2026届高三一轮复习生物：水分进出细胞的原理课件

水分进出细胞的原理 第3课 问题探讨 1.漏斗管内的液面为什么会升高？ 蔗糖溶液渗透压更大，对水的吸引力越强，由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于从蔗糖溶液进入清水的分子数，最终使漏斗管内的液面升高。 第页 2 问题探讨 2.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？ 蔗糖溶液的浓度高于清水的浓度。 清水 蔗糖溶液 第页 3 问题探讨 3.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，纱布不是半透膜，孔隙大，可溶于水的物质都能够自由通过，因此水分子和蔗糖分子都能通过。 4.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 半透膜两侧溶液浓度相同，渗透压相等，水分子双向运动速率相同，漏斗中的液面将保持不变。 第页 4 1.渗透作用 （1）概念 指水分子(或其他溶剂分子)通过_______的扩散作用，称为渗透作用。 半透膜 一、渗透作用 少 高 高 多 低 低 （2)水分的渗透方向 清水 蔗糖溶液 (3)渗透装置拓展 升高 降低 降低 升高 稳定在一定高度 先升后降 先降后升 高于 第页 6 1. (2025·海南模拟)如图是平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a。在此基础上继续实验,以渗透平衡时的液面差为观测指标,正确的是(　　) √ A.若吸出漏斗高出烧杯液面的溶液,则达到新的平衡时m增大 B.若向漏斗中加入与开始等浓度的蔗糖溶液,则达到新的平衡时m不变 C.若向烧杯中加入清水,则达到新的平衡时m增大 D.若向漏斗中加入清水,则达到新的平衡时m减小 结合渗透作用与细胞的失水和吸水,考查科学思维 第页 2.在如图所示的渗透装置中,U形管中间用只允许水分子通过、溶质不能通过的半透膜B隔开,实验开始时两侧液面高度相同,实验结束后出现了如图所示的液面高度差(△h=右侧S1溶液的液面高度-左侧S2溶液的液面高度)。表格中为实验中用到的两种不同溶液。下列相关叙述正确的是(　　) 组别 溶液及其浓度 S1 S2 第一组 0.3 mg/L的葡萄糖溶液 0.3 mg/L的蔗糖溶液 第二组 0.5 mg/L的蔗糖溶液 0.3 mg/L的葡萄糖溶液 第三组 0.3 mg/L的蔗糖溶液 蒸馏水 第页 8 A.当出现图中液面高度差时,S1溶液和S2溶液的浓度相等 B.当出现图中液面高度差时,水分子只能从S1溶液向S2溶液移动 C.若用第一组溶液进行实验,不会出现液面高度差 D.若用第二、三组溶液进行实验,均会出现液面高度差 √ 第页 9 验证渗透作用发生的条件 第页 10 2.动物细胞和植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞质 吸水膨胀 失水皱缩 形态不变 第页 11 成熟的植物细胞 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 全透性，伸缩性小 原生质层 伸缩性大，具有选择透过性 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 (2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例) 相当于半透膜 与外界溶液之间有浓度差 原理： 原生质层 细胞液 第页 12 ②现象 大于 小于 等于 第页 13 [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(箭头粗细代表水分子进出细胞数的多少)。 第页 请思考: (1)若将人的成熟红细胞放入清水中,会出现图____所示现象,原因是什么?  成熟红细胞内的溶液浓度大于外界溶液浓度,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。 甲 第页 15 (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,会出现图____所示现象,达到平衡时,水分子进出细胞的状况是用图____表示。  丙 乙 第页 16 结合动植物细胞的吸水与失水,考查科学思维 3.(2025·大连模拟)将生长状况相同的新鲜黄瓜切成形状、大小相同的若干细条,并将其均分成两组,分别置于一定浓度的蔗糖溶液(甲组)和葡萄糖溶液(乙组)中。浸泡一段时间后,发现甲组黄瓜条的平均长度变为原长度的80%,乙组黄瓜条的平均长度变为原长度的110%。下列相关叙述错误的是(　　) A.实验结束时甲组黄瓜细胞中液泡的渗透压大于乙组 B.实验结果表明,黄瓜细胞液渗透压一定大于蔗糖溶液 C.乙组黄瓜条变长的原因可能是黄瓜细胞吸收了溶液中的葡萄糖 D.若蔗糖与葡萄糖的质量分数相同,且两种溶液的渗透压均大于黄瓜细胞,则实验开始时乙组黄瓜细胞失水速率更快 √ 第页 17 4.在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述错误的是(　　) 第页 18 A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助 B.高等植物细胞吸水达到渗透平衡时,细胞内外溶液浓度相等 C.三种细胞的细胞膜均具有选择透过性 D.若将原生生物置于浓度高于其细胞质浓度的溶液中,其收缩泡的伸缩频率会降低 √ 第页 19 对对 碰1 ①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。(　　) ②将动物细胞放在一定浓度的外界溶液中,不发生渗透作用。 (　　) 对对 碰2 ③教材P62渗透装置中,当液面停止上升时,漏斗内外的液面高度一致。(　　) ④1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等[2021·湖南·T3]。(　　) × × × × 第页 √ × 对对 碰3 ⑤洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性[2023·江苏·T9]。(　　) ⑥渗透装置中的半透膜对相同大小分子的透过具有选择性。 (　　) 第页 21 考点2 探究植物细胞的吸水和失水 1.实验原理 半透膜 大 细胞液 第页 2.实验步骤 逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅 第页 23 实验现象 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴加清水 质壁分离复原 实验结论 (1)植物细胞的原生质层相当于一层________。  (2)植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 半透膜 [必修1 P64“探究·实践”拓展]某同学选择红色山茶花的花瓣观察植物细胞的吸水与失水,如表是用不同浓度的蔗糖溶液处理花瓣的结果。 现象 蔗糖溶液浓度/(g/mL) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 是否发生 质壁分离 - - + +++ ++++ 滴入清水 后是否复原 - - 是 是 - 注:“-”表示不发生,“+”表示发生,且“+”越多表示发生程度越大。 第页 请思考: (1)当处理花瓣的蔗糖溶液浓度超过0.30 g/mL时,花瓣细胞发生质壁分离的原因是什么? 　外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来。 现象 蔗糖溶液浓度/(g/mL) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 是否发生 质壁分离 - - + +++ ++++ 滴入清水 后是否复原 - - 是 是 - 第页 26 (2)请简述当处理花瓣的蔗糖溶液浓度为0.40 g/mL时,花瓣细胞发生质壁分离后滴入清水不再复原的原因。 　在浓度为0.40 g/mL的蔗糖溶液中细胞由于失水过多而死亡。 现象 蔗糖溶液浓度/(g/mL) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 是否发生 质壁分离 - - + +++ ++++ 滴入清水 后是否复原 - - 是 是 - 第页 27 (3)由实验结果可以推测,此红色山茶花花瓣细胞的细胞液浓度大约在0.25~0.30 g/mL之间,作出判断的依据是什么? 　蔗糖溶液浓度为0.25 g/mL时,细胞未发生质壁分离,说明细胞液浓度大于0.25 g/mL；浓度为0.30 g/mL时细胞发生质壁分离，说明细胞液浓度小于0.30 g/mL。 现象 蔗糖溶液浓度/(g/mL) 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 是否发生 质壁分离 - - + +++ ++++ 滴入清水 后是否复原 - - 是 是 - 第页 28 对对 碰1 ①在质量分数高于0.9%的NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离。(　　) ②只有溶质能通过原生质层的溶液才可能使质壁分离后的细胞自动复原。(　　) 对对 碰2 ③当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时,水分子进出细胞达到平衡。(　　) ④质壁分离后复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低[2021·湖南·T3]。(　　) √ × × √ 第页 × 对对 碰3 ⑤利用洋葱内表皮细胞观察质壁分离与复原时,为了形成自身对照,需要用低倍镜观察两次。(　　) ⑥观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象。(　　) × 第页 30 围绕质壁分离和复原实验的原理与结果分析,考查科学思维 √ A.本实验为自身对照实验,无需另设对照组 B.与甲相比,乙所示细胞的细胞液浓度较低 C.由甲转变为乙的过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱 D.由乙转变为丙的过程中,没有水分子从胞内扩散到胞外 1.(2025·哈尔滨模拟)在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中,显微镜下可依次观察到甲、 乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　) 第页 2.(2024·大同模拟)为探究温度对植物细胞质壁分离的影响,某生物兴趣小组利用葫芦藓叶片、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、清水等试剂,显微镜、 计时器等器材进行了相关实验,发现常温条件下初始细胞质壁分离所需平均时间为2分33秒,而4 ℃条件下为3分50秒。实验中同时统计相同时间内发生质壁分离的细胞所占比例及原生质体与细胞长度的比例,结果如图所示,下列关于实验的分析正确的是(　　) 第页 32 A.实验中叶片细胞的质壁分离情况需在高倍显微镜下观察 B.实验说明低温会导致葫芦藓叶片细胞渗透失水的速率增大 C.实验结果可说明低温会导致细胞代谢减弱、膜的流动性增强 D.由该实验可作出推论:低温处理可能使植物细胞液浓度升高 √ 第页 33 围绕质壁分离和复原实验的拓展和应用,考查科学探究 3.(2025·石家庄模拟)某同学选择洋葱鳞片叶和蔗糖溶液进行了多组实验,所有实验均发生了质壁分离现象,此时水分进出细胞均达到平衡。已知相同的鳞片叶表皮细胞细胞液浓度相等;起始是指还未发生质壁分离。下列叙述错误的是(　　) 第页 34 A.若选择相同的鳞片叶表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行多组实验,则各组中质壁分离程度最大的鳞片叶表皮细胞起始时所处的蔗糖溶液浓度最高 B.若选择相同的鳞片叶表皮细胞和不同浓度的蔗糖溶液进行多组实验,则各组中质壁分离程度最大的鳞片叶表皮细胞此时所处的蔗糖溶液浓度最高 C.若选择不同的鳞片叶表皮细胞和相同浓度的蔗糖溶液进行多组实验,则各组中质壁分离程度最大的鳞片叶表皮细胞起始的细胞液浓度最低 D.若选择不同的鳞片叶表皮细胞和相同浓度的蔗糖溶液进行多组实验,则各组中质壁分离程度最大的鳞片叶表皮细胞此时的细胞液浓度最高 √ 第页 35 4.(2025·柳州模拟)某研究性学习小组为了测定某植物组织细胞液浓度设计了如下实验:取相同试管分为甲、乙两组,依次编号为1~6号,相同的试管编号中加入相同浓度 的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后,从中取小液滴滴入乙试管(如图所示),结果如表所示(注:甲试管内加入适量的亚甲蓝,亚甲蓝可使蔗糖溶液变蓝,忽略亚甲蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述错误的是(　　) 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 乙组试管蔗糖浓度/(mol/L) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 第页 36 A.若上述实验中蓝色小液滴均上升,则需适当降低外界溶液浓度 B.分析表格数据可知待测植物的细胞液浓度相当于1.5~2.0 mol/L之间的某蔗糖溶液浓度 C.上述实验可以用适宜浓度的硝酸钾溶液代替蔗糖溶液 D.蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是1号试管 √ 乙组试管编号 1 2 3 4 5 6 乙组试管蔗糖浓度/(mol/L) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 蓝色小液滴升降情况 下降 下降 下降 上升 上升 上升 第页 37 贴近高考·重温真题 38 1.(2024·江苏)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是(　　) A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片 B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央 C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象 D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 √ 第页 39 2.(2024·山东)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 √ 第页 40 3. (2024·湖南)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是(　　) √ A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡 B.低盐度培养8~48 h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 第页 41 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(　　) √ 第页 42 感谢观看与聆听 THANKS $