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重难点 04 物质的运输
知识点一： 渗透作用
渗透作用的发生需要两个条件：半透膜和浓度差。成熟的植物细胞就是一个渗透系统，其
中原生质层相当于一层半透膜，只要细胞液与外界溶液之间存在浓度差，即可发生渗透吸
水或失水。
①表示原生质层，②表示液泡，③表示质壁分离时原生质层与细胞壁之间的间隙。
渗透作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象。
1、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用，质壁分离的原因：
外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；
2、质壁分离是指原生质体与细胞壁分离，质壁分离发生的条件：（1）具有生物活性的成
熟的植物细胞；（2）外界溶液浓度大于细胞液浓度；（3）原生质层的伸缩性大于细胞壁。
3、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用
而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定
程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细
胞壁分离。
4、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用
而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢
复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
5、将动物细胞放到高渗溶液中，会发生渗透失水，细胞会皱缩；放入低渗溶液中，会发生
渗透吸水，甚至会破裂；放在等渗溶液中，细胞保持正常状态。
知识点二： 物质运输
物质运输方式：主动运输、协助扩散、自由扩散、胞吞和胞吐；
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
不
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 水、CO、O、甘油、苯、酒精等
2 2
需
协助扩散 高浓度→低浓度 需 不需 红细胞吸收葡萄糖要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要
K+、Na+等
胞吞和胞吐是大分子物质出入细胞的方式，需要能量，依赖于膜的流动性特点。
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。（1）原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是
可以运动的。（2）表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的
转运等。（3）影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动
性增强，但温度超过一定范围，则导致膜的破坏。
举例：①植物的根从土壤溶液中吸收离子是主动运输，需要载体和能量；
②变形虫以胞吞的形式摄食、消化酶等分泌蛋白以胞吐的形式分泌到细胞外；
③大分子物质一般以胞吞、胞吐的方式进出细胞，其消耗能量，但不需要载体；
④海水鱼的鳃将体内的盐排出体外，属于逆浓度梯度的主动运输，需要载体和能量；
⑤果脯在腌制中慢慢变甜，是因为腌制液浓度远高于细胞液，从而使得细胞失水过度而死
亡，细胞膜没有了选择透过性，所以腌制液就进入细胞内使果脯变甜了；
⑥脂溶性的物质通常通过自由扩散进出细胞；
⑦带电荷的离子进出细胞都需要载体的帮助。
本章节会考查 渗透作用的原理、植物细胞吸水失水实验及应用、细胞的质壁分离和质
壁分离复原、细胞膜的结构图和物质跨膜运输方式的关系，毕竟今年普遍的干旱也是时事
热点，要求考生掌握渗透作用的原理，理解植物细胞吸水失水的原理，能分析题图获取信
息，常以图形结合的题目来考查。
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1、“小液流法”可估测菠菜叶片细胞液浓度，在甲乙组试管中加入等量相同浓度的蔗糖溶
液，取适量大小相同的菠菜叶圆片（细胞液浓度一致）置于甲组试管中，放置一段时间，
期间多次摇晃试管，再向甲组试管中滴加微量显色剂（忽略对蔗糖浓度的影响）充分摇匀
后吸取少量有色溶液，插入乙组试管溶液中部，从吸管中挤出一滴有色溶液，观察记录有
色液滴升降情况，改变蔗糖浓度，重复以上实验步骤，得到如图实验结果，下列叙述错误
的是（ ）
乙组试管编号 1 2 3 4 5 6
加入的蔗糖溶液浓度（mol/L） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30有色液滴升降情况 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑
A．菠菜叶片细胞的细胞液浓度介于0.15—0.20mol/L之间
B．1、2、3号试管中有色液滴均下降，其中下降最快的是试管3中的液滴
C．取试管中叶片显微观察，试管6中菠菜叶片细胞中叶绿体分布最密集
D．叶片在甲组试管中吸水或失水情况，直接影响有色液滴在乙组试管中的升降
2、已知洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后会发生质壁分离
现象。某同学将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞平分成两组，分别放入0.3g/mL的蔗糖溶液和
一定浓度的M溶液中，测量细胞液浓度的相对变化情况，结果如图所示。下列分析正确的
是（ ）
A．曲线b代表0.3g/mL蔗糖溶液中的细胞液浓度变化情况
B．在0~~10min内，放入M溶液中的细胞失水量小于放入蔗糖溶液中的细胞失水量
C．在10~25min内，放入M溶液中的细胞由于吸水而发生质壁分离复原
D．在25 min以后，放入0.3g/mL蔗糖溶液中的细胞不再有水分子进出
3、某同学进行质壁分离和复原实验时，实验前测得洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质体（不包
括细胞壁的植物细胞）体积为x，将其分别置于一定浓度的KNO 溶液和高浓度的蔗糖溶液
3
中，一段时间后测得原生质体的体积分别为y和z，则三者的大小关系不可能是
A．x＞y＝z B．x＝y＞z C．x＝y＝z D．x＞y＞z
4、某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，探究植物细胞的吸水和失水，有关叙
述正确的是（ ）
A．该实验观察了植物细胞的质壁分离和复原现象，没有对照实验
B．发生质壁分离的细胞，滴加清水后不一定都能复原
C．质壁分离中的“质”“壁”分别是指细胞质、细胞壁
D．若换成洋葱内表皮细胞则观察不到质壁分离现象
5、为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，
错误的是（ ）
实验材料 实验目的
A 黑藻叶肉细胞 观察细胞的质壁分离与复原B 蓝细菌 观察叶绿体
哺乳动物的红细
C 观察细胞的吸水和失水
胞
D 人口腔上皮细胞 观察细胞核
A．A B．B C．C D．D
6、下图为一渗透装置图（半透膜只允许水分子通过，图中蔗糖溶液浓度为0．5g/mL），
下列说法正确的是（ ）
A．渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等
B．动物细胞由于没有细胞壁，所以吸水肯定会胀破
C．植物细胞发生渗透作用时，原生质层相当于半透膜
D．若将清水换成0．5g/mL的葡萄糖溶液，则漏斗内液面高度不变
7、在“探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系”的实验中，若要观察并判断洋葱鳞
叶外表皮细胞质壁分离的程度，应选择的指标有（ ）
①紫色深浅的变化 ②原生质层长度与细胞长度的比值
③各细胞的大小差异 ④原生质层所占面积与细胞所占面积的比值
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
【答案】B
8、某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，下图一为显微镜
下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图二为实验过程中测得其x/y值随时间的变化曲线
图。下列叙述正确的是（ ）A．随着x/y值增大，细胞吸水能力增强
B．M溶液的溶质微粒从t 时开始进入细胞
1
C．t 时细胞恢复到t 状态，细胞液浓度保持一致
2 0
D．t 时细胞内外存在浓度差，但处于动态平衡状态
3
9、取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成
三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液（甲、乙、丙）中，一定时间后测得甲的浓度
变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，
下列说法正确的是（ ）
A．实验前，丙的浓度>乙的浓度>甲的浓度
B．乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖溶液浓度与乙的浓度相等
C．若叶片放置在某种浓度的硝酸钾溶液中，一定会看到质壁分离后自动复原的现象
D．细胞的吸水失水是水分子顺相对含量梯度跨膜运输的过程
10、下列有关细胞吸水和失水的叙述，正确的是（ ）
A．水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差
B．当外界溶液的浓度比细胞内溶液的浓度低时，哺乳动物红细胞失水皱缩
C．水分子跨膜运输进出细胞的现象不存在未发生质壁分离的植物细胞中
D．植物细胞处在质壁分离状态时，细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
11、下面实例与生物体细胞失水和吸水无关的是（ ）
A．干旱使作物萎蔫
B．施肥过多造成的“烧苗现象”
C．静脉输液时，用生理盐水溶解药物
D．聚合成纤维状的血红蛋白，使红细胞变成镰刀状
12、下列关于无机盐的叙述错误的是（ ）
A．铁是合成血红蛋白不可缺少的成分
B．植物缺Mg2+会影响光合作用
C．食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿
D．无机盐离子都是通过主动运输的方式进出细胞的
13、正常人体内某细胞对物质M的转运方式如图所示，下列说法错误的是（ ）A．M的运输过程中，不需要ATP供能
B．M的运输过程可以体现质膜的选择透性
C．若适当提高环境温度，则M的转运速率会加快
D．若M是葡萄糖，则该转运可发生在红细胞质膜上
二、非选择题
14、细胞膜是细胞与外界环境的屏障，对保证细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命
活动有序进行有重要作用，回答下列问题：
(1)细胞膜具有一定的流动性，下列实例能说明这一特点的是___________（填序号）。
a.人体细胞与小鼠细胞融合实验
b.动物细胞吸水膨胀
c.白细胞吞噬入侵细胞的细菌
(2)下图①、②、③表示的是物质运输的三种方式。其中，图②中M点之后运输速率的限制
因素最可能是___________，图③中限制N点运输速率的因素主要是___________。
(3)研究发现，人体血液中的K+进入红细胞的方式是主动运输，葡萄糖进入红细胞的过程为
___________。当人体血糖浓度偏高时，肝细胞膜上的葡萄糖载体可将葡萄糖转运至细胞内，
血糖浓度偏低时则转运方向相反，葡萄糖进出肝细胞的方向是由___________决定的。主动
运输的主要特点是___________。
(4)盐碱地因土壤盐分过多，溶液浓度大，普通水稻及其他很多植物很难生长，但是我国培
育的海水稻能在盐碱地良好生长，其可能原因是海水稻根部细胞的细胞液浓度比普通水稻
品种的___________（填“高”或“低”），为了验证该结论，若现有配制好的一定浓度的
蔗糖溶液，可设计如下实验进行验证：___________。
15、如图甲是物质A通过细胞膜的示意图，图乙是与物质跨膜运输相关的曲线图。请据图
回答问题：(1)物质A跨膜运输的方式是___________，判断理由是_________________________。其运
输方式也可用图乙中的曲线________（数字表示）表示。如果物质A释放到细胞外，则转
运方向是________（填“I→II”或“II→I”）。
(2)图甲中细胞膜的模型被称为____________。
(3)图甲中物质B指的是__________。
(4)图乙中曲线①反映出物质运输速率与___________有关，曲线②中Q点时影响物质运输
速率的因素可能有________________和________________。
