第11講被動運輸考點一水進出細胞的原理1．滲透作用（1）概念：是指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。（2）發生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液具有濃度差。（3）滲透作用的方向：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。（4）常見滲透裝置圖分析①水分的流動判斷：當溶液濃度S1＞S2時，水分就通過半透膜由S2流向S1；當溶液濃度S1＜S2時，水分就通過半透膜由S1流向S2。②在達到滲透平衡后，若存在如圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度＞S2。因為液面高的一側形成的凈水壓，會阻止溶劑由低濃度一側向高濃度一側擴散。2．動物細胞的吸水和失水（1）原理①動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜；當外界溶液與細胞質存在濃度差時，細胞會發生吸水或失水。②水是通過滲透作用進出動物細胞的。（2）外界溶液溶質濃度與細胞質濃度不同時細胞的形態變化①當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水。②當外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水。3．植物細胞的吸水和失水（1）原生質層：細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質，稱為原生質層。原生質層具有選擇透過性，相當于一層半透膜。（2）濃度差：細胞內的液體環境主要是指液泡內部的細胞液，當它和外界溶液有濃度差時，細胞發生吸水或失水。（3）植物細胞也是通過滲透作用吸水和失水的。①當外界溶液濃度＞細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象。②當外界溶液濃度＜細胞液濃度時，細胞吸水，失水的細胞發生質壁分離復原現象。4.判斷質壁分離的條件（1）具有中央大液泡的成熟植物細胞可發生質壁分離及復原現象。（2）只有活的、成熟的植物細胞才能發生質壁分離和復原。5.有關滲透作用的幾個易錯點（1）水分子的移動方向是雙向移動，但最終結果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多。（2）滲透平衡≠濃度相等。滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。考點二被動運輸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．類型方式自由擴散(也叫簡單擴散)協助擴散(也叫易化擴散)特點物質通過簡單的擴散作用進出細胞借助膜上的轉運蛋白進出細胞的擴散擴散方向高濃度到低濃度是否需要載體不需要需要是否需要能量不需要不需要實例水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯、脂溶性物質等①葡萄糖進入紅細胞②水分子借助水通道蛋白進出細胞3．轉運蛋白的種類名稱轉運對象特點載體蛋白與自身結合部位相適應的分子或離子每次轉運時都會發生自身構象的改變通道蛋白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轉運分子不需要與通道蛋白結合4．影響被動運輸的因素(1)被動運輸的速率直接受膜內外物質濃度梯度大小的影響。(2)協助擴散的速率還與轉運蛋白的數量有關。【典型真題訓練】一、單選題1．（2022·全國·高考真題）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是（

）A．水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B．水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞cC．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度【答案】C【詳解】A、由于細胞b在水分交換達到平衡時細胞的體積增大，說明細胞吸水，則水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，A正確；B、水分交換達到平衡時，細胞a的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b>細胞a>細胞c，B正確；C、由題意可知，水分交換達到平衡時，細胞a未發生變化，說明其細胞液濃度與外界蔗糖溶液濃度相等；水分交換達到平衡時，雖然細胞內外溶液濃度相同，但細胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小，因此，水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液濃度，C錯誤D、在一定的蔗糖溶液中，細胞c發生了質壁分離，水分交換達到平衡時，其細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，D正確。2．（2022·浙江·高考真題）“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結果如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．由實驗結果推知，甲圖細胞是有活性的B．與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低C．丙圖細胞的體積將持續增大，最終脹破D．若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯【答案】A【詳解】A、能發生質壁分離細胞應為活的植物細胞，據圖分析，從甲到乙發生了質壁分離現象，說明甲細胞是活細胞，A正確；B、乙圖所示細胞發生質壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；C、由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續增大，且不會漲破，C錯誤；D、根尖分生區細胞無中央大液泡，不能發生質壁分離現象，D錯誤。3．（2021·江蘇·高考真題）采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下列相關敘述正確的是（

）A．用攝子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗B．將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態C．為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液D．實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡【答案】A【詳解】A、葉肉細胞有原生質層和大液泡，所以可以發生質壁分離，且細胞質中還含有葉綠體，而洋蔥外表皮細胞呈紫色，所以即使洋蔥鱗片葉外表皮上帶有葉肉細胞，也不影響實驗結果，A正確；B、質壁分離實驗中全程只在低倍鏡下觀察，B錯誤；C、為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸，重復幾次，洋蔥細胞就浸泡在蔗糖溶液中，C錯誤；D、紫色外表皮細胞中有一個紫色大液泡，那些無色的細胞應該是鱗莖細胞，不是鱗片葉外表皮，D錯誤。4．（2021·湖南·高考真題）質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發生的滲透調節過程。下列敘述錯誤的是（

）A．施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關B．質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁C．質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低D．1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等【答案】D【詳解】A、施肥過多使外界溶液濃度過高，大于細胞液的濃度，細胞發生質壁分離導致植物過度失水而死亡，引起“燒苗”現象，A正確；B、發生質壁分離的內因是細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性，而原生質層包括細胞膜、液泡膜以及之間的細胞質，質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部與細胞壁分開，B正確；C、植物細胞在發生質壁分離復原的過程中，因不斷吸水導致細胞液的濃度逐漸降低，與外界溶液濃度差減小，細胞的吸水能力逐漸降低，C正確；D、溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的葡萄糖溶液的滲透壓不相同，因NaCl溶液中含有鈉離子和氯離子，故其滲透壓高于葡萄糖溶液，D錯誤。5．（2021·廣東·高考真題）保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是（

）A．比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后B．質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中C．滴加③后有較多水分子進入保衛細胞D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③【答案】A【詳解】A、通過分析可知，①細胞處吸水量少于③處細胞，說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；B、②處細胞失水，故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中，B正確；C、滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞，C正確；D、通過分析可知，推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③，D正確。6．（2020·全國·高考真題）取某植物的成熟葉片，用打孔器獲取葉圓片，等分成兩份，分別放入濃度（單位為g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙兩個實驗組（甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍）。水分交換達到平衡時，檢測甲、乙兩組的溶液濃度，發現甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質交換。據此判斷下列說法錯誤的是（

）A．甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高B．若測得乙糖溶液濃度不變，則乙組葉細胞的凈吸水量為零C．若測得乙糖溶液濃度降低，則乙組葉肉細胞可能發生了質壁分離D．若測得乙糖溶液濃度升高，則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組【答案】D【詳解】A、由題干信息可知，葉細胞與溶液之間無溶質交換，而甲組的甲糖溶液濃度升高，則可能是由于葉細胞的細胞液濃度大于甲糖溶液物質的量濃度，引起了細胞吸水，A正確；B、若乙糖溶液濃度不變，說明乙糖溶液物質的量濃度與葉細胞的細胞液濃度相等，葉細胞凈吸水量為零，B正確；C、若乙糖溶液濃度降低，說明細胞失水，葉肉細胞可能發生了質壁分離，C正確；D、若乙糖溶液濃度升高，說明乙糖溶液物質的量濃度低于葉細胞的細胞液濃度，細胞吸水，而乙糖溶液的物質的量濃度約為甲糖溶液的2倍，因此葉細胞的凈吸水量應是乙組小于甲組，D錯誤。7．（2020·浙江·高考真題）物質X過質膜從濃度高的一側轉運到濃度低的一側，須載體蛋白參與且不消耗能量。這種轉運方式屬于（）A．易化擴散 B．主動轉運 C．擴散 D．滲透【答案】A【詳解】由題意可知，物質X過質膜順濃度梯度運輸，須載體蛋白參與，且不消耗能量，這種轉運方式屬于易化擴散。8．（2019·浙江·高考真題）哺乳動物細胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形態。將兔紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態變化。下列敘述正確的是（）A．在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發生質壁分離B．在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態未變是由于此時沒有水分子進出細胞C．在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂D．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行的擴散【答案】C【詳解】在高于0.9%NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮，但紅細胞無細胞壁結構，故不會發生質壁分離，A選項錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態未變是由于水分子進出細胞膜達到動態平衡，而不是沒有水分子進出細胞，B選項錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，紅細胞會吸水甚至導致漲破，C選項正確；滲透是指水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的擴散，D選項錯誤。9．（2018·上海·高考真題）在保持細胞存活的條件下，蔗糖溶液濃度與蘿卜條質量變化的關系如下圖。若將處于b濃度溶液中的蘿卜條移入a濃度溶液中，則該蘿卜條的質量將（）A．不變 B．增大 C．減小 D．先增后減【答案】B【詳解】由圖處于b濃度溶液中的蘿卜條細胞失水，移到a處，細胞外液濃度減小，所以蘿卜條要吸水增重。10．（2018·海南·高考真題）在不染色的條件下，下列實驗材料中，最適合觀察細胞質壁分離現象的是（）A．紫色洋蔥鱗片葉葉肉細胞 B．紫色洋蔥根尖分生區細胞C．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞 D．紫色洋蔥根尖伸長區細胞【答案】C【詳解】紫色洋蔥鱗片葉葉肉細胞的液泡無色，不適合用于觀察植物細胞質壁分離，A錯誤；紫色洋蔥根尖分生區細胞是不成熟的植物細胞，沒有大液泡，質壁分離不明顯，B錯誤；紫色洋蔥葉外表皮細胞：成熟的植物細胞，即具有大液泡和細胞壁，液泡有顏色，便于質壁分離的觀察，C正確；紫色洋蔥根尖伸長區細胞，液泡沒有顏色，不易觀察到質壁分離，D錯誤。故選C。11．（2017·海南·高考真題）為研究植物細胞質壁分離現象，