人教版 (2019)必修1《分子与细胞》被动运输学案

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》被动运输学案，共22页。学案主要包含了学习目标等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】
1.说明水分子进出植物细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系；
2.初步建构被动运输的概念，能比较自由扩散和协助扩散的异同点；
3.分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系，尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。
聚焦·学案一 水进出细胞的原理
[学案设计]
(一)理解“原理”的关键——渗透作用
(二)渗透作用的原理分析
|探|究|学|习|
用半透膜封住长颈漏斗的口部，在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现象，这就是渗透现象。结合下图分析渗透现象发生的条件和原理。
1．漏斗管内的液面升高的原因分析
由于单位体积的清水中水分子数 蔗糖溶液中的水分子数，所以单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子 由蔗糖溶液进入清水的水分子。
2．液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因分析
漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为ΔH，由于水槽中与漏斗中的液体具有 ，即具有渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但当ΔH产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的 相同时，液面不再升高。
|认|知|生|成|
1．影响渗透作用中液面变化的因素分析
注：V表示单位时间内进出半透膜的水量；Δh表示液面变化高度。
2．有关渗透作用认识的三个误区
(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，观测到的现象是由水分子双向运动的差别导致的液面改变。
(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。但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)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。
(三)动物细胞的吸水和失水
1．原理
2．现象(如图)
(四)植物细胞的吸水和失水
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)植物通过渗透作用从溶液中吸收K＋。( )
(2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( )
(3)红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外溶液浓度的差值。( )
(4)植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。( )
2．下列现象中，不属于渗透作用的是( )
A．水分子通过半透膜
B．水分子通过细胞壁
C．水分子通过原生质层
D．水进出哺乳动物红细胞
3．(教材P62“问题探讨”发掘训练)如图为渗透作用实验装置图，开始时如图1，a代表清水，b、c代表蔗糖溶液(蔗糖不能透过半透膜)，过一段时间后漏斗管内的液面不再发生变化，结果如图2，H1、H2表示漏斗管内液面与清水的高度差。下列说法错误的是( )
A．图1中b的浓度大于c的浓度
B．图2中b的浓度等于c的浓度
C．图1 a中水分子扩散到b的速率大于a中水分子扩散到c的速率
D．图2 a中水分子扩散到b的速率等于b中水分子扩散到a的速率
4．如图为U型渗透装置，把质量分数相同的果糖溶液和蔗糖溶液用膀胱膜(允许水分子通过，不允许蔗糖和果糖分子通过)隔开，实验起始前液面高度相同。下列推测和判断错误的是( )
A．起始前两侧溶液质量分数相等，但物质的量浓度不相等
B．推测装置内溶液渗透平衡时，乙侧溶液液面高于甲侧
C．装置内溶液达到渗透平衡时，甲、乙两侧溶液的浓度相等
D．用纱布或滤纸取代膀胱膜不会出现相同的实验现象
5．下图甲是渗透作用装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述错误的是( )
A．图甲所示装置中漏斗内溶液的浓度变化可用曲线丙表示
B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用曲线乙表示
C．漏斗管内的液面高度变化可用曲线丙表示
D．半透膜内外溶液的浓度差可用曲线乙表示
6．如图为植物细胞(活性正常)渗透作用的图解，下列说法错误的是( )
A．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B．一定条件下，活的、成熟的植物细胞可能发生渗透失水或吸水
C．当外界溶液甲的浓度>细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水
D．当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞
聚焦·学案二 探究植物细胞的吸水和失水
[基本知能]
1．实验原理
2．实验步骤
微点拨：因为细胞壁是全透性的，所以发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。
3．实验现象
[探究问题]
如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)、再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题：
(1)甲过程中，⑤的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？

(2)有位同学错取了质量浓度较高的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？

(3)观察植物细胞质壁分离与复原实验的正确顺序是 (填序号)。
①加清水 ②制作装片 ③观察质壁分离 ④加质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液
⑤观察质壁分离复原 ⑥观察正常细胞
(4)实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？


[释解重难]
1．质壁分离及复原发生的条件
2．“探究植物细胞的吸水和失水”实验的对照分析
本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照和实验在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
3．质壁分离在探究实验中的应用
(1)测定细胞液的浓度范围
(2)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
[典例] 图甲为渗透装置，半透膜袋内有50 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。图乙为放置在某溶液中植物细胞失水量的变化情况，下列说法正确的是( )
A．图甲玻璃管内液面上升速率逐渐降低，最终半透膜两侧溶液浓度相等
B．若将图甲蔗糖溶液换为质量浓度为0.3 g/mL的淀粉溶液，则玻璃管液面与清水液面的高度差变大
C．图乙中a点植物细胞失水量最大，此时细胞的吸水能力最强
D．图乙中细胞在10 min内发生质壁分离，b点后开始质壁分离复原
尝试解答：选________
eq \a\vs4\al([易错提醒])
植物细胞质壁分离与复原过程中的两个易错点
(1)细胞吸水能力变化的判定
细胞吸水能力的增大或减小与外界溶液浓度没有直接关系，与自身细胞液浓度变化有直接关系。细胞失水后细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强；细胞吸水后细胞液浓度减小，细胞吸水能力减弱。
(2)细胞吸收溶质分子或离子的时间和方式
若细胞能吸收某种溶质分子或离子，则从将细胞置于外界溶液后就开始吸收了，而不是到达平衡状态时才开始；细胞吸收溶质分子或离子的方式可能不同，所以有的溶液可使植物细胞发生质壁分离复原，有的不能。
[迁移训练]
1．下列有关探究植物细胞的吸水和失水的实验，叙述正确的是( )
A．紫色洋葱根尖分生区的细胞不适于作为该实验的材料
B．实验所选材料的细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原
C．外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以
D．外界溶液可以选质量分数为30%的盐酸
2．在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述错误的是( )
A．第二次使用吸水纸的作用是引导清水在盖玻片下流动,使植物细胞完全浸润在清水中
B．若第一次滴加的液体是适宜浓度的乙二醇,不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原
C．第一次显微镜观察主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置
D．用质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液完成该实验，效果更好
3．将新鲜的萝卜切成长度为6 cm、粗细相同的萝卜条，再将它们分别放入四组不同浓度的蔗糖溶液以及一组硝酸钾溶液中，一段时间后测得萝卜条长度如表所示。下列相关叙述错误的是( )
A．该萝卜细胞液的浓度处于a与b之间
B．c溶液中边缘细胞质壁分离程度最大
C．d溶液中萝卜细胞可能因失水过多而死亡
D．实验开始时，硝酸钾溶液与a溶液的浓度一定相同
聚焦·学案三 自由扩散和协助扩散
[学案设计]
(一)抓住“两点”深刻理解被动运输的概念
物质以 进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
(二)准确区分被动运输的两种方式——自由扩散和协助扩散
1．概念比较
2．具体内容比较
|探|究|学|习|
下图为自由扩散和协助扩散示意图，据图回答下列问题。
(1)图中圆点及圆点多少表示细胞内外 。
(2)从与转运物质的关系分析，载体蛋白和通道蛋白在运输物质时，载体蛋白 (填“需要”或“不需要”)与物质结合，而且每次转运时都会发生 ；通道蛋白 (填“需要”或“不需要”)与物质结合。
(3)由图示分析，自由扩散和协助扩散的共同点是 。
|认|知|生|成|
1．被动运输两种方式的比较
2．被动运输的两种转运蛋白比较
微点拨：水分子的运输方式包括自由扩散和协助扩散。绝大多数水分子是通过水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞的。
(三)建模分析影响被动运输的因素
被动运输的速率直接受膜内外物质 大小的影响(如图A)，协助扩散的速率还与
有关(如图B)。ab段主要受膜两侧浓度差的影响，bc段受到转运蛋白数量的限制，运输速率不能继续上升。
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。( )
(2)协助扩散的速率与膜两侧的浓度差呈正比。( )
(3)载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机理不一样。( )
2．如图表示与自由扩散、协助扩散有关的图例或曲线。下列选项对应正确的是( )
A．肺泡上皮细胞吸收氧气——①④
B．人的成熟红细胞吸收葡萄糖——②③
C．甘油进出细胞——①③
D．肌肉细胞吸收水——②④
3．(教材P67“图4-5”发掘训练)钾离子通道模式如图所示，其由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，下列关于钾离子通道的叙述，正确的是( )
A．K＋通过此通道蛋白时需要与其结合
B．Na＋可以通过此通道蛋白进入细胞内
C．此通道蛋白对K＋的运输可以双向进行
D．K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，与烧杯和不同溶液共同构造渗透装置，观察渗透现象。如果漏斗和烧杯中加入相同浓度的蔗糖溶液，一段时间后漏斗内液面 ，原因是

。
2．成熟植物细胞发生质壁分离的原因是

。
3．将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原，原因是

。
4．协助扩散和自由扩散的相同点是 ；不同点是 。
三、综合检测反馈
1．图甲表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h(h>0)。图乙是另一种渗透装置。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可以让葡萄糖分子和水分子通过。图丙是显微镜下观察到的某一时刻的植物细胞图像。下列叙述不正确的是( )
A．图甲装置中如果漏斗内的液面高度h不再变化，则漏斗内的溶液浓度仍高于烧杯内的溶液浓度
B．如果图乙装置中A、B处都是葡萄糖溶液且B侧浓度高于A侧，最终两侧液面齐平
C．丙视野中的植物细胞处于质壁分离状态，此时细胞可能正在吸水
D．丙视野中的植物细胞发生渗透作用时，细胞膜相当于半透膜
2．生物膜上的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列关于载体蛋白和通道蛋白的叙述，正确的是( )
A．载体蛋白具有特异性，通道蛋白不具有特异性
B．通道蛋白在运输物质的过程中需要与该物质结合
C．发生协助扩散时，载体蛋白运输物质的速率只受载体蛋白数量的限制
D．有些无机盐离子可借助通道蛋白或载体蛋白进出细胞
3．中国科学家报道了葡萄糖转运蛋白家族(GLUTs)中GLUT1的三维结构，它主要负责葡萄糖进入红细胞和跨越血脑屏障进入脑细胞。下列描述正确的是( )
A．每种转运蛋白功能不同的原因是构成其的氨基酸的R基的不同
B．GLUT1转运葡萄糖进入红细胞需要消耗能量
C．GLUT1出现功能异常会引起脑细胞供能不足
D．红细胞膜内外葡萄糖浓度差越大，GLUT1转运葡萄糖的速率越大
4．利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原实验，下列有关叙述正确的是( )
A．洋葱鳞片叶外表皮细胞在发生质壁分离的过程中，水分子不会进入细胞内
B．质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐减弱，液泡的颜色逐渐加深
C．用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞，均能看到质壁分离及自动复原现象
D．该实验可用来探究洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度范围
5．海鸥嗉囊位置有一层薄膜，海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐分的海水则吐出嘴外。
这就是反渗透法的基本理论架构。如图为反渗透装置的原理图。请分析回答问题：
(1)海鸥嗉囊中的薄膜相当于渗透装置中的________。
(2)反渗透装置中水分子扩散的方向是__________________，该过程__________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)利用该原理生产的反渗透净水机可以获得较为纯净的水，使用过程中为什么要经常更换反渗透膜？______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1节 被动运输
eq \a\vs4\al(聚焦·学案一)
[学案设计]
(一)水分子 半透膜 浓度差 半透膜 相对含量高 相对含量低
(二)1.大于 多于 2.浓度差 交换速率
(三)1.细胞膜 细胞质 2.吸水膨胀 失水皱缩 形态不变
(四)细胞壁 原生质层 细胞液 原生质层 细胞液
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．选B 水分子通过半透膜，属于渗透作用，A不符合题意；细胞壁是全透的，所以水分子通过细胞壁不属于渗透作用，B符合题意；原生质层是由细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质构成，相当于半透膜，水分子通过原生质层属于渗透作用，C不符合题意；红细胞的细胞膜能控制物质的进出，相当于半透膜，水进出哺乳动物红细胞属于渗透作用，D不符合题意。
3．选B 图2漏斗中的液面不再变化，处于平衡状态，H1大于H2，所以图2中b的浓度大于c的浓度。
4．选C 甲、乙两侧分别是蔗糖溶液和果糖溶液，且质量分数相同，由于蔗糖是二糖，果糖是单糖，因此两侧溶液的物质的量浓度不相等，A正确；甲侧溶液中溶质分子数少，因而其渗透压低于乙侧溶液，水分子进入乙侧溶液更多，使甲侧溶液液面降低、乙侧溶液液面升高，B正确；渗透平衡时，乙侧溶液液面高于甲侧，两侧液面在膀胱膜处的压强和两侧溶液浓度共同作用使渗透达到平衡，故装置内溶液达到渗透平衡时，甲、乙两侧溶液浓度不相等，C错误；用纱布或滤纸取代膀胱膜不会出现相同的实验现象，因为纱布或滤纸不能阻挡蔗糖和果糖分子的跨膜移动，最终表现为甲、乙液面高度相同，D正确。
5．选A 开始时，漏斗内溶液浓度高于漏斗外溶液浓度，水分子整体表现为由膜外进入膜内，蔗糖溶液浓度降低，直至水分子进出平衡，可用曲线乙表示，A错误；开始时，半透膜两侧浓度差大，水分子进入半透膜内的速率较大，随着水分子不断进入膜内，半透膜两侧的浓度差越来越小，漏斗内外液面的高度差越来越大，当高度差产生的压强等于膜两侧的渗透压时，半透膜两侧达到渗透平衡，该过程中水分子进入半透膜的速率和半透膜两侧的浓度差逐渐下降，直至渗透平衡，均可用曲线乙表示，B、D正确；随着水分子的进入，漏斗管内的液面逐渐上升，达到渗透平衡时停止，可用曲线丙表示，C正确。
6．选D 植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，它相当于一层半透膜，A正确；活的、成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，当细胞液与外界溶液存在浓度差时，细胞可发生渗透失水或吸水，B正确；当外界溶液甲的浓度>细胞液乙的浓度时，植物细胞会发生渗透失水，C正确；当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，D错误。
eq \a\vs4\al(聚焦·学案二)
[基本知能]
1．半透膜 大 浓度差
2．逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅
3．变小 与细胞壁分离 基本不变
[探究问题]
(1)提示：颜色逐渐变深；吸水能力逐渐增强。
(2)提示：蔗糖溶液浓度太高，细胞过度失水死亡，不能再发生质壁分离复原。
(3)②⑥④③①⑤
(4)提示：观察正常紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的细胞状态形成对照。
[典例] 选C 随着水进入半透膜袋，半透膜袋两侧的浓度差缩小，蔗糖溶液的吸水能力下降，另外，不断高出的液柱也会进一步阻止水进入半透膜袋，因此，图甲中玻璃管内液面上升速率逐渐降低，最终停止上升；当处于渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度仍不相等，A错误。蔗糖是二糖，淀粉是多糖，若将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.3 g/mL的淀粉溶液，则物质的量浓度下降，会导致漏斗内溶液的渗透压下降，玻璃管内的液面高度会下降，即玻璃管液面与清水液面的高度差变小，B错误。图乙中a点植物细胞失水量最大，此时植物细胞的细胞液浓度最大，细胞的吸水能力最强，C正确。从图乙信息可知，a点后细胞失水量减少，即开始吸水，开始质壁分离复原，D错误。
[迁移训练]
1．选A 实验材料必须是具有中央大液泡的成熟的植物组织活细胞，而洋葱根尖分生区的细胞无中央大液泡，不适于作为该实验的材料，A正确；细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度，并不是细胞液没有颜色就不能发生质壁分离和复原，B错误；外界溶液的浓度大于细胞液浓度才能出现质壁分离，C错误；外界溶液必须对细胞无毒害且浓度适宜，而质量分数为30%的盐酸会杀死细胞，D错误。
2．选D 第二次使用吸水纸的主要作用是吸引清水在盖玻片下流动，使植物细胞完全浸润在清水中，使细胞发生质壁分离复原，A正确；乙二醇可以进入细胞，若第一次滴加适宜浓度的乙二醇，则细胞发生质壁分离后可自动复原，B正确；第一次显微镜观察植物细胞的正常形态，主要是观察紫色液泡的大小以及原生质层的位置，C正确；质量浓度为0.8 g/mL的蔗糖溶液有可能会使细胞因失水过多而死亡，D错误。
3．选D 根据表格可知，萝卜条在a溶液与b溶液之间正好处于吸水(大于6 cm)与失水(小于6 cm)之间，因此该萝卜细胞液的浓度在a与b之间，A正确；c溶液中萝卜细胞发生了质壁分离，此过程中边缘细胞最先接触外界溶液而失水，导致外界溶液浓度下降，内部细胞质壁分离程度逐渐减小，B正确；根据表格d溶液中细胞质壁分离程度与c溶液中相同，d溶液中萝卜细胞可能失水过多而死亡，C正确；由于硝酸钾溶液的溶质可进入细胞液，可发生质壁分离后的自动复原，因此实验开始时，硝酸钾溶液与a溶液的浓度不一定相同，D错误。
eq \a\vs4\al(聚焦·学案三)
[学案设计]
(一)扩散方式 能量
(二)1.转运蛋白
2．探究学习：(1)某种物质及其浓度
(2)需要 自身构象的改变 不需要
(3)都是顺浓度梯度运输，都不需要消耗能量
认知生成：2.分子或离子 自身构象 直径和形状
大小和电荷 不需要
(三)浓度梯度 转运蛋白的数量
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√
2．选C ①②表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散、协助扩散，③④表示两种影响因素曲线，可分别对应自由扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气的方式是自由扩散，对应①③，A错误；人的成熟红细胞吸收葡萄糖的过程属于协助扩散，对应②④，B错误；甘油进出细胞的过程属于自由扩散，对应①③，C正确；肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散，可对应①②③④，D错误。
3．选D K＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A错误；此通道蛋白对通过的离子具有选择性，Na＋不可以通过此通道蛋白进入细胞内，B错误；钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K＋的运输只能单向进行，C错误；借助通道蛋白进出细胞的物质扩散方式都属于协助扩散，故K＋通过此通道蛋白运输属于协助扩散，D正确。
eq \a\vs4\al(随堂小结)
二、融通科学思维
1．不变 漏斗内外液体没有浓度差，水分子进出达到动态平衡
2．外界溶液浓度大于细胞液浓度；原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
3．K＋、NOeq \\al(－,3)都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原
4．都是顺物质浓度梯度运输，都不消耗能量 协助扩散需要转运蛋白协助
三、综合检测反馈
1．选D 图甲中的渗透作用达到平衡时，漏斗内的液面不再升高，这是液体压强与半透膜两侧溶液的浓度差共同作用的结果，漏斗内的溶液浓度仍大于烧杯中的溶液浓度，A正确；由于葡萄糖分子可以通过半透膜，所以图乙装置中最终两侧液面应持平，B正确；丙视野中的植物细胞可能继续发生质壁分离，此时细胞处于正在失水状态，也可能正在发生质壁分离复原，此时细胞处于吸水状态，也可能达到渗透平衡，C正确；丙视野中的植物细胞发生渗透作用时，相当于半透膜的是原生质层，原生质层由细胞膜、液泡膜和两膜之间的细胞质组成，D错误。
2．选D 载体蛋白和通道蛋白都具有特异性，A错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；发生协助扩散时，载体蛋白运输物质的速率受载体蛋白数量和膜内外物质浓度梯度大小的限制，C错误；有些无机盐离子可借助通道蛋白或载体蛋白进出细胞，如钠离子通过通道蛋白进入细胞，也可以通过载体蛋白出细胞，D正确。
3．选C 转运蛋白功能不同的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，A错误；葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，故GLUT1转运葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量，B错误；由题意可知，GLUT1可以转运葡萄糖进入脑细胞，葡萄糖是细胞中的主要的能源物质，故GLUT1出现功能异常会引起脑细胞供能不足，C正确；葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，运输速率与红细胞内外葡萄糖浓度差和GLUT1数量有关，D错误。
4．选D 洋葱鳞片叶外表皮细胞在发生质壁分离的过程中，水分子既能运进细胞，也能运出细胞，但运出细胞的水分子多，细胞表现为失水，A错误；在质壁分离的过程中，植物细胞不断失水，细胞液浓度不断增大，故吸水能力逐渐增强，液泡的颜色逐渐加深，B错误；蔗糖分子不能被植物细胞吸收，用不同浓度的蔗糖溶液处理细胞，均不能看到自动复原现象，且若蔗糖溶液浓度太小时不能引起细胞质壁分离，C错误；细胞在不同浓度的溶液中吸水情况不同，在高渗溶液中失水皱缩，在等渗溶液中保持原状，在低渗溶液中吸水膨胀，所以该实验可用来探究洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度范围，D正确。
5．解析：(1)海鸥嗉囊中的薄膜具有过滤作用，相当于渗透装置中的半透膜。(2)水分子从浓溶液向稀溶液的方向扩散，该过程需要外界压力，因此需要消耗能量。(3)反渗透净水机利用压力使水分子逆浓度梯度运输，所以水分子能通过反渗透膜，而其他物质不能通过，使用过程中不能通过反渗透膜的物质会影响反渗透膜的过滤效果。
答案：(1)半透膜 (2)浓溶液向稀溶液 需要 (3)水分子能通过反渗透膜而其他物质不能通过，使用过程中不能通过反渗透膜的物质会影响反渗透膜的过滤效果
概念
(或其他溶剂分子)通过 的扩散
发生的条件(如图)
方向
水分子从水的 的一侧向 的一侧渗透
半透膜面积的大小
半透膜两侧的浓度差
在其他条件相同的情况下，半透膜的面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显
结果：VB>VC，ΔhB＝ΔhC
在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显
结果：VB>VC，ΔhB>ΔhC
半透膜

浓度差
与外界溶液间具有浓度差
相关图示
半透膜
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为 ，其具有选择透过性，相当于一层半透膜
浓度差
成熟植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的 ，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水
内因
①成熟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
外因
细胞液和外界溶液存在 ，细胞能渗透吸水和失水
比较项目
加蔗糖溶液
加清水
中央液泡大小

恢复原状
液泡颜色
变深
变浅
原生质层的位置

与细胞壁紧贴
细胞大小
基本不变

细胞角度
①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离与复原现象。
②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离与复原现象
溶液角度
①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，不能发生自动复原现象(只有用清水或低渗溶液处理，才能复原)。
②在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3溶液、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象。
③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不一定会发生质壁分离复原现象
自由扩散
(简单扩散)
物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式
协助扩散
(易化扩散)
借助膜上的 进出细胞的物质扩散方式
项目
自由扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度一侧→低浓度一侧
特
点
是否耗能
否
是否需转运蛋白
否
是
图例
举例
①水分子；②小分子物质，如氧、二氧化碳；③脂溶性小分子有机物，如甘油、乙醇、苯
①水分子通过通道蛋白进出细胞；
②葡萄糖进入红细胞
种类
转运对象
特点
载体蛋白
与自身结合部位相适应的
每次转运时都会发生 的改变
通道蛋白
与自身通道的 相适配、
相适宜的分子或离子
分子或离子通过通道蛋白时， 与通道蛋白结合