第7課時(shí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理

1.活動(dòng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性。2.活動(dòng)：探究植物細(xì)胞的吸水

課標(biāo)要求

和失水。

2024?湖南?T142024?山東-T42023?全國(guó)甲?T4

質(zhì)壁分離及復(fù)原2022?全國(guó)甲?T22022?湖南1102021?湖南?T3

考情分析

實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用2021?廣東?T13202L重慶?T202021?湖北

2020?全國(guó)IIT5

考點(diǎn)一滲透作用

■整合必備知識(shí)

概念：_分子（或其他—分子）通過(guò)

的擴(kuò)散

-----------物質(zhì)的量濃度而

?髭什條件』具有半透腴非質(zhì)量濃度\

滲H半透膜兩側(cè)溶液具有。

透

作-----L水分子一一水分子一

-方向-----------------------------

用

q―濃度溶液——濃度溶液

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)

漏斗內(nèi)液半透膜進(jìn)入長(zhǎng)頸

面升高的漏斗的水分子數(shù)

原因多于從漏斗滲出

的水分子數(shù)

當(dāng)漏斗內(nèi)的液面

上升到一定高度

漏斗內(nèi)液

后，水柱產(chǎn)生的

面不能無(wú)

壓力將加快漏斗

限上升的

中水分子向外擴(kuò)

原因

散的速度,最終

達(dá)到平衡

f提醒］滲透平衡w兩側(cè)溶液濃度相等：滲透平衡只意味著半透膜兩側(cè)水分子移動(dòng)達(dá)到平衡

狀態(tài)，而兩側(cè)溶液的濃度并不一定相同，兩側(cè)的液面高度也不一定相同。

;提升關(guān)鍵能力

滲透裝置的變式分析：滲透平衡時(shí)液面高度分析

（1）半透膜只允許水分子通過(guò)

（2）8）和S2是兩種不同的溶質(zhì)目.只有水和S.能通過(guò)半透膜

①若Si的物質(zhì)的量濃度大于S2的

物質(zhì)的最濃度,_______________

S1溶液

管/S2溶液

②若色的物質(zhì)的昂濃度小于S?的

半透膜物質(zhì)的址濃度,

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向一滲透作用的原理及應(yīng)用分析

1.（2025?重慶沙坪壩檢測(cè)）反滲透技術(shù)通過(guò)施加適當(dāng)強(qiáng)度的外界壓力，使溶劑逆著自然滲透的

方向從半透膜一側(cè)向另一惻作反向滲透。反滲透技術(shù)常用于海水淡化、家庭凈水等，下列敘

述正確的是（）

A.自然滲透作用下，水分子從淡水側(cè)向海水側(cè)單向運(yùn)助

B.海水淡化過(guò)程中，應(yīng)對(duì)淡水側(cè)施加壓力

C.半透膜的篩選機(jī)理與細(xì)胞膜、原生質(zhì)層等一致

D.及時(shí)移走淡水有利于反滲透作用的持續(xù)進(jìn)行

2.（2024.荊門聯(lián)考）如圖為滲透作用的“U”型裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，?側(cè)加入高濃度溶

液，一側(cè)加入低濃度溶液，兩側(cè)液面等高，半透膜允許亙糖通過(guò)。據(jù)圖分析，下列敘述正確

的是（）

--液面（等高）

高濃度低濃度

半透膜

A.若向U型管兩側(cè)加入蔗糖溶液，由于高濃度一側(cè)滲透壓大，故高濃度一側(cè)的液面上升

B.若向U型管兩側(cè)加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子可透過(guò)半透膜，故兩側(cè)液面始終等高

C.若向U型管兩側(cè)加入麥芽糖溶液，當(dāng)達(dá)到滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)水分子不再移動(dòng)

D.若向U型管兩側(cè)加入蔗糖溶液，最終液面停止變化時(shí)，半透膜兩側(cè)溶液濃度一致

考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞的吸水和失水

必備知識(shí)

1.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

濃度是與外界溶液之間存在

濃度差

哺乳動(dòng)物

紅細(xì)胞的

①外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度一

吸水和失

細(xì)胞吸水膨脹

水

②外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度一

細(xì)胞失水皺縮

③外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度一

水分子進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡

2.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水

（1）成熟植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁：全透性

：艮有一定濃度

轉(zhuǎn)變。請(qǐng)思考以下問(wèn)題：

1.鹽堿地上大多數(shù)作物很難生長(zhǎng)，主要原因是什么？

2.在植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的過(guò)程中，請(qǐng)比較外界溶液、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞液的濃度大小.

3.現(xiàn)有普通植物和耐鹽堿植物若干，由于標(biāo)簽損壞無(wú)法辨認(rèn)類型，某生物興趣小組使用0.3

g.mLr的KNO3溶液分別處理兩組植物細(xì)胞，結(jié)果如圖I所示。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

原生質(zhì)體-I組植物

圖I

(1)應(yīng)選擇根尖的(填“成熟區(qū)”“伸長(zhǎng)區(qū)”“分生區(qū)”或“根冠”)細(xì)胞進(jìn)行上

述實(shí)驗(yàn)。圖1中A-B段，I組植物的吸水能力,此時(shí)，在細(xì)胞壁和原生

質(zhì)體之間充滿了oA->C段I組植物細(xì)胞發(fā)生了什么現(xiàn)象？在這個(gè)

過(guò)程中細(xì)胞大小如何變化？

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中并未添加清水，II組植物原生質(zhì)體體積逐漸增大的原因可能是什么？

(3)請(qǐng)比較大?。嘿|(zhì)壁分離結(jié)束且達(dá)到滲透平衡時(shí)，細(xì)胞液濃度—外界溶液濃度；質(zhì)壁分離

復(fù)原結(jié)束且達(dá)到滲透平衡時(shí)，細(xì)胞液濃度—外界溶液濃度。

(4)該興趣小組繼續(xù)探究了該耐鹽堿植物的細(xì)胞液濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2.請(qǐng)你根據(jù)疣驗(yàn)結(jié)果

嘗試寫出他們的實(shí)驗(yàn)思路。

圖2

B歸納總結(jié)

1.質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)分析

(1)從細(xì)胞角度分析：死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象；未成熟的植物細(xì)胞(如根

尖分生區(qū)細(xì)胞)不能用來(lái)做該實(shí)驗(yàn)；細(xì)菌一般也能發(fā)生質(zhì)壁分離，但現(xiàn)象不明顯。

(2)從溶液角度分析：在一定濃度的溶液中(溶質(zhì)不能透過(guò)膜)，只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只有

再用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶質(zhì)可快速進(jìn)

入細(xì)胞)等溶液中可發(fā)生質(zhì)型分高，并能自動(dòng)焚原。

2.質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用

(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活

(4)比較未知濃度溶液的濃度大小

同一植物的相

發(fā)生質(zhì)壁分離所需時(shí)間

同成熟細(xì)胞，

越短，未知溶液的濃度

鏡檢一

越大，反之，未知溶液

未知濃度的

的濃度越小

溶液

（5）鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）

溶質(zhì)不能透過(guò)

［成熟植［只發(fā)生質(zhì)壁

h半透膜（如蔗

［物細(xì)胞分離

j糖溶液）

鏡檢

［不同種］溶質(zhì)能透過(guò)半

質(zhì)壁分離后

［類溶液］透膜（如

自動(dòng)復(fù)原KNO.3

溶液）

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向二質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)

3.（2024.江蘇，7）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(jiàn)細(xì)胞多呈長(zhǎng)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(guò)觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測(cè)表皮細(xì)胞是處于吸水還是失水狀態(tài)

4.（2023?全國(guó)甲，4）探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)用紫色

洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖溶液、清不處理外表皮后，外表皮細(xì)胞原生質(zhì)

體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的

部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（）

："1%蔗糖溶液

考向三質(zhì)壁分離與復(fù)原的應(yīng)用

5.（2021?廣東，13）保衛(wèi)細(xì)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(shí)裝片，觀察蔗糖溶液對(duì)氣孔開閉的影響，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯(cuò)

誤的是（）

用等滲溶液恢復(fù)用導(dǎo)滲溶液恢復(fù)

滿加蔗糖

保衛(wèi)初始狀態(tài)后清加初始狀態(tài)后滴加

溶液①就麗溶液②蔗糖溶液③

漢洵標(biāo)本漢潤(rùn)標(biāo)本浸潤(rùn)標(biāo)本

二?段時(shí)間’二段時(shí)間’

-?段時(shí)間

后觀察后觀察后觀察

A,比較保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度，③處理后〉①處理后

B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

D.推測(cè)3種蔗糖溶液濃度高低為②乂&>③

6.（2022?湖南，10）原生質(zhì)體（細(xì)胞除細(xì)胞壁以外的部分）表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實(shí)

驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單抱菌，其原生質(zhì)體表面積

的測(cè)定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.甲組NaCl處理不能引起細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細(xì)胞中NaCl濃度20.3mol/L

B.乙、丙組Na。處理皆使細(xì)胞質(zhì)壁分離，處理解除后細(xì)胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原

C.該菌的正常生K和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加

D.若將該菌先65c水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無(wú)變化

?查落實(shí)固基礎(chǔ)■

下列關(guān)于水進(jìn)出細(xì)胞的原理的敘述，正確的是()

A.滲透作用發(fā)生需要半透膜，該過(guò)程中水由高濃度溶液一側(cè)向低濃度溶液一側(cè)流動(dòng)

B.滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)沒(méi)有水分子的進(jìn)出

C.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于滲透裝置的半透膜

D.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而潴破

E.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層由細(xì)胞膜和液泡膜組成，成熟植物細(xì)胞在等濃度溶液中，水分了?依

然可通過(guò)原生質(zhì)層

F.質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染顯微

鏡鏡頭

G.質(zhì)壁分離的過(guò)程中植物細(xì)胞吸收水分的能力逐漸增強(qiáng)

H.植物細(xì)胞不會(huì)吸水漲破與結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁有關(guān)

I.發(fā)生質(zhì)壁分離的黑藻葉肉細(xì)胞液泡的顏色較初始狀態(tài)深

J.若外界溶液是甘油溶液，發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞的液泡體積可能將變大

K.果脯在腌制中慢慢變甜，是細(xì)胞主動(dòng)吸收糖分的結(jié)果

答案精析

考點(diǎn)一整合

水溶劑半透膜濃度差多少低高

提升

(1)①液面不變②右側(cè)液面升高③左側(cè)液面高于右側(cè)

⑵①，液面先升高，隨后S2液面升高，最終高于Si液面

②Si液面始終低于S2液面

評(píng)價(jià)

1.D［自然滲透作用下，水分子從濃度低的溶液向濃度高的溶液擴(kuò)散，但并非單向運(yùn)動(dòng)，

而是雙向的，只是從淡水側(cè)向海水側(cè)運(yùn)動(dòng)的更多，A錯(cuò)誤；海水淡化過(guò)程中，應(yīng)對(duì)高濃度的

海水側(cè)施加壓力，以實(shí)現(xiàn)反滲透，B錯(cuò)誤；半透膜的篩選機(jī)理為孔徑大小篩選，與有活性的

生物膜具有選擇透過(guò)性不同，C錯(cuò)誤；及時(shí)移走淡水可避免淡水側(cè)液面過(guò)高帶來(lái)壓力，有利

于反滲透作用的持續(xù)進(jìn)行，D正確。］

2.A［若U型管兩側(cè)加入蔗糖溶液，兩邊為同一種溶質(zhì)分子，則高濃度一側(cè)滲透壓大，大

量水分子進(jìn)入高濃度一側(cè)，使液面上升，A正確；若U型管兩側(cè)加入箭萄糖溶液，水分子和

葡萄糖分子都可透過(guò)半透膜，但由于水分子較小，相比葡萄糖分子更快開始移動(dòng)，故剛開始

時(shí)高濃度一伽溶質(zhì)微粒數(shù)目多，滲透壓大，對(duì)水的吸引力大，液面光上升，低濃度溶液一側(cè)

液面下降，隨著葡萄糖分子從高濃度溶液通過(guò)半透膜進(jìn)入低濃度溶液中，最終兩側(cè)溶液的濃

度相等，液面也等高，B錯(cuò)誤；達(dá)到滲透平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)水分子還會(huì)繼續(xù)移動(dòng)，只是進(jìn)

出平衡，C錯(cuò)誤；若U型管兩側(cè)加入蔗糖溶液，高濃度一側(cè)的液面先上升，由于存在液位差，

液面停止上升，半透膜兩側(cè)蔗糖溶液濃度不相等，D錯(cuò)誤。］

考點(diǎn)二整合

1.細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)

2.(I)伸縮性細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞液(2)細(xì)胞壁逐漸變小分離清水逐

漸變大貼近

判斷正誤

(l)X［NaQ溶液中含有鈉離子和氯離子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故NaCl溶液的滲

透壓高于蔗糖溶液的。］

⑵。⑶J

(4)X［質(zhì)壁分離過(guò)程中，細(xì)胞液濃度增大，吸水能力增大。］

(5)X［根尖分生區(qū)細(xì)胞沒(méi)有大液泡，不適合作此實(shí)驗(yàn)材料。］

提升

1.土壤鹽分過(guò)多，土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，大多數(shù)作物因無(wú)法從土壤

中獲取充足的水分而難以生長(zhǎng)。

2.外界溶液濃度〉細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)濃度,細(xì)胞液濃度。

3.(1)成熟區(qū)逐漸升高KN。，溶液I組植物細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離的復(fù)原。在

這個(gè)過(guò)程中細(xì)胞大小基本不變。

(2)11組植物細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，水分子透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞液，細(xì)胞發(fā)生滲透

吸水。

⑶二2

(4)配制一系列濃度范圍在0.3?0.6g?mL?的蔗糖溶液，將II組植物細(xì)胞進(jìn)行合理分組，分別

置于不同濃度的蔗糖溶液中，其他條件相同且適宜，培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象并記錄。

評(píng)價(jià)

3.D［在潔凈的載玻片上滴一滴清水，將撕下的表皮放在水滴中展平，蓋上蓋玻片，制成

臨時(shí)裝片，A錯(cuò)誤；成熟的植物細(xì)胞由于中央液泡占據(jù)了細(xì)胞的大部分空間，細(xì)胞核位于邊

緣位置，B錯(cuò)誤；在0.3g/inL蔗糖溶液中植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，但如果不重新用清水處理，

觀察不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，C錯(cuò)誤。］

4.C［用30%蔗糖溶液處理之后，細(xì)胞失水，原生質(zhì)伍和液泡的體積都會(huì)減小，細(xì)胞液濃

度升高，用清水處理之后，細(xì)胞吸水，原生質(zhì)體和液泡的體積會(huì)增大，細(xì)胞液濃度降低，A、

B錯(cuò)誤；隨著所用忌糖溶液濃度的升高，當(dāng)蔗糖溶液濃度超過(guò)細(xì)胞液濃度之后，細(xì)胞就會(huì)開

始失水，原生質(zhì)體和液泡的體積減小，細(xì)胞液濃度升高，C正確，D錯(cuò)誤。］

5.A［通過(guò)分析可知，①處理后細(xì)胞吸水量少于③處理后細(xì)胞，說(shuō)明保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞液濃度

①處理后〉③處理后，A錯(cuò)誤；②處理后細(xì)胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后

的觀察視野中，B正確；湎加③后細(xì)胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，

C正確。］

6.A［分析甲組結(jié)果可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，與0時(shí)（原生質(zhì)體表面積大約為0.5國(guó)蠟）

相比，原生質(zhì)體表面積逐漸增大，說(shuō)明細(xì)胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分

離，表明細(xì)胞中濃度＞0.3門ol/LNaCl,但不一定是細(xì)