4.1被動運輸學習目標學習目標課程標準學習目標1、科學探究——通過學習實驗觀察植物細胞的吸水和失水，掌握與植物細胞質壁分離復原實驗有關的拓展應用的實驗設計的方法，掌握自身對照的應用。2、生命觀念——通過對細胞膜的結構進行研究，探討細胞膜的選擇透過性，比較自由擴散和協助擴散的概念，理解這兩種方式對于細胞的意義。3.社會責任——根據滲透作用發生的條件能夠指導農業生產中如何進行合理灌溉、合理施肥，能夠解釋植物“燒苗”現象。1.闡明細胞膜的選擇透過性。2.闡明被動運輸的原理和特點。3.能舉出被動運輸的例子。002教材詳解溫馨提示：請先預習通讀課本（一）基礎知識梳理識必備1．水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。如果半透膜兩側存在濃度差，滲透的方向就是水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。2．對于水分子來說，細胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通過細胞壁，細胞壁的作用主要是保護和支持細胞，伸縮性比較小。3．原生質層包括細胞膜和液胞膜以及兩層膜之間的細胞質，可把它看做一層半透膜。4．觀察質壁分離實驗采用成熟的植物細胞為材料，如紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞。5．成熟的植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。當細胞液濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質層進入外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來。6．物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協助擴散兩類。7．有些小分子物質，很容易自由地通過細胞膜的磷脂雙分子層，如氧和二氧化碳。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有機物也較易通過自由擴散進出細胞。像這樣，物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，叫作自由擴散，也叫簡單擴散。8．鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質，能夠協助這些物質順濃度梯度跨膜運輸，這些蛋白質稱為轉運蛋白。這種借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，叫作協助擴散，也叫易化擴散。9．轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合。10．自由擴散和協助擴散都是順濃度梯度運輸，都不需要耗能，因此屬于被動運輸。（二）課前聚焦抓重點1、細胞在什么情況下吸水或失水？答案：（1）水進出細胞的原理：滲透作用水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。半透膜兩側存在濃度差，滲透的方向是水分子從低濃度一側向高濃度一側滲透，即水分子從水的相對含量多的一側向相對含量少的一側滲透。注意此處的濃度指的是物質的量（mol摩爾）濃度，而不是質量（g）濃度。常見的半透膜有：玻璃紙、離體的動物膀胱膜、魚鰾、腸衣。（2）哺乳動物紅細胞放入不同濃度的氯化鈉溶液溶液中，紅細胞的變化：外界溶液濃度<細胞質濃度，細胞吸水膨脹，甚至漲破；外界溶液濃度>細胞質濃度，細胞失水皺縮；外界溶液濃度=細胞質濃度，細胞形態不變，水分子進出細胞達到動態平衡。水分子進出其他動物細胞的原理與進出紅細胞的原理是一樣的，都是通過滲透作用。（3）植物細胞結構與動物細胞結構的區別：植物細胞的細胞膜外有一層細胞壁，對于水分子來說，細胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通過細胞壁，細胞壁的作用是保護和支持細胞，伸縮性較小。成熟的植物細胞由于中央液泡占據了細胞的大部分空間，將細胞質擠成一薄層，所以細胞內的液體環境指的是液泡里面的細胞液。細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層，因此水進出植物細胞主要是指水經過原生質層進出液泡。2、植物細胞的質壁分離與復原現象說明了什么？答案：1、植物細胞壁伸縮性小,而原生質層伸縮性較大。2、外界溶液的濃度大于細胞液濃度時,植物細胞通過滲透作用失水,表現出質壁分離；外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時,植物細胞就通過滲透作用吸水,逐漸表現出質壁分離后復原的現象.3、兩種被動運輸的方式有什么異同？答案：（1）物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式成為被動運輸。分為自由擴散和協助擴散兩類。（2）物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，叫作自由擴散，也叫簡單擴散。特點：順濃度梯度（高濃度向低濃度）、不消耗能量、不需要轉運蛋白。實例：O2、CO2等氣體小分子；甘油、乙醇等脂溶性物質；水。（3）借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，叫作協助擴散，也叫易化擴散。特點：順濃度梯度（高濃度向低濃度）、不消耗能量、需要轉運蛋白。實例：葡萄糖進入紅細胞（載體蛋白）；鉀離子排出神經細胞（通道蛋白）；鈉離子進入神經細胞（通道蛋白）；水（通道蛋白）。注意：水分子更多以協助擴散的方式進出細胞。（4）轉運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變；一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合。通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合。（5）運輸速率與物質濃度的關系003知識精講知識點01水進出細胞的原理1.滲透作用（1）定義：是指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散（2）發生條件：①兩溶液之間具有半透膜；②兩溶液具有有濃度差滲透的方向：水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透滲透作用的實質：單位時間內由清水進入蔗糖溶液中的水分子數多于由蔗糖溶液進入清水中的水分子數，導致蔗糖溶液液面上升滲透系統中水分子透過半透膜的移動是雙向的組成滲透系統的兩種溶液，濃度差越大，最終形成的液面高度差越大2.動物細胞的吸水和失水（1）原理：細胞膜相當于半透膜；細胞質與外界溶液存在濃度差（2）現象分析：外界溶液濃度＞細胞液(質)濃度：細胞失水；外界溶液濃度＜細胞液(質)濃度：細胞吸水；外界溶液濃度＝細胞液(質)濃度：水分進出平衡。3.水分子進出植物細胞（1）細胞壁是全透性的，伸縮性比較小。（2）原生質層是指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。（3）水進出細胞主要是指水經過原生質層進出液泡。（4）植物細胞失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，發生了質壁分離。當細胞液濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水透過原生質層進入細胞液中，整個原生質層會慢慢恢復成原來狀態，發生質壁分離的復原。知識點02探究植物細胞吸水或失水（1）材料：活的成熟的植物細胞，液泡有顏色便于觀察，如紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞。黑藻是高等植物細胞，含有大液泡和大而清晰的葉綠體，也能觀察到質壁分離及復原現象。（2）條件：①原生質層(由細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質組成)具有選擇透過性，相當于半透膜；②細胞液與外界溶液有濃度差。（3）內因：原生質層伸縮性大于細胞壁；原生質層有選擇透過性，細胞壁為全透性。(4)實驗現象(低倍鏡觀察，細胞須保持活性)①初始狀態：原生質層緊貼細胞壁。②0.3g/mL蔗糖溶液處理：細胞失水，發生質壁分離現象，觀察到原生質層與細胞壁逐漸分離形成球形小團，液泡體積逐漸變小、顏色變深。原生質層與細胞壁間的間隙中充滿了蔗糖溶液。③清水處理：細胞吸水，發生質壁分離復原現象，觀察到液泡體積逐漸變大、顏色變淺。（5）實驗拓展①若使用90%的蔗糖溶液(溶質不可跨膜)：細胞會發生質壁分離現象，但不會發生質壁分離復原現象，原因是外界溶液濃度過高，導致細胞失水過多而死亡。②若使用KNO3、葡萄糖、尿素等溶液(溶質可跨膜)：細胞發生質壁分離后又自動復原。知識點03自由擴散和協助擴散1、概念物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。2、分類(1)自由擴散①概念：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的方式，也叫簡單擴散。②特點：順濃度梯度擴散；不消耗能量；不需要轉運蛋白的協助。③實例：O2、CO2、甘油、乙醇、苯等通過自由擴散進出細胞。(2)協助擴散①概念：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式，也叫易化擴散。②特點：順濃度梯度擴散；不消耗能量；需要轉運蛋白的協助，物質運輸速率與轉運蛋白的數量有關。③實例：血液中葡萄糖進入紅細胞；多數水分子進出細胞。④轉運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩類。載體蛋白每次轉動時都會發生自身構象的改變。通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。3、細胞膜上的轉運蛋白具有特異（專一）性：不同物質的轉運蛋白不同。不同細胞膜上轉運蛋白的種類和數量不同。還具有飽和性：細胞膜上的轉運蛋白數量是有限的，當轉運蛋白都已承擔相應的運輸任務時，細胞吸收該物質的速率不再隨膜兩側濃度差的增大而增大。4、同一種物質進出不同細胞的方式不一定（是否）相同。如少數水分子以自由擴散方式進出細胞，更多的水分子借助細胞膜上的水通道蛋白以協助擴散方式進出細胞。004考點突破考法01水進出細胞的原理知識點：1．滲透作用的過程分析(1)當漏斗管內液面上升到一定程度時，液面不再上升的原因由于燒杯與漏斗中的液體具有濃度差，即具有滲透壓差，所以多數水分子進入漏斗，使漏斗中的液面高于燒杯中的液面，液面差為H(如上圖所示)；當H產生的壓強等于半透膜兩側的滲透壓時，半透膜兩側水分子的交換速率相同，漏斗管內液面不再升高。(2)比較不同溶液濃度的大小漏斗內燒杯內溶液濃度MN現象及結論①若漏斗內液面上升，則M>N；②若漏斗內液面不變，則M＝N；③若漏斗內液面下降，則M<N2.動物細胞和成熟植物細胞都相當于滲透系統[溫馨提醒](1)滲透平衡≠水分子不進出。滲透平衡時水分子進出速率相等，表現為液面不再變化。(2)半透膜≠選擇透過性膜。選擇透過性膜具有生物活性，即使是小分子，只要不是細胞選擇吸收的，也不能通過；選擇透過性膜可以看成是一類功能完善的半透膜。【題型示例1】某學生在顯微鏡下觀察到紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離或復原的過程，如圖為該學生畫的細胞圖像。下列敘述正確的是()A．圖中1、2、6組成了細胞的原生質層B．此狀態下，5處的濃度可能大于、小于或等于7處的濃度C．圖中結構1不具有伸縮性，結構2和4具有伸縮性D．水分子進出4的方式不是滲透作用解析：選B。原生質層包括細胞膜、液泡膜和細胞質，應該由2、4、5組成，A錯誤；由題圖可知，此狀態下的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞處于質壁分離或質壁分離復原狀態，因此細胞可能處于吸水、失水或動態平衡等狀態，無法確切判斷5處與7處的濃度大小，B正確；結構1是細胞壁，具有一定的伸縮性，C錯誤；4是液泡膜，是選擇透過性膜，水分子進出4的方式是滲透作用，D錯誤。考法02探究植物細胞的吸水或失水知識點：1．實驗原理2．實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉。3．實驗試劑：質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。4．實驗步驟兩組對照實驗：5．實驗結論(1)當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞失水，原生質層和細胞壁分離，發生質壁分離。(2)發生質壁分離的細胞，當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原。[易錯提醒](1)實驗成功的關鍵是實驗材料的選擇，必須選擇有大液泡并有顏色的成熟植物細胞，以便于在顯微鏡下觀察。(2)質壁分離后，在細胞壁和細胞膜之間充滿的是濃度降低的外界溶液，因為細胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質層滲透出來。(3)若用50%的蔗糖溶液做實驗，植物細胞能發生質壁分離但不能復原，是因為細胞過度失水而死亡。(4)若用一定濃度的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做實驗，會出現質壁分離自動復原現象，因為這些物質會轉移到細胞內而引起細胞液濃度升高。【題型示例2】下圖是植物細胞某種生理實驗過程的圖解，下列說法不正確的是()A．農作物施肥后出現“燒苗”現象與圖中甲過程相似B．2、3、4構成了該細胞的原生質層C．細胞在圖中乙變化過程中吸水能力逐漸降低D．外界的蔗糖分子可進入1和3解析：選D。據題圖可知，圖中甲表示質壁分離過程，圖中乙表示質壁分離的復原過程；1表示蔗糖溶液，2表示細胞膜，3表示細胞質，4表示液泡膜，5表示細胞液。農作物施肥后發現有“燒苗”現象，原因是植物根細胞在高濃度溶液中失水過多，與圖中甲過程相似，A正確；原生質層包括細胞膜、液泡膜和兩層膜之間的細胞質，即圖中2、3、4，B正確；該細胞的失水和吸水主要取決于液泡中的細胞液與外界溶液濃度差，圖中乙過程細胞一直在吸水，內外濃度差減小，吸水能力逐漸降低，C正確；由于細胞壁具有全透性，蔗糖分子可進入1，但是不能進入3，D錯誤。考法03自由擴散和協助擴散1．轉運蛋白的類型分類載體蛋白通道蛋白圖示特點①只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過；②載體蛋白轉運物質時，自身構象會發生變化①只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過；②分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合舉例協助葡萄糖進入紅細胞的載體蛋白水通道蛋白、鉀離子通道蛋白、鈣離子通道蛋白、鈉離子通道蛋白2.影響自由擴散和協助擴散的因素[易錯提醒]被動運輸≠滲透作用≠擴散被動運輸和滲透作用都是特殊的擴散，都需跨膜運輸，即運輸的物質需要穿越生物(半透)膜，而擴散則不一定需要穿過生物膜。【題型示例2】圖中①②③表示物質出入細胞的不同方式，下列說法不正確的是()A．①是自由擴散，影響其物質運輸速率的因素只有細胞內外的物質濃度B．②中載體蛋白與運輸的物質結合后，通過自身構象的改變來轉運物質C．②中的物質運輸速率與載體蛋白的數量有關，不需要消耗能量D．③中離子或分子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合解析：選A。①運輸方向是從高濃度一側運輸到低濃度一側，不需要載體和能量，表示自由擴散，影響其物質運輸速率的因素除細胞內外的物質濃度外，還有溫度，A錯誤；②是協助擴散，載體蛋白與物質結合后，通過改變自身構象來轉運物質，B正確；②是協助擴散，物質運輸速率與載體蛋白的數量有關，不需要消耗能量，C正確；③中離子或分子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合，D正確。005歸納總結1．滲透作用發生的兩個條件：一是具有半透膜，二是存在濃度差。2．原生質層包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。3．植物細胞發生質壁分離的原因：(1)外界溶液濃度大于細胞液濃度；(2)原生質層的伸縮性大于細胞壁。4．只有活的成熟植物細胞才可以發生質壁分離，動物細胞和根尖分生區細胞不發生質壁分離。5．成熟植物細胞在一定濃度的KNO3、尿素等溶液中，會發生先質壁分離后質壁分離自動復原的現象6．自由擴散既不需要轉運蛋白，也不需要能量，氣體及脂溶性物質以自由擴散的方式運輸。7．協助擴散需要轉運蛋白，但不需要能量，如紅細胞吸收葡萄糖。00601強化提升1．已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內注入適量的20%蔗糖溶液，排出魚鰾內的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是()解析：選B。魚鰾內蔗糖溶液濃度大于燒杯內蔗糖溶液濃度，故水分子由燒杯進入魚鰾的速度大于由魚鰾進入燒杯的速度，燒杯內蔗糖溶液濃度隨時間延長逐漸增大，直到穩定在某一濃度，故B符合題意。2．下列細胞用于質壁分離實驗時，能成功的是()A．人的口腔上皮細胞B．洋蔥根尖分生區細胞C．葉的下表皮細胞D．用開水煮過的紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞解析：選C。人的口腔上皮細胞屬于動物細胞，沒有細胞壁，不可能發生質壁分離；洋蔥根尖分生區細胞沒有大液泡，只有許多小液泡，不適合作為實驗材料；葉的下表皮細胞既有細胞壁又有大液泡，可以發生質壁分離，因此可作為質壁分離實驗的材料；開水煮過的紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞是死細胞，不會發生質壁分離。3．直接鑒定洋蔥鱗片葉表皮細胞顏色的種類(紅、黃或白)及相對深淺，采用顯微鏡觀察表皮細胞法，制作鱗片葉表皮的臨時裝片，并分別進行下列操作：組別選材操作方法①外表皮不用蔗糖溶液處理②外表皮在蓋玻片一側滴質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液，用濾紙在另一側吸取液體，重復2～3次③外表皮在蓋玻片一側滴質量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，用濾紙在另一側吸取液體，重復2～3次④內表皮在蓋玻片一側滴質量濃度為0.5g/mL的蔗糖溶液，用濾紙在另一側吸取液體，重復2～3次然后，及時用顯微鏡觀察四組裝片細胞的中央液泡顏色和深淺。下列對觀察效果優劣的敘述，錯誤的是()A．①優于④ B．②優于①C．②優于③ D．③優于④答案：C4．為探究植物A能否移植到甲地生長，某生物學研究性學習小組通過實驗測定了植物A細胞液的濃度，實驗結果如下表所示。為保證植物A移植后能正常生存，甲地土壤溶液的濃度應()濃度/(mol·L－1)0.150.200.250.30質壁分離狀態不分離剛分離顯著分離顯著分離A.≤0.15mol·L－1 B．≤0.20mol·L－1C．≥0.20mol·L－1 D．≥0.30mol·L－1解析：選A。當植物細胞細胞液濃度小于周圍土壤溶液濃度時，細胞會失水發生質壁分離，植物將不能正常生存。由題表中信息可知，該植物細胞液的濃度介于0.15mol·L－1和0.20mol·L－1之間。因此，為保證植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的濃度應小于或等于0.15mol·L－1。5.在觀察植物細胞的質壁分離和復原的過程中，某同學在視野中看到生活著的洋蔥表皮細胞正處于右圖所示的狀態。a、b表示該部位的溶液濃度，由此可推測()A．a＞b，細胞滲透吸水B．a＝b，滲透系統保持動態平衡C．a＜b，細胞滲透失水D．上述三種情況都有可能解析：選D。該細胞可能正處于質壁分離過程中(如C項)，也可能處于質壁分離后的動態平衡過程中(如B項)，也可能正處于發生質壁分離復原的過程中(如A項)。6．某同學將洋蔥表皮細胞置于某種溶液M中能發生質壁分離，但不能自動復原，然后將發生質壁分離的洋蔥表皮細胞置于清水中依然不能發生質壁分離復原。下列關于該實驗的敘述，錯誤的是()A．使用的洋蔥表皮細胞不是死細胞B．該溶液M的滲透壓比洋蔥表皮細胞的滲透壓高C．處理后的洋蔥表皮細胞已經死亡D．將溶液M稀釋，重復該實驗，洋蔥表皮細胞一定不能自動復原解析：選D。洋蔥表皮細胞在溶液M中能發生質壁分離，說明使用的洋蔥表皮細胞不是死細胞，該溶液M的滲透壓比洋蔥表皮細胞的滲透壓高，A、B項正確；由于處理后的洋蔥表皮細胞置于清水中不能發生質壁分離復原，說明處理后的洋蔥表皮細胞已經死亡，C項正確；若溶液M的溶質可以進入洋蔥表皮細胞，且稀釋后的溶液M滲透壓高于洋蔥表皮細胞的滲透壓(但不會使洋蔥表皮細胞失水過多死亡)，則洋蔥表皮細胞可以發生質壁分離自動復原，D項錯誤。7．某研究小組用5種植物材料進行質壁分離實驗。在相同的放大倍數下，記錄視野中的細胞數目，然后滴加蔗糖溶液，記錄從開始滴加蔗糖溶液到發生“初始質壁分離”的平均時間，繪制成下圖。下列說法正確的是()A．據圖分析可知，5種植物材料中，山茶細胞最小B．該實驗在觀察質壁分離現象時，還需要單獨設置對照實驗C．若在發生質壁分離后滴加清水，則5種材料復原時間都不同D．5種材料中，紅花檀木發生質壁分離的速度最快答案：D8．水通道蛋白對水有專一性，能使水分子順濃度梯度進出細胞。下列有關說法錯誤的是()A．水通道蛋白不能協助氨基酸進入細胞B．水分子通過水通道蛋白的過程不消耗能量C．一種物質可能有多種跨膜運輸方式D．加入蛋白質抑制劑會提高水通道蛋白跨膜運輸水分子的速率解析：選D。水通道蛋白具有專一性，不能協助氨基酸進入細胞，A正確；水分子通過水通道蛋白的過程是順濃度梯度進行的，不消耗能量，B正確；一種物質可能有多種跨膜運輸方式，如水可以通過自由擴散和協助擴散跨膜運輸，C正確；加入蛋白質抑制劑會降低水通道蛋白跨膜運輸水分子的速率，D錯誤。9．下列關于物質出入細胞方式的敘述，錯誤的是()A．CO2以自由擴散方式通過細胞膜B．O2和酒精以擴散的方式進入細胞C．膜蛋白不參與物質跨膜運輸的被動運輸過程D．物質通過磷脂雙分子層的擴散速率與其脂溶性有關解析：選C。CO2、O2和酒精都以自由擴散的方式出入細胞，A、B項正確。被動運輸中的協助擴散需要轉運蛋白的協助，轉運蛋白屬于膜蛋白，C項錯誤。物質通過磷脂雙分子層時，脂溶性的小分子物質通過的速率較快，D項正確。10．小蚌蘭葉片正面呈綠色，背面呈紫紅色，常用作盆栽觀賞。某興趣小組為探究氣孔開閉與細胞吸水失水的關系進行了如下實驗：①配制不同濃度的蔗糖溶液；②制作小蚌蘭葉片下表皮臨時裝片；③用顯微鏡觀察小蚌蘭葉片下表皮細胞質壁分離程度及氣孔張開程度；④將小蚌蘭葉片下表皮臨時裝片中的清水換成不同濃度的蔗糖溶液；⑤觀察并記錄實驗結果。結果如下表所示(“－”表示不能發生，“＋”表示能發生，“＋”越多表示程度越大)，分析回答下列問題：蔗糖濃度/(g·mL－1)0.200.250.300.350.400.450.500.55質壁分離程度－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋氣孔張開程度＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－(1)選用小蚌蘭葉片下表皮作實驗材料的優點是________________________，植物細胞原生質層的選擇透過性取決于__________(結構)和__________(結構)。(2)實驗步驟④的正確操作方法是從蓋玻片的一側________________，在另一側__________________，重復多次。(3)小蚌蘭葉片下表皮細胞的細胞液濃度與濃度在____________________________________之間的蔗糖溶液相當。(4)結果表明，細胞________導致氣孔關閉。這種現象在自然界中對植物體生存的意義是___________________________。(5)小蚌蘭葉片細胞發生質壁分離的過程中，外界蔗糖溶液的濃度__________(填“大于”“小于”或“等于”)細胞液的濃度，細胞質基質的濃度__________(填“大于”“小于”或“等于”)液泡中細胞液的濃度。答案：(1)其細胞的中央大液泡呈紫紅色，便于觀察細胞膜液泡膜(2)滴加蔗糖溶液用吸水紙引流(3)0.35～0.40g·mL－1(4)失水有利于減少水分的散失(5)大于大于11、水通道蛋白位于部分細胞的細胞膜上，能介導水分子跨膜運輸，提高水分子的運輸效率。如圖是豬的紅細胞在不同濃度的NaC1溶液中，紅細胞體積和初始體積之比的變化曲線（0點對應的濃度為紅細胞吸水漲破時的NaCl濃度）。請回答下列問題：（1）在低滲溶液中，紅細胞吸水漲破釋放內容物后，剩余的部分稱為“血影”，則“血影”的主要成分是________。根據圖示可知，豬的紅細胞在濃度為______mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形態。（2）分析題圖，將相同的豬的紅細胞甲、乙分別放置在A點和B點對應濃度的NaCl的溶液中，一段時間后，紅細胞乙的吸水能力____________填（“大于”“小于”或“等于”）紅細胞甲，原因是________。（3）將豬的紅細胞和肝細胞置于蒸餾水中，發現紅細胞吸水漲破所需的時間少于肝細胞，結合以上信息分析，其原因可能是_________________________。【答案】

蛋白質和磷脂

150

大于

紅細胞乙失水量多，細胞液滲透壓升高，細胞吸水能力增強

紅細胞的細胞膜上存在水通道蛋白，肝細胞細胞膜上無水通道蛋白【解析】【分析】獲得純凈的細胞膜要選擇哺乳動物的成熟紅細胞，因為該細胞除了細胞膜，無其他各種細胞器膜和核膜的干擾，能獲得較為純凈的細胞膜。細胞膜的主要成分是脂質（約占）50%和蛋白質（約占40%），此外還有少量的糖類（占2%～10%）。組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富，磷脂構成了細胞膜的基本骨架。蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，因此，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。【詳解】（1）“血影”是紅細胞的細胞膜結構，其主要成分是蛋白質和磷脂。曲線圖顯示：當NaC1溶液的濃度為150mmol·L-1時，紅細胞體積和初始體積之比為1.0，說明H2O分子進出細胞處于動態平衡，此時紅細胞能保持正常形態。（2）將相同的豬的紅細胞甲、乙分別放置在A點和B點對應濃度的NaCl濃液中，一段時間后，二者的紅細胞體積和初始體積之比均小于1，且乙的比值更小，說明紅細胞乙的失水量多于紅細胞甲的失水量，此時紅細胞乙的細胞液滲透壓高于紅細胞甲，所以紅細胞乙的吸水能力大于紅細胞甲的吸水能力。（3）將豬的紅細胞和肝細胞置于蒸餾水中，發現紅細胞吸水漲破所需的時間少于肝細胞，究其原因可能是紅細胞的細胞膜上存在水通道蛋白，肝細胞的細胞膜上無水通道蛋白。12、為獲得純凈的細胞膜，以研究其結構與功能，一般選取哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料。請分析回答下列有關問題：（1）選取哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料的原因是__________________________________________。（2）測得的幾種生物細胞膜中的化學成分及含量如下表所示，根據表中數據，分析各種生物細胞膜的化學組成的共同點是________________________，主要區別是________________________。不同種類細胞膜上蛋白質的含量不同可能與________________________有關。項目蛋白質（%）脂質（%）糖類（%）變形蟲細胞膜54424小鼠肝細胞膜44524人紅細胞膜49438（3）細胞膜的主要功能是①________________________________________________；②________________________________________________；③________________________________________________。【答案】

哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞壁，也沒有細胞核和各種細胞器

都主要由蛋白質和脂質構成

各化學成分含量不同

細胞膜的功能復雜程度不同

將細胞與外界環境分隔開

控制物質進出細胞

進行細胞間的信息交流【解析】【分析】1、制備細胞膜實驗：（1）實驗材料：哺乳動物成熟的紅細胞；（2）實驗原理：將紅細胞放入清水中，細胞吸水脹破；（3）實驗過程：選材（0.9%生理鹽水稀釋）→制備臨時裝片（用滴管吸一滴紅細胞稀釋液滴在載玻片上蓋上蓋玻片）→觀察→滴清水（在載玻片一側滴加蒸餾水，在另一側用吸水紙吸引）→觀察。2、細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，此外還有少量的糖類。組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富，磷脂構成了細胞膜的基本骨架。蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，因此，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。【詳解】（1）因為哺乳動物成熟的紅細胞無細胞壁，沒有細胞核和各種細胞器，只有一種膜結構——細胞膜，所以為獲得純凈的細胞膜往往選擇其作為實驗材料。（2）根據表格數據可知，各種生物細胞膜都主要由蛋白質和脂質組成，但各化學成分的含量不同；蛋白質是生命活動的主要承擔者，所以不同細胞膜上蛋白質的含量不同可能與細胞膜的功能復雜程度不同有關。（3）細胞展的主要功能是將細胞與外界環境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流13、圖是紫色洋蔥表皮細胞置于0.3g/mL蔗糖溶液中，在顯微鏡下看到的圖，據圖回答問題。（1）①是_____________，主要由_____________和__________組成。（2）⑥是_________________，含有________層磷脂分子。（3）此細胞所處的狀態是___________________，⑤中充滿著_______________________________________。（4）上述狀況的細胞與其正常情況比較，所發生的變化是：液泡的體積變________，液泡的顏色變________，細胞液濃度變_________，