2027届高三生物一轮复习课件 第6讲 水进出细胞的原理

该高中生物学高考复习课件聚焦“水进出细胞的原理”核心考点，依据课标要求阐明质膜选择透过性，覆盖渗透作用、质壁分离与复原实验等内容。通过近五年多省市高考真题分析，明确渗透作用原理（2024重庆卷等）、实验探究（2023全国甲卷等）为高频考点，梳理考点权重并归纳原理分析、实验设计等常考题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于高考真题训练与核心素养融合，如以2025重庆卷渗透装置题为例，用科学思维解析葡萄糖与蔗糖溶液液面变化，结合探究实践指导实验变量控制。通过“三步法”突破质壁分离自动复原（如KNO₃溶液）等难点，培养科学思维和探究实践素养，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，助力高考冲刺。

第6讲 水进出细胞的原理 课标要求 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与复原。 考情分析 1.渗透作用 2025·重庆卷，10；2024·山东卷，4；2023·全国甲卷，4； 2023·重庆卷，7 2.质壁分离与复原实验 2025·陕晋宁青卷，5；2025·新课标卷，30； 2025·北京卷，15；2025·浙江1月选考，9； 2024·江苏卷，7；2023·江苏卷，9 内容聚焦 1.什么是渗透作用？P62 渗透作用产生的条件？ 2.细胞在什么情况下吸水或失水？P63 图4-1 3.原生质层的概念？P63 4.实验：质壁分离和复原实验 P64-65 8分钟：阅读课本P62-65内容，完成P40和42内容 具有半透膜 半透膜两侧溶液存在浓度差 不成熟的植物细胞、干种子等，利用细胞中的亲水物质（如蛋白质、多糖等）来吸水，即吸胀作用吸水。成熟的植物细胞，有中央大液泡，通过渗透作用吸收。 1.渗透作用 （1）概念：水分子（或其他溶剂分子）通过________的扩散。 半透膜 （2）发生条件： 半透膜 浓度差 浓度差中的浓度指物质的量浓度 考点一、渗透作用 （3）渗透压：溶液中单位体积溶质微粒对水的吸引力。单位体积溶质微粒越多,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高；反之，溶液渗透压越低。 1mol.L-1NaCl溶液和1mol.L-1蔗糖溶液呢？ 质量分数为10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液的渗透压大小相等吗？ 注意区分：扩散、自由扩散、渗透作用 （4）渗透平衡 ①如图：液面高度不发生变化，水分子在半透膜处双向运动速率相等，即达到渗透平衡。 S1与S2的浓度差逐渐减小 水分从S1进入S2的动力逐渐减小 S1与S2液面的高度差逐渐增大 水分从S1进入S2的阻力逐渐增大 ②渗透平衡的原因 动力=阻力 渗透平衡 渗透开始时，S2的浓度＞S1的浓度 渗透平衡时，S2的浓度＞S1的浓度 只是S1与S2的浓度差缩小了。 注意：渗透平衡≠两侧溶液浓度相等 1.渗透作用 考点一、渗透作用 （5）渗透现象中液面变化的判断方法 ①若a、b是同种物质且均不能通过半透膜，如a为5%蔗糖,b为10%蔗糖，则 。 ②若a、b是同种物质且均能通过半透膜，如a为5%葡萄糖,b为10%葡萄糖，则 。 ③若a为10%葡萄糖,可以通过半透膜，b为10%蔗糖,不能通过半透膜，则 。 浓度高的一侧b液面升高 a先升高后降低，b先降低后升高，最终b侧液面升高 两侧浓度相等,不存在高度差 1.渗透作用 考点一、渗透作用 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，下列说法正确的是(　　) C 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 考点一、渗透作用 P41 考点一、渗透作用 P41 2.(2023重庆，T7)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（    ） 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 C 考向2　动植物细胞的吸水与失水[科学思维] B 3.(2024·山东卷，4)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 渗透作用产生的条件 提出假说 具有半透膜——细胞膜 ; 半透膜两侧存在浓度差——细胞质浓度和外界溶液浓度。 水分子可以跨过细胞膜从低浓度进入高浓度溶液 实验设计思路 将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，观察细胞形态变化 实验结果 2.动物细胞的吸水和失水 实验结论 动物细胞也是渗透系统 清水中 高浓度NaCl 生理盐水 考点一、渗透作用 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层 特指植物细胞中由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质共同构成的半透膜结构。 原生质 细胞膜以内全部生命物质的总称，包括细胞质和细胞核​(真核细胞)。 原生质体 去除细胞壁后剩余的植物或微生物细胞的活体部分或动物细胞。 3.植物细胞的吸水和失水 考点一、渗透作用 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 实验结论 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层是不是相当于一层半透膜？ 原生质层相当于一层半透膜 ①制作临时装片, 观察植物细胞 正常形态 ； ②将植物细胞浸润在 较高浓度的蔗糖溶液 中，观察其大小变化；③再将植物细胞浸润在 清水 中，观察其大小变化。 ①细胞的正常形态 ②高浓度蔗糖溶液中 ③在清水中 3.植物细胞的吸水和失水 考点一、渗透作用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 实验步骤 1.本实验对材料的选择有什么要求？能否使用黑藻叶片？细菌呢？ 2.使用高倍镜还是低倍镜观察？观察几次？哪几次？ 3.主要观察细胞的哪些结构？ 4.是否设置了对照组？有无对照实验？ 5.实验使用的溶液是？如果换成0.5g/ml或0.2g/ml的蔗糖溶液会出现什么结果？1mol/LKNO3呢？为什么？ 细胞壁 逐渐变小 变深 清水 逐渐变大 变浅 植物细胞的质壁分离 植物细胞的质壁分离复原 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。 实验结果和结论 6.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？ 7.若植物细胞处于右图状态，此时细胞液与细胞外渗透压的大小关系？ 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 思考 （1）将的蔗糖溶液换成一定浓度的 溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原，原因是什么？ 、都可转运到细胞内，使细胞液渗透压大于外界，细胞渗透吸水而发生自动复原 （2）将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为 的蔗糖溶液和 的尿素溶液中，原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积随时间的变化如图，曲线___表示细胞在 的蔗糖溶液中，曲线___表示细胞在 的尿素溶液中。 C B 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 （1）从细胞角度分析 具有中央大液泡的活的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。 （2）从溶液角度分析 ①在一定浓度(溶质不能透过半透膜)的溶液中只会发生质壁分离现象，不能发生自动复原现象。②在一定浓度(溶质可透过半透膜)的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)中可发生质壁分离，并能自动复原，因为这类溶质可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而发生自动复原。③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合做质壁分离实验的溶液。 发生的条件分析 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 （1）判断植物细胞的生活状况 判断细胞死、活的方法：染色排除法、细胞质的流动、质壁分离和复原 例：持续观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( ) A.细胞壁是一层半透膜 B.洋葱表皮细胞已经死亡 C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞液的浓度逐渐增大 D 拓展应用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 （2）测定植物细胞的细胞液浓度范围 细胞液的浓度介于二者之间（介于未分离和刚要分离之间） 例：将洋葱鳞片叶放在0.45 mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35 mol/L的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势，放在0.4 mol/L的蔗糖溶液中，细胞几乎不发生变化，这表明( ) A.洋葱表皮细胞已经死亡 B.细胞膜不允许水分子自由通过 C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D.细胞液浓度为0.4mol/L左右 D 拓展应用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 (3)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。 提示　配制一系列浓度范围在0.3～0.6 g·mL－1的蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后观察现象并记录。　　　 创新设计P44 （3）比较不同植物细胞的细胞液浓度 例：将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断，正确的是( ) A.甲>乙>丙　　　　　　 B.乙>甲>丙 C.乙>丙>甲　　　　　　 D.丙>甲>乙 B 拓展应用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 例.下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋 葱表皮），测得该细胞原生质体体积变化， 图中代表尿素溶液处理结果的是（ ） A.a B.b C.c D.d B （4）鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 拓展应用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 （5）细胞吸水和失水原理在生产生活中的应用 ①对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需要，同时也降低了土壤 溶液的浓度，有利于水分的吸收。 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，是由土 壤溶液浓度过高，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高浓度的溶液使微生物(如细菌)不能生存和繁殖，从而长时间保存食物。 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，可以维持人体细胞正常的形态和功能。 拓展应用 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 下列有关质壁分离及复原实验的叙述，正确的是（ ） A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察 B.观察植物细胞质壁分离及复原实验时，必须始终保持细胞的活体状态 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离 E.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 F.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质、和细胞核 G.成熟植物细胞在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱 H.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。 不明显 ABC 考向突破 S z L w h 答案　B 解析　质壁分离和复原实验可以证明②、③，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因死亡细胞的原生质层具有全透性。另外还可以测定细胞液浓度。 23 考向2　质壁分离与复原的应用[科学思维] 4.(2021·广东卷，13)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，下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 (2022年全国甲卷，T2)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 C (2022年湖南卷，T10)原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单胞菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 A 解释教材中相关的生物学现象： ① 当吃咸的食物时，你的口腔和唇的黏膜有什么感觉？为什么？ ② 白菜剁馅时，常常要放一些盐，为什么稍后有水渗？ ③ 对农作物施肥过多，为什么会造成“烧苗”？ ④ 说出萎蔫的菜叶浸泡在清水中能够变得硬挺的原因。 ⑤ 解释果脯在腌制过程中慢慢变甜。 ⑥ 不同饮料的浓度不同，浓度低的饮料可以用来补充体内水分，浓度高的饮料能起这样的作用吗？生产高浓度饮料的厂家能够宣传他们的产品很解渴吗？ 考点二、观察植物细胞的质壁分离和复原 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 $