第2单元 第8讲 水进出细胞的原理(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 单选）

第二单元　细胞的基本结构与物质运输 第8讲　水进出细胞的原理 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 目 录 核心考点突破 01 高考真题演练 02 知能达标训练 03 CONTENTS 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 01 核心考点突破 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 蔗糖溶液 葡萄糖溶液 单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子 数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 液面高的一侧溶液 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 细胞膜 细胞质 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 液泡 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 × × × × √ 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 第二单元　细胞的基本结构与物质运输 返回目录 高考总复习·生物学 1 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②水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只不过是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 ③漏斗内液面上升的原因：________________________________________ ___________________________________________。 ④漏斗内液面停止上升的原因：随着液面的不断上升，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率加快，与水分子进入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，此时水分子的进出达到相对平衡。 ⑤若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且____________________浓度高。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)原理 ①“半透膜”：________。 ②浓度差：________与外界溶液间存在浓度差。 (2)现象 3．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 (3)现象 1．玻璃纸是一种选择透过性膜，水分子可以透过，而蔗糖分子不能透过。( ) 2．当外界溶液中NaCl的浓度低于0.9%时，哺乳动物细胞一定会吸水涨破。( ) 3．植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。( ) 4．植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质和细胞核。( ) 5．成熟的植物细胞在发生质壁分离的过程中，细胞吸水能力逐渐增强。( ) 1．(必修1 P63“正文”)对于动植物细胞来说，单位时间内，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外的液体的浓度一定相等吗？为什么？ 提示　不一定。对于动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，单位时间内水分子进出植物细胞的数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。 2．(必修1 P63“图4－1”拓展)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题： (1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图所示哪种现象？请分析原因。 (2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图所示哪种现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图中哪一种？ (3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？为什么？ 提示　(1)会出现如图甲所示现象。将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。 (2)将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示现象。达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示现象。 (3)细胞不会涨破。因为植物细胞有细胞壁的保护和支持。 1．渗透作用实验装置的拓展应用 (1)验证渗透作用发生的条件 (2)比较不同溶液浓度的大小 漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论： (3)探究物质能否通过半透膜的方法(以碘和淀粉为例) 烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液 结论 变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能 不变蓝 变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能 变蓝 变蓝 淀粉和碘都能通过半透膜 不变蓝 不变蓝 淀粉和碘都不能通过半透膜 2.利用“结构与功能观”分析渗透作用原理的应用 (1)将哺乳动物成熟红细胞放入清水中一段时间，利用离心机离心可以获得比较纯净的细胞膜。 (2)农业生产中一次施肥不能过多，否则会导致烧苗现象。 (3)医学上通过透析可以减轻尿毒症患者的病情。 考向一　渗透作用的原理及应用分析 1．(2024·梅州模拟)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 解析　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；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，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。 答案　D 2．(2023·重庆卷)某兴趣小组利用如图装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③时，水浴(55摄氏度)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是(　　) 编号 试剂 ① 质量分数为3%的可溶性淀粉 ② 质量分数为5%的葡萄糖溶液 ③ 斐林试剂 ④ 淀粉酶溶液 ⑤ 碘溶液 A．若a为①＋②，b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色 B．若a为①＋②，b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色 C．若a为①＋④，b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色 D．若a为①＋④，b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色 解析　当a为①、b为⑤时，袋内溶液逐渐变为蓝色，说明淀粉不能透过半透膜，碘可以透过半透膜；当a为②、b为③时，水浴(55摄氏度)后透析袋内、外均不出现砖红色，说明葡萄糖和斐林试剂均不能透过半透膜。若a为①＋②，b为③，淀粉、葡萄糖和斐林试剂不能透过半透膜，水浴后不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②，b为⑤，碘可进入透析袋内，透析袋内出现蓝色，淀粉不能透过半透膜到达透析袋外，透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④，b为⑤，淀粉酶将淀粉分解，碘进入透析袋内呈现棕红色，C正确；若a为①＋④，b为③，由于斐林试剂无法进入透析袋，水浴后透析袋内不会出现砖红色，D错误。 答案　C 考向二　动、植物细胞吸水与失水的分析 3．(2024·陕西汉中二模)将萝卜切成长度、宽度和厚度相同的细条，测定其长度并记录，再将其分成a、b、c、d、e五组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，测量各组萝卜条的长度，实验前与实验后的长度比值为：a组1.4，b组1.2，c组1.0，d组0.8，e组0.6。下列叙述正确的是(　　) A．a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，所以表现为吸水 B．e组萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度一定等于外界蔗糖溶液浓度 C．萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，且细胞的吸水能力逐渐变强 D．c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子不进出细胞 解析　a组萝卜条实验前与实验后的长度比值大于1，表现为失水，A错误；e组萝卜条实验后吸水达到平衡时，细胞液浓度不一定等于外界蔗糖溶液浓度，由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当萝卜条实验后吸水达到平衡时，也可能大于外界蔗糖溶液浓度，B错误；萝卜条失水过程中，原生质层相当于半透膜，外界溶液与细胞液的浓度差逐渐增大，细胞的吸水能力逐渐变强，C正确；c组萝卜条实验前与实验后的长度比值等于1，浸泡期间水分子仍可进出细胞，且进出细胞的量相等，D错误。 答案　C 4．(2024·天津模拟)科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中，测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间，实验结果如图所示。以下叙述错误的是(　　) A．红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 B．处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于溶质分子进入细胞导致细胞质浓度升高 C．氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的速度依次减小 D．上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜 解析　分析题图可知，氯化铵、甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮＞乙醇＞甘油＞氯化铵，C错误。 答案　C 考点二　活动：探究植物细胞的吸水和失水 1．实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层________。 (2)_________________________具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水。 (3)原生质层比细胞壁的伸缩性___。 2．实验步骤 3．实验结论 (1)结果 (2)结论：成熟的植物细胞能与外界溶液构成渗透系统，发生渗透作用。当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞_____；当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞_____。 1．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮。( ) 2．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。( ) 3．可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原。( ) 4．需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。( ) 5．用黑藻叶片进行质壁分离实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察。( ) 1．(必修1 P64“探究·实践”)将0.3 g/mL的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后自动复原，原因是什么？ 提示　K＋、NOeq \o\al(－,3)都可转运到细胞内，使细胞浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。 2．(必修1 P64“探究·实践”)下图表示处于质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，请分析并回答相关问题： (3)c处溶液浓度是否一定大于b处？理由是什么？ 提示　不一定，不能确定此植物细胞正在吸水、失水还是处于动态平衡之中。 (1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？选用此细胞的理由是什么？ 提示　不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。 (2)c处的溶液是什么？ 提示　浓度降低的外界溶液。 　质壁分离和质壁分离复原实验的“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 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 考向一　实验原理和基本步骤分析 1．图甲为洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原实验流程图，图乙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．图甲中d过程不能观察到图乙所示的细胞状态 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乙所示的细胞 解析　图乙细胞正处于质壁分离状态，图甲中的d、f过程都可能观察到图乙所示的细胞状态，A错误；不同细胞的状态、体积大小、细胞液浓度不总是完全一致，所以显微镜下观察到的质壁分离程度不可能完全相同，B错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞高度分化且无叶绿体，不能进行DNA分子复制和光合作用，C错误；细胞置于KNO3溶液中，细胞发生质壁分离自动复原，所以有可能观察不到图乙所示的细胞，D正确。 答案　D 2．(2024·惠州模拟)在观察某植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验中，依次观察到的结果示意图如下，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是(　　) A．甲状态时不存在水分子跨膜运输进出细胞的现象 B．甲→乙变化的原因之一是结构①的伸缩性比结构②的伸缩性大 C．乙→丙的变化是由外界溶液浓度小于细胞液浓度所致 D．细胞发生渗透作用至丙状态，一段时间后该细胞会破裂 解析　甲状态时，水分子仍然通过跨膜运输进出细胞，A错误；甲→乙变化表明细胞正在发生质壁分离，其内在的原因是结构①所示的细胞壁的伸缩性比结构②所示的原生质层的伸缩性小，B错误；乙→丙变化表示细胞在发生质壁分离复原，其变化的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸水，C正确；细胞发生渗透作用至丙状态，因细胞壁的支持和保护作用，一段时间后该细胞不会破裂，D错误。 答案　C 考向二　实验的拓展和应用 3．(2024·惠州调研)基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断，下列各项无法通过质壁分离实验证明的是(　　) A．成熟植物细胞的死活 B．原生质层比细胞壁伸缩性大 C．成熟的植物细胞能进行渗透吸水 D．水分子可以通过通道蛋白进入细胞 解析　将成熟植物细胞放到适宜浓度的蔗糖溶液中，若不能发生质壁分离则说明是死细胞，反之是活细胞；质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；成熟的植物细胞进行质壁分离复原时，会进行渗透吸水；质壁分离实验无法证明水分子可以通过通道蛋白进入细胞。 答案　D 4．(2024·广东四校联考)在相同的放大倍数下，统计视野中的细胞数目，然后滴加相同浓度的蔗糖溶液，记录五种植物细胞从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间如图所示。下列说法错误的是(　　) A．5种材料中红花檵木的细胞体积最小 B．该实验的各组材料之间形成相互对照 C．依据实验结果推测红花檵木细胞液浓度最大 D．5种材料中山茶细胞发生质壁分离的速度最慢 解析　根据实验数据可知，视野中记录到的红花檵木细胞平均数最多，由此推知其细胞体积最小，A正确；该实验中的各组材料之间相互对照，每组既是实验组也是对照组，B正确；红花檵木细胞发生质壁分离的平均时间最短，故其质壁分离的速度最快，细胞液浓度最小，C错误；各组实验中山茶细胞发生质壁分离的平均时间最长，故质壁分离的速度最慢，D正确。 答案　C 1．(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(　　) 解析　用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体 和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞吸水，细胞液浓度略微降低；当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。 答案　C 2．(2022·浙江卷)“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 解析　甲图细胞能够发生质壁分离及复原，说明其是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。 答案　A 3．(2021·重庆卷)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果如图。下列叙述错误的是(　　) A．T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁 B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液 C．T1和T2组经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原 D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降 解析　由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是单位时间内少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明发生质壁分离的细胞是活细胞，经清水处理后发生质壁分离的细胞均可复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。 答案　B 4．(2021·江苏卷)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 解析　叶肉细胞可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，而洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有少量叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；显微镜的使用方法是先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，且该实验只在低倍镜下观察，无需使用高倍镜，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大液泡，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。 答案　A $$