新人教版高中生物必修一精讲与精练高分突破考点专题系列4.1 被动运输（原卷版）

第四章细胞的物质输入和输出

4.1·被动运输

1.渗透作用的概念及发生条件

(1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。

(2)发生条件①具有半透膜:可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜;也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。

②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

2.渗透现象的分析

半透膜

(1)水分子能通过半透膜，而蔗糖分子无法通过。

(2)单位体积的液体中，蔗糖溶液中的水分子少于清水中的水分子，所以水分子由清水移向蔗糖溶液的速率大于反向移动速率，从而导致长颈漏斗内的液体总量增多、液面升高，直至渗透平衡。

3.自由扩散和协助扩散

自由扩散(简单扩散)

(1)概念:物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。

(2)特点:顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，不需要转运蛋白协助。

(3)影响转运速率的因素:膜内外物质浓度梯度的大小。

(4)举例:不带电荷的无机小分子(如CO2、O2)和脂溶性的有机小分子(如甘油、乙醇、苯等)。

协助扩散(易化扩散)

(1)概念:物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式。

(2)特点:顺浓度梯度运输，不需要消耗能量，需要转运蛋白的协助。

(3)影响转运速率的因素:膜内外物质浓度梯度的大小，第转运蛋白的种类和数量。

(4)举例:-些离子和小分子有机物(如葡萄糖、氨基酸等)。

转运蛋白

(1)载体蛋白:只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。

(2)通道蛋白:只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过时，不需要与通道蛋白结合。

思路点拨

(1)自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞提供能量，属于被动运输。

(2)水分子的跨膜运输可以通过自由扩散，但更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白进行协助扩散。

图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（）A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B．人的红细胞吸收葡萄糖和水分子都可能是方式bC．与方式a有关的转运蛋白覆盖于细胞膜表面D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是（）A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中a点下移C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致D．6min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象

1．在观察植物细胞的质壁分离和复原过程中，某同学在视野中看到活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示状态。a、b分别表示两处溶液的浓度，由此推测（）A．此时a>b，细胞渗透吸水B．此时a=b，渗透系统保持动态平衡C．此时a<b，细胞渗透失水D．上述3种情况都有可能2．如图细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线，下列相关叙述中，正确的是（）A．细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关B．细胞不发生质壁分离就没有吸水力C．细胞处于A点时，细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度D．质壁分离过程中只有水分子出细胞，而没有水分子进入细胞3．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的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。下列叙述错误的是（）A．在0.9%的NaCl溶液中，红细胞形态未变，是由于水分子进出细胞达到平衡B．在低于0.9%的NaCl溶液中，红细胞因渗透吸水，会膨胀甚至有的破裂C．在高于0.9%的NaCl溶液中，红细胞因渗透失水，会皱缩并可能发生质壁分离D．在低于或高于0.9%的NaCl溶液中，均有可能存在形态未变的红细胞4．当蔗糖溶液滴到一杯水中时，下列有关分子扩散的叙述中，错误的是（）A．蔗糖分子向水中运动 B．水分子向蔗糖溶液运动C．水分子和蔗糖分子最终分布均匀 D．平衡时，水分子仍然运动，蔗糖分子不再运动5．假定将甲、乙两个同种植物的成熟细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过原生质层，甘油分子可以较快地透过原生质层。在显微镜下连续观察，甲、乙两细胞的变化是（）A．甲、乙两细胞发生质壁分离后，不再发生质壁分离复原B．甲、乙两细胞发生质壁分离，随后乙细胞又发生质壁分离复原C．甲、乙两细胞发生质壁分离，随后甲细胞又发生质壁分离复原D．甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原6．有一种物质能顺浓度梯度进出细胞膜，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双层膜。这种物质出人细胞膜的方式是（）A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞、胞吐7．某同学利用下图所示的渗透装置来比较蔗糖溶液甲、乙的浓度大小。刚开始时漏斗内外液面等高，一段时间后漏斗内液面上升的高度为h。当液面不再上升时两者浓度大小为（）A．甲=乙 B．甲>乙 C．甲<乙 D．甲=乙8．洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验过程中，液泡的体积会随外界溶液中溶质浓度的变化而改变，如图所示。图中①、②两处滴加的溶液分别是（）A．清水、清水 B．清水、30%蔗糖溶液C．30%蔗糖溶液、清水 D．30%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液9．下列关于水分子进出细胞方式的说法中正确的是（）A．水分子都是以自由扩散的方式进出细胞的B．水分子都是以协助扩散的方式进出细胞的C．水分子进出细胞的方式主要为协助扩散D．水分子进出细胞的方式为主动运输10．将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察，发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞（）①是死细胞②大量吸水涨破细胞③是根尖分生区细胞④大量失水⑤质壁分离后又自动复原A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤1．下列有关实验材料选择的叙述，错误的是（）A．黑藻叶片是观察叶绿体和细胞质流动的良好材料B．西瓜汁虽富含糖分，但不是鉴定还原性糖的理想材料C．观察质壁分离的实验必须选择含大液泡的植物细胞D．用哺乳动物红细胞制备细胞膜是因为红细胞没有其他膜结构2．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。假如蔗糖溶液与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能量多于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3．实验小组从新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮上选取初始液泡体积相等的甲、乙、丙三个细胞分别置于等浓度的蔗糖溶液中，各细胞的液泡体积随时间的变化曲线如下图所示（假设蔗糖分子不能进出细胞，各细胞存活）。下列相关叙述正确的是（）A．初始状态下细胞液浓度大小关系为：丙>乙>甲B．t1时刻水分子进出各细胞处于动态平衡C．t1时刻各细胞的细胞液浓度均等于外界蔗糖溶液的浓度D．细胞乙的细胞液中蔗糖的浓度和外界蔗糖溶液的浓度相等4．如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①~③表示构成细胞膜的物质。下列关于细胞膜结构和功能的叙述，不正确的是（）A．a过程可表示代谢废物排出细胞的过程B．③与离子或分子结合后，在能量的推动下空间结构发生变化C．①与细胞间识别密切相关D．②构成了细胞膜的基本支架5．将洋葱鳞茎从土壤中拔出，立即取其鳞片叶表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，待细胞形态不再发生变化，将该表皮从蔗糖溶液中取出并置于清水中，当细胞形态再次不发生变化时，则（）A．细胞中的含水量与实验开始时相等B．细胞液的浓度较实验开始时高C．细胞壁对原生质层的“挤压”达到最大程度D．此时细胞液的渗透压与细胞质基质不相等6．将小鼠红细胞放入一定浓度的KNO3溶液中，红细胞体积随时间变化如图，有关叙述正确的是（）A．KNO3溶液的起始浓度小于红细胞内液的起始浓度B．与B点相比，A点对应时刻红细胞内液的渗透压较大C．AB段失水使红细胞内液的渗透压大于KNO3溶液，从而出现BC段的变化D．B点对应的时刻，KNO3溶液与红细胞内液的渗透压相等7．图1表示半透膜对淀粉和葡萄糖的透性不同，图2是依据图1设计的相关实验。下列有关叙述正确的是（）A．图甲中液面a将持续上升 B．图甲中液面a将先上升后下降C．图乙中液面b将持续上升 D．图乙中液面b将先上升后下降8．将人的红细胞放入蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（）A．红细胞具有水溶性B．红细胞的液泡体积大C．蒸馏水大量进入红细胞D．红细胞膜不能控制物质进出9．1组实验中，5分钟时细胞和外界溶液间水分流动的途经是_____→_____→_____；3个时间点中，细胞吸水能力最大的是_____。10．45分钟时，原生质层2侧的溶液浓度大小关系可能是_____。如果用3H标记的水配制的蔗糖溶液，细胞质基质中_____（选“有”或“无”）放射性。11．2组试验中，洋葱表皮细胞质壁分离自动复原，主要因为KNO3以_____方式进入细胞，它与水分运输方式的不同之处是_____，这些物质运输方式体现了细胞膜的_____特点。12．下面甲、乙图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：（甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后，通过漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为0．3g/mL的蔗糖溶液）。（1）甲图中的③相当于丙图中的_____。（2）若把根毛细胞放在0．3g/mL的蔗糖溶液中，它会出现_____现象。再放入清水中，它又出现_____现象。（3）若把根毛细胞放在0．9g/mL的蔗糖溶液中，它会出现什么变化？_____。过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中