【暑假初升高】人教版生物初三（升高一）暑假预习-（必修1）第10讲 被动运输 讲学案

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第10讲 被动运输
【学习目标】
1.通过对问题探讨的分析，理解渗透作用的条件及原理。
2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验操作，分析植物细胞的吸水和失水，理解细胞吸水和失水的过程及应用。
3.比较自由扩散和协助扩散的异同点，建构被动运输的概念。

【基础知识】
一、水进出细胞的原理
1.动物细胞吸水、失水与外界溶液溶液浓度的关系
细胞外溶液浓度与细胞质溶液浓度的大小关系
细胞形态变化
水分进出细胞状况
细胞外溶液浓度大于细胞质溶液浓度
皱缩
细胞失水多于细胞吸水
细胞外溶液浓度等于细胞质溶液浓度
不变
细胞失水等于细胞吸水
细胞外溶液浓度小于细胞质溶液浓度
膨胀
细胞失水少于细胞吸水
2.渗透作用
（1）概念：水分子（或其他溶剂分子）从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜扩散的过程。
（2）渗透作用装置与渗透作用现象

（3）渗透作用产生的条件：具有半透膜 ;半透膜两侧存在浓度差。
（4）渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之, 溶液渗透压越低。
（5）“问题探讨”所展示的漏斗管内的液面之所以会上升，是水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。渗透的方向是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
归纳总结
水分子都是从相对含量多的到相对含量少的方向净扩散；水分子都是从渗透压低的地方净流向渗透压高的地方。
液面上升的原因：单位时间内通过半透膜进入漏斗内的水分子数大于通过半透膜进入烧杯内的水分子数。
达到平衡时，通过半透膜进出的水分子数是相等的，液面高度不变。（液面上升到一定高度就会产生一个静水压，当这个压力和漏斗内的渗透压对水分子的作用效果相等时，即通过半透膜进出的水分子数是相等的，液面高度不变。 ）
蔗糖分子不能透过半透膜，达到平衡时，漏斗内的渗透压还是大于烧杯内的渗透压 。
【易错警示】
①半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。
②当液面高度不再变化时，半透膜两侧仍有水分子进出，且进出速率相同。而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。
③若溶质分子能通过半透膜，则先是浓度高的一侧液面升高，随后另一侧液面上升，最后达到渗透平衡。
④水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。
二、探究植物细胞的吸水和失水
1.实验假设：原生质层相当于一层半透膜。
2.预期结果：由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能透过。因此，在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，发生质壁分离；加入清水后，当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就会透过原生质层进入细胞液，发生质壁分离的复原。
3.探究植物细胞的吸水和失水
（1）成熟植物细胞内的液体环境是指液泡里面的细胞液，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，相当于半透膜。细胞液、原生质层和外界溶液共同构成一个渗透系统。当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会吸水；当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会失水。
（2）观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原的实验步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片→用低倍镜观察洋葱鳞片叶中央液泡大小，原生质层位置→从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片另一侧用吸水纸引流，重复几次→用低倍显微镜观察中央液泡大小和原生质层位置的变化→在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，重复几次→用低倍显微镜观察中央液泡大小和原生质层位置的变化。
（3）植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞通过渗透作用吸水和失水。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，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伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，原生质层就会慢慢恢复成原来的状态，逐渐发生质壁分离的复原。如下图所示：
归纳总结
成熟的植物细胞由于中央大液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层（原生质层≠原生质体）。水进出细胞，主要是指水通过原生质层进出液泡。
【拓展应用】
①判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞。
②测定细胞液浓度范围。
③比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度。
④鉴别不同种类的溶液。

1.生命系统的结构层次
结构
层次
概念
举例
冷箭竹
大熊猫
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位
表皮细胞、叶肉细胞
上皮细胞、肌肉细胞
组织
由细胞分化产生的形态、结构与功能相同的细胞群，与细胞间质联合在一起构成
保护组织、营养组织、分生组织、输导组织
上皮组织、肌肉组织、结缔组织、神经组织
器官
几种不同的组织相互结合形成的能完成某种特定功能的结构
根、茎、叶、花、果实、种子
心脏、血管、脑、肝脏、肾脏、皮肤
系统
能共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起构成系统
无系统层次
呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等
个体
由若干器官或系统协同完成复杂生命活动的单个生物，单细胞生物一个细胞构成一个个体
冷箭竹
大熊猫
种群
一定时间内聚集在一定区域中的同种生物个体的总和
四川王朗自然保护区的所有冷箭竹
四川王朗自然保护区的所有大熊猫
群落
一定时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合
四川王朗自然保护区的所有生物
生态系统
由群落与周围无机环境相互作用构成
四川王朗自然保护区
生物圈
地球上所有的生物与其环境所构成的统一整体
地球上所有生态系统相互关联构成的生态系统
2.生命活动离不开细胞
事实一：病毒没有细胞结构，但必须依赖活细胞才能进行生命活动，如病毒的增殖是在细胞中进行的。
事实二：单细胞生物能够独立完成生命活动。
事实三：多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
【归纳提升】
①各种生理活动的基础是细胞代谢；
②生长发育的基础是细胞增殖、分化；
③遗传与变异的基础是细胞内基因的传递和变化。
3.系统和生命系统
①系统是指彼此间相互联系、相互作用的组分有规律地结合而形成的整体。
②一种物质、一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
③生命系统的各个层次各自具有特定的组成、结构和功能，但又层层相依、相互联系；各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的。
④细胞是地球上最基本的生命系统，生物圈是地球上最大的生命系统。
⑤并不是所有生物都具有生命系统的每个层次，如单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次，植物没有系统这一个层次。
⑥病毒不能脱离细胞独立完成生命活动不属于生命系统的层次。
三、被动运输
1.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。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2.自由扩散和协助扩散比较

自由扩散
协助扩散
物质运输方向
顺浓度梯度
顺浓度梯度
是否消耗能量
不消耗
不消耗
转运蛋白的种类
无
载体蛋白和通道蛋白
影响运输速率的因素
膜内外物质浓度梯度
膜内外物质浓度梯度和膜上转运蛋白的数量
举例
氧气、二氧化碳、水，甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子
离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等
【易错提醒】
①哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖时需要转运蛋白协助，可以逆浓度梯度进行（ × ）
提示：哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，顺浓度梯度。
②甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜（ × ）
提示：甘油是脂溶性的小分子，进入细胞的方式是自由扩散。
③自由扩散和协助扩散都不需要转运蛋白和能量（ × ）
提示：协助扩散需要转运蛋白。
④协助扩散的速率与膜两侧的浓度差成正比（ × ）
提示：协助扩散的速率还受转运蛋白质数量的限制。

【考点剖析】
考点一：渗透作用和渗透装置
例1．下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，而蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是(　　)

A.渗透平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液的浓度
B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m变小
C.当漏斗内外的高度差达到平衡时，没有水分子进出半透膜
D.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小
【答案】D
【解析】渗透平衡时S1液面比S2液面高，S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度，A错误；向漏斗中加入蔗糖分子，漏斗中蔗糖溶液浓度增大，通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加，m增大，B错误；漏斗内外的高度差达到平衡，说明进出半透膜的水分子达到动态平衡，C错误；吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，由于存在浓度差，水分子还会进入漏斗，水分将漏斗中的溶液稀释，渗透压下降，再次平衡时m将变小，D正确。
渗透装置变式分析：
（1）半透膜只允许水分子通过
①当半透膜两侧溶液的物质的量的浓度相等时，达到渗透平衡。如
两侧液面高度不变
②当半透膜两侧溶液的物质的量的浓度不相等时，水分从水浓度高的一侧向浓度低的一侧渗透，直到达到平衡。如图

10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高。
考点二：探究植物细胞的吸水和失水
例2．在“探究植物细胞的吸水和失水”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和两次处理，下列叙述正确的是(　　)
A．第一次观察为低倍镜观察，后两次为高倍镜观察
B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液
【答案】 D
【解析】　三次观察均为低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，第二次滴加的液体为清水，B错误；若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，因内表皮细胞也是成熟的植物细胞，所以也会发生质壁分离，C错误；原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，据此可推知紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的结构有细胞壁、细胞核和细胞液，D正确。
【拓展提升】
1.操作步骤分析：
①选择紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料的原因是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大型紫色液泡，便于观察中央液泡的大小变化和原生质层的位置变化。
②本实验遵循对照原则，所进行的对照是自身对照。第一次对照是新制洋葱鳞片叶上皮细胞和浸润在质量浓度0.3g/mL蔗糖溶液中洋葱鳞片叶上皮细胞的对照；第二次对照是浸润在质量浓度0.3g/mL蔗糖溶液中洋葱鳞片叶上皮细胞和浸润在清水中洋葱鳞片叶上皮细胞的对照；两次对照的自变量都是浸润洋葱鳞片叶上皮细胞溶液浓度。
③此实验选择的换浸润洋葱表皮细胞液体环境的方法是引流法。
④此实验没有使用高倍镜观察，是教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验。
2.质壁分离后自动复原和不能自动复原的问题
①如果溶液的溶质不能进入细胞，在高浓度溶液中成熟植物只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象。只有把分离的细胞转移到清水或低浓度溶液才能复原，如果因细胞失水过度而死亡，即使把分离的细胞转移到清水或低浓度溶液也不能复原。
②如果溶液的溶质能进入细胞，在一定浓度的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，原因是K＋、NO、尿素、乙二醇等可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，导致细胞进行渗透吸水而发生自动复原。如：将成熟植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内部分)的体积随时间变化如图。

A曲线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限膨胀。
B曲线表示细胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；细胞在KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可发生质壁分离后自动复原现象。
C曲线表示细胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。
考点三：被动运输
例3．如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的两种物质运输方式，其中通道介导的运输速率比载体介导的快一千倍。下列叙述错误的是（ ）

A．细胞膜上的大多数蛋白质具有一定的流动性
B．这两种蛋白对运输的物质可能均具有专一性
C．通道介导的运输速率较快可能是因为其消耗的能量较多
D．载体介导的运输速率会受到载体蛋白数量的限制
【答案】C
【解析】根据细胞膜的流动镶嵌结构模型可知，细胞膜上的大多数蛋白质具有一定的流动性，载体蛋白和通道蛋白也不例外，A正确；载体蛋白和通道蛋白均具有专一性，B正确；通道介导的运输速率较快与其结构特点有关，但通道蛋白转运物质都是顺浓度梯度进行的，不消耗能量，C错误；载体介导和通道蛋白转运的物质运输速率都受到载体蛋白数量的限制，D正确。
归纳提升
1. 被动运输的类型
方式
自由扩散（也叫简单扩散）
协助扩散（也叫易化扩散）
图示


特点
物质通过简单的扩散作用进出细胞
借助膜上的转运蛋白（分为载体蛋白和通道蛋白）进出细胞的扩散
实例
O2、CO2、甘油、乙醇、苯等
葡萄糖进入红细胞、水分子借助水通道蛋白进出细胞
2. 被动运输的影响因素
（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。

【真题演练】
1．（2022·湖南·高考真题）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
1.【答案】A
【解析】分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
【总结】假单孢菌属于真菌，真菌具有细胞壁和液泡，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，原生质体中的水分就透过细胞膜进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过细胞膜进入到原生质体中，原生质体逐渐变大，导致原生质体表面积增加。
2．（2022·浙江·高考真题）“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是（       ）

A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的
B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低
C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破
D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
2.【答案】A
【解析】能发生质壁分离细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误； 由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误； 根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。
【技巧】分析题图：甲到乙的过程中，细胞发生质壁分离，乙到丙的过程细胞发生质壁分离的复原，据此分析解答。
3．（2022·全国·高考真题）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
3.【答案】C
【解析】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；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；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，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；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。
【解题思路】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。
4．（2021·江苏·高考真题）采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是（       ）
A．用摄子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B．将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态
C．为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D．实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
4.【答案】A
【解析】叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，而洋葱外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；质壁分离实验中全程只在低倍镜下观察，B错误；为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮，D错误。
【解题分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁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逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
5．（2021·湖南·高考真题）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
5.【答案】D
【解析】施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；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。
【特别提醒】
1、质壁分离的原因分析：
（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
（2）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；
（3）表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
2、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，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大；反过来，溶液微粒越少即，溶浓度越低，对水的吸引力越小。
6．（2021·广东·高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（       ）

A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
6.【答案】A
【解析】通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。
【思路分析】分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
7．（2017·上海·高考真题）在洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原实验中，液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变，如图所示。图中①②两处滴加的溶液分别是（       ）

A．清水、清水 B．清水、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
C．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、清水 D．0．3g·mL-1的蔗糖溶液、0．3g·mL-1的蔗糖溶液
7.【答案】C
【解析】质壁分离的现象为液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深。图中①处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变小，细胞发生渗透失水，因此该处细胞外液浓度大于细胞液中的浓度，即①处滴加的是0．3g·mL-1蔗糖溶液；②处滴加溶液后，液泡的体积逐渐变变大，细胞发生渗透吸水，此时细胞液浓度大于外界溶液的浓度，因此②处可能滴加的是清水，即C正确。
【提醒】质壁分离和复原的原因：
外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水；细胞液浓度＞外界溶液浓度，细胞吸水。
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；
表现：质壁分离时，液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离，质壁分离复原过程中液泡逐渐变大，细胞液的延伸由深变浅。
8．（2017·浙江·高考真题）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出入的多少）。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
8.【答案】B
【解析】家兔红细胞属于动物细胞，没有细胞壁，不能发生质壁分离分离，A错误；渗透作用的条件是半透膜和浓度差，则甲细胞和丙细胞与外界溶液存在浓度差，能发生渗透作用，B正确；光学显微镜无法观察到水分子运输，C错误；将甲、乙和丙细胞同时分别置于蒸馏水中，丙细胞由于开始时吸水膨胀，则放在蒸馏水中先破裂，D错误。
【解题思路】据图分析，第一幅图，细胞处于高浓度溶液中，细胞失水量大于吸水量，使得细胞皱缩；第二幅图，细胞处于等浓度的溶液中，细胞吸水和失水，处于动态平衡；第三幅图，细胞处于低浓度的溶液中，细胞吸水量大于失水量，细胞膨胀。
9．（2020·全国·高考真题）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
9.【答案】D
【解析】由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。
【解题思路】渗透作用需要满足的条件是：①半透膜；②膜两侧具有浓度差。浓度差是指单位体积溶质分子数量的差异，即物质的量浓度差异，由题干信息可知，甲糖和乙糖的质量分数相同，但甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍，因此乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍。
10．（2019·浙江·高考真题）哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中，一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A．在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B．在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C．在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
10.【答案】C
【解析】在高于0.9%NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩，但红细胞无细胞壁结构，故不会发生质壁分离，A选项错误；在0.9%NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡，而不是没有水分子进出细胞，B选项错误；在低于0.9%NaCl溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破，C选项正确；渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D选项错误。
【思路分析】0.9%的生理盐水与人和哺乳动物血浆中无机盐的浓度相同，水分子进出细胞膜达到动态平衡，因此红细胞能保持正常形态。在低浓度的溶液中，红细胞会吸水涨破，在高浓度的溶液中，红细胞会吸水皱缩。当细胞液浓度与外界浓度达到平衡时，水分子的扩散不会停止。由于分子是在不断进行无规则运动的，所以即使细胞膜内外浓度达到平衡状态后，水分子依旧会不断进出细胞，保持一个动态平衡的状态。
11．（2015·海南·高考真题）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浓度与乙的浓度相等，从而导致没有水分子进出细胞
C．实验中，细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散
D．甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的
11.【答案】D
【解析】分析实验结果可知，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，而甲浓度＞细胞液浓度，乙浓度=细胞液浓度，丙浓度＜细胞液浓度，因此实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙的浓度相等，水分进出平衡，B错误；实验中细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于自由扩散，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。
【思路分析】成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分进出达到平衡状态。
12．（2021·湖北·高考真题）红细胞在高渗NaCl溶液（浓度高于生理盐水）中体积缩小，在低渗NaCl溶液（浓度低于生理盐水）中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是（       ）
A．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液
C．细胞膜对Na+和Cl-的通透性远高于水分子，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-，Na+和Cl-从高渗溶液扩散至低渗溶液
12.【答案】B
【解析】大多数水分子以协助扩散的方式进出细胞，少数水分子以自由扩散的方式进出细胞，而Na+和Cl-以主动运输的方式进出红细胞。自由扩散和协助扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高于Na+和Cl-。由于自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，Na+和Cl-从低渗溶液扩散至高渗溶液，B正确，ACD错误。
【提醒】自由扩散：顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量；协助扩散：顺浓度梯度运输、需要载体、不消耗能量；主动运输：逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量。
13．（2013·江苏·高考真题）下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题:

（1）漏斗内溶液（S1 ）和漏斗外溶液（S2 ）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为Δh，此时 S1和 S2浓度大小关系为_________ 。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 _________ ，两者在物质透过功能上的差异是 _________ 。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂:蒸馏水，0.3g/mL 的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置，标上代号 X 和 Y。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置 X 和 Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和 KNO3 溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。 渗透平衡时出现液面差的装置有 _________（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和 KNO3 溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是________。
13.【答案】（1）S1>S2     （2）原生质层     原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
（3）X     标号     蒸馏水     质壁分离     KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
【解析】（1）由于S1溶液比S2溶液液面高，所以渗透平衡时S1溶液浓度大于S2溶液。
（2）成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，前者属于生物膜，能主动转运有关物质，后者属于物理膜，不能主动转运有关物质。
（3）蔗糖分子不能通过半透膜，而K+、NO3-和水分子能通过半透膜，所以渗透平衡时加入适量蔗糖溶液的X装置出现液面差。由于蔗糖分子不能通过原生质层，水分子通过原生质层的速率比K+、NO3-快，所以二者都能发生质壁分离。
（4）由于K+、NO3-通过主动运输的方式进入细胞液，所以KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原。


【过关检测】
1.人成熟的红细胞在下列哪种环境中能够保持形态不发生变化（ ）
A.30%的蔗糖溶液
B.严格灭菌的蒸馏水
C.0.9%的食盐水溶液
D.高浓度的甘油溶液
1.【答案】C
【解析】0.9%的食盐水溶液与人成熟红细胞细胞质浓度相同，细胞形态不变。
2.用紫色洋葱鳞片叶作实验材料探究植物细胞的吸水和失水时，显微镜下观察的主要目标是(　　)
A.中央液泡的大小和颜色　　　　　　
B.细胞壁和原生质层的伸缩
C.中央液泡的大小和原生质层的位置
D.中央液泡的颜色和原生质层的位置
2.【答案】C
【解析】用紫色洋葱鳞片叶作实验材料探究植物细胞的吸水和失水时，显微镜下观察的主要目标是中央液泡的大小和原生质层的位置。
3.将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是（　　）
A.液泡膜内外有浓度差
B.原生质层相当于一层半透膜
C.细胞壁是全透的
D.水分可以自由出入细胞
3.【答案】B
【解析】成熟植物细胞发生渗透作用是因为原生质层，A错误；原生质层是细胞膜和液泡膜以及中间的细胞质，相当于一层半透膜，是发生渗透作用的一个必备条件，B正确；细胞壁是全透的，与发生渗透作用没有关系，C错误；水分可以自由出入细胞，不是形成渗透体系的主要原因，D错误。
4.一学生做质壁分离和复原实验时，显微镜下只有一个细胞没有发生质壁分离，其他细胞都出现了明显的质壁分离现象，这可能是因为(　　)
A.该细胞是正在发育过程中的细胞
B.该细胞是死细胞
C.蔗糖溶液浓度太低
D.实验操作不正确
4.【答案】B
【解析】因为是同一个学生在同一次实验时的结果，所以C、D选项可以排除。而正发育中的细胞也可能与其他细胞一样发生质壁分离。只有原生质层已破坏的死细胞，不具有选择透过性，不发生渗透失水，因此也就观察不到质壁分离的现象。
5.观察浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，会发现（　　）
A.大液泡逐渐变小，紫色变深
B.大液泡逐渐变小，紫色变浅
C.大液泡逐渐变大，紫色变深
D.大液泡逐渐变大，紫色变浅
5.【答案】A
【解析】洋葱表皮细胞失水过程中，由于原生质层的伸缩性较大，大液泡逐渐变小；细胞液浓度逐渐变大，所以紫色逐渐变深。
6.关于哺乳动物红细胞运输葡萄糖的分析错误的是（　　）
A.该种转运方式为易化扩散
B.转运时载体蛋白形状会发生改变
C.运输葡萄糖的载体也能运输氨基酸
D.葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差
6.【答案】C
【解析】红细胞吸收葡萄糖是易化扩散，需要载体，不需要消耗能量，A正确；转运葡萄糖时，载体蛋白形状会发生改变，B正确；由于载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输氨基酸，C错误；红细胞吸收葡萄糖是易化扩散，是顺浓度梯度的运输，故葡萄糖的运输方向取决于膜两侧的浓度差，D正确。
7.利用紫色洋葱外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行渗透实验，下列有关该实验的叙述正确的是(　　)
A.该实验可用来探究洋葱外表皮细胞液的浓度
B.质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐减弱
C.质壁分离复原过程中液泡的颜色逐渐加深
D.蔗糖溶液浓度的高低不影响细胞的质壁分离及复原
7.【答案】A
【解析】将洋葱外表皮细胞放在不同浓度的蔗糖溶液中，根据细胞是否发生质壁分离可探究细胞液浓度，A正确；质壁分离过程中随着细胞逐渐失水，液泡的颜色逐渐加深，细胞液浓度增大，细胞吸水能力逐渐增强，B、C错误；蔗糖溶液浓度过高，会使细胞失水过多过快而死亡，细胞不会发生质壁分离复原，D错误。
8．将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/ml的蔗糖溶液中，1 分钟后进行显微观察，结果见右图。下列叙述错误的是（ ）

A.图中L 是细胞壁，M 是液泡，N 是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中，原生质体会逐渐复原
C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性存在显著差异
D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
8.【答案】A
【解析】图中L是细胞壁，M是液泡，N是原生质层和细胞壁之间的物质，不是细胞质，应该充满蔗糖溶液，故A错误；发生质壁分离后，将细胞放在清水中，清水浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，原生质体会逐渐复原，故B正确；质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液可通过细胞壁进入细胞，但不透过细胞膜，说明二者在物质透过性上存在明显差异，故C正确；洋葱根尖分生区细胞由于没有大液泡，不宜作为该实验的实验材料，故D正确．
9.用物质的量浓度为2 mol·L－1的乙二醇溶液和2 mol·L－1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列表述中正确的是(　　)

A.该细胞可能是某种植物根尖分生区的细胞
B.AB段曲线表明细胞液浓度在逐渐增大
C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D.用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似蔗糖溶液的结果
9.【答案】B
【解析】原生质体是指植物细胞除去细胞壁之外的部分。根尖分生区细胞无大液泡，不能发生质壁分离，A错误；AB段原生质体体积变小，液泡内失去水分，故细胞液浓度在逐渐增大，B正确；只有活细胞才会发生质壁分离复原，BC段因细胞吸水使原生质体体积增大，C错误；用一定浓度的KNO3溶液，可得到类似乙二醇溶液的结果，D错误。
10. 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e 和f 组（每组的细条数相等），取上述6 组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液和花冠细胞之间只有水分交换，则（ ）

A.实验后，a 组液泡中的溶质浓度比b 组的高
B.浸泡导致f 组细胞中液泡的失水量小于b组的
C.a 组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b 组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5mol·L-1之间
10.【答案】D
【解析】纵坐标是实验前的长度/实验后的长度，比值为1时，细胞既不吸水也不失水，比值小于1时，细胞吸水越多，比值越小，比值大于1时，细胞失水越多，比值越大，所以abc三组吸水且吸水程度a>b>c，def三组失水且失水程度f＝e>d。由分析可知，a组细胞吸水比b组多，所以实验后a组液泡中的溶质浓度低于b组，故A错误；f组细胞失水，b组细胞吸水，故B错误；水进出细胞的方式是自由扩散，不消耗能量，故C错误；cd两组之间存在比值为1的数值，此时浓度为0.4～0.5mol·L-1之间，故D正确。
11.如图表示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶外表皮细胞(假设三个细胞的初始细胞液浓度相等)，请回答问题：

（1）如图所示A、B、C三个细胞处于不同浓度的溶液中，则A图与B图细胞所处的外界溶液的浓度是________>________。
（2）图中细胞的细胞液浓度依次是________>________>________。
（3）假设将洋葱鳞片叶外表皮细胞制成装片，并使之处于浓度较高的溶液中，用显微镜观察其过程，发现该细胞形态变化的顺序为：________→________→________。
（4）C图中标号①所指的物质是_____________________________________________________。
11.【答案】（1）A　B　（2）C　A　B　（3）B　A　C　（4）外界溶液
【解析】（1）当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞将发生质壁分离现象，内外浓度差越大，质壁分离现象越明显，故图中外界溶液的浓度C>A>B。
（2）随着质壁分离的进行，细胞液浓度逐渐增大，当不再分离时，细胞液浓度达到最大，因此，图中细胞液的浓度也为C>A>B。
（3）质壁分离过程中液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离越来越大，用显微镜观察该细胞形态变化的顺序为B→A→C。
（4）由于细胞壁具有全透性，在原生质层与细胞壁之间充满着外界溶液。
12.现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知它们分别属于质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过。)

实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高。
实验Ⅱ：同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，右侧液面高于左侧，再过一段时间后，左侧液面高于右侧。
（1）本实验应用的原理是____________。
（2）根据实验现象得出结论：A是______________________________________；B是______________________________________。
（3）在用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用上述A、B、C中的______________________________________________溶液，观察指标主要有________________________、______________________及细胞大小。
12.【答案】（1）渗透作用　
（2）质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液　质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液　
（3）质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖　(中央)液泡的大小　原生质层的位置
【解析】（1）装置中U形管左、右两侧液面的高低主要与水分子的扩散方向和数量有关，水分子通过半透膜的原理是渗透作用。
（2）根据实验Ⅰ和实验Ⅱ的实验现象可以得出，C液是质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液，A液是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，B液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液。
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞的吸水和失水时，应选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，观察指标主要有(中央)液泡的大小、原生质层的位置和细胞大小。