第三单元 第8讲 水进出细胞的原理（复习讲义）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

该高中生物学讲义聚焦“水进出细胞的原理”高考核心模块，整合渗透作用、细胞吸水失水及质壁分离与复原等考点，按“原理阐释-实验探究-真题应用”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生构建结构与功能观，突破重难点，体现复习系统性与针对性。 讲义突出探究实践与科学思维融合，如设计质壁分离实验拓展应用（判断细胞死活、测定细胞液浓度），结合近5年高考题分层训练，培养学生基于证据分析问题的能力。通过实验原理与现象的辩证分析，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供实战化教学支持。

第8讲　水进出细胞的原理 课程标准 1.阐明质膜具有选择透过性。 2.活动：通过模拟实验探究膜的透性。 3.活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 1.渗透作用及其现象分析 提醒 ①在液面稳定时，处于动态平衡，两者之间有水分子进出，只不过数目基本相同。 ②在液面稳定后，只要存在液面差，原高浓度的溶液浓度仍大于低浓度的溶液浓度。 ③渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，如质量分数为10％的蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10％的葡萄糖溶液的小。 2.动植物细胞的吸水和失水 （1）动物细胞的吸水和失水 （2）成熟植物细胞的吸水和失水 ①原理 ②现象 1.（必修1 P62正文）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.（必修1 P62正文）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。（　　） 3.（必修1 P63正文）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破。（　　） 4.（必修1 P63正文）植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质和细胞核。（　　） 5.（必修1 P64探究·实践）植物细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象。（　　） 1.（2025·四川广安模拟）为研究成熟植物细胞的渗透现象，设计简易渗透装置如图甲所示。将洋葱表皮细胞浸入某种浓度的蔗糖溶液或清水中所发生的变化如图乙所示。下列相关叙述中错误的是（　　） A.图甲中，达到渗透平衡时，S1和S2溶液浓度的大小关系是S1＞S2 B.图乙中左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱 C.图乙中相当于图甲中半透膜的是③④⑤ D.图乙所示细胞中②处的液体是清水 题后归纳 动植物细胞的吸水与失水 　　对动物细胞来说，水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外溶液的浓度相等；但植物细胞的细胞壁有支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞内溶液浓度大于细胞外溶液浓度。 2.（2025·辽宁大连八中适应性测试）如图甲是哺乳动物M的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是红细胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示意图。下列相关分析正确的是（　　） A.该红细胞细胞内液与90 mmol·L－1NaCl溶液浓度相当 B.250 mmol·L－1NaCl溶液不会影响红细胞的正常代谢 C.细胞裂解及小泡的形成主要体现生物膜的选择透过性 D.外翻性小泡膜外侧可能不含有信号分子的受体 考点二　活动：观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理 2.实验材料：紫色的洋葱鳞片叶　　　　　　细胞，有　　　　　　且内含紫色花青素便于观察。 提醒 黑藻叶片的叶肉细胞中含叶绿体，叶绿体也可作为观察质壁分离的参照物。洋葱鳞片叶内表皮细胞也可用于本实验，但现象不够明显。 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　　　　，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　　　　，发生质壁分离复原。 提醒 实验注意点 ①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。 ②质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强；质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。 ③实验中涉及的对照类型为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 1.（2022·浙江6月选考11题）“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 2.（2021·广东高考13题）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 题后归纳 植物细胞质壁分离及复原的拓展应用 （1）判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞 （2）测定细胞液浓度范围 （3）比较不同植物成熟细胞的细胞液浓度 （4）鉴别不同种类的溶液（如乙二醇溶液和蔗糖溶液） 3.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，实验结果如下表所示。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 乙二醇溶液 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5分钟之后随着吸水能力的增大细胞发生质壁分离复原 D.实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸破坏了细胞膜结构 4.将若干生理状态相同、长度为3 cm的鲜萝卜条随机均分为四组，分别置于清水a（对照组）和三种物质的量浓度相同的b、c、d溶液（实验组）中，定时测量每组萝卜条平均长度，记录结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A.a、b、c三组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离，然后又发生了自动复原 B.30 min后，b、c、d三组萝卜条细胞的吸水能力均逐渐增大 C.90 min时，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大 D.80 min后，取出d组萝卜条并置于清水中，可能观察不到质壁分离复原的现象 1.（2023·重庆高考7题）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 2.（2023·全国甲卷4题）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（　　） 3.（2022·全国甲卷2题）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 4.（2024·江苏高考7题）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 5.（2021·湖南高考3题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（　　） A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D.1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 溯源教材 （1）当细胞不断失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，原生质层会与细胞壁逐渐分离开来。（见必修1 P65正文） （2）外界溶液中的水透过原生质层进入细胞液中，细胞逐渐发生质壁分离的复原。（见必修1 P65正文） （3）渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力。（见选择性必修1 P5正文） 　（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。 （2021·全国乙卷）（　　） （2）质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。 （2020·山东高考）（　　） （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。 （2020·全国Ⅰ卷）（　　） （4）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。 （2023·江苏高考）（　　） 提示：完成课后作业　第三单元　第8讲 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元　细胞的代谢 第8讲　水进出细胞的原理 【破考点·抓必备】 考点一 知识梳理夯基 1.􀀁半透膜　􀀂浓度差　􀀃多　􀀄少　􀀅低　􀀆高 2.（1）􀀁细胞膜　􀀂细胞质　􀀃吸水膨胀　􀀄失水皱缩 （2）①细胞液　细胞壁　②大于　小于　等于 概念检测 1.×　2.× 3.×　提示：红细胞不一定会涨破；因为红细胞吸水膨胀后，细胞内的溶液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞内的溶液浓度下降后有可能与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 4.×　提示：原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞核。 5.× 典题演练应用 1.D　渗透平衡时S1溶液的浓度仍然大于S2，A正确；图乙中左侧细胞到右侧细胞表示质壁分离过程，质壁分离过程中，细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐变大，细胞吸水能力逐渐变强，因此左侧细胞的吸水能力比右侧细胞弱，B正确；图乙中相当于图甲中半透膜结构的是原生质层，由③④⑤组成，即由细胞膜、细胞质和液泡膜构成，C正确；细胞壁具有全透性，图乙中②处为外界溶液，即蔗糖溶液或清水，D错误。 2.D　红细胞相当于一个渗透系统，在低浓度的NaCl溶液中吸水膨胀，在高浓度的NaCl溶液中失水皱缩，当细胞内溶液浓度和外界溶液浓度等渗时，水分子进出细胞达到平衡状态，细胞体积基本不变，图甲当红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比等于1时，说明细胞体积不变，此时对应的外界溶液浓度（即150 mmol·L－1）和细胞内液浓度相当，A错误；根据图甲坐标变化红细胞在250 mmol·L－1NaCl溶液中失水较多，进而影响该细胞代谢，B错误；细胞裂解和小泡形成体现了生物膜的流动性，C错误；外翻性小泡因其结构已遭到破坏，不能行使正常的功能，故其膜外侧可能不含有信号分子的受体，D正确。 考点二 知识梳理夯基 1.①半透膜　②大 2.外表皮　大液泡 3.细胞壁　逐渐变小　逐渐变大 4.（1）失水　（2）吸水 典题演练应用 1.A　甲图细胞能够发生质壁分离，证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的，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。 2.A　蔗糖分子属于二糖，不能进入保卫细胞，在清水中，保卫细胞因渗透吸水导致气孔开放，据题图可知，滴加蔗糖溶液①，保卫细胞气孔张开程度几乎与初始状态一样，推测蔗糖溶液①的浓度近似等于保卫细胞细胞液浓度，滴加蔗糖溶液②，保卫细胞气孔关闭，推测蔗糖溶液②的浓度高于保卫细胞细胞液浓度，故质壁分离最可能出现在滴加蔗糖溶液②后观察的视野中，B正确；滴加蔗糖溶液③，保卫细胞气孔张开比初始状态更大，推测蔗糖溶液③的浓度低于保卫细胞的细胞液浓度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子进入保卫细胞，故蔗糖溶液③处理后的保卫细胞细胞液浓度＜蔗糖溶液①处理后的保卫细胞细胞液浓度，A错误，C正确；由以上分析可知，3种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③，D正确。 3.C　实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由于水分通过渗透作用进入细胞，导致原生质层吸水，A正确；实验组②前5分钟出现了质壁分离的现象，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在前5分钟发生质壁分离，此时吸水能力最强，5分钟后吸水能力逐渐减弱，C错误；实验组④实验过程中细胞始终无变化可能是盐酸破坏了细胞膜结构，导致细胞死亡，D正确。 4.D　清水组萝卜条细胞发生了渗透吸水，甘油溶液和葡萄糖溶液组萝卜条先渗透失水后渗透吸水，即b、c组萝卜条的细胞都是先发生了质壁分离，然后又发生了自动复原，A错误；30 min后，b组萝卜条长度增加，说明细胞吸水；c组萝卜条长度继续减小，说明继续失水，细胞的吸水能力逐渐增大，40 min后萝卜条长度增加；d组萝卜条长度不变，说明水分子进出平衡，细胞吸水能力不变，B错误；90 min时，d组细胞可能已死亡，C错误；80 min后，d组萝卜条可能失水过多而死亡，取出d组萝卜条并置于清水中，可能观察不到质壁分离复原的现象，D正确。 【研真题·扣教材】 1.C　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。 2.C　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。 3.C　由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。综合上述分析可以推出，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项合理；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项合理；水分交换平衡时，细胞 a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水进入蔗糖溶液中，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理，D项合理。 4.D　制作临时装片时，通常是先滴一滴清水在载玻片上，然后将撕下的表皮放在清水上，再盖上盖玻片，A错误；用低倍镜观察刚制成的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B错误；用吸水纸引流0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用清水替换0.3 g/mL蔗糖溶液，C错误；当液泡体积变大，说明细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以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，D正确。 5.D　对农作物施肥过多，根细胞外液浓度过高，会导致质壁分离，引起“烧苗”，A正确；质壁分离过程中，原生质层（由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成）与细胞壁分离，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁，B正确；质壁分离复原过程中，细胞液浓度逐渐降低，吸水能力逐渐降低，C正确；1 mol/L NaCl溶液中，含1 mol/L的Na＋和1 mol/L的Cl－，即溶质微粒浓度为2 mol/L，而1 mol/L蔗糖的溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol/L NaCl溶液的渗透压大于1 mol/L蔗糖溶液的渗透压，D错误。 真题重组练 　（1）√ （2）×　提示：质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。 （3）×　提示：根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。 （4）×　提示：质壁分离与复原现象在低倍镜下即可正常观察。 学科网（北京）股份有限公司 $