第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版，单选）

细胞的物质输入和输出 生物学·必修一 第 4 章 01 02 03 04 自主构建·认知导学 目录 深度探析·思维进阶 命题聚焦·素养升华 课后分层练（十二） 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理 PART 01 自主构建·认知导学 返回 自查自纠 网络构建 PART 02 深度探析·思维进阶 返回 [探究点一] 渗透作用 合作探究 模型构建 迁移运用 [探究点二]探究植物细胞的吸水和失水 合作探究 模型构建 迁移运用 PART 03 命题聚焦·素养升华 返回 命题情境 命题设计 课后分层练(十二) 水进出细胞的原理 返回 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 同学们，不知道你们有没有留意，当我们把干巴巴的木耳泡在水里，不一会儿，木耳就吸饱了水，变得胖乎乎的；而用盐腌制黄瓜时，盘子里却会渗出不少水，黄瓜也变得软塌塌的。其实，这些日常现象的背后，都和细胞的物质输入和输出息息相关。 细胞如同一个忙碌的小世界，一刻不停地进行着物质交换。我们身体里的红细胞，源源不断地从肺部获取氧气，再输送到全身各处；小肠上皮细胞则高效地吸收食物中的葡萄糖，为身体供能。那么，细胞究竟是如何完成这些复杂又精准的物质运输呢？接下来，就让我们一同走进这神秘的细胞的物质输入和输出的世界。 eq \a\vs4\al([学习目标]) 1．生命观念：掌握渗透作用的原理，知道植物细胞是渗透系统，建立结构与功能观。 2．科学探究：体验科学探究过程，培养问题意识、实验设计能力、实践操作能力、自主构建概念能力。 3．社会责任：运用物质跨膜运输解决生产生活中的问题，培养尊重科学、实事求是的学风和团队分工合作精神。　 半透膜 浓度差 半透膜 高 低 一、渗透作用 1．概念：是指 分子(或其他溶剂分子)通过 的扩散。 2．渗透作用发生的条件 3．渗透作用的方向：水分子从水的相对含量 的一侧向相对含量 的一侧渗透。 水 二、动物细胞的吸水和失水 1．原理 (1)动物细胞的 相当于一层半透膜，当外界溶液与细胞质存在浓度差时，细胞会发生吸水或失水。 (2)水是通过 原理进出动物细胞的。 细胞膜 渗透作用 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 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 ＜ ＞ ＝ 小 原生质层 大 细胞液 三、植物细胞的吸水和失水 1．成熟植物细胞的结构 细胞壁 全透性 吸水纸 原生质层 吸水纸 液泡 2．探究植物细胞的吸水和失水 洋葱鳞片叶外表皮 紫色 大于 大于 质壁分离 小于 质壁分离复原 3．发生质壁分离的原因 4．原理和现象 (1)外界溶液浓度 细胞液浓度时，发生 现象。 (2)外界溶液浓度 细胞液浓度时，发生 现象。 伸缩性 在微观世界里，动植物细胞也有着独特的“吸水”与“失水”现象。当细胞内外溶液存在浓度差时，就如同打开了水分子移动的开关。植物细胞拥有细胞壁这一坚固“铠甲”，当周围溶液浓度低于细胞液浓度时，水分子大量涌入，即便吸水过量也不会轻易涨破；而当外界溶液浓度高时，细胞失水，会出现质壁分离现象。动物细胞没有细胞壁的庇护，吸水时若不加节制，便可能因过度膨胀而涨破；失水时则会像泄了气的皮球一样皱缩，这些变化影响着细胞的正常功能。 (3)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。( ) 提示：原生质层还包含细胞膜和液泡膜之间的细胞质。 (1)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。( ) 提示：发生渗透作用还需要半透膜。 (2)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会吸水涨破。( ) 提示：红细胞吸水膨胀后细胞内的溶液浓度会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞内的溶液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时红细胞将不再吸水。 (4)植物细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，都能发生质壁分离现象。( ) 提示：有些植物细胞液浓度大于0.3 g/mL的蔗糖溶液，不会发生质壁分离。 (5)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观察，第二、三次用高倍镜观察。( ) 提示：在该实验操作中，三次都是用低倍镜进行观察。 [材料情境]阅读教材P62 “问题探讨”，结合下述资料，分组讨论并完成以下探究问题。 资料1：用半透膜封住长颈漏斗的口部，往长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后漏斗管内液面上升，这就是渗透现象。 资料2：渗透作用发生的条件及原理图示： 多于 清水 蔗糖溶液 蔗糖溶液 清水 1．在液面上升的过程中，水分子的扩散只是从烧杯到漏斗吗？ 提示：水分子通过半透膜双向扩散。 2．漏斗管内的液面升高的原因：由于单位体积的清水中水分子数 蔗糖溶液中的水分子数，因此单位时间内由 进入 的水分子数多于由 进入 的水分子数。 3．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？为什么？ 提示：不同。漏斗内液面不再上升时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。 6．由以上分析确定渗透作用发生需要什么样的条件？ 提示：渗透作用发生的条件是具有半透膜和浓度差。 4．如果用纱布代替玻璃纸(半透膜)，漏斗管内液面还会升高吗？ 提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 5．如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？ 提示：不会，因为半透膜两侧溶液的浓度相等。 渗透作用的分析 (1)原理分析 (2)液面变化的判断 ①若半透膜A侧溶质可以通过半透膜，B侧溶质不能通过半透膜，则B侧液面升高。 ②若半透膜两侧的溶质相同，且均不能通过半透膜，则浓度高的一侧液面升高。 ③若半透膜两侧的溶质均能通过半透膜，则不存在高度差。 (3)高度差分析：高度差的大小取决于浓度差的大小，浓度差越大，高度差越大。 (4)浓度变化：渗透系统中，溶质不能通过半透膜时，实验刚开始浓度大的一侧达到平衡后的浓度仍大于另一侧。 1．如图为U形渗透装置，把质量分数相同的果糖溶液和蔗糖溶液用膀胱膜(允许水分子通过，不允许蔗糖和果糖分子通过)隔开，实验起始前液面高度相同。下列推测和判断错误的是(　　) A．起始前两侧溶液质量浓度相等，但物质的量浓度不相等 B．推测装置内溶液渗透平衡时，甲侧液面低于乙侧 C．装置内溶液达到渗透平衡时，甲、乙两侧溶液的浓度相等 D．用纱布或滤纸取代膀胱膜不会出现相同的实验现象 解析：选C。甲、乙两侧分别是蔗糖溶液和果糖溶液，且质量分数相同，由于蔗糖是二糖，果糖是单糖，因此两侧溶液的物质的量浓度不相等，A正确；甲侧溶液中溶质分子数少，因而其渗透压低于乙侧溶液，水分子进入乙侧溶液更多，使甲侧液面降低、乙侧液面升高，B正确；渗透平衡时，仍有水分子通过膀胱膜，只是此时左右两侧水分子通过膀胱膜的速率相同，但乙侧溶液的浓度大于甲侧溶液的浓度，C错误；用纱布或滤纸取代膀胱膜不会出现相同的实验现象，因为纱布或滤纸不能阻挡蔗糖和果糖分子的移动，最终表现为甲、乙两侧液面高度相等，D正确。 2．图甲烧杯中是5%的淀粉溶液，图乙烧杯中是5%的葡萄糖溶液，将装有蒸馏水(含碘液)的透析袋放入甲组烧杯中，只有蒸馏水的透析袋放入乙组烧杯中。放置12 h后，观察甲组实验现象；取乙组透析袋内液体，加入斐林试剂热水浴后观察实验现象。下列叙述错误的是(　　) A．甲组静置12 h后，透析袋外的淀粉溶液变蓝 B．甲组静置12 h后，透析袋内的液体颜色变浅 C．乙组静置12 h后，透析袋外的葡萄糖溶液浓度增大 D．该实验说明葡萄糖分子和碘可以透过半透膜，而淀粉分子无法通过 解析：选C。甲组静置12 h后，由于碘进入淀粉溶液，导致透析袋外的淀粉溶液变蓝，A正确；甲组静置12 h后，由于碘进入淀粉溶液，透析袋内碘浓度降低，导致透析袋内的液体颜色变浅，B正确；乙组静置12 h后，透析袋内的水进入葡萄糖溶液，葡萄糖进入透析袋，导致透析袋外的葡萄糖溶液浓度降低，C错误；甲组透析袋内没有蓝色，淀粉溶液出现蓝色，乙组透析袋内含有葡萄糖，透析袋外葡萄糖溶液浓度降低，该实验说明葡萄糖分子和碘可以透过半透膜，而淀粉分子无法通过，D正确。 不会 [实验探究]仔细阅读P64“探究·实践”，分组讨论并回答下列问题。 1．植物细胞的吸水和失水与动物细胞不同是动植物细胞在结构上有所不同导致的，从结构与功能适应的角度分析并回答下列问题： (1)①结构：植物细胞的细胞膜外有一层 ，是全透性的， 比较小，植物细胞吸水过多 (填“会”或“不会”)涨破。 细胞壁 伸缩性 质壁分离的复原 提示：不包含细胞核。包含除液泡外的细胞器。 (3)质壁分离的“质”和“壁”分别代表什么？ 提示：“质”代表原生质层，“壁”代表细胞壁。 ②对于成熟的植物细胞，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ，发生 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，发生 。 (2)从原生质层的概念出发，原生质层包含细胞核吗？包含核糖体、线粒体、叶绿体和液泡吗？ 失水 质壁分离 吸水 4．有同学认为使用越高浓度的蔗糖溶液实验效果越好，你同意该同学的想法吗？为什么？ 提示：不同意。若使用的蔗糖溶液浓度过高，质壁分离虽然发生得更快，但细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离的复原。 2．实验材料为什么选择紫色洋葱鳞片叶外表皮而不选择内表皮细胞？ 提示：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡且细胞液呈紫色，便于观察；内表皮细胞的液泡无色不便于观察。 3．实验中共涉及几次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 提示：三次；第一次观察正常洋葱鳞片叶外表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成自身对照。 5．发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 提示：因为细胞壁是全透性的，且发生质壁分离时细胞失水，所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是浓度略有下降的蔗糖溶液。 6．若将0.3 g/mL蔗糖溶液换用合适浓度的KNO3溶液(溶质可透过原生质层被吸收)进行该实验，结果会发生质壁分离及其复原吗？ 提示：会。开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞吸收K＋和NO eq \o\al(－,3)后，随着细胞液浓度增大，质壁分离后又会自动复原。 1．质壁分离的原因及表现 2．质壁分离的应用 (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) 3．某同学用新鲜的洋葱鳞片叶内表皮细胞、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液(含少量大分子红色色素)、清水等做质壁分离及复原实验时，根据视野中观察到的一个细胞绘制了下图。据图分析正确的是(　　) A．②③及两者间的细胞核构成原生质层 B．实验过程中④处的红色先变深后变浅 C．该表皮细胞可能正在进行质壁分离复原 D．质壁分离复原过程中细胞吸水能力增强 解析：选C。②是细胞膜，③是液泡膜，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，A错误；④是细胞液，洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中没有色素，不能观察到④处的颜色变化，B错误；图中细胞处于质壁分离的状态，该表皮细胞可能正在进行质壁分离复原，C正确；质壁分离复原过程中细胞吸水能力减弱，D错误。 4．(2025·辽宁高一检测)用物质的量浓度均为2 mol·L-1的乙二醇溶液和蔗糖溶液分别处理某种植物细胞，测得原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．AB段细胞失水，且吸水能力逐渐增大 B．C点时乙二醇开始进入细胞，细胞液浓度升高 C．A、D两点细胞液浓度相等 D．该植物的所有活细胞都能发生质壁分离 解析：选A。AB段原生质层的相对体积减小，说明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大，吸水能力逐渐增大，A正确；C点之前已经有乙二醇进入细胞，细胞液浓度升高，B错误；CD段为细胞质壁分离的自动复原过程，说明物质乙二醇能进入细胞，由于物质乙二醇进入了细胞，细胞液的浓度增加，所以A、D两点所在时刻的植物细胞液浓度不相等，C错误；该植物根尖分生区的细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。 eq \a\vs4\al(误区警示) 渗透作用的三个易误点 (1)水分子通过半透膜是双向运动而不是单向运动，观测到的现象是由水分子双向运动的差别所导致的液面改变。 (2)半透膜两侧的溶液达到平衡是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。　　 (3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，而不是质量分数。 eq \a\vs4\al(教材拓展) 质壁分离在生产生活中的应用 1．对农作物合理灌溉，既满足了农作物对水分的需要，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于对水分的吸收。 2．盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是由土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。 3．防腐杀菌：糖渍、盐渍食品不易变质的原因是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间保存。 4．医用生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。 [考查角度] 以质壁分离在生产生活中的实际应用为情境，考查在应用情境中的生物学原理，考查信息获取与迁移、逻辑推理的能力。　　 黄丝藻的细胞液浓度 黄丝藻是一种真核丝状藻类，其细胞呈单列分布，如图所示。某兴趣小组用黄丝藻进行植物质壁分离的相关实验，结果如表所示。 不同浓度的蔗糖溶液对黄丝藻细胞质壁分离的影响 蔗糖浓度/(g·mL-1) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 质壁分离程度 － ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ 注：“－”代表未发生，“＋”代表发生，“＋”越多质壁分离的程度越明显。 题号 能力考查 素养考查 (1) 比较与归纳能力 生命观念 科学思维 (2) 演绎与推理能力 科学思维 (3) 实验方案设计与创新能力 科学探究 (1)黄丝藻作为观察质壁分离的实验材料，相较于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，优点是______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)当蔗糖溶液浓度高于0.20 g·mL-1时，黄丝藻细胞能发生质壁分离的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)据表推测，黄丝藻细胞液的浓度范围大致是____________________。为测定更精确的黄丝藻细胞液浓度，请简要写出实验设计思路：________________________________________________________________________。 解析：(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有明显的紫色大液泡，无须染色就可以观察到明显的质壁分离现象，但利用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验的缺陷也是非常明显的，如不易撕取、易黏附叶肉细胞等，黄丝藻是一种真核丝状藻类，其细胞呈单列分布，不需要撕取，也不会黏附叶肉细胞。(2)当蔗糖溶液浓度高于0.20 g·mL-1时，黄丝藻细胞能发生质壁分离的原因是黄丝藻细胞的原生质层相当于一层半透膜，0.20 g·mL-1的蔗糖溶液 浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离。(3)据表格可知，在0.10 g·mL-1的蔗糖溶液中不会发生质壁分离，在0.20 g·mL-1的蔗糖溶液中可以发生质壁分离，因此黄丝藻细胞液的浓度范围大致是0.10～0.20 g·mL-1。综上分析可知，若要使估测结果更精确，则实验思路是在0.10～0.20 g·mL-1范围内配制一系列浓度梯度更小的蔗糖溶液，再分别进行实验。 答案：(1)细胞呈单列分布，不需要撕取，也不会黏附叶肉细胞等　(2)黄丝藻细胞的原生质层相当于一层半透膜，0.20 g·mL-1的蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离　(3)0.10～0.20 g·mL-1　在0.10～0.20 g·mL-1范围内配制一系列浓度梯度更小的蔗糖溶液，再分别进行实验 【基础巩固练】 考点一　渗透作用与细胞的吸水和失水 1．(2025·毕节高一检测)某半透膜的结构模型如图甲所示，膜上小孔的直径为x纳米。用该半透膜为材料的实验装置如图乙所示。已知A物质分子的直径为y(y>x)纳米，水分子的直径为z(z<x)纳米，理论上烧杯中水的量将(　　) A．增加 B．减少 C．不变 D．先增加后减少 解析：选B。A物质分子的直径为y(y>x)纳米，水分子的直径为z(z<x)纳米，则A物质不能透过半透膜，水分子能透过半透膜，则水分子会进入透析袋中，导致烧杯中的水减少，B符合题意。 2．现有一瓶溶液，溶质成分可能有三种情况：①只含麦芽糖；②只含葡萄糖；③含麦芽糖和葡萄糖。为确定溶液中溶质的成分，某同学设置了如图所示的实验装置(中间的半透膜只允许单糖及水分子通过)。达到平衡后，从左、右两侧各取等量液体，用斐林试剂进行水浴加热检测，呈现的现象分别为x、y。下列有关结果预测和实验结论的叙述，正确的是(　　) A．若x出现砖红色，说明属于情况① B．若x、y均为砖红色，说明属于情况③ C．若左侧液面高于右侧，说明属于情况① D．若两侧液面高度相同，说明属于情况② 解析：选D。若溶质为①只含麦芽糖，则左侧溶液浓度高，表现为吸水，最终液面高于右侧，由于麦芽糖会与斐林试剂在水浴加热下发生颜色反应，左侧出现砖红色；若溶质为②只含葡萄糖，由于葡萄糖可通过半透膜，因此最终两侧液面相等，两侧都会出现砖红色；若溶质为③麦芽糖和葡萄糖都有，则由于左侧溶液浓度高，最终液面高于右侧，同样两侧都会出现砖红色。综上所述，A、B、C错误，D正确。 3．将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入质量分数为15%的蔗糖溶液，然后放在烧杯的清水中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是(　　) A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线低于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致 C．若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 D．达到平衡后，水分子将不再发生移动 解析：选D。本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，A正确。由于壳膜内的溶液浓度大于外界溶液的浓度，外界水分子透过壳膜进入壳膜内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确。若将清水换为质量分数为15%的NaCl溶液，开始时由于质量分数为15%的NaCl溶液的物质的量浓度大于15%的蔗糖溶液的物质的量浓度，故单位时间内进入壳膜的水分子少于从壳膜出来的水分子，导致蛋壳上浮；由于Na＋和Cl－都可以通过壳膜进入壳膜内的蔗糖溶液中，导致壳膜内溶液浓度升高，壳膜外的水分子就透过壳膜进入壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确。达到平衡时，水分子仍进出壳膜，D错误。 4．人体正常红细胞是两面凹陷的圆饼状，现将人的红细胞分别浸入下列装有a、b、c三种不同浓度溶液的烧杯内，一段时间后，实验结果如图所示。则a、b、c溶液初始浓度大小的比较，正确的是(　　) A．a＞b＞c B．a＞c＞b C．a＜c＜b D．a＜b＜c 解析：选C。红细胞浸入a溶液中吸水膨胀，a溶液浓度小于细胞质浓度；红细胞浸入b溶液中失水皱缩，b溶液浓度大于细胞质浓度；红细胞浸入c溶液中保持正常形态，c溶液浓度等于细胞质浓度，所以a、b、c溶液浓度大小是a＜c＜b。 考点二　质壁分离及复原实验 5．(2025·吉林高一检测)腌萝卜是一种传统食物，它不仅能够延长萝卜的保质期，还能够让萝卜产生独特的风味。下列相关说法错误的是(　　) A．萝卜细胞渗出的水分主要来自液泡 B．用盐腌萝卜可使细菌等微生物失水死亡 C．萝卜细胞失水死亡后，生物膜会失去选择透过性 D．萝卜在盐水中细胞壁被破坏，从而导致萝卜条变软 解析：选D。液泡内有细胞液，溶解着多种物质，因此，萝卜条渗出的水分主要来自液泡，A正确；盐腌萝卜的过程中，盐的浓度会使得细菌体内的水分通过渗透作用流失，导致细菌脱水死亡，B正确；萝卜细胞失水死亡后，细胞膜会失去控制物质进出细胞的功能，进而失去选择透过性，C正确；萝卜条细胞液的浓度小于盐水溶液的浓度，会导致萝卜细胞失水，从而导致萝卜条皱缩变短、变软，所以，萝卜条变软不是细胞壁被破坏导致的，D错误。 6．如图是某同学用洋葱紫色鳞片叶外表皮做“探究植物细胞的吸水与失水”实验中所观察到的细胞图，下列叙述正确的是(　　) A．图中①②⑥组成了细胞的原生质层 B．图中细胞处于质壁分离状态，此时⑥处的浓度一定大于⑦处的浓度 C．图中①是细胞壁，⑥中充满了外界溶液 D．图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，其颜色逐渐变浅 解析：选C。图中②细胞膜、④液泡膜、⑤细胞膜和液泡膜之间的细胞质构成原生质层，相当于半透膜，A错误；由于无法确定图中细胞是正在发生质壁分离还是正在发生质壁分离复原或者是处于动态平衡中，因此无法比较⑥⑦处的浓度大小，B错误；图中①(细胞壁)具有全透性，因此⑥中充满了外界溶液，C正确；图中⑦是细胞液，在细胞发生质壁分离过程中，细胞失水，其颜色逐渐加深，D错误。 7．如图是植物细胞某种生理过程的实验图解，甲、乙分别表示该植物细胞在不同溶液里的两个过程。下列说法不正确的是(　　) A．1处的溶液为蔗糖溶液 B．原生质层由2、3、4构成 C．甲过程中5处的浓度不断降低 D．乙过程中细胞的吸水能力不断减弱 解析：选C。由于植物细胞壁具有全透性，因此图中1处为蔗糖溶液，A正确；原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，即包括图中的2、3和4，B正确；图中甲过程为植物细胞处于蔗糖溶液中逐渐发生质壁分离的过程，则该过程中植物细胞不断失水，因此甲过程中5(细胞液)处的浓度随着失水不断升高，C错误；图中乙过程将植物细胞放在清水中，植物细胞发生质壁分离的复原，该过程中植物细胞不断吸水，随着吸水过程的进行，细胞液浓度不断减小，因此吸水能力不断减弱，D正确。 8．选取同一显微镜视野中洋葱外表皮细胞，测量其细胞长度(l1)和原生质体(脱去细胞壁的植物细胞)长度(l2)，通过引流法将其置于3% KNO3溶液中。此后在几个时间点得到该细胞的l2/l1的值，记录结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 l2/l1 1 0.858 0.873 0.886 0.924 0.933 0.943 0.971 0.99 A．细胞对相关物质的运输导致l2/l1的值变化 B．推测3 min内细胞壁和原生质层都出现收缩 C．实验中KNO3溶液浓度先降低后升高，在8 min时基本恢复初值 D．依据表中的数据无法判断该细胞在8 min时达到水分交换平衡 解析：选C。细胞对水分子、NO eq \o\al(－,3)、K＋的运输，导致l2/l1的值变化，A正确；原生质层和细胞壁的收缩程度不同，是质壁分离发生的内因，由表格可知，3 min内细胞壁和原生质层都出现不同程度的收缩，B正确；实验中细胞失水，KNO3溶液浓度先降低，与此同时NO eq \o\al(－,3)和K＋进入洋葱外表皮细胞，直到最终细胞内外溶液浓度相等，因此实验中KNO3溶液浓度逐渐降低，C错误；依据表中的数据，l2/l1还没有达到1，无法判断该细胞在8 min时达到水分交换平衡，D正确。 【综合提升练】 9．某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是(　　) A．渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B．渗透平衡后无水分子通过半透膜 C．漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D．向漏斗内加适量清水，Δh将变小 解析：选D。漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，渗透平衡时液面差为Δh，此时S1和S2浓度的大小关系为S1＞S2，A错误；渗透平衡后水分子依然进出半透膜，只不过进出半透膜的水分子的量相等，B错误；S1浓度大于S2，所以漏斗中溶液液面上升，但随着液面高度差的增大，液面上升速率逐渐减慢，C错误；向漏斗内加适量清水，S1的浓度会变小，则两种蔗糖溶液的浓度差变小，达到渗透平衡后Δh将变小，D正确。 10．某学生用紫色洋葱鳞片叶为实验材料，撕取外表皮制作临时装片，先在清水中观察(图甲)，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水并观察(图乙)。下列叙述错误的是(　　) A．图甲中洋葱外表皮细胞的原生质层紧贴细胞壁 B．从图甲到图乙是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度 C．图乙所示细胞出现质壁分离，b处充满蔗糖溶液 D．图甲的a和图乙的c中存在紫色物质 解析：选B。图甲中细胞放置在清水中，此时细胞会渗透吸水，但由于细胞壁的限制，使得原生质层紧贴细胞壁，A正确；从图甲到图乙发生了细胞的渗透失水，是由细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的，B错误；图乙细胞出现质壁分离，此时细胞壁以内、原生质层以外的部分，即b处充满了蔗糖溶液，C正确；图甲的a与图乙的c都因含有色素而呈现紫色，D正确。 11．(2025·宜春高一检测)某科研小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮和八宝景天叶片为材料进行实验，分别选取常温和低温环境下放置一天的紫色洋葱和八宝景天制成临时装片，再将两组细胞同时浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中并进行观察，记录实验结果如表所示(耐寒程度与失水程度呈反比)。下列叙述正确的是(　　) 实验组别 细胞初始质壁分离所需时间/s 处理相同时间后质壁分离细胞占比/% 处理后原生质体长度与细胞长度的比值 洋葱 常温组 46 100 0.37 低温组 82 33 0.77 实验组别 细胞初始质壁分离所需时间/s 处理相同时间后质壁分离细胞占比/% 处理后原生质体长度与细胞长度的比值 八宝景天 常温组 50 100 0.37 低温组 92 25 0.85 A．实验中细胞的质壁分离现象可在低倍显微镜下观察 B．洋葱细胞失水时的水主要来自细胞质基质 C．实验表明八宝景天叶片比紫色洋葱鳞片叶更不耐寒 D．实验中低温处理后，植物细胞的失水速度变慢，细胞的质壁分离程度变高 解析：选A。实验中细胞的质壁分离现象可在低倍显微镜下观察，A正确；植物细胞失水时的水主要来自细胞液，B错误；据表中实验数据可知，八宝景天叶片低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值为0.85，而紫色洋葱鳞片叶低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值为0.77，比值越大，质壁分离程度越小，由于耐寒程度与失水程度呈反比，因此八宝景天叶片比紫色洋葱鳞片叶更耐寒，C错误；低温处理后细胞初始质壁分离所需要的时间变长，可以看出失水速度变慢，但低温处理后原生质体长度与细胞长度的比值均变大了，因此质壁分离的程度降低了，D错误。 12．血液透析膜是一张布满小孔的薄膜，膜两侧溶液中的水分子和小分子溶质可以透过膜，但大分子溶质(如胰岛素等蛋白质)不能通过。下列叙述错误的是(　　) A．配制的透析液中含有一定浓度的无机盐 B．透析装置中的血液流向与透析液相反，有利于物质交换 C．经充分透析，血液中的代谢废物浓度小于透析液 D．血液中的胰岛素不会进入透析液，因此透析后无需补充胰岛素 解析：选C。在透析液中加入与病人血清相近浓度的无机盐是为了模拟体液环境，帮助清除血液中的含氮代谢废物，同时保持血浆渗透压稳定，A正确；透析装置中的血液流向与透析液相反，有利于营养物质和代谢废物等的物质交换，B正确；血浆中代谢废物或有害物质的浓度较高，新鲜的透析液中不存在这些物质，形成浓度差，故代谢废物或有害物质可顺浓度梯度扩散至透析液中，经充分透析，血液中的代谢废物浓度依然大于透析液，C错误；胰岛素等蛋白质不能通过透析膜，故血液中的胰岛素不会进入透析液，因此透析后无需补充胰岛素，D正确。 13．图1和图2是渗透装置的示意图，图3是成熟植物细胞处于质壁分离状态的结构简图。 (1)图1渗透装置达到渗透平衡时S1溶液的浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)S2溶液的浓度，漏斗内的液面上升到一定高度不再上升的原因是________________________________________________________________________。 (2)图2的渗透装置中如果甲、乙分别是0.1 mol/L葡萄糖溶液和0.1 mol/L蔗糖溶液(假设葡萄糖和蔗糖不能通过半透膜)，一段时间后两液面关系是_________。 (3)我们常说“水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散”，这一描述与教材上的“水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透”并不矛盾，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)质壁分离指的是_____和细胞壁的分离，在这个过程中细胞失水能力逐渐______，细胞大小变化是________。从细胞结构上分析发生图3中现象的原因是_________________________________。 (5)下列选项中能作为质壁分离和复原现象的实验材料有______。 A．洋葱鳞片叶的外表皮 B．叶肉细胞 C．黑藻细胞 D．洋葱根尖分生区细胞 (6)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放在两种浓度的蔗糖溶液(甲、乙)中，一定时间后，测得甲浓度变小，乙浓度变大(假设蔗糖分子不能进出细胞)，分析实验前甲、乙浓度大小关系是_______________。 解析：据图1分析，S1为漏斗内的溶液，S2为烧杯中的溶液，加上一层半透膜，构成渗透装置。图2为U型管的渗透装置。分析图3，①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是液泡膜，⑤是细胞质，⑥是外界溶液，⑦是细胞液。(1)当达到渗透平衡时，由于存在高度差，S1溶液的浓度依然大于S2溶液的浓度。当漏斗液面上升到一定高度时，液面高度差产生的压强使水分子出入半透膜的速率达到平衡，漏斗内液面不会上升。(2)甲、乙渗透压相等，且葡萄糖和蔗糖都不能通过半透膜，则一段时间后两液面相等，不发生 变化。(3)两种说法并不矛盾。前者的低浓度和高浓度指的是溶液的溶质浓度，所以水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散；而从水分子的角度分析，单位体积内低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(4)质壁分离是指原生质层和细胞壁相互分离。质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐增大，膜两侧浓度差缩小，失水能力逐渐减弱。由于细胞壁的伸缩性小，质壁分离过程中细胞的体积基本不变。图3发生了质壁分离，内因是植物细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，即原生质层与细胞壁的伸缩性不同。(5)发生 质壁分离需要活的植物细胞，要有大液泡，洋葱鳞片叶的外表皮、叶肉细胞和黑藻细胞都含有大液泡，可用于质壁分离实验的观察，而根尖分生区细胞不含有大液泡，不能用于质壁分离实验的观察，故选A、B、C。(6)两份叶圆片的细胞液的浓度相等，甲浓度变小，说明细胞失水，因此细胞液浓度小于甲浓度，而乙浓度变大，说明细胞吸水，故细胞液浓度大于乙浓度，因此，甲浓度>乙浓度。 答案：(1)大于　液面高度差产生的压强使水分子进出半透膜的速率达到平衡　(2)相等　(3)前者的低浓度和高浓度指的是溶液的溶质浓度，所以水从低浓度溶液往高浓度溶液扩散；从水分子的角度分析，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透　(4)原生质层　减弱　基本不变　原生质层与细胞壁的伸缩性不同(或原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性)　(5)A、B、C　(6)甲浓度>乙浓度 $