高中生物高考高考生物（全国版）一轮复习课件：第9课-细胞的物质输入和输出

这是一份高中生物高考高考生物（全国版）一轮复习课件：第9课-细胞的物质输入和输出，共60页。PPT课件主要包含了物质出入细胞的方式，被动运输，包吞和包吐，方法便笺，BEH，小积累，自由扩散，协助扩散，主动运输，胞吞和胞吐等内容，欢迎下载使用。

____________
O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等
细胞内外浓度差、_______________________
人的红细胞吸收葡萄糖等
P点之后运输速率不变的原因主要是膜上载体蛋白数量有限
___________
小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
载体蛋白的种类和数量、能量（O2浓度、温度等）
P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白数量有限
细胞膜的流动性、温度和能量等
分泌蛋白的分泌，如胰岛素、消化酶等
第9课 第（1）题P46
离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，通过消耗ATP进行离子的跨膜运输，是主动运输的方式，故A项错误。
（1）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，离子通过离子泵 的跨膜运输属于协助扩散B.叶绿体吸收Mg2+和释放O2均不需要蛋白质参与C.物质通过脂质双分子层的扩散速率与其脂溶性有关D.大分子物质要通过载体蛋白的转运才能进入细胞，并且要消耗能量E.神经递质由突触前膜释放到内环境的过程需要载体蛋白的协助
Mg2+从细胞质基质进入叶绿体，是主动运输的方式，需要载体蛋白的参与，而叶绿体通过光合作用产生的O2释放出去是自由扩散的方式，不需要载体蛋白的参与，故B项错误。
脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质不容易通过细胞膜，故C项正确。大分子物质是通过胞吞的方式进入细胞的，该过程不需要载体蛋白的协助，但是需要消耗能量，故D项错误。
神经递质释放到内环境的过程是胞吐，不需要载体蛋白的协助，故E项错误。
根据分子大小与对载体、能量的需求判断物质出入细胞的方式
1.神经递质为小分子物质，但释放的方式是胞吐；
2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA（从细胞核进入细胞质参与转录过程）、蛋白质（如组成染色体的蛋白质）等
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输B.生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞E.抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用F.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPG.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜H.mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐
第9课 第（2）题P46
为了维持静息电位，Na+-K+泵将Na+泵到细胞膜外，该过程是逆浓度梯度的主动运输；形成动作电位时，Na+进入细胞内是顺浓度梯度，是通过Na+通道进入神经细胞内的，虽然用到了载体蛋白，但不是主动运输，是协助扩散，故A项错误。生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同，如葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而进入小肠上皮细胞的方式则是主动运输，故B项正确。
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )A.动作电位产生与膜电位恢复过程中，Na+流入和排出都是主动运输B.生理功能不同的人体细胞，吸收葡萄糖的方式可能不同
植物根细胞吸收矿质元素离子的方式主要是主动运输，不同于依靠渗透作用吸收水，故C项错误。超氧化物歧化酶是蛋白质，通过胞吞的方式进入细胞，故D项错误。抗体和胰岛素属于分泌蛋白，是大分子物质，通过胞吐的方式出细胞，神经递质虽然是小分子物质，但也以突触小泡的形式分泌到突触间隙，是通过胞吐的方式，故E项正确。
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )C.植物根细胞吸收矿质元素离子主要依靠渗透作用D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞E.抗体、神经递质和胰岛素的分泌过程属于胞吐作用
（2）（多选）下列关于物质出入细胞方式的叙述，正确的是( )F.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPG.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜H.mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐
乙醇是小分子物质，通过细胞膜的方式属于自由扩散，不需要消耗ATP，故F项错误。甘油不带电，是脂溶性物质，分子量相对较小，能以自由扩散的方式通过细胞膜，故G项错误。mRNA通过核孔从细胞核到细胞质中，不是通过胞吐的方式，故H项正确。
一些常见的物质进出细胞的方式
气体：如O2、CO2等
一些脂溶性物质：如甘油、脂肪酸等
一些小分子物质：如水、乙醇、苯、尿素等
神经细胞中的Na+内流、K+外流
一些小分子有机物：如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等
细胞需要的一些无机盐离子：如Na+ 、Mg2+、HCO3-等
同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同
胞吞：吞噬细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等
胞吐：分泌蛋白（如胰岛素、抗体）的分泌、神经递质的释放等
根据题意和图示分析可知，肾小管管腔中的氨基酸进入上皮细胞为逆浓度梯度的运输，属于主动运输（其动力来自于Na+协助扩散中的离子梯度）；管腔中的Na+进入上皮细胞是由高浓度向低浓度一侧扩散，
第9课 第（3）题P46
（3）如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图，下表选项中正确的是( )
并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散；上皮细胞中的氨基酸进入组织液是由高浓度向低浓度一侧扩散，并且需要载体蛋白的协助，属于被动运输中的协助扩散，故D项正确。
模式图中判断物质跨膜运输方式的方法
主动运输不一定都是逆浓度梯度，比如饭后小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输，但是细胞外的葡萄糖浓度可能高于细胞内
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )A.曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输B.曲线④中物质运输速率受到限制的原因是能量C.若发现某物质的运输速率和曲线②、④、⑥相似，则该物质的运输方式为主动运输D.与葡萄糖进入红细胞相符的曲线是②、④、⑤E.与水进出细胞相符的曲线是①、③、⑤F.能表示最大运输速率与载体蛋白无关的曲线是①、③、⑤
分析曲线可知，曲线①表示影响因素为物质浓度，运输方式为自由扩散；曲线②表示影响因素为物质浓度和载体蛋白，运输方式为协助扩散或主动运输；曲线③表示该物质运输不消耗能量，运输方式为自由扩散或协助扩散；
曲线④表示影响因素为能量和载体蛋白，运输方式为主动运输；曲线⑤表示载体蛋白不影响该物质运输，运输方式为自由扩散或胞吞、胞吐；曲线⑥说明该物质运输需要载体，方式可能为主动运输或协助扩散。
由以上分析可知，曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输，故A项正确，不符合题意。曲线④中的物质运输速率的限制因素应该是载体蛋白的种类和数量，故B项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )A.曲线②可能表示的物质运输方式是协助扩散或主动运输B.曲线④中物质运输速率受到限制的原因是能量
曲线②、④、⑥都能表示的运输方式为主动运输，故该物质的运输方式可能为主动运输，故C项正确，不符合题意。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，符合的曲线有②、③、⑥，故D项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )C.若发现某物质的运输速率和曲线②、④、⑥相似，则该物质的运输方式为主动运输D.与葡萄糖进入红细胞相符的曲线是②、④、⑤
水分子进出细胞的方式为自由扩散，符合的曲线有①、③、⑤，故E项正确，不符合题意。运输速率与载体蛋白无关的运输方式是自由扩散、胞吞或胞吐，符合的曲线有①、⑤，故F项错误，符合题意。
（4）（多选）如图是不同物质出入细胞方式中运输速率与影响因素间的关系曲线图，下列叙述错误的是( )E.与水进出细胞相符的曲线是①、③、⑤F.能表示最大运输速率与载体蛋白无关的曲线是①、③、⑤
影响物质出入细胞的因素的曲线
载体蛋白的种类、数量，细胞呼吸的速率（能量）等
温度、pH、物质浓度等
运输速率与物质浓度呈正相关，不受其他因素影响，为自由扩散
运输速率受物质浓度和载体蛋白的影响，为协助扩散或主动运输
（P点之后运输速率不变的主要原因是膜上载体蛋白数量有限）
物质浓度（在一定范围内）
根据P点后由低浓度到高浓度运输，说明该物质进入细胞的方式是主动运输
（P点后低浓度→高浓度）
运输速率不受O2浓度的影响，为自由扩散或协助扩散
运输速率受O2浓度和载体蛋白的影响，为主动运输
（P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白数量有限）
Q点由无氧呼吸提供能量
（5）为探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图所示的实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验初，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min时移动速率逐渐加快，请回答下列问题：
①锥形瓶内加入KOH溶液，可吸收容器中的CO2，小肠上皮细胞利用葡萄糖溶液进行呼吸作用，吸收O2，释放CO2，CO2被KOH溶液吸收，所以锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内O2含量的变化。
①图示锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内_________含量的变化。
②为验证5 min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对照实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：实验开始5min时，液滴移动情况是：实验甲突然加快，实验乙_________；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲 ___________ ；实验乙_________ 。
②5 min时，实验甲和实验乙的变量为是否存在呼吸作用，实验甲有呼吸作用，实验乙没有呼吸作用，故液滴移动情况是：实验甲左移，实验乙不移动；葡萄糖溶液浓度变化情况是：实验甲下降，实验乙不变。
③若用相等质量的人成熟红细胞替代小肠上皮细胞，红色液滴移动情况是___________。
解析：③人成熟红细胞因没有线粒体，不能进行有氧呼吸，故红色液滴不移动。
探究物质跨膜运输的实验设计
探究是主动运输还是被动运输
对某离子的吸收减弱或停止
探究是自由扩散还是协助扩散
蛋白质抑制剂（或蛋白酶）
第9课 细胞的物质输入和输出
普查讲9 Ⅱ 通过模拟实验探究膜的透性
通过模拟实验探究膜的透性
指水分子（或其他溶剂分子）通过_________，从相对含量高的地方向相对含量低的地方的扩散
一是具有__________，二是半透膜两侧的溶液具有_________
漏斗内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数___________由蔗糖溶液中进入清水中的水分子数
漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高，此时水分子的进出到达____________
指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜
指水分子能自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜
透过的依据是分子或离子的大小，不具有选择性
膜上的蛋白质决定了一些分子可以通过，另一些分子不能通过，具有选择透过性
玻璃纸、动物膀胱、鱼鳔、花生种皮等
细胞膜、液泡膜和由其构成的原生质层等
①___________相当于半透性膜
②_________________具有浓度差
①___________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀
当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩
当外界溶液浓度_____细胞质浓度，细胞维持正常形态
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破
当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态
动植物细胞的吸水和失水
（6）如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有等浓度的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以相同半透膜（只允许水分子通过），置于同一水槽的清水中。三个装置中半透膜的面积和所盛溶液的体积如表1。图2中的曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是（ ）
A.1-丙、2-甲、3-乙B.1-乙、2-甲、3-丙C.1-甲、2-乙、3-丙D.1-丙、2-乙、3-甲
由于水分子可以透过半透膜，蔗糖分子不能透过，甲、乙两装置的蔗糖溶液体积相同，但甲装置半透膜的面积是乙装置的2倍，故相对乙装置而言，甲装置在单位时间内，水分子由水槽透过半透膜进入漏斗内的数量较多，导致液面上升速度较快，但甲、乙两装置漏斗内蔗糖溶液的体积及初始液面高度相同，最终漏斗颈内液面高度持平；
A.1-丙、2-甲、3-乙 B.1-乙、2-甲、3-丙C.1-甲、2-乙、3-丙 D.1-丙、2-乙、3-甲
甲、丙两装置半透膜面积相同，但丙装置漏斗内蔗糖溶液的体积是甲装置的2倍，故丙装置的吸水体积更大，最终漏斗颈内液面高度更高，故A项正确。
渗透压指单位体积溶液中的溶质分子数
溶液的物质的量浓度（即摩尔浓度），而不是质量浓度
溶液浓度越高，渗透压越大
溶液浓度越低，渗透压越小
例：5%葡萄糖溶液和5%蔗糖溶液的质量浓度相同，但蔗糖的相对分子质量大，故5%蔗糖溶液物质的量浓度小，故水由5%蔗糖溶液向5%葡萄糖溶液移动
在渗透装置中水分子的移动并不是单向的，半透膜两侧都有水分子的移动
达到渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子的移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等
水分子透过半透膜进入漏斗速率越快
最终液面上升的高度越高
溶质不能通过半透膜的渗透装置分析
若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，水分子移动：单位时间内由S2 → S1的水分子数多于S1 → S2的
若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，水分子移动：单位时间内由S1 → S2的水分子数多于S2 →S1的
外观表现： S1液面上升，一段时间后达到渗透平衡
外观表现： S1液面下降，一段时间后达到渗透平衡
当水分子的移动达到平衡后，半透膜两侧的溶液只要存在液面差，如Δh，则膜两侧的两种溶液就具有浓度差，且液面高的溶液浓度大于液面低的溶液浓度，如图所示S1的溶液浓度大于S2
（7）如图为渗透作用实验装置。其中半透膜只允许水分子和单糖分子通过，向a侧加入质量分数为5%的蔗糖溶液，向b侧加入质量分数为5%的葡萄糖溶液，初始状态如图所示，则刚开始的短时间内和最终的液面高低分别为（ ）A.a高于b，a高于bB.a高于b，a低于bC.a低于b，a高于bD.a低于b，a低于b
开始时两侧液面一样高，由于葡萄糖的相对分子质量小，因此质量分数为5%的蔗糖溶液和葡萄糖溶液相比较，单位体积的蔗糖溶液中水分子数多于葡萄糖溶液中水分子数，且水分子比葡萄糖分子更容易透过半透膜。
因此开始时a侧→b侧的水分子数多于b侧→a侧的水分子数，b侧液面升高。但随后葡萄糖分子通过半透膜进入a侧，a侧溶液浓度大于b侧，a侧液面又升高，故C项正确。
溶质能通过半透膜的渗透装置分析
1.S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜， S1溶液浓度大于S2溶液浓度
由于半透膜两侧存在浓度差，由S2 → S1的水分子数多于S1 → S2的，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2
半透膜两侧的浓度差逐渐减小， S1 和S2的溶液浓度相等
S1 溶液液面先上升后下降，最终S1 和S2溶液液面持平
2.S1和S2是两种不同的溶质，且只有水和S1能透过半透膜
若S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面先升高，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2 ， S2液面逐渐升高，最终高于S1
若S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面始终低于S2液面
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是（ ）A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降B.在玻璃槽中能测到蔗糖和蔗糖酶 C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中能测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是（ ）A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降B.在玻璃槽中能测到蔗糖和蔗糖酶
根据题意和图示分析可知，由于最初长颈漏斗中只有蔗糖溶液，蔗糖无法透过半透膜，半透膜内侧的浓度高，因此水分子主要向长颈漏斗中渗透，液面上升；加入蔗糖酶后，蔗糖会被水解形成两分子单糖，
导致半透膜内侧溶液浓度升高，半透膜两侧的浓度差继续加大，液面继续上升；随着葡萄糖和果糖透过半透膜，渗透压减小，所以液面还会下降，故A项正确。
由于半透膜只允许单糖分子通过，蔗糖为二糖，蔗糖酶为蛋白质，因此蔗糖和蔗糖酶不会进入到玻璃槽中，故B项错误。
根据分析可知，漏斗中液面开始时先上升，加酶后，上升后又下降，故C项错误。由于半透膜只允许单糖分子通过，蔗糖酶为蛋白质，不能通过，所以在玻璃槽中只能测到葡萄糖、果糖，不能测到蔗糖酶，故D项错误。
（8）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是（ ）C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升D.在玻璃槽中能测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
图1为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水分子通过
往稳定后的图1中U形管左侧加入少量蔗糖酶：未加酶时：由于10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%的蔗糖溶液→10%的葡萄糖溶液较多，右侧液面升高加蔗糖酶后：蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终大于右侧
若把稳定后的图1中U形管右侧液面高出的部分吸走，则右侧液面继续升高并达到新的平衡，但抽取次数与液面高低之间呈负相关
若把图1所示装置放在失重环境中，则右侧液面会升高，但是稳定时两侧物质的量浓度相等，因为没有重力的作用。如果此时把右侧高出的液面吸走，则右侧液面不再升高
如果把图1装置改为图2装置，容器是密闭的，中间是可以移动的半透膜，则分析方法与图1类似，水分子向右移动的多，则半透膜向左移动
（9）在如图所示的装置中，A、B、C中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示。在达到平衡后，A、B、C中蔗糖溶液的浓度大小关系为（ ） A.A=B=C B.A＞B＞C C.A＞C＞B D.无法确定
解析：装置A端内液面升高，渗透平衡时h1产生的压力与A、B两端因溶液浓度差产生的压力的大小相等，渗透平衡时，两种溶液的浓度是A浓度＞B浓度。同样道理C浓度＞B浓度；又因为h1＞h2可推断出A浓度＞C浓度，故C项正确。
若漏斗内液面上升，则M>N；
若漏斗内液面不变，则M=N；
若漏斗内液面下降，则M（10）某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透装置。他采用如图1所示的装置对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线（如图2）。据图分析，该同学应选择的膜材料是（ ）A.甲B.乙C.丙D.丁
图1是渗透作用装置，漏斗内装的是糖溶液，烧杯中是清水，则渗透装置内液面逐渐升高，图2中只有甲材料膜使得漏斗内液面上升，故A项正确。采用乙材料膜，漏斗内液面没有变化，说明膜材料是全透性或不透的，故B项错误。
采用丙材料膜，漏斗内液面先升高后降低，说明糖可透过膜材料，丙材料充当半透膜不佳，故C项错误。采用丁材料膜，水分反而从浓度高的漏斗中渗出，一般不存在，故D项错误。
验证渗透作用发生条件的方法
（11）如图是选用蔗糖溶液作为实验材料，用U型管所做的渗透实验。请回答下列问题：该图实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。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：
①一段时间后，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：___________________________，_______________________________。②一段时间后，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,说明_____________________________,为使两侧液面等高，应进行的操作是 ____________________________。
①一段时间后，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：___________________________，_______________________________。
该图实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜。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：
①一段时间后，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，说明滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度（浓度指的是物质的量浓度）升高，蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜。
滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度
蔗糖的水解产物不能通过半透膜
②一段时间后，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,说明_____________________________,为使两侧液面等高，应进行的操作是 ____________________________。
②一段时间后，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，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。
蔗糖的水解产物可以通过半透膜
在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液
（12）将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少）。下列叙述正确的是（ ）A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂
（12）将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少）。下列叙述正确的是（ ）A.一段时间后，甲细胞会发生质壁分离B.能发生渗透作用的是甲细胞和丙细胞
动物细胞没有细胞壁，不会发生质壁分离，故A项错误。发生渗透作用的条件之一要有浓度差，所以甲细胞和丙细胞能发生渗透作用，故B项正确。
光学显微镜下观察不到乙细胞有水分子的进出，故C项错误。甲、乙和丙细胞来自同一只家兔，细胞液浓度几乎相同，同时分别置于蒸馏水中，应该同时破裂，故D项错误。
（12）将家兔红细胞置于不同浓度的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下（箭头方向表示水分子的进出，箭头粗细表示水分子进出的多少）。下列叙述正确的是（ ）C.光学显微镜下可观察到乙细胞有水分子的进出D.若将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，甲细胞先破裂
（13）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，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（ ）A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
分析曲线图可知，0～1 h内，原生质体的相对体积不断缩小，说明此时期细胞失水而发生质壁分离，从1.5 h开始原生质体的相对体积不断增大，说明在该过程中，物质A已经进入细胞了，故A项错误。
（13）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，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（ ）A.0~4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等
0～1 h内，原生质体的相对体积不断缩小，由于原生质体的伸缩性要远大于细胞壁，因此该时间段内细胞体积与原生质体体积的变化量不相等，故B项错误。
2～4 h内，原生质体的相对体积不断增大，这说明此时期细胞吸水发生质壁分离的自动复原，由此可推知该时间段内物质A溶液的浓度小于细胞液的总浓度，故C项正确。
（13）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，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（ ）C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压
0～1 h内发生质壁分离，细胞液中的水分子透过原生质层进入外界溶液中，故液泡中液体的浓度小于细胞质基质的总浓度，故D项错误。
细胞失水、吸水的判断方法
通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小判断
根据重量或长度变化来判定
若细胞重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水
普查讲9 Ⅲ 观察植物细胞的质壁分离和复原
观察植物细胞的质壁分离和复原
①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层_________
②原生质层比细胞壁的伸缩性_____
细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水
细胞液（具有一定的浓度）
洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡液泡中有紫色色素，便于观察
要选择对细胞无毒害作用，浓度适中的外界溶液，浓度过高会导致细胞失水过多而死亡
并不是只有清水可以使质壁分离复原，所有比细胞液浓度低的溶液都可以
盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片
撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中
有紫色中央大液泡原生质层紧贴细胞壁
在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引
在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生________________
当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生________________
（14）（多选）下列有关质壁分离及复原实验的叙述，不正确的是（ ）A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察B.观察植物细胞质壁分离及复原实验时，必须始终保持细胞的活体 状态C.人体成熟的红细胞放在高渗NaCl溶液中会发生质壁分离D.与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于质壁分离现象的观察E.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同F.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离G.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
（14）（多选）下列有关质壁分离及复原实验的叙述，不正确的是（ ）A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察B.观察植物细胞质壁分离及复原实验时，必须始终保持细胞的活体 状态C.人体成熟的红细胞放在高渗NaCl溶液中会发生质壁分离
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中有大液泡，内含紫色色素，有利于实验现象的观察，故A项正确，不符合题意。只有活细胞才能发生质壁分离及复原现象，故观察植物细胞质壁分离及复原实验时，必须始终保持细胞的活体状态，故B项正确，不符合题意。人体成熟红细胞无细胞壁，置于高渗NaCl溶液中会失水皱缩，不会发生质壁分离，故C项错误，符合题意。
（14）（多选）下列有关质壁分离及复原实验的叙述，不正确的是（ ）D.与白色花瓣相比，采用红色花瓣更有利于质壁分离现象的观察E.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同F.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离G.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
做植物细胞质壁分离实验时要选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察,故D项正确，不符合题意。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同，用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同，故E项正确，不符合题意。
紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞也是成熟的植物细胞，因此也能观察到质壁分离，只是需要将视野调暗，故F项错误，符合题意。黑藻叶片的液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，故G项错误，符合题意。
渗透作用原理在生活中的应用
1.输液时要用质量分数为0.9%的生理盐水，是因为人体血浆的渗透压和0.9%的生理盐水浓度相同，能维持细胞的正常形态。 2.高浓度的食盐水可杀菌防腐，是因为高浓度的食盐水可使引起食品腐败变质的微生物过度失水而死亡。 3.在盐碱地栽培的农作物会因外界溶液浓度高，使作物缺水，影响作物的生长发育。
细胞质壁分离及复原实验材料的选择
活的、有大液泡（含有色素）的成熟植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有大液泡，内含紫色色素，能方便地观察到质壁分离及复原实验现象
①紫色洋葱鳞片叶内表皮
黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象
放入高浓度溶液中发生质壁分离
看到一团绿色的结构（含叶绿体）向内收缩，能观察到液泡体积的变化，但不能观察到液泡颜色的变化
动物细胞没有细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象，故不能作为质壁分离及复原的实验材料
未成熟的植物，如根尖分生区细胞没有大液泡，故不能作为质壁分离及复原的实验材料
（15）在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是（ ）
A.第一次观察时容易看到紫色大液 泡和较大的无色细胞质基质区域B.第二次观察时可以发现细胞质壁 分离首先发生在细胞的角隅处C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴 加的多余液体，以免污染镜头D.为了节约实验时间，通常可以省 略第一步显微观察步骤
A.第一次观察时容易看到紫色大液泡 和较大的无色细胞质基质区域B.第二次观察时可以发现细胞质壁分 离首先发生在细胞的角隅处C.吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加 的多余液体，以免污染镜头D.为了节约实验时间，通常可以省略 第一步显微观察步骤
分析题图可知，第一次是观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次是观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次是观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。第一次观察时由于未滴入蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，只能看到紫色大液泡，不能看到较大的无色细胞质基质区域，故A项错误。
第二次观察时滴入少量蔗糖溶液，细胞开始发生质壁分离，可以观察到细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，故B项正确。吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使洋葱鳞片叶细胞完全浸润在液体中，故C项错误。不可以省略第一次显微观察步骤，这一步的观察现象要作为质壁分离状态的对照，故D项错误。
植物细胞的质壁分离与复原实验
（16）（多选）如图为将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于无色的30%的蔗糖溶液中，一段时间后的细胞示意图，下列叙述正确的是（ ）A.图中①处为蔗糖溶液，因为细胞壁是全透性的B.图中②处为细胞液，在发生质壁分离时颜色逐 渐变浅C.图示状态下细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度D.该细胞处于30%的蔗糖溶液中时，细胞吸水能力一直在增强E.若将该细胞浸润在清水中，则②中的水分子不会扩散到细胞外F.若将原细胞置于一定浓度的KNO3溶液中未观察到质壁分离现象，原因 可能是细胞发生质壁分离自动复原
（16）（多选）如图为将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于无色的30%的蔗糖溶液中，一段时间后的细胞示意图，下列叙述正确的是（ ）A.图中①处为蔗糖溶液，因为细胞壁是全透性的B.图中②处为细胞液，在发生质壁分离时颜色逐 渐变浅C.图示状态下细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
①处是细胞壁和原生质层之间的空隙，由于细胞壁具有全透性，因此该处的液体是蔗糖溶液，故A项正确。图中②处是细胞液，在发生质壁分离时，细胞液的浓度逐渐增大，颜色加深，故B项错误。图示细胞的状态有两种，可能为平衡状态，即细胞液浓度等于外界溶液浓度，也可能为非平衡状态，即细胞液浓度等于外界溶液浓度，故C项错误。
（16）（多选）如图为将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于无色的30%的蔗糖溶液中，一段时间后的细胞示意图，下列叙述正确的是（ ）D.该细胞处于30%的蔗糖溶液中时，细胞吸水能力 一直在增强E.若将该细胞浸润在清水中，则②中的水分子不会 扩散到细胞外F.若将原细胞置于一定浓度的KNO3溶液中未观察到质壁分离现象， 原因可能是细胞发生质壁分离自动复原
该细胞处于30%的蔗糖溶液中时，细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，吸水能力逐渐增强，最后趋近稳定，故D项错误。发生质壁分离后，正在复原的植物细胞也有水分子扩散到细胞外，只不过单位时间内扩散进入细胞的水分子数量多于扩散出细胞的水分子数量，总体表现为细胞吸水，故E项错误。
细胞在一定浓度的KNO3溶液中先发生质壁分离，由于细胞能主动吸收K+和NO3-，导致细胞液浓度上升，发生渗透吸水，即发生质壁分离自动复原，故F项正确。
1.质壁分离与复原过程中水分是双向移动的，总结果是单向的。 2.质壁分离过程中，质壁分离程度越大，植物细胞的吸水能力越强。 3.质壁分离时，在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低了的外界溶液，因细胞壁是全透性的。
细胞是否发生质壁分离及复原的判断
从细胞类型或状态角度分析
死细胞、动物细胞、原核细胞及未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）不发生质壁分离和复原现象
具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象
在一定浓度（溶质不能透过膜）的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生质壁分离自动复原现象
在一定浓度（溶质可透过膜）的溶液（如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等）中可发生质壁分离，并能自动复原，因为K+、NO3-、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原
在过高浓度溶液中可发生质壁分离现象，因过度失水而不会发生质壁分离现象
盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液
（17）引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度称为细胞的等渗浓度。为了测定洋葱鳞片叶表皮细胞的等渗浓度，有人把剪成小块的等量的洋葱鳞片叶表皮分别依次放入下面各组溶液中，并记录实验结果如表所示。请回答：
①该洋葱鳞片叶表皮细胞的等渗浓度范围为________________。②如果再给你四组实验材料，请设计出能够更精确地测定出细胞等渗浓度的方法：____________________________________________________________。
①该洋葱鳞片叶表皮细胞的等渗浓度范围为________________。
解析：①根据题意可知，引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度称之为细胞的等渗浓度，结合表格，在蔗糖浓度为0.5 ml/L时，发生初始质壁分离的细胞占观察细胞数目的百分比为40%，在蔗糖浓度为0.6 ml/L时，发生初始质壁分离的细胞占观察细胞数目的百分比为80%，说明该洋葱表皮细胞的等渗浓度为0.5 ml/L～0.6 ml/L之间。
0.5 ml/L～0.6 ml/L
②如果再给你四组实验材料，请设计出能够更精确地测定出细胞等渗浓度的方法：____________________________________________________________。
解析：②由于已经确定该洋葱表皮细胞的等渗浓度为0.5 ml/L～0.6 ml/L之间，因此将四个培养皿编号1、2、3、4，在四个培养皿中分别加入0.52 ml/L、0.54 ml/L、0.56 ml/L、0.58 ml/L的蔗糖溶液，再将等量的洋葱表皮细胞放入以上各组溶液中，观察细胞质壁分离情况。
在0.5 ml/L～0.6 ml/L浓度范围内缩小浓度梯度，增加实验组再观察细胞的质壁分离情况
质壁分离和复原实验的拓展应用
判断成熟植物细胞的死活
比较不同植物细胞的细胞液浓度
比较未知浓度溶液的浓度大小