第9课时水进出细胞的原理-【创新大课堂】2026年高三生物一轮总复习

第二单元细胞的基本结构和物质的运输 第9课时 水进出细胞的原理 [课标要求]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。 考点一 渗透作用 知识梳理 >》> (液面 等高 概念：分子（或其他分子）通过 的扩散 10%葡萄 10% 蔗糖溶液 糖溶液 具有半透膜 发生条件 半透膜 半透膜两侧溶液存在 透 ② 水分子 一水分子 用 方向 浓度溶液一·_浓度溶液 (液面 等高) 单位时间内通过 漏斗内液 半透膜进入长颈 10% 、10% 面升高的 漏斗的水分子数 蔗糖溶液 葡萄糖 原因 多于从漏斗渗出 溶液 的水分子数 半透膜 水 当漏斗内的液面 ③两侧同时加蔗糖酶，则 漏斗内液 上升到一定高度 (2)S和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能 后，水柱产生的 面不能无 限上升的 压力将加快漏斗 通过半透膜 中水分子向外扩 原因 散的速度，最终 ①S,的物质的量浓度大于S2的物 达到平衡 S,溶液 质的量浓度， 【正误辨析】 S溶液 ②S,的物质的量浓度小于S,的物 (1)1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗 半透膜 质的量浓度， 透压大小相等 () 1 (2)上图装置中，烧杯内溶液液面下降的速率逐 渐减缓 (): D考向突破 >》 (3)上图中△h不变时，半透膜两侧的溶液浓度相 1 等（蔗糖不能通过半透膜） () 考向一渗透作用的原理及应用分析 (④上图装置达到渗透平衡时，半透膜两侧没有1，某同学设计的渗透装置实验如图所示（开始时状 水分子的进出 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 教材挖掘 >2 量)。图中猪膀胱膜允许单糖通过。下列有关叙 (必修1P62“问题探讨”拓展)渗透装置的变式分 述，正确的是 () 析：渗透平衡时液面高度分析 (1)半透膜只允许水分子通过 蒸馏水 (液面 等高 蔗糖溶液 2 mol/L 、2mol/L 猪膀胱膜 蔗糖溶液 葡萄糖 溶液 A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降 半透膜 B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下 ① 降，最后保持内外液面基本相平 27 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保： A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则 持一定的液面差不变 液面a会下降，液面b会上升 D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡 B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两 萄糖 者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b 2.(2024·河南名校联考)如图 会下降 为一个渗透装置，假设溶质分 C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙 子或离子不能通过半透膜，实 溶液的浓度不一定相等 验开始时，液面a和b平齐。 D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙 下列判断错误的是 () 半透膜 溶液的渗透压一定相等 考点二 动物细胞、植物细胞的吸水和失水 知识梳理 (3)植物细胞发生 原生质层的透过性、细胞壁与原生 >》> 质壁分离与复原 质层的伸缩性差异 1.动物细胞的吸水和失水 的原因 细胞液与外界溶液之间存在浓度差 半透膜」 条件 浓度差 与外界溶液之间存在 【正误辨析】 哺乳动物 浓度差 (1)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于 红细胞的 吸水和失 ①外界溶液浓度<细胞质浓度一 细胞 吸水而涨破 () 现象 ②外界溶液浓度>细胞质浓度→ (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成 细胞 () ③外界溶液浓度=细胞质浓度→ 水分子进出细胞处于 (3)在“探究植物细胞的吸水和失水”实验操作 2.成熟植物细胞的吸水和失水 中，共涉及三次显微镜观察，第一次用低倍镜观 (1)成熟植物细胞的结构 细胞壁：全透性 比较小 察，第二、三次用高倍镜观察 ()》 (4)质壁分离与复原实验中吸水纸的主要作用是 原生质层 吸除滴管滴加的多余液体，以免污染显微镜镜头 具有一定浓度 () (2)探究植物细胞的吸水和失水 提出问题：原生质层是否相当于一层半透膜 (5)利用洋葱根尖分生组织和添加胭脂红的蔗糖 作出假设：原生质层相当于一层半透膜 溶液进行实验，现象更加明显 () 材料：活细胞，有细胞壁、大液泡，细胞 实验分析 液有颜色 (6)选用黑藻成熟叶片进行实验时，叶绿体的存 对照分析：自身对照 在会干扰实验现象的观察 ( 制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 ①有一个紫色的中 。教材挖掘 >2 用低倍显 央大液泡 微镜观察 ②原生质层紧贴 (必修1P63“水进出哺乳动物红细胞的示意图” 盖玻片 质量浓度为 ,吸水纸引流 拓展)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液 0.3g/mL的 蔗糖溶液 ①中央液泡 中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分 实验步骤 紫色变深 用低倍显 微镜规察②原生质层与细胞 子数的多少)。 壁逐渐 盖玻片 吸水纸引流口 ·00 ·0 00 0 ①中央液泡 0 用低倍显 紫色变浅 。0 H,0 微镜视察 0 O.00. 0 0 ②原生质层逐渐 水分子· 00 0 细胞壁 溶质分子。·。 实验结论：原生质层相当于一层半透膜 甲 乙 丙 精品教辅·智慧人生 28 第二单元细胞的基本结构和物质的运输 (1)若将人的成熟红细胞放人清水中，会出现哪： (5)鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖 幅图中的现象？并分析原因。 溶液) 成熟植 「只发生质壁 溶质不能透过 一半透膜（如蔗 物细胞 分离 镜检 糖溶液) 不同种 质壁分离后 溶质能透过半 类溶液 自动复原 透膜（如KNO, 溶液) (2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/m 考向突破 > 的蔗糖溶液中，会出现哪幅图中的现象？达到平 衡时，水分子进出细胞的状况又与哪幅相同？ 考向二质壁分离与复原实验结果分析及应用 3.(2025·重庆九龙坡模拟)请看下图，甲、乙、丙分 别是三种哺乳动物的红细胞，研究人员将它们分 别置于同一浓度的某水溶液中，并绘制出水分子 的跨膜运输示意图，箭头方向表示水分子进出的 方向，箭头粗细表示单位时间内水分子进出的多 少。下列叙述正确的是 00 ●9 。溶质分子 0-水分了子 【核心归纳】质壁分离与复原实验的拓展应用 甲 丙 (1)判断成熟植物细胞的死活 A.在该溶液中能够发生质壁分离现象的是细 待测成熟植 胞甲 物细胞 镜检 发生质壁分离·活细胞 B.在高倍显微镜下，可观察到进出乙细胞的水分 一定浓度的 不发生质壁分离→死细胞 子数相等 蔗糖溶液 C.甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗 (2)测定细胞液浓度范围 透作用，且速度相同 待测成熟植物 D.若将甲、乙、丙细胞分别置于蒸馏水中，最终均 细胞 细胞液浓度介于未发生质 会涨破 镜检→壁分离和刚发生质壁分离 一系列浓度梯 (的两蔗糖溶液浓度之间 4.(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水 度的蔗糖溶液 实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖 不同成熟植物 溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质 细胞 发生质壁分离所需时间越 体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中 镜检 短，细胞液浓度越小，反 所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞 同一浓度的蔗 之，则细胞液浓度越大 糖溶液 壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验 结果的是 () (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 清水 同一植物的相 发生质壁分离所需时间 30%蔗糖溶液 30%蔗 原生质体 同成熟细胞 越短，未知溶液的浓度 糖溶液 清水 镜检 越大，反之，未知溶液 未知浓度的 液泡 的浓度越小 溶液 时间 时间 A B 29 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 细胞快。下列说法错误的是 原生质体 A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 液泡 B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄 蔗糖溶液浓度 蔗糖溶液浓度 壁细胞的低 0 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质 5.(2024·山东卷，T4)仙人掌的茎由内部薄壁细胞 壁分离 和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更 胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁 快，有利于外层细胞的光合作用 细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干早环境 温馨提示 请做课时分层检测（九） 下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层 第10课时物质进出细胞的方式及影响因素 [课标要求]1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗能 量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进 出细胞。 口知识梳理 >》 是否需 要转运 1.物质进出细胞的方式 蛋白 (1)核心概念 ①被动运输：物质以 方式进出细胞， 是否消 否 消耗细胞内化学反应所释放的能量，这 耗能量 种物质跨膜运输方式称为被动运输。 ②自由扩散：物质通过 作用进出细胞的 ! Oh、COh 小肠上皮 人的红 胰岛素、 甘油、 细胞吸收 巨噬细 方式。 细胞吸 消化酶 举例 乙醇、 葡萄糖 胞吞噬 ③协助扩散：借助膜上的 进出细胞的物 收葡萄 抗体的 苯的跨 氨基酸、 抗原 质扩散方式。 分泌 膜运输 无机盐等 ④主动运输：物质 梯度进行跨膜运输， 需要 的协助，同时还需要消耗细胞内化 2.协助扩散中转运蛋白的类型 学反应所释放的 ,这种方式叫作主动 载体蛋白类：只容许与 相适应的分子 运输。 或离子通过，而且每次转运时都会 (2)物质进出细胞方式的比较 发生 的改变 物质进 被动运输 (只容许与自身通道的直径和 出细胞 协助 主动运输 胞吞 胞吐 相适配、大小和电荷相适宜的分子或 自由 的方式 与 扩散 扩散 离子通过。分子或离子 通道蛋 通道蛋白结合 细胞外 图例 白类 水分子可以借助水通道蛋白以协 。 国魔内由协曲办测 助扩散的方式进出细胞 打拉扩液扩放 实例 运输 低浓度→ 胞外→ 细胞膜上的一些无机盐离子的通 高浓度→低浓度 方向 高浓度 胞内 道蛋白 精品教辅·智慧人生 30(2)×提示内质网膜、细胞膜属于生物膜系统，中心体无膜：(2)提示将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/L的蔗糖 结构，不属于生物膜系统。 溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到 (3)×提示原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器 平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，与图乙所示相同。 膜，因而不具备生物膜系统。 考向突破 考向突破 3.D[只有成熟植物的细胞才会发生质壁分离现象，红细胞没有 3.D[胰蛋白酶分泌过程中，内质网产生的囊泡会与高尔基体膜 细胞壁，甲、乙、丙都不能发生质壁分离现象，A错误；乙细胞的 融合，A错误；克隆羊过程中，供体细胞被注入卵母细胞后，可 水分子数相等，但光学显微镜观察不到水分子的扩散，B错误； 通过电融合法促进细胞融合，而非促进细胞核与卵细胞融合，B 图中甲、乙、丙三种红细胞在该溶液中都能发生渗透作用，由于 错误：制备单克隆抗体过程中，将骨髓瘤细胞和B细胞融合，C 箭头的粗细不同，速度不相同，C错误：若将甲、乙、丙细胞分别 错误；溶酶体含多种水解酶，能够清除衰老细胞器，清除衰老细 置于蒸馏水低渗溶液中，红细胞会过度吸水而涨破，D正确。] 胞器过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合，D正确。] 4.C「用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的 4.B[液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子， 体积都会减小，细胞液浓度升高，用清水处理之后，细胞吸水， A错误；水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮 原生质体和液泡的体积会增大，细胞液浓度降低，A、B错误；随 细胞，B正确；根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂！ 着所用蔗糖溶液浓度的升高，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度 末期重建，C错误；[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发 之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积减小，细胞液 生在线粒体内膜上，D错误。] 浓度升高，C正确，D错误。 第9课时水进出细胞的原理 5.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，干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率 考点一 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 知识梳理 进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的 水溶剂 半透膜浓度差多少低高 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 【正误辨析】 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 (1)× 提示渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒 层细胞更易发生质壁分离，C正确：依题意，干旱环境下，内部 的数目，溶质微粒越多，溶液渗透压越高。1mol/L的NaCl溶 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 液和1mol/L的蔗糖溶液的渗透压大小不相等，因为NaCl溶 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 液中含有钠离子和氯离子，而蔗糖溶液中只含有蔗糖分子，故 作用，D正确。] NaCl溶液渗透压高于蔗糖溶液。 (2)/ 第10课时 物质进出细胞的方式及影响因素 (3)× 提示△h不变时，半透膜两侧水分子进出达到平衡，：知识梳理 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 1.(1)①扩散 不需要②简单的扩散③转运蛋白④逆浓度 浓度。 载体蛋白能量 (4)×提示达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子的进出速 (2)胞内→胞外是是否否是是 率相等 :2.自身结合部位 自身构象形状不需要 教材挖掘 :3.(1)自由扩散转运蛋白协助扩散或主动运输 (1)①液面不变②右侧液面升高③左侧液面高于右侧 (2)自由扩散或协助扩散 主动运输 (2)①S液面先升高，随后S,液面升高，最终高于S (3)流动性 ②S,液面始终低于S,液面 :【正误辨析】 考向突破 (1) 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 (2) 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 (3)X提示无机盐离子的运输方式不一定都是主动运输， 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，漏斗中渗透压降低至内外液面基本相平， 如Na可以通过协助扩散进入细胞。 (4)×提示 主动运输使膜内外物质保持浓度差，保证细胞 B正确。 2.D「如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动 代谢所需。 (5)X提示胞吞过程不需要转运蛋白的作用 的总趋势是由甲流向乙，液面会下降，液面b会上升，A正 确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数 教材挖掘 相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度 提示取甲、乙两组生长状态基本相同的柽柳幼苗，放入适宜 大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确：当半透膜两侧 浓度的含有C+、K+的溶液中；甲组给予正常的细胞呼吸条 的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因 件，乙组抑制细胞呼吸；一段时间后测定两组植株根系对C 此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定 K的吸收速率，若两组植株对C、K的吸收速率相同，说明 相等，C正确，D错误。门 柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输；若乙组吸收速率明显小 考点二 于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输。 知识梳理 考向突破 1.细胞膜细胞质吸水膨胀失水皱缩动态平衡 1.D[AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正 2.(1)伸缩性细胞膜细胞质液泡膜细胞液 常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A错误；AQP （2)细胞壁逐渐变小分离 清水逐渐变大贴近 蛋白是一类细胞膜水通道蛋白，水分子通过时不需要与其结 【正误辨析】 合，B错误；根据题千信息“AQP1和AQP3基因mRNA含量无 (1)×提示红细胞不一定会涨破：因为红细胞吸水膨胀后， 变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5 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 倍”可知，AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有 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 差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成，C 时，红细胞将不再吸水。 错误；AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差 (2)×提示植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜以及两 异，故合成的AQP蛋白的数量有差异，导致正常组织与水肿组 层膜之间的细胞质组成。 织的水转运速率不同，D正确。 (3)×提示在该实验操作中，三次都是用低倍镜进行观察。 ·2,D水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散 (4)×提示吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移 方式进出细胞的，A错误；通道蛋白在每次转运时不会发生自 动，使植物细胞浸润在所滴加的液体中。 身构象的改变，B错误；戟体蛋白只容许与自身结合部位相适 (5)×提示洋葱根尖分生组织细胞属于幼嫩的细胞，没有 应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改 中央大液泡，不适合用于观察植物细胞的失水和吸水。 变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和 (6)×提示黑藻叶片的叶肉细胞中液泡无色，叶绿体的存： 电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时， 在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察。 不需要与通道蛋白结合，所以通道蛋白介导的物质运输速率较 教材挖掘 快，C错误，D正确。 (1)提示会出现图甲所示的现象。将人的成熟红细胞放入清！3.C[硒酸盐是无机盐，必需以离子的形式才能被根细胞吸收， 水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于 A正确；根据题意，由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转 从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水。 运硒酸盐，故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系，B 442