（ ）
A．细胞膜中的①与细胞识别有关
B．细胞膜中的②与细胞的选择吸收有关
C．线粒体内膜中的②与ATP合成有关
D．叶绿体类囊体薄膜中的②的活性与温度有关
19．苏丹Ⅳ是一种致癌的有机染料，某地区的一些养殖户用掺入苏丹Ⅳ的饲料喂养蛋鸭，结果产出了有毒的“红心”鸭蛋。
由此推断，苏丹Ⅳ能进入卵黄，说明它可能是（ ）
A．脂溶性物质，进入方式是“主动运输”B．脂溶性物质，进入方式是“被动运输”
C．水溶性物质，进入方式是“主动运输”D．水溶性物质，进入方式是“被动运输”
20．Na＋－K＋泵由4个亚基（多肽）组成，其中1个亚基向着细胞质的一面有1个ATP结合位点和3个Na＋结合位点，外表面有2个K＋结合位点。
这一过程利用ATP供能，将Na＋从细胞内逆浓度梯度排出，将K＋从细胞外逆浓度梯度主动运入。
对此过程说法不正确的是
A．Na＋和K＋出入细胞是主动运输的过程
B．Na＋－K＋泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性无关
C．说明细胞膜具有一定的流动性D．这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差
21．下列能体现细胞膜控制物质进出细胞的相对性的是（ ）
A．细胞代谢产生的废物及时排出细胞B．病菌、病毒等病原微生物能侵入细胞
C．细胞能吸收其代谢所需要的营养物质D．细胞能分泌一些分泌物
22．下列有关细胞膜的叙述正确的是（ ）
A．膜磷脂的合成与内质网有直接关系，膜蛋白的合成与内质网无直接关系
B．膜磷脂与膜的选择透过性有直接关系，膜蛋白与膜的选择透过性无直接关系
C．膜磷脂与膜的流动性无直接关系，膜蛋白与膜的流动性有直接关系
D．膜磷脂与突触中兴奋的传递有直接关系，膜蛋白与突触中兴奋的传递也有直接关系
23．有一种物质能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双子层膜。
这种物质出入细胞膜的方式是（ ）
A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．胞吞和胞吐
24．细胞内很多化学反应都是在生物膜上进行的，如图表示真核细胞中4种生物膜上发生的化学变化示意图，相关叙述不正确的是（ ）
A．①是内质网膜B．②是高尔基体膜C．③是叶绿体内膜D．④是线粒体内膜
25.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述正确的（）
A.细胞在发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐增大
B.滴加质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液比滴加质量浓度为0.3g/mL蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间长
C.滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞
D.用任何浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离
26.将洋葱表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，未观察到质壁分离现象。
以下推测不合理的是（）
A.所取洋葱表皮细胞可能是死细胞B.KNO3溶液浓度可能低于细胞液浓度
C.细胞在盐溶液中不发生质壁分离D.细胞可能发生质壁分离后又自动复原
27.如图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。
下列叙述中错误的是（）
A.若将细胞置于清水中，A仍保持不变B.若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C.B/A值能表示细胞失水的程度D.A、B分别表示细胞和液泡的长度
28.研究发现，水分子进出细胞膜需要一种称为“水通道”的蛋白质。
若设法专一性地关闭离体肾小管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞（）
A．在浓溶液中皱缩B．在蒸馏水中涨破
C．形态基本不变D．在生理盐水中迅速死亡
29.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图示是（）
30．浸泡在一定浓度硝酸钾溶液中的洋葱鳞片叶表皮细胞，发生质壁分离后又出现质壁分离复原，与此过程密切相关的细胞器有（ ）
A．液泡B．线粒体C．核糖体D．以上全是
二、非选择题
31.下图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图。
请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：
（图甲是发生渗透作用的初始状态，图乙是图甲发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态）
（1）典型的渗透装置必须具备两个条件：
①_____________________；②______________________。
（2）比较图甲中①和②处溶液浓度的大小：
①______②（填大于/小于/等于）。
（3）图丙中⑦为________，其在渗透系统中的作用相当于图甲中的_________。
（4）图甲和图丙中都有半透膜，两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有________性，细胞膜的这一特性与其膜上________有关。
（5）若把根毛细胞放在质量分数为30％的蔗糖溶液中，它会出现什么变化?
______________。
若把根毛细胞放在质量分数为5%的NaCl溶液中，在显微镜下连续观察一段时间可能会发生什么变化?
______________________。
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是________________________。
32、 如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：
（1）图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。
（2）K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。
（3）与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助______________，该物质是在细胞内的________上合成的。
（4）胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜____________的特点。
（5）若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，________方式将会受到较大影响。
（6）需要载体蛋白协助的方式为______（填字母），影响B方式运输速率的因素为________；与C运输方式有关的细胞器是____________。
33．如图1为物质出入细胞的示意图，请据图回答：
图1
（1）如图2中曲线甲、乙分别代表物质进入细胞的两种方式。
①曲线甲代表________，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时，限制物质进入细胞的因素是________。
②已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38（浓度单位均为mol/L），由此可知该细胞能主动地____（吸收/排出）物质X，可用图1中的______（a、b、c…）表示。
③细胞膜水通道、离子通道是普遍存在的。
若肾集合管管壁细胞膜受刺激后发生兴奋时，水通道开放，大量水被肾集合管管壁细胞重吸收，则代表此过程中水的流动可用图1中的______（a、b、c…）表示。
（2）若图1代表甲型H1N1流感病毒感染者的B细胞的细胞膜，则该细胞能够分泌__________，该过程被称为____________，其依赖于细胞膜的________结构特点。
34．某同学进行实验，图甲为实验开始状态，图乙为实验结束状态。
请在图乙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）设计出继续实验的简要步骤：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）预测实验现象并作出结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第四章细胞的物质输入和输出自我测评答案
1．B 2．C 3.C4．B 5．D 6．A 7．B 8．B9．A 10．A 11．A 12．A 13．D 14．B 15．C16．D 17．D18．A 19．B 20．B 21．B 22．D 233．B 24．C
25.C26.C27.D28.C29.C30.D
31、答案:
（1）①具有半透膜②膜两侧溶液具有浓度差
（2）小于（3）原生质层③
（4）选择透过载体蛋白（5）质壁分离先质壁分离后复原
（6）土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，细胞不能正常吸水
32、
（1）自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吐
（2）葡萄糖 （3）载体蛋白 核糖体 （4）D（或胞吐） 具有一定的流动性 （5）C、D（或主动运输和胞吐） （6）B、C 浓度差和载体蛋白数量 线粒体和核糖体
33．
（1）①自由扩散 能量供应 ②吸收 a ③c
（2）抗体 胞吐 流动性
34．
（1）①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，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，60～65℃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
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