第2单元 3 第6讲 物质进出细胞的实例（教师用书Word）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 多选）

该高中生物学讲义聚焦“物质进出细胞的实例”高考核心考点，涵盖渗透作用原理及应用、质膜选择透过性、质壁分离实验等高频内容，按“原理分析—实例归纳—实验探究”逻辑架构知识体系。通过考点梳理、情境分析、真题讲解等环节，帮助学生系统突破难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出科学思维与探究实践素养培养，如设计U型管渗透实验分析浓度差与液面变化，引导学生建模推理；结合2024山东卷、2023全国甲卷真题，解析质壁分离与细胞吸水失水的综合应用。分层设置正误判断、情境分析、高考真题练习，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第6讲　物质进出细胞的实例 课标 要求 1.理解渗透作用的原理并加以应用。　2.阐明质膜具有选择透过性。　3.实验：探究植物细胞的吸水和失水。 考情 分析 1.渗透作用的原理 (2021·湖北卷T11) 2.质壁分离与复原的实验 (2023·全国甲卷T4；2024·山东卷T4；2022·全国甲卷T2；2022·湖南卷T10；2021·湖南卷T3；2021·广东卷T13；2021·重庆卷T20) 考点一　渗透作用及实例 1.渗透作用 (1)原理分析 (2)分析上图乙可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高，但此时半透膜两侧溶液浓度仍然不相等，蔗糖溶液的浓度仍然大于清水的浓度。 2.动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。 (2)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度＜细胞质的浓度 续表 过程 条件 现象 失水 外界溶液的浓度＞细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度＝细胞质的浓度 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)液泡。 (2)原理 (3)现象：当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，活的植物细胞就通过渗透作用失水，发生质壁分离现象。将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度大于外界清水的浓度，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 学生用书⬇第38页 1.正误判断 (1)(必修1 P62“问题探讨”)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)(必修1 P63“思考·讨论”)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)(必修1 P63 正文)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)(2021·湖南卷)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(×) (5)(2020·全国卷Ⅱ)探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察。(×) 2.情境分析 图A、图B分别表示渗透作用装置。 (1)据图A回答有关问题： ①在溶质不能通过半透膜的情况下，若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，表现为S1溶液液面上升。在Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为S1＞S2(填“＞”“＜”或“＝”)，此时半透膜两侧有(填“有”或“没有”)水分子的进出。 ②在溶质能通过半透膜的情况，若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。 (2)在图B所示的U型玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 ①一段时间后，两管中液面的变化为左管液面升高，右管液面降低(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为左管液面降低，右管液面升高。 影响渗透作用中液面变化的因素分析 半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差 在浓度NB＝NC＞NA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB＞vC，ΔhB＝ΔhC 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB＞vC，ΔhB＞ΔhC 渗透作用 1.(2025·山东泰安模拟)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 学生用书⬇第39页 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 答案：C 解析：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到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到烧杯中，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到壳膜内，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。 细胞的吸水和失水 2.(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 答案：B 解析：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，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，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，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。 考点二　实验：探究植物细胞的吸水和失水 1.实验原理 2.实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。 3.实验步骤及现象 4.实验结论 (1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，发生质壁分离。 (2)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，细胞吸水，发生质壁分离复原。 1.正误判断 (1)(必修1 P64“探究·实践”)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。(×) (2)(必修1 P64“探究·实践”)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。(×) (3)(2021·全国乙卷)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。(√) (4)(2020·山东卷)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(×) (5)(2020·全国卷Ⅰ)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。(×) 2.情境分析 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中，液泡体积的变化如图所示。 学生用书⬇第40页 (1)甲、乙两种溶液的初始浓度哪一种更高，判断的依据是什么？ 提示：甲溶液的初始浓度更高。因为开始阶段曲线甲的下降更快，说明外界溶液和细胞液的浓度差更大。 (2)AC段，乙溶液中的细胞失水速率减小，细胞液浓度如何变化？ 提示：细胞液浓度逐渐升高。 (3)甲溶液中细胞质壁分离后自动复原，其原因是什么？ 提示：甲溶液中的溶质分子进入细胞，导致细胞液浓度升高，当高于外界溶液的浓度时，细胞开始吸水，发生质壁分离的复原。 (4)10 min后取出乙细胞并置于清水中，观察不到质壁分离复原的现象，可能的原因是什么？ 提示：细胞因失水过多已经死亡。 质壁分离与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.鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 考查植物细胞的质壁分离及吸水和失水 1.(多选)(2025·湖南模拟)为探究植物细胞的质壁分离与复原情况，某研究小组进行了相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.在一定范围内，蔗糖溶液浓度越高，发生质壁分离所需的时间越短 B.细胞质壁分离所需的时间越长，在清水中复原所需的时间也越长 C.若蔗糖溶液浓度继续增大，则细胞发生质壁分离后可能不再复原 D.图示细胞质壁分离后置于清水中复原与生物膜的选择透过性有关 答案：ACD 解析：由图可知，在一定范围内，蔗糖溶液浓度越高，发生质壁分离的程度越高，发生质壁分离所需的时间越短，A正确；由最后两组可知，0.15 g/mL蔗糖溶液中比0.20 g/mL蔗糖溶液中质壁分离所需的时间长，但在清水中复原所需的时间相同，B错误；若蔗糖溶液浓度继续增大，细胞可能因失水过多而死亡，则细胞发生质壁分离后可能不再复原，C正确；细胞质壁分离后置于清水中，细胞会吸水复原，这与生物膜的选择透过性有关，D正确。 2.(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。下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(　　) 答案：C 解析：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。随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积下降，细胞液浓度上升，故C正确，D错误。 学生用书⬇第41页 1.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　　) A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 答案：C 解析：由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确。由水分交换达到平衡时三种细胞的状态可知，水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c，B正确。由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞c内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误。在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。 2.(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 答案：B 解析：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。 3.(2022·浙江6月选考)“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 答案：A 解析：能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误；由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。 4.(2021·广东卷)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，下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 答案：A 解析：通过分析可知，①处理后的细胞吸水量少于③处理后的细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后＞③处理后，A错误；②处理后细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。 学生用书⬇第42页 　　某研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验，基本过程如图所示： 实验材料：菠菜叶圆片，亚甲基蓝结晶，蔗糖，清水，试管10支，毛细滴管，烧杯，量筒，天平等。 实验思路： ①取10支试管，分5组(每组2只，分为a，b)，编号1～5，分别装入浓度为0.012 5 mol/L、0.025 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L浓度的蔗糖溶液； ②在每组的a试管中加入等量大小相同的菠菜叶圆片，放置15分钟； ③向每组的a试管中加入一粒亚甲基蓝结晶，稍等片刻(加入的亚甲基蓝结晶极小，溶解后使溶液呈蓝色，对溶液浓度的影响忽略不计)； ④用毛细滴管从每组的a试管中取出一滴蓝色溶液置于b试管中部； ⑤观察并记录实验现象。 角度一　实验原理和过程分析 　(1)实验原理：当植物细胞或组织放在外界溶液中时，若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度，则细胞失水而使外界溶液浓度　　　　　　　(填“减小”或“增大”)； 若植物细胞溶液浓度大于外界溶液浓度，则细胞吸水而使外界溶液浓度　　　　　　　(填“减小”或“增大”)。 而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴(在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中)的沉浮来判断。 (2)本实验的自变量是　　　　　　　　；因变量是　　　　　　　　　　　　　　，以蓝色液滴运动方向来判断其变化；步骤④不同试管中加入等量叶圆片是对实验　　　　　变量的控制。 角度二　实验分析与讨论 　(3)若第2组蓝色液滴基本不动，第3组蓝色小液滴明显上浮，则取出第4组的植物组织制成装片放到显微镜下，可观察到细胞形态接近如下图中　　　　；观察到箭头所指部分的颜色为　　　　；该植物组织细胞液浓度大约为　　　　。 (4)若发现这5组实验结果均为蓝色小液滴均匀上浮，实验应该如何改进？　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)减小　增大　(2)蔗糖溶液的浓度　a试管中溶液浓度的变化情况　无关　(3)A　无色　0.025 mol/L　(4)增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别 解析：(1)当植物细胞或组织放在外界溶液中时，若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度，则细胞失水而使外界溶液浓度减小，若植物细胞溶液浓度大于外界溶液浓度，则细胞吸水而使外界溶液浓度增大。 (2)本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度，因变量是a试管中溶液浓度的变化情况，以蓝色液滴运动方向来判断其变化；步骤④不同试管中加入等量叶圆片是对实验无关变量的控制。无关变量应保持相同且适宜。 (3)若第2组蓝色液滴基本不动，第3组蓝色小液滴明显上浮，说明细胞液浓度小于第3组溶液浓度，细胞发生质壁分离，第4组溶液浓度大于第3组，因此第4组细胞发生质壁分离更明显，观察结果如图A，观察到箭头所指部分为细胞液，为无色，因为第2组中蓝色液滴不动，说明属于等浓度的溶液，即该植物组织细胞液浓度大约为0.025 mol/L。(4)若发现这5组的实验结果是蓝色小液滴均上浮，说明实验提供的蔗糖溶液浓度过高，则应增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别。 学科网（北京）股份有限公司 $