专题04 细胞的物质输入和输出（知识点串讲）-2020-2021学年高一生物期末复习考点大串讲

专题04　细胞的物质输入和输出 知识网络 重难突破 知识点一 渗透现象及动物细胞的吸水和失水 1．渗透作用 （1）概念：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散过程。 （2）条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。 （3）常见渗透装置图分析 　　　　　　　　　　 ①若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。 ②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。 【技巧点拨】渗透方向及浓度大小的判断 （1）判断溶剂渗透的总方向 ①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。 ②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多（水分子数少），水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。 （2）判断半透膜两侧溶液浓度大小 若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。 2．动物细胞的吸水和失水 （1）人成熟的红细胞中发生渗透作用的条件 ①细胞膜相当于半透膜； ②细胞质与外界溶液之间存在浓度差。 （2）引起细胞失水与吸水的条件 外界溶液与细胞质之间存在浓度差。 注意：有关渗透作用的三个易错点 （1）水的运输特点：无论细胞吸水还是失水，水分子通过原生质层的扩散都是双向进行的。 （2）渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧的水分子移动到达平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。 （3）浓度差的实质：渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。 【典例1】某实验小组用如图所示的实验装置探究鱼鳔膜的通透性。实验开始时漏斗内外液面等高，实验中观察到漏斗内液面上升到一定高度后不再上升。下列相关叙述错误的是（ ） 　　　　　　　　　　　　　 A．漏斗中液面上升速率逐渐减小 B．达到新的平衡时，水分子进出半透膜的速率相等 C．液面静止时，鱼鳔膜内外溶液浓度相等 D．实验结果表明鱼鳔膜是一种半透膜 【答案】C 【解析】鱼鳔膜是一种半透膜，水分子能自由通过，蔗糖分子不能通过。当鱼鳔膜袋里面装蔗糖溶液，外面是清水时，水分子进入鱼鳔膜的速度比出来的速度快，长颈漏斗中的液面会上升。随着液面的上升，蔗糖溶液对鱼鳔膜的压力增大，会阻止水分子进入，液面上升的速度会逐渐下降，直至不再上升，A正确；达到新的平衡时，单位时间内水分子进出半透膜的速率相等，B正确；当长颈漏斗内液面最高时，半透膜两侧水分子进出速率相等，但是此时半透膜两侧的溶液浓度并不相等，漏斗内是稀释了的蔗糖溶液，烧杯内是清水，所以液面静止时鱼鳔膜内溶液浓度＞膜外，C错误；鱼鳔膜能让水分子通过，不允许蔗糖分子通过，具有选择透过性，实验结果表明鱼鳔膜是一种半透膜，D正确。 【典例2】草履虫的伸缩泡收集自身体内的排泄废物和水分之后，经收缩将泡内的液体排出体外，该过程不仅能排出体内的排泄废物，还可以维持渗透压平衡。实验小组从池塘中收集草履虫，然后将其置于不同的液体环境中，观察和记录草履虫伸缩泡的变化。与池塘中的草履虫相比，下列结果描述正确的组别是（ ） 组别 液体（相当于NaCl溶液的质量分数） 结果 A 草履虫细胞质等渗培养液（0．4%） 伸缩泡不收缩 B 蒸馏水（0．0%） 伸缩泡的收缩频率降低 C 生理盐水（0．9%） 伸缩泡的收缩频率降低 D 人工海水（3．0%） 伸缩泡肿胀后破裂 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】置于草履虫细胞质等渗培养液（0.4%）中，草履虫不吸水也不失水，伸缩泡不变，A错误；置于蒸馏水中，渗透压低，草履虫吸水，排出体内的代谢产物，伸缩泡的收缩频率增加，B错误；渗透压升高，草履虫的伸缩泡的收缩频率降低，以此来维持体内渗透压的平衡，C正确；置于人工海水（3.6%），草履虫失水，伸缩泡皱缩，不会肿胀后破裂，D错误。 知识点二 植物细胞的吸水和失水 1．成熟植物细胞的结构 2．原理和现象 （1）外界溶液浓度>细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 （2）外界溶液浓度<细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 3．质壁分离的原因 （1）外因：细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。 （2）内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。 4、观察植物细胞的质壁分离和复原 （1）实验原理 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 ②细胞液具有一