1、第3讲 物质跨膜运输的实例和方式2.1.1阐明质膜具有选择透过性21.2举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白21.3举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞一、借助渗透原理理解细胞的吸水和失水1渗透作用发生的两个必备条件2动物细胞的吸水和失水3植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)(1)条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。(3)验证当外界溶液的浓度大于细胞液泡浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离现象。将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞就吸水发生质壁分离复原现象。(
2、4)引发质壁分离的两种原因二、物质进出细胞的方式1物质运输的方式及特点2物质运输的方式和实例(连线)基础微点练清1判断正误(1)淀粉酶从糊粉层细胞排到细胞外的方式是经顺浓度梯度协助扩散排出(2018海南高考，T7B)()(2)细胞膜和液泡膜都相当于半透膜()新人教版必修1 P67“概念检测”T1(1)(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的新人教版必修1 P67“概念检测”T1(3)()(4)只要运输过程消耗ATP，一定是主动运输()(5)相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内新人教版必修1 P72“概念检测”T1(1)()(6)植物细胞通过主动运输吸收不
3、同矿质元素离子的速率都相同()(7)Na与有关载体蛋白结合排出细胞属于主动运输()2下列关于物质进出细胞方式的叙述，错误的是()AO2和酒精以扩散方式进入细胞B胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外C细菌和病毒被吞噬细胞吞噬时需依赖细胞膜的选择透过性D红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂解析：选CO2和酒精在顺浓度梯度时以扩散方式进入细胞；胰蛋白酶是分泌蛋白，蛋白质是大分子物质，分泌方式为胞吐；吞噬细胞吞噬细菌和病毒的方式是胞吞，依赖细胞膜的流动性；红细胞在蒸馏水中由于细胞内液浓度大于外界溶液浓度，因而发生渗透作用吸水，导致其破裂。3基于对植物细胞质壁分离原理的理解，判断下列各项无法通过质壁分离实验
4、证明的是()A成熟植物细胞的死活B原生质层比细胞壁的伸缩性大C成熟的植物细胞能进行渗透吸水D水分子可以通过通道蛋白进入细胞解析：选DA、B、C选项都是质壁分离实验的应用；水分子可以通过通道蛋白进入细胞无法通过质壁分离实验证明。4.如图所示，、分别代表两种不同的物质。下列说法正确的是()A运输和都需要具有特异性的载体蛋白B氧气浓度的高低影响物质的运输速度C温度越高，物质的运输速度越快D葡萄糖进入红细胞类似于的运输解析：选B图中显示运输需要载体蛋白且需要消耗能量，但不能确定运输的方式，A错误；氧气浓度的高低影响ATP的合成，从而影响物质的运输速度，B正确；在一定范围内，温度高可能影响载体蛋白的生物
5、活性，进而影响物质的运输速度，但温度过高，参与细胞呼吸的酶的活性降低，ATP的合成减少，物质的运输速度减慢，C错误；葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，不需要消耗能量，D错误。5(新人教版必修1 P67“拓展应用”T1)细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞，请设计实验，测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路，并分析其中的基本原理。提示：可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未
6、发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。一、渗透作用的原理及应用试考题查欠缺1(2020全国卷)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是()A甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁
7、分离D若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组解析：选D甲、乙两组糖溶液的质量浓度(单位为g/mL)相同，但甲糖的相对分子质量大于乙糖，所以甲、乙两组糖溶液的物质的量浓度不同(甲A，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显2渗透装置中溶液渗透方向与浓度的判断练题点全过关1如图为渗透作用实验，开始时如图1，a代表清水，b、c代表蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜)，过一段时间后结果如图2，漏斗管内的液面不再发生变化，H1、H2表示漏斗管内液面与清水
8、的高度差。下列说法错误的是()A图1中b的浓度大于c的浓度B图2中b的浓度等于c的浓度C图1 a中水分子扩散到b的速率大于a中水分子扩散到c的速率D图2 a中水分子扩散到b的速率等于b中水分子扩散到a的速率解析：选B图2漏斗中的液面不再变化，处于平衡状态，H1高于H2，所以图2中b的浓度大于c的浓度。2将a、b、c三组红细胞分别置于不同浓度的氯化钠溶液中进行实验，浸泡一段时间后其细胞形态如模式图所示。下列叙述错误的是()A图中所示细胞内液的渗透压，a组比b组高B浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量C若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，则其细胞可能先皱缩后恢复原状D上述实验中引起细胞形态的改变而
9、消耗ATP的量：cba解析：选D根据图中信息，a组细胞基本可以维持原状，b组细胞吸水膨胀，c组细胞皱缩，细胞失水较多；与a组相比，b组细胞吸水，细胞内液渗透压较低；向a组烧杯中加入少量葡萄糖后，刚开始外界溶液渗透压大于细胞内液渗透压，细胞失水皱缩，后来葡萄糖通过协助扩散方式进入细胞内，造成细胞内液渗透压大于外界溶液，细胞吸水恢复原状；细胞形态的改变是细胞通过自由扩散方式失水或吸水造成的，不消耗ATP。3将若干生理状况基本相同，长度为3 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液(实验组)和清水(对照组)中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图。据图分析，下列叙述错误的是()A对照组中萝卜
10、条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小B实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比葡萄糖载体数量多C蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖D实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大解析：选B植物细胞壁的伸缩性较小，导致对照组中萝卜条吸水后增加的长度较小；甘油进入植物细胞的方式为自由扩散，不需要载体；由于蔗糖是二糖，不能进入植物细胞，因此当细胞失水达到平衡后，萝卜条的长度不变；甘油通过自由扩散进入细胞，葡萄糖通过主动运输方式进入细胞，而实验前后细胞大小几乎不变，故这两组细胞液浓度比实验前增大，而蔗糖溶液中植物细胞通过渗透作用失水从而导致细胞液浓度增大。4图甲为研究渗透作用的
11、实验装置示意图；图乙表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)；图丙是选用蔗糖作为实验材料，用U型管所做的渗透实验。请回答下列问题：(1)图甲中的渗透作用发生需要两个条件：有半透膜，a和b之间存在_。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，_(填“有”或“无”)水分子通过半透膜进入漏斗中。(2)在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验过程中，常选用图乙所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有_，易于观察。细胞处于该状态时，A、B处的浓度关系为_。(3)植物细胞质壁分离是指_和细胞壁的分离。(4)图丙实验结果说明蔗糖分子不能通过半透
12、膜。某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变。请分析造成此现象的原因有滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度_；蔗糖被水解，其产物_(填“能”或“不能”)通过半透膜。一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化。为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的_。解析：(1)渗透作用发生需要具备的两个条件是有半透膜，半透膜两侧的溶液(如图甲a和b)之间存在浓度差。当液面上升到最大高度后处于静止状态时，水分子进
13、出半透膜处于动态平衡状态，因此有水分子通过半透膜进入漏斗中。(2)图乙中的A、B分别表示细胞液、外界溶液。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有(紫色)大液泡，以此作为“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验材料，其细胞的质壁分离和质壁分离复原现象明显，易于观察。图乙所示的细胞处于质壁分离状态，可能正处于质壁分离复原的过程中，也可能正处于质壁分离的过程中，或已经达到渗透平衡，因此A、B处的浓度关系为AB或AB或AB。(3)植物细胞质壁分离是指原生质层和细胞壁的分离。(4)一分子的蔗糖在蔗糖酶的催化下可以被水解为一分子的葡萄糖与一分子的果糖。在图丙实验的基础上，若要探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，
14、则向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，因蔗糖酶能使蔗糖水解，导致b侧溶液浓度升高；如果在适宜温度下水浴保温一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变，说明蔗糖的水解产物不能通过半透膜。若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化，说明b侧浓度高于a侧，原因是蔗糖水解产物能通过半透膜，但b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。答案：(1)浓度差有(2)(紫色)大液泡AB或AB或AB (3)原生质层 (4)升高(或增加、增大)不能蔗糖酶溶液二、质壁分离和复原(实验)试考题查欠缺1(2021咸宁月考)关
15、于探究植物细胞质壁分离及复原实验的叙述，正确的是()A该实验观察了质壁分离和复原现象，实验中没有对照B该实验中需要使用高倍显微镜才能观察到明显的实验现象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KNO3溶液代替蔗糖溶液都不能引起细胞质壁分离解析：选C该实验观察了质壁分离和复原现象，形成前后对照，因此有对照实验，A错误；实验中细胞形态的变化使用低倍显微镜即可观察，B错误；滴加清水后，质壁分离的细胞又复原，说明此细胞是活细胞，C正确；用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液可以发生质壁分离后自动复原，D错误。2.(2021济宁模拟)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液
16、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()A04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D01 h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将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，04 h内，原生质体体积先减小后增大，说明细胞发生质壁分离后自动复原，而原生质体体积增大，是由于物质A通过细胞膜进入细胞内，导致细胞液的渗透压升高、细胞渗透吸水所致，A错误；在01 h内，原生质体体积不断减小，说明物质A溶液的浓度高于细胞液浓度，细胞不断失水，
17、因细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，所以细胞体积与原生质体体积的变化不相等，B错误；在23 h内原生质体体积不断增大，是因为随着物质A不断被细胞吸收，使物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压、细胞渗透吸水所致，C正确；01 h内原生质体体积不断减小，细胞失水，此时物质A溶液渗透压细胞质基质渗透压细胞液渗透压(液泡中液体的渗透压)，D错误。强知能补欠缺1实验的操作过程及观察指标2质壁分离发生的条件(1)从细胞角度分析死细胞、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。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。(2)从溶液角度分析在一定浓度(溶质不能透过膜)
18、的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，方可复原)。在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。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。3质壁分离实验中的两组对照实验组对照组第一组经质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞自然状态下的洋葱鳞片叶外表皮细胞第二组用清水处理后发生了质壁分离复原的细胞发生了质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞练题点全过关1.将正常形态的洋葱紫色外表皮细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，液泡体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A与a点相比，
19、b点时细胞的吸水能力减弱Bb点到c点过程中，液泡体积变化速率下降主要是受细胞壁的影响Cc点时细胞不再发生渗透作用，但仍有水分子进出细胞D质壁分离实验无法证明蔗糖分子能否通过细胞壁解析：选C与a点相比，b点时细胞液浓度增大，吸水能力增强，A错误；b点到c点过程中，液泡体积变化速率下降是细胞液浓度增大，最终与外界相等所致，B错误；c点时细胞内外溶液浓度相等，不再发生渗透作用，但仍有水分子进出细胞，C正确；质壁分离实验证明蔗糖分子可以通过细胞壁，D错误。2(2021年1月新高考8省联考重庆卷)某兴趣小组用相同生理状态的洋葱表皮进行“植物细胞的吸水和失水”实验，记录如下表：分组步骤1从盖玻片一侧滴入蔗
20、糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，浸润的蔗糖溶液浓度如下0.1 g/mL0.2 g/mL0.3 g/mL0.4 g/mL0.5 g/mL质壁分离现象步骤2从盖玻片一侧滴入清水，另一侧用吸水纸吸引，充分清洗3次质壁分离现象注：“”表示没有质壁分离；“”表示质壁分离的程度。下列叙述正确的是()A中，蔗糖浓度细胞液浓度B据表推测细胞液浓度范围在0.20.3 g/mL之间C步骤2中，质壁分离可以复原D步骤2的吸水速度步骤2的吸水速度解析：选D根据表中信息分析，中未发生质壁分离，其蔗糖浓度细胞液浓度，A错误；据表推测细胞液浓度范围在0.10.2 g/mL之间(包含0.1 g/mL)，B错误；步骤2中，0.5
21、g/mL的蔗糖溶液使细胞发生质壁分离后滴加清水不能复原，说明细胞已脱水死亡，C错误；中细胞质壁分离(失水)程度大于，因此失水后中细胞液浓度大于，故步骤2细胞的吸水速度步骤2的吸水速度，D正确。三、物质出入细胞的方式试考题查欠缺1(2018全国卷)下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是()A巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C神经细胞受到刺激时产生的Na内流属于被动运输D护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输解析：选C巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞；静息状态时，神经细胞膜外的Na浓度高于膜内，受到刺激时
22、产生的Na内流是由通道蛋白协助的被动运输；甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞。2(2020海南高考)将水稻幼苗培养在含 MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2和SO的含量下降，下列叙述不合理的是()AMg2通过自由扩散进入根细胞BMgSO4必须溶解在水中才能被根吸收C根吸收的Mg 2可以参与叶绿素的形成D降低温度会影响水稻根系对Mg2的吸收解析：选AMg2通过主动运输进入根细胞，A错误；MgSO4必须溶解在水中以离子形式，才能被根吸收，B正确；Mg是叶绿素的重要组成元素，所以根吸收的Mg2可以参与叶绿素的形成，C正确；降低温度会影响膜的流动性和酶的活性，从而影
23、响细胞呼吸，则对 Mg2 的吸收也会造成影响，D正确。 3(2021年1月新高考8省联考湖南卷)细胞通过跨膜运输与外界进行物质交换。下列叙述正确的是()A依赖载体蛋白的跨膜转运是物质进出细胞的主要方式B需要消耗能量和逆浓度梯度运输是主动运输的特点C自由扩散可以通过消耗能量加快物质进出细胞的速度D葡萄糖分子既能通过自由扩散也能借助载体蛋白进出细胞解析：选B物质进出细胞的主要方式是主动运输，而主动运输和协助扩散都需要依赖载体蛋白，A错误；需要消耗能量和逆浓度梯度运输是主动运输的特点，B正确；自由扩散不需要消耗能量，而是由膜两侧的浓度差决定物质进出细胞的速度，C错误；葡萄糖分子既能通过主动运输也能通
24、过协助扩散进出细胞，但不能通过自由扩散进出细胞，D错误。强知能补欠缺1归纳法记忆同一物质的不同运输方式物质相应过程运输方式葡萄糖进入红细胞协助扩散进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输Na进入神经细胞协助扩散(靠离子通道)运出神经细胞主动运输(NaK泵)K进入神经细胞主动运输(NaK泵)运出神经细胞协助扩散(靠离子通道)2.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式3不同物质出入细胞方式的曲线分析及判断(1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。(2)图3、
25、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。(3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。特别提醒物质出入细胞曲线题的解题关键(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，曲线横坐标不同，表示的物质运输方式不完全相同。(2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。 练题点全过关1(2020江苏高考)如图表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式，下列叙述正确的是()A葡萄糖进、
26、出小肠上皮细胞方式不同BNa主要以方式运出小肠上皮细胞C多肽以方式进入细胞，以方式离开细胞D口服维生素D通过方式被吸收解析：选A由图示可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输，该运输方式属于主动运输，葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体，该运输方式为协助扩散，A正确；据图可知，Na主要以方式(主动运输)运出小肠上皮细胞，B错误；多肽以方式(胞吞)进入细胞，以胞吐方式离开细胞，C错误；维生素D为固醇类物质，口服维生素D通过方式(自由扩散)被吸收，D错误。2(2021年1月新高考8省联考湖北卷)拟南芥液泡膜上存在Na/H反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H的电化学梯度(电位和浓度差
27、)将H转出液泡，同时将Na由细胞质基质转入液泡。部分物质跨液泡膜转运过程如下图所示，据图判断，下列叙述错误的是()ANa在液泡中的积累有利于提高拟南芥的耐盐能力BNa以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡CCl以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡DH2O以自由扩散的方式进出液泡解析：选DNa在液泡中的积累能使液泡内Na浓度增大，有利于细胞吸水，进而提高拟南芥的耐盐碱能力，A正确；由分析可知，Na通过载体蛋白和借助液泡膜两侧H的浓度梯度，以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡，B正确；Cl 借助通道蛋白，以协助扩散的方式由细胞质基质进入液泡，C正确；H2O 借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出液泡，D
28、错误。3.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。下列叙述正确的是()A该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多C两种离子均只能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧D曲线mn段和ab段说明细胞呼吸产生的能量不足，抑制了细胞的吸收解析：选B根据虚线上方的曲线分析可知，当细胞内浓度大于细胞外浓度时，甲、乙均可逆浓度梯度进行，所以均为主动运输；mn段和ab段不再上升，说明离子的吸收速率与消耗速率平衡。一、科学探究探究
29、物质跨膜运输的方式思维建模1探究是主动运输还是被动运输2探究是自由扩散还是协助扩散析题用模1科学家在研究Na通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na，如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得周围溶液中24Na的量如图所示。据图作出的下列推断，错误的是()A加入某药物后，溶液中24Na的量不再增加B加入ATP后，细胞中24Na的量减少C“某药物”的作用机理是抑制ATP水解D“某药物”的作用机理是抑制细胞呼吸解析：选C由题图知，在神经纤维膜外溶液中先加入某药物后，测得周围溶液中24Na的量停止增加
30、；加入ATP后，周围溶液中24Na的量迅速增加，说明Na从神经细胞排出需要消耗能量，属于主动运输，而该药物的作用是抑制呼吸作用的进行。2红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫，通过叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。为探究红树林植株从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，设计以下实验进行探究。(1)实验步骤：取生长发育相同的某红树林植株，分成A、B两组，放入适宜浓度的含有K、Ca2的溶液中；A组给予正常的呼吸条件，B组_；_。(2)实验结论：若两组植株对K、Ca2的吸收速率相同，说明_；_，说明红树林植株从海水及土壤中吸收无机
31、盐的方式是主动运输。解析：主动运输和被动运输最主要的区别在于是否需要消耗能量，而能量主要是通过细胞的呼吸作用提供的，因此实验组和对照组的自变量应为是否进行呼吸作用，因变量是无机盐离子的吸收速率。答案：(1)加入呼吸抑制剂一段时间后测定两组植株根系对K、Ca2等无机盐的吸收速率(2)红树林植株从海水及土壤中吸收无机盐的方式是被动运输若B组吸收速率明显小于A组吸收速率3.(2019海南高考)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题：(1)根据实验结果发现a是
32、通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是_。(2)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是_。(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。_解析：(1)物质通过简单的扩散作用进出细胞即自由扩散，该过程不需要载体和能量，受细胞内外浓度差的影响。(2)由图可知，b可能是协助扩散或主动运输，b需要载体协助，当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，载体数目饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。(3)协助扩散与主动运输的区别
33、在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多，无氧呼吸产生的能量较少，故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是细胞对b的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。实验思路及预期结果和结论参见答案。答案：(1)物质通过简单的扩散作用进出细胞(2)载体数量饱和(3)实验思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲、乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。预期结果和结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率
34、大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。二、科学探究质壁分离实验的拓展应用思维建模1判断成熟植物细胞的死活2测定细胞液浓度范围3比较不同植物细胞的细胞液浓度大小4比较未知浓度溶液的浓度大小5鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)析题用模1(2017海南高考)为研究植物细胞质壁分离现象，某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁解析：选B具
35、有大液泡的活细胞才能发生质壁分离；质壁分离过程中，细胞失水，此时，细胞外甲物质的浓度高于细胞内细胞液的浓度；细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中；细胞壁是全透的，甲物质和H2O能自由通过。2在质壁分离与复原实验中，显微镜下依次观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的三种状态，如图所示。分别测量甲、乙、丙细胞的长度a和原生质体长度b，下列相关叙述正确的是()A细胞液浓度：甲乙丙B细胞液浓度：丙乙甲C由甲到乙，b/a(%)值变大 D丙的b/a(%)值最大解析：选D由图可知，质壁分离程度：丙甲乙，则细胞液浓度乙甲丙，A、B错误；由甲到乙原生质体减小，b/a(%)的值减小，C错误；甲、乙、丙中，质壁分离程度
36、最小的是丙，则丙的b/a(%)的值最大，D正确。3某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是()A据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞最小B该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对照实验C若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间都不同D5种材料中，红花檵木发生质壁分离的速度最快解析：选D在相同的放大倍数下，视野中山茶的细胞数目最少，说明其细胞最大，红花檵木观察到的细胞数目最多，则细胞最小，A错误；蔗糖溶液滴加之前和之后形成前后自身对照，B错误；若在发生
37、质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间不能确定，C错误；5种材料中，红花檵木从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间最短，发生质壁分离的速度最快，D正确。4用不同浓度的NaCl溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，研究其发生质壁分离与复原的快慢，结果如下表所示，下列说法正确的是()不同浓度NaCl溶液处理细胞质壁分离与复原的时间(s)NaCl溶液浓度/%开始质壁分离时间完全质壁分离时间质壁分离最大程度完全质壁分离复原时间质壁分离复原程度0.8不发生0.912194976002461512054271259761776817浓度7%都发生质壁分离，且所需时间1354浓度7%不发生质壁分离复原938
38、11以上25注：“”表示质壁分离与复原的程度。A处理的NaCl溶液浓度越高，质壁分离发生越快，质壁分离程度越大B实验观察细胞质壁分离与复原的NaCl溶液浓度最好在4%6%之间选择C洋葱鳞片叶外表皮细胞的浓度与约7%的NaCl溶液浓度相等D若某浓度蔗糖溶液与浓度为4%的NaCl溶液渗透压相当，则在两种溶液中细胞的质壁分离与复原程度应大致相同解析：选B处理的NaCl溶液浓度越高，质壁分离发生越快，质壁分离程度逐渐增大，到达一定程度将不再变化；当NaCl溶液浓度为0.8%时不发生质壁分离与复原现象，当NaCl溶液浓度7%时质壁分离后将不再复原，实验观察细胞质壁分离与复原的NaCl溶液浓度最好在4%6%之间选择；当NaCl溶液浓度为0.8%时不发生质壁分离与复原现象，当NaCl溶液浓度在0.9%1%时细胞刚发生质壁分离与复原，所以洋葱鳞片叶外表皮细胞的浓度与约0.8%的NaCl溶液浓度相等；若某浓度蔗糖溶液与浓度为4%的NaCl溶液渗透压相当，则在两种溶液中细胞的质壁分离程度应大致相同，但在蔗糖溶液中不会发生质壁分离复原。
