2027届高中生物一轮复习讲义第二单元　第7课时　水进出细胞的原理

第7课时　水进出细胞的原理

考点一　渗透作用

提醒　渗透平衡≠两侧溶液浓度相等：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，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。

渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析

(1)半透膜只允许水分子通过

(2)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能通过半透膜

考向一　渗透作用的原理及应用分析

1．(2025·重庆，10)某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5 mol·L－1葡萄糖溶液和1.2 mol·L－1蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化。下列叙述正确的是(　　)

A．X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化

B．t1～t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯

C．t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖

D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变

答案　C

解析　开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5 mol·L－1和1.2 mol·L－1，垂直管中葡萄

糖溶液浓度高，水分子进入多，液面上升的时间早(故Y表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化)，但随着葡萄糖分子透过玻璃纸，垂直管中葡萄糖溶液浓度降低，垂直管液面下降(t5后垂直管中液面下降)，最终垂直管内外葡萄糖浓度相等，垂直管和烧杯液面相平；对于蔗糖溶液，由于蔗糖不能透过玻璃纸，水分子持续进入垂直管，液面持续上升，最终液面稳定(t5后垂直管中液面高度不变)，A、D错误。t1～t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误。因为葡萄糖分子能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确。

2．如图1、2表示渗透作用实验，开始时如图1，过一段时间后结果如图2。图3是细胞在某浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图。下列叙述正确的是(　　)

A．图1开始时a中水分子扩散到b的速率小于扩散到c的速率

B．图2所示平衡状态时b、c中漏斗内外溶液渗透压会相等

C．细胞处于图3过程时细胞的吸水力会越来越大

D．洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，细胞体积几乎不变

答案　D

解析　根据图2中液面的高度差(H1＞H2)可知，b中蔗糖溶液的浓度应大于c中蔗糖溶液的浓度，因此图1开始时a中水分子扩散到b的速率应大于扩散到c的速率，A错误；图2渗透平衡时，漏斗内是蔗糖溶液，烧杯内是清水，因此图2所示平衡状态时，b、c中漏斗内溶液渗透压会大于漏斗外的溶液(清水)渗透压，B错误；由图3可知，水分子进入细胞的速率大于水分子排出细胞的速率，随着水分子进入细胞，细胞内的渗透压逐渐减小，吸水力逐渐减小，C错误；洋葱表皮细胞的最外层是细胞壁，细胞壁的伸缩性较小，因此洋葱表皮细胞放在清水中较长时间后，由于细胞壁的限制，细胞不会无限吸水，细胞体积几乎不变，D正确。