第3講細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

課程標(biāo)準(zhǔn)要求|核心素養(yǎng)解讀

通過對(duì)動(dòng)植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用現(xiàn)象的

分析，說明發(fā)生滲透作用的條件，基于對(duì)

生命不同物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例的分析，理解細(xì)胞

觀念內(nèi)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與能量供應(yīng)的關(guān)系，認(rèn)可

生物膜能夠?qū)ξ镔|(zhì)出入進(jìn)行控制，是以細(xì)

胞中多種結(jié)構(gòu)和生理過程為基礎(chǔ)的

1.闡明質(zhì)膜具有選擇透過性

2.舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)

出細(xì)胞，不需要額外提供能量；有

嘗試建立滲透作用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，歸納物質(zhì)

些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，需要

科學(xué)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn)，利用相關(guān)原理，

能量和載體蛋白

思維對(duì)其他成分物質(zhì)出入細(xì)胞的方式進(jìn)行推

3.舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞

理和判斷

吞、胞吐進(jìn)出細(xì)胞

4.活動(dòng):探究植物細(xì)胞的吸水和失水

科學(xué)通過探究植物細(xì)胞的吸水和失水，掌握探

探究究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般程序和基本原則

關(guān)注滲透作用在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，物質(zhì)

社會(huì)

跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)

責(zé)任

用

基礎(chǔ)知識(shí)自查

夯實(shí)必備知識(shí)

一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理

1.滲透作用

(1)概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散過程。

(2)滲透作用原理

滲透作用|~發(fā)生條件—①具有半透膜;②膜兩側(cè)存在濃度差

|滲透菱置

：A斫溶.S>Sz，單位時(shí)間內(nèi)由的水分子數(shù)大土由;

:半誘瞳溶液S1*S2的數(shù)目，漏斗液面上升；反之則漏斗液：

:不透腥面下降

(3)滲透方向：水分子從水的相對(duì)含量高的一側(cè)一相對(duì)含量低的一側(cè)。

2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

半透膜：細(xì)胞膜

(1)原理.濃度差：細(xì)胞質(zhì)與外界溶液

存在濃度差

外界溶液濃度(細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)

胞吸水膨脹

(2)現(xiàn)象外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)

胞失水皺縮

外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度細(xì)

胞形態(tài)不變

3.植物細(xì)胞的吸水和失水

(1)吸水方式：未成熟的植物細(xì)胞主要靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)與水結(jié)合，從而吸收水分;

成熟的植物細(xì)胞主要靠滲透作用吸收水分。

(2)成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)

細(xì)胞壁：全透性

細(xì)胞膜］

液泡膜上原生質(zhì)層?.相當(dāng)于半透膜

細(xì)胞質(zhì)J

細(xì)胞液：和外界溶液存在濃度差

(3)現(xiàn)象：當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞就通過滲透作用失水,植物

細(xì)胞就發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象;將已發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞放入清水中，此時(shí)細(xì)胞液的濃

度大于外界清水,植物細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。

【易錯(cuò)易混自糾】

(1)1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等。(x)

提示：溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目，NaCl溶液中含有鈉

離子和氯離子，離子總濃度為2moi/L,其滲透壓高于1mol/L的蔗糖溶液。

（2）植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞液。（x）

提示：植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡中的細(xì)胞液。

（3）在質(zhì)量濃度為0.9%的NaCl溶液中，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞形態(tài)不變，是因?yàn)榇藭r(shí)沒

有水分子進(jìn)出細(xì)胞。（x）

提示：在質(zhì)量濃度為0.9%的NaCl溶液中水分子進(jìn)出紅細(xì)胞保持動(dòng)態(tài)平衡。

（4）當(dāng)外界溶液濃度低時(shí)，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破。（x）

提示：不一定，如果濃度差較小，進(jìn)入紅細(xì)胞的水分少，紅細(xì)胞不會(huì)漲破。

二、實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水

1.實(shí)驗(yàn)原理

一：①成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層；

旦：半透膜:

：②原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大：

（fes）—’----------------------------------------------------------

1外因;細(xì)胞逡與外界溶液之間具有一定的濃度差，;

:細(xì)胞能滲透吸水和失水；

2.實(shí)驗(yàn)的操作過程及觀察指標(biāo)

制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮的臨時(shí)裝片

加花:同微母皿1￡7①有一個(gè)紫色的中央液泡

低倍顯微鏡觀察t②原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁

0.3g/mL蔗糖溶液一~□---------鬻1

n臨時(shí)裝片（重復(fù)幾與

低倍顯微鏡觀南郊3舞郡懿耦

0

吸水紙吸引'---匚|____[■清水

（重復(fù)幾次）1------------；-----1

n臨時(shí)裝片

低倍顯微鏡觀察（①中央液泡逐漸變大

閔口顯做博認(rèn)存（②原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞是通過滲透作用吸水和失水的。

【易錯(cuò)易混自糾】

（1）當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外存在濃度差時(shí)，細(xì)胞就會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離或復(fù)原。（x）

提示：植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原除了需要有濃度差，還需要具有細(xì)胞壁和中央大液

泡，并且植物細(xì)胞是活細(xì)胞。

（2）用黑藻葉片進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。（4）

（3）紫色洋蔥鱗片葉外表皮發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，是指細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁發(fā)生分離。（x）

提示：質(zhì)壁分離的“質(zhì)”指的是原生質(zhì)層，原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)

胞質(zhì)組成。

(4)在一定范圍內(nèi)，隨著紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞失水的進(jìn)行，細(xì)胞的吸水能力逐漸

增強(qiáng)。(Y)

(5)將0.3g/mL的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后能自動(dòng)復(fù)

原。(4)

三、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

1.基本概念

(1)被動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞,不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放

的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸。

(2)自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。

(3)協(xié)助擴(kuò)散：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。

(4)主動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還

需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫作主動(dòng)運(yùn)輸。

2.各種物質(zhì)出入細(xì)胞方式的比較

被動(dòng)運(yùn)輸

方式主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

外細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)

外細(xì)胞膜內(nèi)外細(xì)胞膜內(nèi)胞

：?：?-b?力-?載?細(xì)

膜

.鼎蟹細(xì)

胞

分

圖例胞

膜?

泌

洛

質(zhì)

?轉(zhuǎn)運(yùn)、

物

蛋白?

低濃度f胞外一胞內(nèi)一

運(yùn)輸方向前濃度一>?低濃度

高濃度胞內(nèi)胞外

是否需要

不需要需要需要不需要不需要

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

是否耗能否是是是

人的紅細(xì)胰島素、消

小腸上皮

胞吸收葡化酶、抗體

。2、CO2>

細(xì)胞吸收

甘油、乙萄糖；神經(jīng)吞噬細(xì)胞的分泌；神

舉例葡萄糖、氨

醇、苯的跨細(xì)胞靜息吞噬抗原經(jīng)細(xì)胞分

基酸、無機(jī)

膜運(yùn)輸狀態(tài)下K+泌神經(jīng)遞

鹽等

外流和興質(zhì)

奮時(shí)Na+內(nèi)

流

3.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的類型

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

通道_通過通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合

轉(zhuǎn)蛋白一

-----1-參與協(xié)助擴(kuò)散

運(yùn)

蛋

只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子

白

載體_通過，每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變

蛋白

一參與協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸

【易錯(cuò)易混自糾】

（1）人紅細(xì)胞吸收膽固醇與吸收葡萄糖的相同點(diǎn)是均需要載體蛋白的協(xié)助。（X）

提示：人紅細(xì)胞吸收膽固醇屬于自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白的協(xié)助，吸收葡萄糖屬于協(xié)

助擴(kuò)散。

（2）水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。（Y）

（3）主動(dòng)運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致，維持了細(xì)胞的正常代謝。（x）

提示：主動(dòng)運(yùn)輸是使物質(zhì)從低濃度一端運(yùn)向高濃度一端，使膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差進(jìn)一步

增大。

（4）細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量，或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)許多物質(zhì)的跨膜

運(yùn)輸起著決定性作用，這是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。（Y）

（5）大分子有機(jī)物要通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用才能進(jìn)入細(xì)胞，并且消耗能量。（x）

提示：大分子有機(jī)物進(jìn)入細(xì)胞的方式是胞吞，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，但是需要蛋白質(zhì)

的參與。

（6）通過胞吞或胞吐方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要膜上蛋白質(zhì)的參與，但離不開膜上磷脂雙分

子層的流動(dòng)性。（x）

提示：胞吞、胞吐需要膜蛋白的參與。

1.（必修1P66旁欄思考）甘油、乙醇等分子能以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞的原因是：

甘油、乙醇等都是脂溶性物質(zhì)，與磷脂分子有較強(qiáng)的親和力,容易通過磷脂雙分子層出入細(xì)

2.（必修］P70）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x：主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和

對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個(gè)體生命活動(dòng)的需要

3.（必修1P72拓展應(yīng)用）淡水中生活的原生動(dòng)物，如草履蟲，能通過伸縮泡排出細(xì)胞

內(nèi)過多的水，以防止細(xì)胞漲破。如果將草履蟲放入蒸儲(chǔ)水或海水中，推測其伸縮泡的伸縮情

況，會(huì)發(fā)生什么變化：放入蒸生水中的草履蟲，其伸縮泡的伸縮頻率加快，放入海水中的

則伸縮頻率減慢。

教材拾遺

1.（必修1P70）囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是，患者肺部支氣管上皮細(xì)胞表面轉(zhuǎn)

運(yùn)氯離子的載體蛋白的功能發(fā)生異常,導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，造成細(xì)菌感染。

2.（必修1P71）胞吞形成的囊泡，在細(xì)胞內(nèi)可以被溶酶體降解。

3.（必修1P72）變形蟲既能通過胞吞攝取單細(xì)胞生物等食物,又能通過胞吐排

出食物殘?jiān)蛷U物。

核心素養(yǎng)進(jìn)階

考點(diǎn)1水進(jìn)出細(xì)胞的原理

素養(yǎng)全面提升

滲透裝置分析

（1）影響滲透作用中液面變化的因素分析

半透膜表面積的大小半透膜兩側(cè)的濃度差

儂譴1______」____________

半透膜面積：SB二Sc

半透膜面積：SB>SC

溶液的濃度：NR>NC>NA

溶液的濃度：NB=NC>NA

在濃度NS=NC>NA,其他條件相同的情

在其他條件相同的情況下，半透膜兩側(cè)

況下，半透膜的表面積越大，單位時(shí)間

的濃度差越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)出半透膜

內(nèi)進(jìn)出半透膜的水量越多，液面變化越

的水量越多，液面變化越明顯。

明顯。

結(jié)果：VB>VC，AAB>A/ZC

結(jié)果：VB>VC，A〃B=△%C

（2）現(xiàn)象或結(jié)果分析

①漏斗內(nèi)液面上升的原因：單位時(shí)間內(nèi)由A進(jìn)入B（或C）溶液中的水分子數(shù)多于由B

（或C）溶液進(jìn)入A中的水分子數(shù)。

②漏斗內(nèi)液面停止上升的原因：隨著液面的不斷上升，漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來越大，從

而使水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速度加快，水分子進(jìn)出漏斗的速率越來越接近，直至完全相

等，漏斗內(nèi)液面不再升高，此時(shí)水分子的進(jìn)出達(dá)到相對(duì)平衡。

③達(dá)到滲透平衡后，若半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差,

液面差越大，濃度差就越大，且液面高的一側(cè)溶液濃度高。

熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥

音同點(diǎn)1_結(jié)合滲透裝置分析，考查科學(xué)思維

1.（2024?湖北月考）如圖為常見的兩套滲透裝置，圖中Si為0.3mol-L」的蔗糖溶液、

S2為蒸儲(chǔ)水、S3為0.3moll-i的葡萄糖溶液。已知單糖能通過半透膜，但二糖不能通過半透

膜；兩裝置半透膜面積相同，初始時(shí)半透膜兩側(cè)液面高度一致，A裝置一段時(shí)間后再加入蔗

糖酶（不考慮酶對(duì)滲透壓的影響）。下列有關(guān)敘述正確的是（）

AB

A.裝置A漏斗中液面先上升，加入蔗糖酶后繼續(xù)上升，然后達(dá)到穩(wěn)定

B.裝置B的現(xiàn)象是S3液面先上升后下降，最終S3溶液液面高于S2溶液液面

C.實(shí)驗(yàn)剛開始時(shí)，裝置A和裝置B中水分子從S2側(cè)進(jìn)入另一側(cè)的速率相同

D.若不加入蔗糖酶，裝置A達(dá)到滲透平衡時(shí)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等

【解析】C裝置A開始時(shí)，水分子進(jìn)入漏斗使液面上升，加入蔗糖酶后，蔗糖被蔗糖

酶催化水解為葡萄糖和果糖，漏斗中溶液濃度繼續(xù)增大，液面會(huì)繼續(xù)上升，但是由于單糖能

透過半透膜，所以漏斗內(nèi)溶液濃度減小，而燒杯中溶液濃度增大，漏斗中液面開始下降，A

錯(cuò)誤；裝置B一開始水進(jìn)入右側(cè)，使右側(cè)液面上升，但是葡萄糖能通過半透膜，所以裝置B

一段時(shí)間后液面會(huì)下降，最終左右液面持平，B錯(cuò)誤；裝置A和裝置B中半透膜兩側(cè)的溶

液濃度差相同，水分子從S2側(cè)進(jìn)入另一側(cè)的速率一樣，C正確；裝置A中漏斗內(nèi)的蔗糖不

可能進(jìn)入燒杯中，達(dá)到滲透平衡后，Si溶液濃度仍大于S2的，D錯(cuò)誤。

擊同a結(jié)合細(xì)胞吸水和失水的分析，考查科學(xué)思維

2.（經(jīng)典高考題）哺乳動(dòng)物細(xì)胞在0.9%的NaCl溶液中仍能保持其正常形態(tài)。將兔紅細(xì)

胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時(shí)間后制作臨時(shí)裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。

下列敘述正確的是（）

A.在高于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離

B在0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于此時(shí)沒有水分子進(jìn)出細(xì)胞

C.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進(jìn)行的擴(kuò)散

D.在低于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂

【解析】D在高于0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞因滲透作用失水皺縮，但紅細(xì)胞無細(xì)

胞壁結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離，A錯(cuò)誤；在0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞形態(tài)未變是由于水

分子進(jìn)出細(xì)胞膜達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)水分子進(jìn)出細(xì)胞速率相同，B錯(cuò)誤；滲透作用是指水分

子或其他溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的擴(kuò)散，C錯(cuò)誤；在低于

0.9%的NaCl溶液中，紅細(xì)胞會(huì)吸水甚至漲破，D正確。

3.（2022?山東月考）科研人員將A、B兩種植物的成熟葉片置于不同濃度的蔗糖溶液中，

培養(yǎng)相同時(shí)間后檢測其質(zhì)量變化，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）

4

3

2

概1

崛O

幽T

-2

-3

-4"

-6

A.甲濃度條件下，A植物細(xì)胞的液泡體積變小

B.乙濃度條件下，A、B兩種植物的成熟細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)

C.兩種植物細(xì)胞液濃度的大小關(guān)系為B＞A

D.五種蔗糖溶液濃度的大小關(guān)系為丙＞戊＞甲＞?。疽?/p>

【解析】D甲濃度條件下，A植物細(xì)胞質(zhì)量減少，說明細(xì)胞失水，液泡體積變小，A

正確；乙濃度條件下，A、B兩種植物細(xì)胞質(zhì)量都大量減輕，說明A、B植物細(xì)胞都失水，

A、B兩種植物的成熟細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，B正確；丙濃度下，B植物的增加質(zhì)量大于

A植物，說明B植物的吸水量大于A植物，則兩種植物細(xì)胞液濃度的大小關(guān)系為B＞A,C

正確；以B植物作為研究對(duì)象，丙濃度下細(xì)胞吸水最多，則丙濃度的溶液濃度最小，其次

是戊，甲溶液中B植物既不吸水也不失水，與細(xì)胞液濃度相等，乙濃度下失水最多，則乙

的濃度最大，因此五種蔗糖溶液濃度的大小關(guān)系為丙〈戊〈甲〈丁〈乙，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水

素養(yǎng)全面提升

1.實(shí)驗(yàn)中的兩組對(duì)照

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

經(jīng)質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖

自然狀態(tài)下的洋蔥鱗片葉外表

第一組溶液處理后發(fā)生質(zhì)壁分離的洋

皮細(xì)胞

蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞

用清水處理后發(fā)生了質(zhì)壁分離發(fā)生了質(zhì)壁分離的洋蔥鱗片葉

第二組

復(fù)原的細(xì)胞外表皮細(xì)胞

本實(shí)驗(yàn)存在的兩組實(shí)驗(yàn)均為自身對(duì)照，該對(duì)照指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,

是實(shí)驗(yàn)前后之間的對(duì)照。

2.質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生的條件

(1)從細(xì)胞角度分析

①死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原

現(xiàn)象。

②具有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。

(2)從溶液角度分析

①在一定濃度(溶質(zhì)不能透過半透膜)的溶液中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)

復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。

②在一定濃度(溶質(zhì)可透過半透膜)的溶液(如KN03、甘油、尿素、乙二醇等)中可

發(fā)生質(zhì)壁分離，并能自動(dòng)復(fù)原，因?yàn)镵+、NO,尿素、乙二醇等可轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞

液濃度升高，細(xì)胞滲透吸水而發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原。

③在高濃度溶液中，質(zhì)壁分離的速度會(huì)加快，但由于溶液濃度過高會(huì)使細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)

因失水過多而死亡，質(zhì)壁分離后不能復(fù)原。

④鹽酸、酒精、乙酸等溶液能殺死細(xì)胞，不適合作為質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的溶液。

3.實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用

(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活

|待測成熟植物細(xì)胞「■信J愛星而晝漏二括細(xì)胭二

I一定濃度的蔗糖溶液|~~層坯線生質(zhì)璧合離T彈胞］

(2)測定細(xì)胞液濃度范圍

待測成熟植物細(xì)胞卜

鏡細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁

分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗

一系列濃度梯度的檢

糖溶液濃度之間

蔗糖溶液

(3)比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度大小

|不同植物成熟細(xì)麗卜鎮(zhèn)凌領(lǐng)麼齊冢訪葡而相施

短，細(xì)胞液濃度越小，反

同一濃度的蔗糖溶液口，之細(xì)胞液濃度越大

(4)比較未知濃度溶液的濃度大小

同一植物的相

同成熟細(xì)胞q鏡：發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間越短，

彳h未知溶液的濃度越大，反之，

不同未知濃度」:未知溶液的濃度越小

的溶液

(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

|成熟植物細(xì)胞五蜃星后展贏二金皤落禧…

|不同種類溶液一口菅質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原fKN。、溶液

熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥

查回?一結(jié)合探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)，考查科學(xué)探究

1.（2024?江蘇卷）有同學(xué)以紫色洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)

原”實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述合理的是（）

A.制作臨時(shí)裝片時(shí)，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋上蓋玻片

B.用低倍鏡觀察剛制成的臨時(shí)裝片，可見細(xì)胞多呈長條形，細(xì)胞核位于細(xì)胞中央

C.用吸水紙引流使0.3g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象

D.通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細(xì)胞是處于吸水還是失水狀態(tài)

【解析】D制作臨時(shí)裝片時(shí)，先滴一滴清水在載玻片上，然后將撕下的表皮放在水滴

中，再蓋片，A錯(cuò)誤；洋蔥表皮細(xì)胞核通常位于細(xì)胞的一側(cè)，而不是中央，B錯(cuò)誤；用吸水

紙引流蔗糖溶液替換清水，可以觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，要觀察復(fù)原現(xiàn)象需要重新用清水替換

蔗糖溶液，C錯(cuò)誤；當(dāng)液泡體積變大，說明細(xì)胞吸水，液泡體積變小，說明細(xì)胞失水，所以

通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細(xì)胞是處于吸水還是失水狀態(tài)，D正確。

2.（2025?四川階段考）如圖是在四種不同外界溶液中，洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的多種

理化性質(zhì)隨時(shí)間變化的曲線。下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四圖的敘述，正確的是（）

細(xì)

細(xì)胞

液的

液

濃度

大

細(xì)胞

細(xì)

吸水

液

能力

色

度

0丙時(shí)間°丁時(shí)間

A.甲圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相等

B.乙圖中B點(diǎn)到A點(diǎn)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞逐漸變大，紫色變淺

C.丙圖中C點(diǎn)后細(xì)胞開始從外界溶液吸收溶質(zhì)導(dǎo)致細(xì)胞液顏色深度減小

D.丁圖中B點(diǎn)后細(xì)胞吸水能力減小的速率減慢的原因可能是有細(xì)胞壁的限制

【解析】D甲圖C點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)

原，外界溶液的溶質(zhì)進(jìn)入液泡，因此B點(diǎn)細(xì)胞液濃度應(yīng)大于A點(diǎn)，A錯(cuò)誤；乙圖中B點(diǎn)到

A點(diǎn)細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞失水，細(xì)胞略有減小，基本不變，紫色加深，B錯(cuò)誤；丙圖中，

C點(diǎn)到B點(diǎn)發(fā)生了質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原，在C點(diǎn)之前細(xì)胞就開始從外界溶液吸收溶質(zhì)，C錯(cuò)

誤；丁圖中B點(diǎn)后細(xì)胞吸水能力減小的速率減慢的原因可能是細(xì)胞壁限制了細(xì)胞的漲大，

細(xì)胞壁有支持和保護(hù)作用，D正確。

考點(diǎn)3物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

素養(yǎng)全面提升

1.影響物質(zhì)出入細(xì)胞的因素的曲線分析

(1)細(xì)胞膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差

運(yùn)

浮

輸

輸

速

速

率

率

°膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差°膜兩側(cè)物質(zhì)濃度差

自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

自由擴(kuò)散中，濃度差越大，運(yùn)輸速率越大；協(xié)助擴(kuò)散中，濃度差達(dá)到一定程度(P點(diǎn))

后，運(yùn)輸速率不再繼續(xù)增加，原因主要是膜上通道蛋白或載體蛋白的數(shù)量有限。

(2)02含量

運(yùn)

運(yùn)

輸

輸

速

速

率

率

0

。2含量。2含量

自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸

Q點(diǎn)時(shí)：無氧呼吸為物質(zhì)的運(yùn)輸提供能量。

QP段：隨著02含量的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的能量越多，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俾试酱蟆?/p>

P點(diǎn)以后：當(dāng)02含量達(dá)到一定程度后，受載體蛋白數(shù)量以及其他限制因素的影響，運(yùn)

輸速率不再增加。

(3)溫度(一定范圍)

媛/生物膜的流動(dòng)性

溫度影啤物質(zhì)運(yùn)

一"輸速率

酶活性影電呼吸速率

(4)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(其他條件適宜)

運(yùn)

輸

速

率

O

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量°轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量

自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散

2.探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

(1)探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸

「一對(duì)某離子吸收減一主動(dòng)

植株+培養(yǎng)液呼吸抑制劑「弱或停止運(yùn)輸

一不影響離子吸收一磐目

（2）探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散

對(duì)某離子吸收減一協(xié)助

特定的轉(zhuǎn)運(yùn)廠弱或停止擴(kuò)散

植株+培養(yǎng)液自由

蛋白抑制劑

」不影響離子吸收一-擴(kuò)散

熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥

擊向IL結(jié)合物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷，考查科學(xué)思維

1.（不定項(xiàng)）（經(jīng)典高考題改編）圖中①?⑤表示物質(zhì)進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的幾種方式,

A.葡萄糖進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的方式相同，都為協(xié)助擴(kuò)散

B.②過程中載體蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+,說明載體蛋白不具有專一性

C.多肽以方式⑤進(jìn)入細(xì)胞，需要消耗能量

D.口服維生素D通過方式⑤被吸收

【解析】ABD①中葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是逆濃度梯度運(yùn)輸，消耗的能量由Na+

順濃度進(jìn)入細(xì)胞提供，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。③中葡萄糖運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞是順濃度梯度運(yùn)輸，需

要載體蛋白協(xié)助，為協(xié)助擴(kuò)散，A錯(cuò)誤。②中的載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+,在運(yùn)輸物質(zhì)上還

是具有特異性，不能說明載體蛋白不具有專一性，B錯(cuò)誤。多肽以⑤胞吞的方式進(jìn)入細(xì)胞，

需要消耗能量，C正確。維生素D屬于固醇類，為小分子的脂類，進(jìn)入細(xì)胞的方式為④自

由擴(kuò)散，D錯(cuò)誤。

套同名一結(jié)合影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?，考查科學(xué)思維

2.（2023?杭州期末考）如圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，下列表述正確

的是（）

轉(zhuǎn)

運(yùn)

速

率

濃度

子的

運(yùn)分

被轉(zhuǎn)

輸

式a運(yùn)

過方

能通

質(zhì)不

子物

小分

溶性

A.脂

表面

細(xì)胞膜

覆蓋于

體蛋白

關(guān)的載

a有

方式

B.與

量有關(guān)

蛋白數(shù)

與載體

運(yùn)速率

最大轉(zhuǎn)

式b的

C.方

影響

率均有

轉(zhuǎn)運(yùn)速

b的

式a和

對(duì)方

抑制

能受

體功

線粒

D.若

，

影響

差的