2026届高三生物一轮复习课件：第6讲 细胞的物质输入和输出

2026高考一轮复习 第06讲 水进出细胞的原理 2 1 3 渗透作用 动物、植物细胞的吸水和失水 实验：植物细胞的质壁分离和复原 目 录 contents 构思维导图 渗透作用 考点1 考点梳理 1、含义： 2、方向： 3、渗透作用具备的两个条件： 考点1 渗透作用 a.具有半透膜。b.膜两侧具有浓度差。 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 ①从水分子自身的角度：含水量高一侧→含水量低一侧 ②从溶质的角度：低浓度溶液→高浓度溶液 ③从渗透压的角度：低渗透压溶液→高渗透压溶液 物质的量浓度c 溶质摩尔质量大的，物质的量浓度小 例：10%的葡萄糖溶液的浓度 ＞ 10%的蔗糖溶液浓度 4、渗透压： 5、渗透作用结果： 考点1 渗透作用 溶液中溶质微粒对水的吸引力。 其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数目的多少。 水分子可以通过半透膜进行双向扩散，直到水分子进出速率达到动态平衡， 即渗透平衡 ≠浓度相等 注意: 渗透≠扩散，渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。 考点1 渗透作用 6、渗透现象分析 玻璃纸：半透膜,水分子可以自由通过，蔗糖分子不能通过。无生物活性，无选择透过性 （1）漏斗内液面升高的原因是什么？ 半透膜两侧的水分子都能通过扩散作用自由进出，但蔗糖溶液中水的相对含量比烧杯中低，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗扩散到烧杯更快，使漏斗中水量增加，液面上升。 水 水 蔗糖 多 少 半透膜 清水 蔗糖溶液 考点1 渗透作用 6、渗透现象分析 （2）漏斗内的液面不会一直上升的原因是什么？ 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。 清水 蔗糖溶液 考点1 渗透作用 6、渗透现象分析 （3）渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓度，浓度差仍然存在。 清水 蔗糖溶液 液面高的一侧溶液浓度大 考点1 渗透作用 6、渗透现象分析 【归纳】 ①半透膜两侧的水分子进行双向运动 ，液面变化是由水分子双向运动差异所导致的。 ②当液面高度不再变化时，水分子仍进出半透膜，但进出达到平衡。 ③渗透平衡后，若半透膜两侧液面存在液面差，半透膜两侧仍存在浓度差。液面高的一侧浓度大。 清水 蔗糖溶液 考点1 渗透作用 7、渗透现象中液面变化的判断方法 (1)若a、b是同种物质且均不能通过半透膜，如a为5%蔗糖,b为10%蔗糖，则 (2)若a、b是同种物质且均能通过半透膜，如a为5%葡萄糖,b为10%葡萄糖，则 (3)若a为10%葡萄糖,可以通过半透膜，b为10%蔗糖,不能通过半透膜，则 浓度高的一侧b液面升高 a先升高后降低，b先降低后升高 最终b侧液面升高 两侧浓度相等,不存在高度差 1、半透膜只允许水分子通过 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ② 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液较多，右侧液面升高 液面 （等高） 2 mol/L 蔗糖溶液 2 mol/L 葡萄糖 溶液 半透膜 ① 液面不变 加蔗糖酶 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ④ 蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终高于右侧 液面 （等高） 10% 蔗糖溶液 10% 葡萄糖 溶液 半透膜 ③ 液面稳定后，将右侧液面高出部分吸走 右侧液面继续升高并达到新的平衡 1、半透膜只允许水分子通过 2、溶质能通过半透膜的渗透装置 S1和S2是两种不同的溶质 且只有水和S1能透过半透膜 S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度 S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度 S1溶液 S2溶液 半透膜 ② ① 首先S1液面升高 S1液面始终低于S2液面 由于S1中的溶质透过半透膜进入S2 最终S2液面升高，高于S1 2、溶质能通过半透膜的渗透装置 S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液浓度大于S2溶液浓度 由于半透膜两侧存在浓度差，由S2→S1的水分子数多于S1→S2的。 首先S1液面上升 随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，半透膜两侧的浓度差逐渐减小，S1和S2的溶液浓度相等。 S1溶液 S2溶液 半透膜 ② ① 最终S1液面下降，S1和S2溶液液面持平 如图是平衡时的渗透装置，二糖不能通过半透膜，在此基础上继续实验。下列判断正确的是 A.若向烧杯中滴入清水，平衡时m将变大 B.若向漏斗中加入蔗糖分子，则平衡时m不变 C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则平衡时m减小 D.向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大 C 题型剖析 动物、植物细胞的吸水和失水 考点2 考点梳理 考点2 动物、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动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 ②细胞质与外界溶液存在浓度差 （2）条件及现象 条件 现象 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 细胞吸水膨胀（可能涨破） 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 细胞失水皱缩 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 细胞形态不变 2、植物细胞的吸水和失水 （1）成熟植物细胞的结构 相邻细胞的细胞壁 特性：①全透性，即水分子等物质自由通过②伸缩性较小 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 成熟的植物细胞 原生质层 细胞壁 考点2 动物、植物细胞的吸水和失水 （2）原理： ①原生质层相当于半透膜。 ②细胞液与外界溶液存在浓度差 伸缩性较大 大于 小于 等于 考点2 动物、植物细胞的吸水和失水 2、植物细胞的吸水和失水 （3）条件及现象 考点2 动物、植物细胞的吸水和失水 2、植物细胞的吸水和失水 （3）条件及现象 当外界溶液浓度大于细胞液浓度，发生质壁分离。 质壁分离后，外界溶液小于细胞液浓度，发生质壁分离复原。 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 考点3 考点梳理 1、实验原理 动植物细胞的吸水与失水 实验：探究植物细胞的吸水与失水 渗透作用 渗透装置及现象分析 动、植物细胞的吸水和失水 水进出细胞 的原理 水进出细胞 的原理 水进出细胞 的原理 概念 发生条件 渗透方向 渗透装置及分析 渗透装置变式分析 动物细胞的吸水和失水 植物细胞的吸水和失水 原理 现象 原理 现象 实验步骤 知识深化 半透膜 大 细胞液 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 23 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 2、选材 活的成熟植物细胞可以发生质壁分离和质壁分离的复原。 紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。（如果细胞无色，可在外界溶液中加染料，便于观察） 根尖分生区细胞不会发生质壁分离，因为它无大液泡，主要进行吸胀吸水。 3、实验操作 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 在清水中展平，盖上盖玻片，制成临时装片 1 2 3 4 滴清水 撕取洋葱鳞片叶外表皮 低倍镜观察 撕取洋葱鳞片叶时需不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡 制片 3、实验操作 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 5 低倍镜观察 在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引 中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离；细胞大小基本不变。 6 3、实验操作 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 7 8 在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引 低倍镜观察 中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。 3、实验操作 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 制片 低倍镜观察 滴蔗糖溶液 低倍镜观察 滴清水 低倍镜观察 结论 教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验 4、实验分析 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 指原生质层和细胞壁发生分离的现象 4、实验分析—质壁分离现象原因 ②原生质层比细胞壁的伸缩性___ ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层______ 细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水 （1）内因: （2）外因: 中央液泡变小、颜色加深 逐渐增大到原来大小，颜色变浅 逐渐恢复到贴近细胞壁 逐渐脱离细胞壁 基本不变 基本不变     中央液 泡大小及颜色 原生质层 的位置 细胞 大小 蔗糖 溶液 清水 半透膜 大 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 【实验需要注意的问题】 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细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 ③在一定浓度(溶质不能透过半透膜)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，方可复原)。 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 【实验需要注意的问题】 ④发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 细胞壁是全透性的，洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是浓度降低的外界溶液。 ⑤本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低分别对实验有何影响？ 选用0.3 g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、过快而死亡。 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 【实验需要注意的问题】 ⑥细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？ 质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。 ⑦质壁分离自动复原：当以细胞可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等)，可出现质壁分离及自动复原现象。因为这些物质可被细胞吸收而转移到细胞内，引起细胞液浓度升高。 自由扩散 主动运输 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 【实验需要注意的问题】 ⑧单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。 ⑨当质壁分离的细胞在低浓度外界溶液中不再发生吸水时，细胞液浓度大于或等于外界溶液浓度。 Ⅰ正在发生质壁分离中，B＞A Ⅱ发生质壁分离后某一时刻达到平衡，A=B Ⅲ正在发生质壁分离复原，A＞B B A 34 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 4、渗透作用的应用——质壁分离实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞的死活 只有活的植物细胞才能发生质壁分离。（台盼蓝染色排除法，观察细胞质流动也可以判断细胞的死活） 待测成熟植物细胞 一定浓度 蔗糖溶液 镜检 发生质 壁分离 无质壁 分离 活细胞 死细胞 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 4、渗透作用的应用——质壁分离实验的拓展应用 （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 镜检 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 4、渗透作用的应用——质壁分离实验的拓展应用 (3)比较不同细胞液浓度的大小 不同浓度的植物细胞 同一浓度蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 4、渗透作用的应用——质壁分离实验的拓展应用 （4）鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 成熟植 物细胞 不同种 类溶液 镜检 只发生 质壁分离 质壁分离 后自动复原 溶质不能透过原生质层（如蔗糖溶液） 溶质能透过原生质层（如KNO3溶液） 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 5、细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用 ①对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。 ②盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是由土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。 考点3 探究实验：植物细胞的质壁分离和复原 5、细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用 ③防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止食品腐烂变质。糖渍、盐渍食品不易变质的原因是高浓度的溶液使微生物(如细菌)不能生存和繁殖，从而能较长时间保存食物。 ④医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。 图1为洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原实验流程图，图2为某同学根据该实验中某时刻观察到的图像绘制的模式图。下列说法正确的是 A.图1中d过程不能观察到图2所示的细胞状态 B.显微镜下观察到的不同细胞质壁 　分离的程度完全相同 C.该细胞可能正在同时进行DNA分 　子复制、呼吸作用和光合作用 D.若用适宜浓度的KNO3溶液替换 　蔗糖溶液，则有可能观察不到图2所示的细胞 D 题型剖析 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是 A.比较保卫细胞细胞液浓度， 　③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在 　滴加②后的观察视野中 C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ A 题型剖析 $$