文档内容
4.1 被动运输
核心知识梳理
一、水进出细胞的原理
1．原理
细胞吸水和失水的原理是__渗透__作用，该作用发生需具备两个条件：
2．动物细胞的吸水和失水
(1)条件
①动物细胞可以构成一个渗透装置，其中细胞膜相当于__半透膜__。
②细胞膜两侧存在__浓度差__。
(2)吸水与失水
①当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞__吸水膨胀__；
②当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞__ 失水皱 缩 __；
③当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，水分__进出细胞处于动态平衡__。
3．植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)质壁分离与质壁分离复原
①当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水→质壁__分离__；
②发生质壁分离的细胞，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水→__质壁分离复
原__；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂③当外界溶液浓度等于细胞液浓度时，水分__进出细胞处于动态平衡__。
二、植物细胞的质壁分离和复原
1．实验原理
成熟的植物细胞的__原生质层__相当于一层半透膜，__细胞液__具有一定的浓度，能够
渗透失水和吸水。
2．实验过程
制作装片：制作__洋葱鳞片叶外表皮__的临时装片
低倍镜观察：有一个紫色的中央大液泡，__原生质层__
紧贴细胞壁
滴加蔗糖溶液：在盖玻片的一侧滴加__蔗糖溶液__，
在另一侧用吸水纸吸引
低倍镜观察：观察__液泡__大小和__原生质层__
的位置
滴加清水：在盖玻片的一侧滴加__清水__，在另
一侧用吸水纸吸引
低倍镜观察：观察__液泡__大小和__原生质层__
的位置
3．将观察的结果填入下表
现象
中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
试剂
蔗糖溶液 __变小__ __与细胞壁分离__ __基本不变__
清水 恢复原状 __与细胞壁紧贴__ 基本不变
4．质壁分离发生的原因
三、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。
2．类型
(1)自由扩散
①概念：物质通过简单的__扩散作用__进出细胞。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂②特点：__顺__(填“顺”或“逆”)浓度梯度；__不需要__(填“需要”或“不需要”)
载体；__不需要__(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例：__气体、脂质小分子等__。
(2)协助扩散
①概念：借助膜上的__ 转运蛋 白 __进出细胞的物质扩散方式。
②特点：__顺__(填“顺”或“逆”)浓度梯度；__需要__(填“需要”或“不需要”)载
体；__不需要__(填“需要”或“不需要”)能量。
③举例：__钾离子通过通道蛋白出细胞__。
3．影响因素
(1)被动运输的速率直接受膜内外物质__浓度梯度__大小的影响。
(2)协助扩散的速率还与__转运蛋白__的数量有关。
课后培优练级
练
培优第一阶——基础过关练
1.渗透作用在生物界普遍存在。下列现象中,属于渗透作用的是( )
A.氧分子通过细胞壁
B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层
D.水分子通过原生质层
【答案】D
【解析】渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。细胞壁不是半透膜,葡萄
糖和K+不是溶剂,而水是溶剂,原生质层可看成半透膜,故 D 项符合题意。
2.在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中,之所以用已经成熟的洋葱鳞片叶外
表皮细胞作为实验材料,是因为这样的细胞具有( )
A.伸缩性很小的细胞壁
B.功能完善的细胞膜
C.能够流动的细胞质
D.大而醒目的液泡
【答案】D
【解析】用已经成熟的洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料主要是因为成熟的植物细胞才具
有中央大液泡,便于观察实验结果,故D正确。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂3.下列关于动物细胞吸收水分的分析,错误的是 ( )
A.动物细胞通过自由扩散吸水与氧气无关
B.水分子可经过磷脂双分子层进入动物细胞
C.动物细胞失水是顺相对含量梯度进行流动的
D.动物细胞细胞质浓度升高可促进水分渗出
【答案】D
【解析】动物细胞通过自由扩散吸水,不耗能,与氧气无关,A正确;水分子可经过磷脂双分子
层进入动物细胞,B正确;动物细胞失水是顺相对含量梯度进行流动的,C正确;动物细胞细胞质
浓度升高可促进水分进入,D错误。
4.如图显示物质P和Q跨膜出细胞，下列叙述正确的是( )
A．物质P可能是氧气
B．物质Q一定是水分子
C．物质P和Q出细胞都需要载体
D．物质P和Q出细胞未必都消耗能量
【答案】D
【解析】物质P出细胞逆浓度梯度为主动运输，物质Q出细胞顺浓度梯度，为被动运输，被
动运输包括协助扩散和自由扩散，自由扩散不需要载体，氧气通过细胞膜为自由扩散，A错
误；水分子通过细胞膜为自由扩散，但物质 Q出细胞可能是协助扩散，也可能是自由扩散，
自由扩散不需要载体，B、C错误；物质Q进行被动运输，不消耗能量，D正确。
5．在物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是( )
A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要转运蛋白
C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要转运蛋白
【答案】D
【解析】自由扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度(高浓度→低浓度)跨膜运输，同
时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要转运蛋白，而协助扩散需要转运蛋白。
培优第二阶——拓展培优练
1.紫色洋葱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 ( )
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】C
【解析】细胞核应该位于细胞质中;液泡内有花青素导致液泡为紫色。
2.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量浓度为 0.3 g/mL的蔗糖溶液装入透析袋,
再放于清水中,实验装置如图所示。30 min后,会发现 ( )
A.试管中的液体浓度减小
B.试管中的液体浓度增大
C.透析袋胀大
D.透析袋缩小
【答案】C
【解析】蔗糖不能透过半透膜,试管内液体为清水,浓度不变,A、B错误;根据渗透发生的条件,
由于透析袋内为蔗糖,使得透析袋内外两侧具有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,因此
水分进入透析袋内的速率大于水分子从透析袋内流出的速率,导致透析袋胀大,C正确,D错误。
3.有一道凉菜叫“酸甜瓜”,其做法是把黄瓜切成条状或片状,然后加糖和醋并搅拌,放置一段
时间后,黄瓜除了有酸甜味外,还变软了,口感特别好。下列是对黄瓜变软原因的分析,正确的
是 ( )
A.蔗糖分子进入黄瓜细胞,使其细胞液浓度增大,细胞吸水
B.醋酸分子进入黄瓜细胞,使其细胞液浓度增大,细胞吸水
C.外界溶液的浓度小于黄瓜细胞的细胞液浓度,细胞失水
D.外界溶液的浓度大于黄瓜细胞的细胞液浓度,细胞失水
【答案】D
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】黄瓜变软是由于细胞失水而不再坚挺,失水的原因是糖和醋形成的外界溶液浓度高于
细胞液的浓度。
4.将甲、乙两种植物的块茎切成形状、大小相同的细条,分别置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗
糖溶液中,对其失水量进行测量后绘制了如图曲线。下列叙述错误的是 ( )
A.与图相关细胞的原生质层会有一定程度的收缩
B.由图推知甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度
C.4 min时细胞液的浓度小于外界溶液的浓度
D.随细胞失水量增加能量的消耗量逐渐增多
【答案】D
【解析】据图分析,甲、乙在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中,随着时间的延长,失水量逐
渐增加最后趋于稳定,因此相关细胞的原生质层都会有一定程度的收缩,A正确;据图分析可知,
甲的失水量大于乙,说明甲植物细胞液浓度小于乙植物细胞液浓度,B正确;4 min时,细胞仍然
在失水,说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度,C正确;水分通过细胞膜的方式是自由扩散或
协助扩散,不需要消耗能量,D错误。
5.小蚌兰叶片正面呈绿色,背面呈紫红色,常用作盆栽观赏。某兴趣小组为探究气孔开闭与细
胞吸水、失水的关系进行了如下实验:①配制不同浓度的蔗糖溶液;②制作小蚌兰叶片下表皮
临时装片;③用显微镜观察小蚌兰叶片下表皮细胞质壁分离程度及气孔张开程度;④将小蚌兰
叶片下表皮临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液;⑤观察并记录实验结果。结果如表
(“-”表示不能发生,“+”表示能发生,“+”越多表示程度越大),分析回答:
蔗糖溶液浓度/
0.4
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 0.55
(g·mL-1) 5
质壁分离程度 - - - - + ++ +++ +++
气孔张开程度 +++ +++ +++ ++ + - - -
(1)选用小蚌兰叶片下表皮作实验材料的优点是__________________,植物细胞原生质层的选
择透过性取决于____________(填结构)。
(2)实验步骤④的正确操作方法是__________________________。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(3)小蚌兰叶片下表皮细胞液渗透压与浓度在__________的蔗糖溶液相当。
(4)结果表明,细胞____________导致气孔关闭。这种现象在自然界中对植物体生存的意义是
________________________________。
(5)小蚌兰叶片细胞发生质壁分离的过程中细胞质基质的浓度________(填“大于”“小于”
或“等于”)液泡中细胞液的浓度。
【答案】(1)其细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察 细胞膜和液泡膜
(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次
(3)0.35～0.40 g·mL-1
(4)失水 有利于减少水分的散失
(5)大于
【解析】(1)小蚌兰叶片下表皮细胞的中央大液泡呈紫红色,便于观察。植物细胞原生质层包
括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质,由于细胞膜和液泡膜都具有选择透过性,故原生质
层具有选择透过性。
(2)实验步骤④用引流法:从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液,在另一侧用吸水纸吸引,重复多次,保
证细胞充分浸润在溶液中。
(3)细胞液浓度与细胞没发生质壁分离和刚发生质壁分离之间的外界溶液浓度相当,为0.35～
0.40 g·mL-1。
(4)据表格分析,细胞失水发生质壁分离时气孔关闭,降低蒸腾作用,减少水分散失。
(5)质壁分离时液泡细胞液水分流向细胞质基质进而流向外界溶液,故外界溶液浓度大于细胞
质基质浓度,而细胞质基质浓度大于细胞液浓度。
培优第三阶——高考沙场点兵
1.（2021湖南卷） 质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗
透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B. 质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C. 质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D. 1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【答案】D
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液和
1mol/L的葡萄糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于
葡萄糖溶液，D错误。故选D。
2. （2022全国甲卷）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
【答案】C
【解析】由题分析可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，既不吸水也不失水，细胞a
的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞 b的体积增大，说明细胞吸水，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；细胞c发生质壁分离，说明细胞失水，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。A、由于细胞b在水分交换达到平衡
时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞 b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液
的浓度，A正确；B、水分交换达到平衡时，细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，
细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓
度，因此水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b>细胞a>细胞c，B正确；C、由题意可知，
水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水
分交换达到平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，因此，水分交换平衡时，
细胞c的细胞液浓度等于细胞a的细胞液浓度，C错误；D、在一定的蔗糖溶液中，细胞c发
生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。故
选C。
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