第7讲 细胞的吸水和失水（新高考通用）

一 轮 复 习 第7讲　细胞的吸水和失水 延长符 1 2 目录 Content 01 渗透作用 02 动植物细胞的吸水和失水 03 探究植物细胞的吸水和失水 2 渗透作用 01 3 教学策略设计 Exquisite teaching design template 一 渗透作用 1．概念：是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。 2．渗透作用发生的条件 有半透膜 膜两边有浓度差 4 教学策略设计 Exquisite teaching design template 一 渗透作用 3．渗透作用发生的原理 5 教学策略设计 Exquisite teaching design template 一 渗透作用 漏斗内液面上升的原因：单位时间内通过半透膜进入长颈漏斗的水分子数多于从漏斗渗出的水分子数 6 教学策略设计 Exquisite teaching design template 一 渗透作用 漏斗内液面停止上升的原因：随着液面不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高。 7 (1)达到平衡时，半透明两侧的浓度相同吗？ 答案：不相等，半透膜两侧仍存在浓度差 一 细胞器的结构和功能 (2)渗透实验中，如果把烧杯内的清水换成同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？ 答案：液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 必备知识 整合 一 细胞器的结构和功能 渗透系统中水分子的流动方向 (1)膜两侧水分子的相对数目： (2)溶质颗粒多少： (3)渗透过程，水分子的流向是什么？ 答案：透过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散 水分子多 水分子少 溶质颗粒少 溶质颗粒多 必备知识 整合 现学活用 1.(2024·河南名校联考)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是(　　) A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升 B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等 D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等 必备知识 整合 现学活用 1.如图所示装置中,甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系:V甲=V丙<V乙),a、b表示用半透膜(水分子和单糖可以自由通过,但二糖不能通过)将它们分隔开,对装置进行相关处理。下列说法正确的是 (　　) A.若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,稳定后液面高度:乙>甲>丙 B.若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液,稳定后液面高度:乙<甲=丙 C.若向丙中加入一定量的半乳糖,稳定后液面高度:甲=乙=丙,并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同 D.本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用 必备知识 整合 动植物细胞的吸水和失水 02 12 教学策略设计 Exquisite teaching design template 二 动植物细胞的吸水和失水 1. 动物细胞的吸水和失水 原理 半透膜 浓度差 细胞膜 细胞质与外界溶液之间的浓度差 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度<细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度>细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 条件及现象 吸水膨胀 失水皱缩 不变 13 教学策略设计 Exquisite teaching design template 二 动植物细胞的吸水和失水 2.成熟植物细胞的吸水和失水 原理 不包括 细胞核 提示：具有中央(大)液泡的成熟植物细胞。 14 教学策略设计 Exquisite teaching design template 二 动植物细胞的吸水和失水 现象 2.成熟植物细胞的吸水和失水 A 外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水 B 外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水 →发生质壁分离 →发生质壁分离复原 15 探究植物细胞的吸水和失水 03 16 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 1. 实验原理 ①植物细胞的 相当于半透膜，细胞壁与原生质层具有一定的伸缩性，且原生质层的伸缩性 细胞壁的伸缩性。 ②外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞 ，原生质层 →发生质壁分离。 ③外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞 →已发生质壁分离的细胞发生质壁分离复原现象。 原生质层 大于 失水 皱缩 吸水 内因 外因 17 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 2.实验步骤 有颜色，便于观察 质壁分离 质壁分离复原 18 (1)质壁分离与复原实验一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？为什么？ 答案：不一定。 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，便于观察，只需要满足其他条件的细胞也可作为实验材料。 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (2) 质壁分离和复原的过程中，原生质体的大小和颜色如何发生变化？ 答案： 质壁分离:原生质体体积变小、颜色变深 质壁分离复原：原生质体体积变大、颜色变浅 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (3)在植物细胞发生质壁分离的过程中，请比较外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度大小。 答案： 外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (4)质壁分离和复原的实验过程中，选用的蔗糖溶液浓度有什么要求？ 答案：浓度大小要适宜 过低，不能引起质壁分离或质壁分离所需时间过长； 过高，可能使植物细胞因失水过多、过快而死亡，不能发生质壁分离复原现象。 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (5)从溶液角度分析为什么有的植物细胞发生质壁分离后不能复原？ 答案：①在较高浓度溶液中发生质壁分离，细胞因过度失水死亡而不会发生质壁分离复原现象。 ②在对细胞有害的溶液（如醋酸溶液）中，细胞因死亡而失去了选择透过性。 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (6)从溶液角度分析为什么有的植物细胞发生质壁分离后自动发生质壁分离复原？ 答案：在一定浓度的溶液(如KNO3、甘油等)中，因溶质可透过细胞膜进入细胞，使细胞液浓度增大，植物细胞会自动发生质壁分离复原现象。 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 (7)其他细胞能发生质壁分离和质壁分离复原吗？ 答案： 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)不发生质壁分离及复原现象。 ②细菌细胞能发生质壁分离，但现象不明显。 一 细胞器的结构和功能 必备知识 整合 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 3. 质壁分离实验的应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 待测成熟植物细胞 定浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离→有生物活性 不发生质壁分离→无生物活性 26 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 3. 质壁分离实验的应用 (2)测定细胞液浓度范围 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 27 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 3. 质壁分离实验的应用 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞 同一浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离所需时间越短，质壁分离程度越大，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 28 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 3. 质壁分离实验的应用 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 同一成熟的植物细胞 未知浓度的溶液 发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大，反之，未知溶液的浓度越小 29 教学策略设计 Exquisite teaching design template 三 探究植物细胞的吸水和失水 3. 质壁分离实验的应用 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 成熟的植物细胞 不同种类的溶液 只发生质壁分离→溶质不能透过半透膜 发生质壁分离， 自动质壁分离复原 →溶质能透过半透膜 30 现学活用 1. (2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) 必备知识 整合 现学活用 2．(2024·江苏南京高三调研)下图A为两个渗透装置，溶液a、b为不同浓度的同种溶液，且a溶液浓度＜b溶液浓度，c为清水，图B为在显微镜下观察到的某植物表皮细胞，下列叙述错误的是(　　) A．图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面 B.图B中的④⑤⑥相当于图A中的② C．若图B所示为某农作物的根毛细胞，此时应及时灌溉 D．图B中的⑦与图A中的②通透性不同 必备知识 整合 现学活用 3.(2022·浙江6月选考，11)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示： 下列叙述正确的是(　　) A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的 B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低 C.丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破 D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显 必备知识 整合 现学活用 4．(2024·浙江宁波高三联考)某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，如图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图二为实验过程中测得其x/y的值随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　) A．随着x/y的值增大，细胞吸水能力增强 B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞 C．该细胞在实验过程中细胞内外浓度差逐渐减小 D．在t3时，细胞内外存在浓度差，但处于动态平衡状态 必备知识 整合 谢谢观赏 欢迎指正 谢谢聆听！ 35 $$