（3）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。
（4）特点：
1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。
2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。
3、渗透作用原理的应用：
（1）比较不同溶液浓度大小
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
4、验证渗透作用发生的条件
（1）具半透膜。
（2）具有浓度差。
二、生物膜的选择透过性
1、实例
同一植物吸收不同离子
有差异植物细胞膜对无机盐离子的吸收
不同植物吸收同一离子
2、结构基础
细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
3、实验验证
4、知识拓展
（1）植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程
（2）作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。
三、观察植物细胞的质壁分离及复原
1．原理：
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
2．流程
4．实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
【高考零距离】
1.（2012·安徽高考）蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。
在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。
下列判断正确的是（）
A.Na+流入是被动运输、排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输、排出是主动运输
C.Na+流入和排
出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
【解析】神经元上动作电位是由Na+的内流造成的，顺浓度梯度运输，此过程没有消耗能量，为被动运输，而恢复静息电位时，Na+排出，逆浓度梯度运
输，需要消耗能量，所以为主动运输。
【答案】A
2.（2012·海南高考）在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是（）
A.红
细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
【解析】人红细胞中的Na+只有血浆中的1/6，为了维持Na+细胞外高浓度、K+细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出Na+，运进K+，故A、C项错误；O2的跨膜运输是自由扩散，故B项正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D项错误。
【答案】B
3.（2011·新课标全国卷）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（）
A．红细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞膜流动性增大
【解析】A项,红细胞膜主要以磷脂为基本骨架，因此不具有水溶性，而是脂溶性。
B项,红细胞是动物细胞没有液泡。
C项，红细胞从外界吸水膨胀，使红细胞破裂。
D项，低温时细胞膜的流动性减小，不是增大。
【答案】C
4.（2011·江苏高考）研究发现，砷（As）可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P（与As原子结构相似）处理后水稻茎、叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。
对此现象
合理的解释是（）
A.As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B.As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C.P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D.P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育
【解析】砷（As）在水稻细胞内富集，由细胞膜的功能特点（选择透过性）决定，A项不符合题意。
砷（As）进入细胞影响水稻株高、根长和干重，最有可能的原因是导致有关酶失活。
因为生物体细胞内的反应都是酶促反应，有关酶失活进而影响了代谢。
B项解释合理。
加P处理后，P和砷（As）因为结构相似，它们可能会争夺载体，P占优势，导致细胞内砷（As）含量相对减少，C项解释合理。
磷脂、核酸和ATP中都有P元素，其中磷脂是构成细胞膜的重要成分，核酸是遗传信息的携带者，ATP是生物体内的直接供能物质，因此P能促进水稻的生长发育，D项解释合理。
【答案】BCD
5.（2011·天津高考）将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微镜观察，结果见右图，下列叙述错误的是（）
A．图中L是细胞壁，M是液泡，N是细胞质
B．将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
【解析】细胞壁是全透的，图中的N是外界的蔗糖溶液，不是细胞质，A错误；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离复原，B正确；细胞壁是全透的，细胞膜具有选择透过性，两者在物质透过性上存在差异，C正确。
洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验得实验材料，D正确。
【答案】A
6.（2010·浙江高考）为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。
材料与用具：
兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
（要求：
答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求）
实验思路：
（1）
①
（2）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
【解析】实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以需要设置不同梯度浓度的NaCl溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓度为0.9%，在浓度低于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会吸水膨胀，在浓度高于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会失水皱缩，且浓度差越大，现象，越明显，在清水中，动物细胞会吸水过多而
破裂，但是一段时间后，形态又会恢复到原来形态，因为离子可以透过细胞膜。
【答案】
（1）实验思路：
①用1.5%的NaCl溶液和蒸馏水，培植出NaCl质量分数0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的溶液②取6片载玻片，标记为1-6滴加，滴加适量且等量
的红细胞稀释液滴在1-6号玻片上，再分别滴加等量的蒸馏水，0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液。
③制成临时装片持续观察红细胞的形态变化，并做好记录。
（2）不同浓度NaCl溶液下兔红细胞的形态变化表
组别/指标
细胞形态
原因
1
胀破
在蒸馏水中吸水过多胀破
2
膨胀后恢复
细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
3
膨胀后恢复
细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
4
正常
细胞液浓度等于外界浓度，细胞水分平衡
5
皱缩后恢复
细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
6
皱缩后不恢复
细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是细胞失水过多死亡，不再恢复
【考点提升训练】
一、选择题
1.（2012届·太原五中期中考试）将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是（ ）
A．①无色 ②绿色B．①红色 ②绿色
C．①红色 ②无色D．①红色 ②红色
【解析】本题考查植物细胞的渗透作用。
植物细胞液浓度由于比蔗糖溶液小，所以会发生渗透失水。
由于细胞膜有选择透过性，因此红墨水中的大分子不能进入细胞，细胞质仍呈现叶绿素的绿色。
但由于细胞壁是全透性的，因此在原生质层与细胞壁之间会呈现红色。
【答案】B
2.质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的哪项（ ）
①植物细胞的死活 ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 ③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水 ④原生质层具有选择透过性 ⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A．①③④⑤ B．①②③④
C．②③④⑤D．①④⑤
【解析】质壁分离和复原实验可以证明②、③，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因死亡细胞的原生质层具有全透性。
另外还可以测定细胞液浓度。
【答案】B
3.（2012届·东莞质检）下列判断细胞死活的方法中正确的是（）
A.在高倍镜下观察，若发现细胞质流动缓慢，则表明此时细胞是死细胞
B.将植物细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁分离和复原的是活细胞
C.
洋葱根尖经解离后若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，则表明此时根尖细胞仍为活细胞
D.将某种细菌与水绵一起制成临时装片，用极细的光束照射水绵，若发现细菌没有趋向水绵照光部位，则说明细菌细胞为死细胞
【解析】能发生质壁分离和复原的一定是活细胞，B项正确；细胞质流动缓慢，则表明此时细胞的代谢缓慢，但依旧是活细胞，A项错误；洋葱根尖经解离后的细胞均为死细胞，C项错误；细菌没有趋向水绵照光部位，不能说明细菌细胞为死细胞，可能该细菌不是好氧性细菌，D项错误。
【答案】B
4.（2011·福州模拟）某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3g·mL－1蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5g·mL－1蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1mol·L－1KNO3溶液
质壁分离
质壁分离
z
④
1mol·L－1醋酸溶液
无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是（ ）
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
【答案】D
5.（2012潍坊质检）利用渗透作用实验原理可以测定细胞液渗透势的大概范围。
将细胞液渗透势相同的某种植物细胞（如图所示），置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现a～d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间（）
A.c、bB.a、cC.a、dD.d、c
【解析】由题中可以看出a图液泡较原细胞的液泡大，说明细胞吸水，细胞液浓度大于外界溶液浓度。
d图液泡较原细
胞的液泡小，说明细胞失水，细胞液浓度小于外界溶液浓度。
b图和c图液泡更小，且发生质壁分离，说明细胞液浓度更小于外界溶液。
所以细胞液浓度位于a和d两个细胞之间。
【答案】C
6.下列关于选择透过性膜和半透膜的关系，正确的说法是（ ）
①具有半透性一定具有选择透过性 ②具有选择透过性一定具有半透性 ③活的生物膜才具有选择透过性 ④只有活的生物膜才具有半透性
A．①③B．①④
C．②③D．②④
【答案】C
7.将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度（I，II，III）的三种盐溶液中，结果如右图所示。
这三种溶液的浓度是（）
A．I>II>IIIB．II>I>III
C．I【答案】B
8.某种植物的抗盐类型在盐碱地可正常生长，但普通类型在盐碱地生长不良，下列有关说法正确的是（ ）
A．在盐碱地抗盐类型可以吸收水分，普通类型不可以吸收水分
B．抗盐类型的细胞液渗透压要高于普通类型的细胞液渗透压
C．抗盐类型细胞呼吸旺盛，可以提供充足的能量吸收无机盐
D．抗盐类型与普通类型
的根本差异在于细胞质内mRNA与普通类型不同
【解析】盐碱地土壤溶液浓度高于普通土壤溶液浓度。
抗盐植物的根细胞液浓度高于盐碱地土壤溶液浓度而能正常地
从盐碱地土壤溶液中吸水；普通类型在盐碱地中吸收水分相对少，因而出现生长不良，抗盐类型与普通类型根本差异在于遗传物质有差异。
【答案】B
9.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量其A、B值（如图A为细胞的长度，B为原生质体长度），并计算B/A（%）值。
如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶
液中，B/A（%）值变化的趋势是（ ）
【解析】由题干信息可知，A是细胞长度，B是原生质体（即除去细胞壁的部分）的长度。
正常细胞的B/A＝1，处于质壁分离状态下B/A<1，质壁分离程度越大，B/A的值越小。
故B/A的值随着溶液浓度增大而逐渐减小。
【答案】A
10.（2012·东城区模拟）把数条5cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。
如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。
下列相关叙述错误的（ ）
A．马铃薯条通过渗透吸（失）水改变其长度
B．在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离
C．马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液
D．在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩
【解析】据图分析，马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。
浸在低于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀，其长度增加；浸在高于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩，质壁分离，其长度缩短。
【答案】B
11.新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。
现取同一新鲜蔬菜若干，浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如右图所示的曲线，有关叙述正确的是（ ）
A．AB段细胞吸水，细胞体积明显增大
B．B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C．BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复到原来位置
D．此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收
【解析】A错误：
AB段细胞液浓度降低，细胞吸水速率大于吸收农药的速率，但因细胞壁的限制，细胞体积不会明显增大。
B错误：
B点时因细胞壁的限制，细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等。
C错误：
未发生过质壁分离，也就谈不上质壁分离复原，BC段时细胞吸收水分的速率远远低于吸收农药的速率，导致细胞液浓度增加。
【答案】D
12.（2012漳州质检）如图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。
实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样。
10min后观察的结果是：
溶液X液面
上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和和蓝色染料。
下列有关描述中，正确的是（）
A.溶液Z的浓度最高
B.溶液Y的浓度最低
C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
【解析】溶液X液面上升，说明溶液X的浓度大于溶液Z；溶液Y液面下降，说明溶液Y的浓度小于溶液Z，因此三种溶液的浓度大小为：
溶液X>溶液Z>溶液Y，所以B项正确，A项错误。
根据溶液X中只含有绿色染料、溶液Z中含有了绿色和蓝色的染料、溶液Y中含有了红色和蓝色的染料，说明溶液Z中的蓝色染料不能通过半透膜进入溶液X，但能通过半透膜进入溶液Y；溶液X中的绿色染料能通过半透膜进入溶液Z，而溶液Y中的红色染料不能通过半透膜进入溶液Z，故C、D项错误。
【答案】B
13.（2011·潍坊检测）用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。
下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（ ）
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
【解析】质壁分离及复原实验中需要的细胞是活细胞，因此不能加热；硝酸钾浓度过高会使细胞快速失水而死亡，不再发生复原；不再发生复原的细胞说明是死细胞，不具有正常的生理功能。
将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂。
【答案】B
14.甜菜块根细胞的液泡中含有花青素，使块根为红色。
将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。
这是因为（ ）
A．盐酸破坏了细胞壁
B．盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C．盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D．花青素不溶于水而溶于盐酸
【解析】题目中明确指出“液泡中含有花青素”，因此，花青素从块根细胞中出来要穿过原生质层（液泡膜、细胞膜以及这两层膜之间的细胞质）。
【答案】C
15.用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。
在二者的吸水率几乎相同的情况下，72h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化（表中数据为72h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比）。
分析下表不能得出的结论是（ ）
K＋
Mg2＋
Ca2＋
SiO
水稻
17.0
105
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
A．不同植物对同一离子的需要量是不同的
B．与番茄相比，水稻对SiO
需要量大，对Ca2＋需要量小
C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
【解析】由表中每一列数据分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，水稻吸收的SiO
多，对Ca2＋、Mg2＋吸收少，而番茄吸收的Ca2＋和Mg2＋较多，对SiO
吸收量少。
这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。
选项D所表述的内容不能从表中数据得出。
【答案】D
二、非选择题
16．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（注:
甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到平衡的状态）:
（1）典型的渗透装置必须具备两个条件:
①（指明甲图中相应部位）;②。
（2）比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:
>。
（3）甲图中的③相当于丙图中的,它与丙图中相应结构的区别是。
（4）若把根毛细胞放在0.3g/mL的蔗糖溶液中,它会出现现象。
再放入清水中,它又出现现象。
（5）若把根毛细胞放在0.9g/mL的蔗糖溶液中,它会出现什么变化?
。
过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗?
。
原因是:
。
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是。
【解析】
（1）渗透作用发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件。
（2）由乙图可知内部溶液浓度高于外部,所以①小于②。
（3）原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜,相当于一层半透膜。
由于载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性。
（4）、（5）细胞外溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离。
细胞外溶液浓度低于细胞液浓度,细胞吸水发生质壁分离复原现象。
（6）盐碱地的土壤溶液浓度较高,当土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时,细胞失水萎蔫。
【答案】
（1）具有半透膜（甲图中的③）膜两侧溶液具有浓度差
（2）②①
（3）⑦甲图中的③为物理过滤膜,没有生物活性;而乙图中的⑦为生物膜,具有选择透过性
（4）质壁分离质壁分离复原
（5）质壁分离不一样由于蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多,导致根毛细胞死亡,因此与上题的变化不一样,不能出现质壁分离复原现象
（6）土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度,造成根毛细胞失水
17.（2011·绍兴模拟）某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢的实验。
实验步骤：
①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：
1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置
同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。
请分析回答下列问题：
（1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_______作用速率来进行探究的。
（2）此实验的自变量是_______；为了
升级会员 