2026届高三生物一轮复习课件 第6讲 水进出细胞的原理

2026 第6讲 水进出细胞的原理 必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 课标要求 1.通过模拟实验探究膜的透性。 2.实验：探究植物细胞的吸水和失水。 目录 PART 01 渗透作用及其现象分析 PART 02 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 PART 03 真题精练 PART 04 实验：探究植物细胞的吸水和失水 渗透作用及其现象分析 01 4 一、渗透作用 1、概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 2、方向： 水分子从水的相对含量高(浓度低)一侧向相对含量低(浓度高)的一侧渗透。 3、渗透作用发生的条件 条 件 有一层___________ 半透膜两侧的溶液具有___________ 浓度差 半透膜 注意：渗透系统的溶液浓度是指物质的量浓度而非质量浓度。 实质是指渗透压 ——溶液中溶质微粒对水的吸引力。 渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 水分子的移动方向是双向移动 渗透作用及其现象分析 考点一 一、渗透作用 4、渗透平衡 （1）渗透平衡：液面高度不再发生变化，水分子的双向运动速率相等。 （2）渗透平衡时： △h的液体重力 = 漏斗中溶液的吸水力 平衡前：S2＞S1 S表示溶液浓度 渗透过程：S2↓ 、 S1↑ 平衡时：S2＞S1 溶液S2 溶液S1 注意：渗透平衡 ≠ 两侧溶液浓度相等 渗透作用及其现象分析 考点一 一、渗透作用 5、渗透作用原理的应用 （1）验证渗透作用发生的条件 渗透作用的发生需有浓度差 渗透作用的发生需有半透膜 （△h的初始值为0） 渗透作用及其现象分析 考点一 一、渗透作用 5、渗透作用原理的应用 （2）比较不同溶液浓度的大小 漏斗内溶液浓度为M，烧杯内溶液浓度为N，以下为各种现象及对应的结论： (初始漏斗内外液面相平) 渗透作用及其现象分析 考点一 一、渗透作用 5、渗透作用原理的应用 （3）探究物质能否通过半透膜的方法 (以碘和淀粉为例) 烧杯内盛淀粉溶液 漏斗内盛碘液 结论 变蓝 不变蓝 不变蓝 变蓝 变蓝 变蓝 不变蓝 不变蓝 碘能通过半透膜，而淀粉不能 淀粉能通过半透膜，而碘不能 淀粉和碘都能通过半透膜 淀粉和碘都不能通过半透膜 渗透作用及其现象分析 考点一 如图A所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。图B中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。曲线1、2、3 与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是（ ） 装置编号 甲 乙 丙 半透膜面积 S S/2 S 蔗糖溶液体积 T T 2T A.1—乙；2—甲；3—丙 B.1—丙；2—甲；3—乙 C.1—甲；2—乙；3—丙 D.1—丙；2—乙；3—甲 B 真题精炼 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。将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(　 ) B A．壳膜相当于渗透装置中的半透膜 B．半小时后吃水线高于烧杯的水面是由于清水渗入蛋壳所致 C．当蛋壳内的液面不再发生变化时，壳膜两侧的溶液浓度必不相同 D．若将清水换为质量浓度15%的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉 真题精炼 不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化 1、溶质不能通过半透膜的情况 右侧液面升高 液面不变 ① ② 左侧液面升高 ③ 拓展延伸 不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化 2、溶质能通过半透膜的情况 S1和S2是两种不同的溶质，且只S1能透过半透膜 S1溶液 S2溶液 半透膜 S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜（S1溶液浓度大于S2溶液浓度） S1溶液 S2溶液 半透膜 ① 若S1的物质的量浓度大于S2的， 则S2液面先下降，S1液面上升； 当S1中的溶质透过半透膜进入S2 ， S2液面逐渐升高，最终S2液面高于S1 ② 若S1的物质的量浓度小于S2的，则S1液面始终低于S2液面 ①由于半透膜两侧存在浓度差（S1大于S2），导致S1液面上升 ②随后S1中的溶质透过半透膜进入S2 ，浓度差逐渐减小，当S1和S2的溶液浓度相等时，液面持平。 拓展延伸 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 半透膜两侧溶液的浓度差 在其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内通过半透膜进出漏斗的水量越 ，液面变化越明显 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内通过半透膜进出漏斗的水量越 ，液面变化越明显 结果: VB VC, ΔhB ΔhC 结果: VB VC, ΔhB ΔhC 多 多 > = > > 拓展延伸 02 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 15 一、动物细胞的吸水和失水 1、原理 “半透膜” 浓度差 ——细胞质与外界溶液间具有浓度差 ——细胞膜 2、现象 a. 外界溶液浓度 < 细胞质浓度⇒细胞 。 b. 外界溶液浓度 > 细胞质浓度⇒细胞 。 c. 外界溶液浓度 ＝ 细胞质浓度⇒细胞 。 失水皱缩 吸水膨胀 形态不变 注意: 1、细胞是否涨破主要取决于细胞内外的溶液浓度差的大小。 2、动态平衡时也有水分子进出。 考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 二、植物细胞的吸水和失水 1、条件： 。 2、原理 成熟植物细胞具有中央大液泡 原生质层: 包括成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞核和液泡内的细胞液。 考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞发生质壁分离现象 当外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破 当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞维持正常形态 大于 小于 等于 当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水、可能正在吸水、可能处于平衡状态，也可能已死亡。 二、植物细胞的吸水和失水 3、现象 考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 4、质壁分离的原因 a.外因: b.内因: 细胞液浓度<外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。 细胞壁的伸缩性<原生质层的伸缩性 1、由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁与细胞膜之间充满的是外界溶液。 2、外界溶液浓度不能过高，否则细胞会因为失水过多而死亡。 3、如果用可穿膜的物质(尿素、脂肪酸、甘油、乙二醇、KNO3等)溶液实验时，会出现 质壁分离后自动复原。 二、植物细胞的吸水和失水 考点二 动物细胞和植物细胞的吸水和失水 1、(2021·郑州十校联考) 图甲是人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；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( ) A. 从图甲可见250 mmol·L－1NaCl溶液不影响人红细胞的代谢 B. 图乙中植物细胞体积会发生明显的变化，先减小后增大 C. 图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小 D. 人的红细胞长时间处在300 mmol·L－1NaCl溶液中可能死亡，图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性 D 真题精炼 2.(2021·广东)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 A 保卫细胞内侧（贴近气孔）的细胞壁较厚，伸缩性小；外侧的细胞壁较薄，伸缩性较大。 真题精炼 3.(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 B 真题精炼 03 实验：探究植物细胞的吸水和失水 23 1 实验原理 (1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 (2)原生质层比细胞壁的伸缩性大 (3)细胞液和外界液存在浓度差，细胞能渗透吸水和失水 内因 外因： 考点三 实验：探究植物细胞的吸水和失水 24 活细胞、有细胞壁、有大液泡 洋葱鳞片叶内表皮细胞 2 实验材料 黑藻叶肉细胞 洋葱鳞片叶外表皮细胞 不能选择细菌或动物细胞，无细胞壁或无大液泡，都不能发生质壁分离现象 考点三 实验：探究植物细胞的吸水和失水 3 实验步骤 紧贴细胞壁 0.3g/mL的 蔗糖溶液 清水 变深 变浅 逐渐变大 逐渐变小 考点三 实验：探究植物细胞的吸水和失水 (1)现象 (2)结论：植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的。 4 实验现象与结论 考点三 实验：探究植物细胞的吸水和失水 (2023.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( ) C 真题精炼 质壁分离和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 拓展延伸 质壁分离和复原实验的拓展应用 3、比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 4、鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和淀粉溶液） 拓展延伸 质壁分离和复原实验的拓展应用 5、比较未知浓度溶液的浓度大小 拓展延伸 $