08 必修1 第2单元 第6讲 水进出细胞的原理-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习学生用书word（不定项版）

第二单元　细胞代谢 第6讲　水进出细胞的原理 考点1 夯实必备知识 一、1．半透膜　扩散　2．(1)单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数＞单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数　3．(1)半透膜　(2)浓度差 二、1．(1)细胞膜　细胞质　(2)失水皱缩　2．(1)液泡　(2)全透性　小　两层膜之间的细胞质　(3)大于　小于 教材隐性知识 1．提示：微粒的大小　具有活性　分子大小　细胞需求 2．提示：加快　减慢 澄清概念 1．√ 2．×　提示：Δh不变时，半透膜两侧水分子进出达到平衡，因为蔗糖分子不能通过半透膜，所以蔗糖溶液浓度仍大于清水浓度。 3．×　提示：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子的进出速率相等。 4．×　提示：发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐变大。 达成学科素养 1．提示：一定　不一定　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细胞的数量相等时，有可能细胞液的浓度大于外界溶液的浓度 2．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 评价迁移应用 1．B　[长颈漏斗中有蔗糖溶液，渗透压较高，液面上升，加酶后蔗糖水解为单糖，溶液中溶质分子数目增多，渗透压更高，液面继续上升，但是单糖分子可以通过猪膀胱膜进入烧杯中，使两边渗透压相等，漏斗中液面降低至内外液面基本相平，B正确。] 2．C　[该装置的膀胱膜为半透膜，两侧分别加入等量的蔗糖酶溶液后，蔗糖水解，左侧渗透压上升，具备渗透作用的条件：半透膜和浓度差，所以该装置可以发生渗透作用，A错误；加酶前，左右两侧物质的量浓度相等，渗透压相等，B错误；由于左侧蔗糖溶液水解得到的单糖可以通过膀胱膜扩散，最终使右侧渗透压高于左侧，C正确；最终平衡后由于右侧渗透压高，液面上升，高于左侧，D错误。] 3．B　[制备细胞膜时可将猪的红细胞置于蒸馏水中，细胞会吸水涨破，得到纯净的细胞膜，A正确；M处的红细胞所处NaCl溶液浓度小于N处，M处的红细胞失水更少，M处的红细胞的吸水能力小于N处，B错误；当细胞处于Q点时，形态正常，说明细胞质的浓度等于外界溶液浓度，进出细胞的水分子数量相等，C正确；细胞体积的变化体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，D正确。] 4．B　[在质壁分离过程中，甲细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强，A错误；质壁分离过程中，乙细胞失水，原生质层(渗透压为Y)相当于半透膜，水分子由液泡(渗透压为X)通过原生质层流向渗透压为Z的部位，故不同部位渗透压大小关系为X<Y<Z，B正确；若丙细胞的细胞液浓度大于蔗糖溶液，由于细胞壁有一定的伸缩性，丙细胞可能因吸水导致渗透压变小，C错误；由于洋葱表皮细胞几乎不吸收蔗糖，继续实验观察不到甲、乙细胞发生质壁分离后自动复原的现象，D错误。] 考点2 落实实验基础 一、(1)半透膜　(2)大 二、中央液泡　细胞壁　逐渐变小　细胞壁逐渐分离　逐渐变大　逐渐贴近细胞壁 三、1．失水　质壁分离　2．大于　吸水 评价迁移应用 1．C　[实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由于水分子通过渗透作用进入细胞，导致原生质体增大，A正确；实验组②前5分钟出现了质壁分离现象，该过程中细胞失水，洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深，B正确；实验组③在第一个5分钟发生质壁分离，此时细胞吸水能力较强，第一个5分钟后发生质壁分离复原，细胞吸水能力逐渐减弱，C错误；实验组④中细胞始终无变化可能是因为盐酸破坏了细胞膜结构，导致细胞死亡，D正确。] 2．B　[每个蔗糖浓度对应的观察实验中，蔗糖溶液处理前后的观察可以构成一个自身对照实验，A正确；配制蔗糖溶液时，浓度范围不能任意设置，浓度范围太低时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可能不发生质壁分离，浓度范围太高时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞都发生质壁分离，B错误；该实验的目的是检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，按照蔗糖浓度梯度从小到大的顺序做实验，当某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，说明紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度低于该蔗糖浓度，因此剩余观察实验无需再做，C正确；实验材料换成外表皮细胞(含紫色色素)时，视野的亮度应相对调亮，观察的现象会更明显，D正确。] 体验真题 1．B　[细胞失水过程中，水从细胞液流出，细胞液浓度增大，A正确；依题意可知，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B错误；依题意可知，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C正确；依题意可知，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移，可促进外层细胞的光合作用，D正确。] 2．C　[若a为①＋②、b为③，由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋，水浴后透析袋外不会出现砖红色，A错误；若a为①＋②、b为⑤，由于淀粉不能通过透析袋，而碘液可进入透析袋内，故透析袋外的溶液不会出现蓝色，B错误；若a为①＋④、b为⑤，淀粉酶会水解淀粉形成麦芽糖(二糖)，由于葡萄糖(单糖)不能通过透析袋，故麦芽糖也不能通过透析袋，同时由于碘液可进入透析袋内，故透析袋内的溶液最终会出现棕红色，C正确；若a为①＋④、b为③，由于斐林试剂不能进入透析袋内，故透析袋内不会出现砖红色，D错误。] 3．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增大，细胞液浓度下降，A、B不符合题意；当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，随着所用蔗糖溶液浓度上升，细胞就开始失水，原生质体和液泡体积减小，细胞液浓度上升，C符合题意，D不符合题意。] 4．B　[经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6讲　水进出细胞的原理 　1．活动：通过模拟实验探究膜的透性。　2．活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。 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 (1)液面上升的原因：__________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (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相等时液面不再上升。 3．渗透作用发生的条件 (1)具有__________。 (2)半透膜两侧的溶液存在__________。 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⇒细胞形态不变。 1．(人教版必修1 P63思考·讨论)红细胞的细胞膜相当于半透膜：习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于__________________；选择透过性膜是__________的生物膜，其对不同物质的透过性不仅取决于____________，还与____________有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。 2．(人教版必修1 P72拓展应用T1)淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将____________，如果将草履虫放入海水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将________。 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 (3)现象 图示 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________细胞液浓度 外界溶液浓度________细胞液浓度 外界溶液浓度等于细胞液浓度 1．教材P62渗透装置中，烧杯内溶液液面下降的速率逐渐减缓。 (　　) 2．教材P62渗透装置中，Δh不变时，半透膜两侧的溶液浓度相等(蔗糖不能通过半透膜)。 (　　) 3．教材P62渗透装置达到渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出。 (　　) 4．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。 (　　) 1．处在一定浓度溶液中的动植物细胞，单位时间内水分子进出细胞的数量相等时，动物细胞内外的浓度　　　　(填“一定”或“不一定”)相等；植物细胞细胞液的浓度与外界溶液的浓度　　　　　(填“一定”或“不一定”)相等，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 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？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 渗透作用的原理及分析 1．(链接人教版必修1 P62问题探讨)某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。图中猪膀胱膜允许单糖分子通过。下列有关叙述，正确的是(　　) A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降，最后保持内外液面基本相平 C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变 D．加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖 2．(链接人教版必修1 P62问题探讨)某同学设计的实验装置如图所示，开始时向U型管两侧分别加入等量的1 mol/L的蔗糖溶液和1 mol/L的麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液(对U型管中溶液浓度和体积的影响可忽略)，图中膀胱膜允许单糖分子通过。下列分析正确的是 (　　) A．该装置不能发生渗透作用 B．加酶前两侧的渗透压不等 C．最终右侧渗透压高于左侧 D．最终平衡后左侧液面高于右侧 细胞的吸水和失水 3．(链接人教版必修1 P63思考·讨论)将等量的猪红细胞分别放置在不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞体积和初始体积之比的曲线图如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．制备细胞膜时可将猪的红细胞置于蒸馏水中 B．一段时间后，M处红细胞的吸水能力大于N处 C．当细胞处于Q点时，形态正常，但仍有水分子进出细胞 D．该实验体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点 4．(链接人教版必修1 P65正文)将洋葱鳞片叶外表皮细胞同时置于同一浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，观察到甲、乙、丙三个洋葱细胞的图像如图所示，其中X、Y和Z分别表示乙细胞中不同部位的渗透压。下列有关分析合理的是(　　) A．在质壁分离过程中，甲细胞的吸水能力逐渐减弱 B．质壁分离过程中，乙细胞中渗透压大小关系为X<Y<Z C．与实验前相比，实验后丙细胞的细胞液渗透压不变 D．继续实验可观察到甲、乙细胞发生质壁分离后慢慢自动复原 考点2　(探究·实践)探究植物细胞的吸水和失水 一、实验原理 二、实验步骤 操作一：观察新制取的洋葱表皮 操作二：将洋葱表皮置于较高浓度的溶液中 观察 操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察 ① ②低倍显微镜观察 三、现象与结论 1．当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞________，发生____________。 2．发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度____________外界溶液的浓度时，细胞________，发生质壁分离复原。 1．实验中的两组对照实验 2．质壁分离实验的拓展应用 (1)判断成熟植物细胞是否有生物活性 待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液 　　　　　　⇓ 　　　　 　镜检 (2)测定细胞液浓度范围 待测细胞＋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。 (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，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 成熟植物细胞＋不同种类的溶液 　　　　⇓ 　　 镜检 1．(链接人教版必修1 P67概念检测T3变式)某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验，探究不同种类外界溶液对细胞的影响，实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　) 实验组 5分钟 再过5分钟 滴加清水5分钟 ① 0.3 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 无变化 质壁分离复原 ② 0.5 g/mL蔗糖溶液 质壁分离 无变化 无变化 ③ 0.3 g/mL硝酸钾溶液 质壁分离 质壁分离复原 无变化 ④ 0.5 g/mL 盐酸溶液 无变化 无变化 无变化 A．实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由水分子进入细胞导致的 B．实验组②前5分钟洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深 C．实验组③在第一个5分钟之后随着吸水能力的增强，细胞发生质壁分离复原 D．实验组④中细胞始终无变化可能是因为盐酸破坏了细胞膜结构 2．(链接人教版必修1 P67拓展应用T1) 某生物兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液，然后按照浓度梯度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验 B．配制蔗糖溶液时，浓度范围可以任意设置，但梯度一定要小 C．当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，剩余观察实验无需再做 D．若将实验材料换成外表皮细胞，则视野的亮度应相对调亮 1．(2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　) A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 2．(2023·重庆卷)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55 ℃)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%的可溶性淀粉溶液 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(棕红色) 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 3．(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 4．(2022·湖北卷)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是(　　) A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀 B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小 C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀 D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小 2 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$