07 必修1 第二单元 第6讲 水进出细胞的原理-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（江苏专用）

必修1　分子与细胞 第二单元　细胞代谢 第6讲　水进出细胞的原理 考点1　细胞的吸水和失水 一、渗透作用 1．概念：水分子(或其他溶剂分子)通过_______的_____，称为渗透作用。 2．渗透装置 半透膜　 扩散 第6讲　水进出细胞的原理 (1)液面上升的原因：单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数_____(填“大于”“小于”或“等于”)单位时间由漏斗中进入烧杯中的水分子数。 (2)液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh)，当该压力和漏斗中的吸水能力_____时液面不再上升。 3．渗透作用发生的条件 (1)具有_______。 (2)半透膜两侧的溶液存在_______。 大于 相等 半透膜 浓度差 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1．(苏教必修1 P58“积极思维”)红细胞的细胞质膜相当于半透膜：习惯上说的半透膜是________________薄膜，物质能否通过取决于_____________ ___；选择透过性膜是________的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于________________，还与________________有关。因此细胞质膜和半透膜类似，又有所不同。 提示：无生命的物理性　微粒的大小　具有活性　分子大小　细胞的需求 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 二、动植物细胞的吸水和失水 1．动物细胞的吸水和失水 (1)原理 ①“半透膜”：_______。 ②浓度差：_______与外界溶液间具浓度差。 (2)现象 ①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀 ②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞_________ ③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞形态基本不变 细胞膜 细胞质 失水皱缩 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2．成熟植物细胞的吸水和失水 (1)条件：成熟植物细胞具有中央(大)_____。 (2)原理 液泡 全透性 小 两层膜之间 的细胞质 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 (3)现象   现象 细胞发生质壁分离 细胞吸水膨胀 细胞维持正常形态 条件 外界溶液浓度大于细胞液浓度 外界溶液浓度小于细胞液浓度 外界溶液浓度等于细胞液浓度 当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水，可能正在吸水，可能处于平衡状态，也可能已死亡。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2．(苏教必修1 P61“正文信息”)一般来说，气体分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、__________等容易通过细胞质膜。离子(如Na＋、K＋)因与水的结合而脂溶性大大降低；相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的________都难以自由通过细胞质膜。 提示：脂溶性分子　极性分子 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是质量百分比。 (　　) 提示：该浓度是指物质的量浓度。 2．在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。 (　　) 提示：半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子的扩散达到平衡。 3．成熟的植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。 (　　) 提示：原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 4．质壁分离过程中水分子扩散只能单向进行。 (　　) 提示：质壁分离过程中水分子扩散是双向进行的。 5．成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。 (　　) 提示：发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。 × × × × × 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1.如图是用显微镜观察某个植物细胞的状态，此时，细胞液渗透压与外界溶液渗透压的关系是______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 提示：细胞液的渗透压可能大于、等于或小于外界溶液的渗透压 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2.现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过) 实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高； 实验Ⅱ：同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了变化：右侧先升高后降低。 根据实验结果判断A、B、C三瓶溶液分别是什么？ 提示：A瓶：0.3 g/mL的蔗糖溶液；B瓶：0.1 g/mL的蔗糖溶液；C瓶：0.1 g/mL的葡萄糖溶液。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 考向1　渗透作用的原理及分析 1．(2023·河北邢台南和区第一中学校联考开学考试)通过海水淡化获取淡水，是解决淡水资源短缺的一种重要途径。反渗透海水淡化技术是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的一种技术。利用该技术淡化海水时，在反渗透装置中的海水一侧施加适当强度的外界压力，将海水中的水反渗透到淡水一侧。下列说法错误的是(　　) A．人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白 B．施加的外界压力应大于海水的渗透压 C．反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是顺相对含量梯度移动的 D．反渗透装置中的海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 C　[反渗透海水淡化技术利用了只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，而水通过细胞膜的方式有自由扩散和协助扩散，因此，人工合成的半透膜可能不含水通道蛋白，A正确；施加的外界压力应大于海水的渗透压，这样才能将海水中的水反渗透到淡水一侧，B正确；反渗透装置中半透膜两侧的水分子总是逆着水分子相对含量梯度移动的，C错误；海水含有较多的溶质，海水一侧渗透压始终大于淡水一侧渗透压，D正确。故选C。] 2．(2023·江苏宿迁泗阳中学校考阶段练习)将生鸡蛋的大头去掉蛋壳且保持壳膜完好，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。将蛋壳内灌入一定量的质量浓度为15%的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析正确的是(　　) A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜，二者都具有选择透过性 B．因为清水进入烧杯中，半小时后吃水线将高于烧杯的水面 C．若将清水换成质量浓度为15%的 NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．当蛋壳内的液面不再发生变化时， 壳膜两侧的溶液浓度相等，水分子不 再进出 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 C　[本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，但具有选择透过性的只有壳膜，A错误；由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，烧杯中的清水透过壳膜进入壳膜内的蔗糖溶液中，导致吃水线低于烧杯的水面，B错误；若将清水换成质量浓度为15%的NaCl溶液，由于壳膜内的渗透压小于外界溶液的渗透压，壳膜内的水就透过壳膜进入烧杯中，导致蛋壳上浮，由于Na＋和Cl－都可以通过壳膜，因此壳膜两侧的浓度差很快消失，壳膜外的水就透过壳膜进入壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确；当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度相等，单位时间内进出壳膜的水分子数目相等，即达到渗透平衡状态，D错误。故选C。] 15 考向2　细胞的吸水和失水 3．(2023·江苏无锡高三校考阶段练习)研究表明，植物叶片中气孔导度(即气孔张开的程度)与K＋、糖类等含量有关。K＋能在保卫细胞中大量积累，保卫细胞吸水后气孔导度增大，气孔张开，保卫细胞和气孔的结构如图所示。下列分析不正确的是(　　) A．水分经原生质层进入液泡增多，气孔导度逐渐变大 B．气孔导度增加，有利于促进叶肉细胞中糖类的合成 C．细胞膜上参与主动运输K＋的载体蛋白也具有催化 ATP水解的作用 D．随保卫细胞中K＋和糖类物质含量升高，细胞吸水 能力减弱 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 D　[水分经原生质层进入液泡，引起保卫细胞吸水，气孔导度逐渐变大，A正确；气孔导度增加，有利于二氧化碳进入叶片内部，促进叶肉细胞中糖类的合成，B正确；细胞膜上参与主动运输(逆浓度梯度、需要载体和ATP供能)K＋的载体蛋白具有催化ATP水解的作用，C正确；随保卫细胞中K＋和糖类物质含量升高，细胞液浓度增大，细胞吸水能力增强，D错误。故选D。] 考点2　(探究·实践)探究植物细胞的吸水和失水 一、实验原理 半透膜 大 第6讲　水进出细胞的原理 二、实验步骤 中央液泡 细胞壁 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 逐渐变小 细胞壁逐渐 分离 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 逐渐变大 逐渐贴近细胞壁 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 三、现象与结论 1．现象 2．结论：植物细胞的_________相当于一层半透膜，植物细胞是通过_________吸水和失水的。 原生质层 渗透作用 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1．质壁分离和复原实验分析 (1)质壁分离发生的条件 ①从细胞角度分析 a．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。 b．具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象，且细胞液最好带有一定的颜色，便于观察，以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。 c．细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 ②从溶液角度分析 a．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。 b．在一定浓度(溶质可透过膜)的溶液(如KNO3、乙二醇、甘油等)中可发生质壁分离后自动复原现象；盐酸、酒精、醋酸等溶液会杀死细胞，不适于做质壁分离实验的溶液。 c．本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原。 (2)质壁分离后在细胞壁和细胞质膜之间的是浓度降低的外界溶液。 (3)本实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2．质壁分离和复原实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 (2)测定细胞液浓度范围 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 (3)鉴别不同种类的溶液(以KNO3溶液和蔗糖溶液为例) 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1.(2023·江苏无锡高三统考期末)黑藻叶细胞可用来进行观察植物细胞的质壁分离和复原的实验。某同学实验过程中，在显微镜视野中看到细胞正处于如图所示状态。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．在细胞发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度逐渐变大 B．在细胞发生质壁分离复原的过程中，细胞吸水能力逐渐变大 C．在实验过程中，a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或 a＜b D．相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁 分离复原过程 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 B　[在细胞发生质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐变大，A正确；细胞处于质壁分离复原阶段，细胞不断吸水，细胞液浓度减小，细胞吸水能力逐渐变小，B错误；图示细胞原生质层与细胞壁分开，此时细胞有可能处于渗透平衡，有可能正在质壁分离，有可能正在质壁分离复原，故a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或a＜b，C正确；相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀，即细胞处于质壁分离复原过程，D正确。故选B。] 2．(2023·四川绵阳南山中学校考阶段练习)将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于 0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离，然后再置于清水中会发生质壁分离的复原。在上述全过程中，下列说法错误的是(　　) A．细胞液浓度先变大再变小，细胞吸水能力先变大再变小 B．若采用更高浓度的蔗糖溶液进行实验，置于清水中可能不会发生复原现象 C．发生质壁分离的过程中，细胞液浓度小于细胞质基质浓度小于蔗糖溶液浓度 D．若将0.3 g/mL的蔗糖溶液更换为0.3 g/mL的葡萄糖溶液，则实验开始时质壁分离的速率更慢 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 D　[将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离，然后再置于清水中会发生质壁分离的复原，前者细胞会失水，细胞液浓度变大，细胞的吸水能力增强，后者细胞会吸水，细胞液浓度减小，细胞的吸水能力变小，A正确；若采用更高浓度的蔗糖溶液进行实验，细胞可能会过度失水死亡，置于清水中可能不会发生复原现象，B正确；发生质壁分离的过程中，细胞会失水，细胞液浓度小于细胞质基质浓度小于蔗糖溶液浓度，C正确；0.3 g/mL的葡萄糖溶液和0.3 g/mL的蔗糖溶液相比较，前者的溶液浓度更大，因此实验开始的时候细胞内外的浓度差更大，质壁分离的速率更快，D错误。故选D。] 3．(2023·江苏镇江高三校考开学考试)我校生物学兴趣小组的同学为了探究校园植物细胞的吸水和失水情况，选取大小相同、生理状态相似的红色月季花花瓣均分2组，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2，下列叙述错误的是(　　) A．图1乙曲线的形成过程中可能发生了物质的主动运输 B．图2中Ⅱ曲线和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应 C．第4 min前甲溶液中花瓣细胞的 失水速率小于乙溶液 D．曲线走势不同的主要原因是甲、 乙两种溶液的溶质不同 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 C　[据图分析：图1中甲曲线细胞失水量先增加后稳定，细胞发生质壁分离；乙曲线细胞失水量先增加后减少，细胞发生质壁分离及质壁分离复原。图2中Ⅰ曲线液泡先减小后变大，对应乙曲线；Ⅱ曲线液泡先减小后不变，对应甲曲线。图1乙曲线的形成过程是细胞失水发生质壁分离，细胞可能主动运输吸收溶质离子，细胞液浓度增加，发生质壁分离的复原，A正确。分析题图2，Ⅰ曲线液泡直径先变小后恢复到原样，为乙溶液中的变化曲线，Ⅱ曲线液泡先变小后维持不变，为甲溶液中的变化曲线，B正确。据图细胞失水的斜率可知，第 4 min前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液，C错误。两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同，但是浓度可能相同，甲溶液中溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，D正确。故选C。] 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 1．核心概念 (1)渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 2．结论语句 (1)如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。 (2)当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。 (3)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 真题感悟 明确考向 1．(2021·江苏选择性考试)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是(　　) A．用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验 B．将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态 C．为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液 D．实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡 √ 2 4 3 题号 1 第6讲　水进出细胞的原理 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 A　[洋葱鳞片叶的叶肉细胞有原生质层和中央液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中含有叶绿体，而洋葱外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有少量的叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；质壁分离实验中全程在低倍镜下观察，B错误；为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；紫色外表皮细胞中有一个紫色的中央液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮细胞，D错误。故选A。] 2 3 题号 1 4 2．(2023·江苏选择性考试)某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是(　　) A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开 D．粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2 3 题号 1 4 A　[洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，A正确；洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，若出现砖红色，则可说明洋葱匀浆中含有还原糖，B错误；制作根尖有丝分裂装片时，解离、按压盖玻片的目的都是获得单层细胞，即这些操作均能更好地将细胞分散开，C错误；粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过水浴加热可显蓝色，D错误。故选A。] 2 3 题号 4 1 3．(2023·湖南选择性考试)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是(　　) A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 C　[干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，使微生物失水过多，进而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般食品保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。故选C。] √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2 4 3 题号 1 4．(2023·全国甲卷)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(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第6讲　水进出细胞的原理 2 4 3 题号 1 C　[用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误。随着所用蔗糖浓度上升，当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，细胞就开始失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，C正确，D错误。故选C。] $$