2027届高考生物人教版一轮复习课件第八讲 细胞的吸水和失水

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的吸水和失水”专题，依据课标要求覆盖渗透作用原理、动植物细胞吸水失水机制及质壁分离实验等核心考点。通过对接高考评价体系，分析“渗透条件判断”“实验现象分析”等高频考点权重，归纳原理应用题、实验设计题等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“原理深度剖析+实验探究建模+高考真题演练”的三阶备考策略。以质壁分离实验为载体，运用科学思维分析不同溶液（如蔗糖、KNO3）对细胞失水的影响，通过探究实践设计浓度梯度实验测定细胞液浓度，培养学生结构与功能观。特设“易错警示”（如0.5g/ml蔗糖溶液导致细胞死亡）和“答题模板”，助力学生掌握实验题得分技巧，教师可据此精准指导高考冲刺复习。

课标要求 1.通过模拟实验探究膜的透性。 2.说明水进出细胞的原理。 3.观察植物细胞的质壁分离和复原。 第八讲 细胞的吸水和失水 考点一：水进出细胞的原理 溶液S2 溶液S1 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。 思考并讨论以下问题： 1.比较实验前S1、S2的浓度？ 2.漏斗液面上升的原因？ 3. 图中液面的高度差的大小取决于？ 4.若延长实验时间，液面会一直上升吗？ S1＜S2 单位时间内， 进入漏斗的水分子数多于进入烧杯的 膜两侧 溶液的浓度差 Δh产生的压力和漏斗的吸水能力相等时，液面不再上升 考点一：水进出细胞的原理 溶液S2 溶液S1 在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。 思考并讨论以下问题： 5.渗透时水只从水多处向水少处扩散吗？ 6.当液面不再继续上升时，是否没有了水分的进出？ 7.当液面不再继续上升时S1浓度是否等于S2浓度? 水分子是双向移动的 水分子进出达到了动态平衡 不等同，S1＜S2 考点一：水进出细胞的原理 如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样? 如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗? 液面不会升高，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透。 液面也不会升高，半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 总结出现渗透现象的两个条件： 1.具有半透膜 2.膜两侧具有渗透压 半透膜：某些物质可以透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。往往只让小分子物质透过，大分子物质不能透过。如玻璃纸、肠系膜、蛋壳膜、膀胱膜、鱼鳔。 考点一：水进出细胞的原理 一、渗透作用 蔗糖分子 水分子 1.概念： 2.方向： 水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 溶液浓度低 渗透压低 溶液浓度高 渗透压高 含水量高 含水量低 半透膜 水（溶剂） 蔗糖（溶质） 扩散: 物质分子从高浓度区域向低浓度区域自发移动的现象。 如：神经递质在突触间隙的扩散。 注意：渗透≠扩散，渗透作用必须通过半透膜，扩散则不一定需要； 扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。渗透是一种特殊的扩散。 考点一：水进出细胞的原理 一、渗透作用 葡萄糖分子量小，相同质量的蔗糖和葡萄糖，葡萄糖的数量更多，渗透压更大，因此右边液面升高 半透膜两边渗透压相等，液面不变 ① ② (1)假设该半透膜只允许水分子通过，则以下情况页面的变化分别为？ 蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由葡萄糖溶液→蔗糖溶液移动，则左侧液面升高 ③ 考点一：水进出细胞的原理 一、渗透作用 （2）溶质能通过半透膜的情况 S1溶液 S2溶液 半透膜 (1)S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜 ① S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度 S1液面升高 ②S1中的溶质透过半透膜进入S2 S2液面升高，最终高于S1 ③ S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度 S1液面始终低于S2液面 考点一：水进出细胞的原理 一、渗透作用 （2）溶质能通过半透膜的情况 S1溶液 S2溶液 半透膜 (2)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，发生什么？ 由于半透膜两侧存在浓度差，由S2 → S1的水分子数多于S1 → S2的。导致S1 液面上升。 随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，半透膜两侧的浓度差逐渐减小， S1 和S2的溶液浓度相等。 S1 下降，最终S1 和S2溶液液面持平。 考点一：水进出细胞的原理 二、动物细胞的吸水和失水 水分子进出动物细胞和成熟的植物细胞依据的原理？ 渗透作用 动物细胞的细胞膜相当于半透膜；细胞质与外界溶液可能存在浓度差。 思考1：动物细胞具备发生渗透作用的条件吗？ 外界溶液浓度＜细胞质浓度，细胞 。 外界溶液浓度＞细胞质浓度，细胞 。 外界溶液浓度=细胞质浓度，细胞 。 吸水膨胀（甚至涨破） 失水皱缩（失水过多可能死亡） 维持正常形态，水分子进出细胞处于动态平衡 如0.9%的NaCl溶液 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。 考点一：水进出细胞的原理 二、动物细胞的吸水和失水 【思维拓展】(必修1 P61“思考·讨论”)当外界溶液的浓度低时，红细胞 一定会由于吸水而涨破吗？试说明原因。 提示：不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞质的浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，细胞质的浓度下降后与外界溶液的浓度可能达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。 考点一：水进出细胞的原理 三、植物细胞的吸水和失水 是具有液泡的成熟植物细胞的吸水方式，也是植物体吸水的主要方式。 (1)吸胀作用 吸收水分主要是依赖于细胞内的亲水性物质， 如蛋白质、淀粉、纤维素等，蛋白质的亲水能力最强。 (2)渗透作用 一个有液泡的成熟植物细胞是一个渗透系统。 提醒：如植物根尖分生生细胞和干种子，没有大液泡的植物细胞主要以吸胀作用方式吸收水分。 考点一：水进出细胞的原理 三、植物细胞的吸水和失水 (选择透过性) 原生质层 (选择透过性) 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 (全透性) 相当于半透膜 细胞内的 液体环境 —细胞液 浓度差 外界溶液 存在 植物细胞也相当于一个渗透系统 细胞液 ①选择透过性 ②相当于 半透膜 ③伸缩性大 细胞壁? 植物细胞壁对于水和大部分溶质是通透的，且伸缩性比较小 植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的细胞液。水进出细胞主要是指水经过原生质层进出液泡。 条件：植物中央(大)液泡。 （提醒：原生质层≠原生质体） 考点一：水进出细胞的原理 外界溶液浓度＞细胞液浓度， 细胞失水，发生质壁分离现象： 外界溶液浓度＜细胞液浓度， 细胞吸水略微膨胀，失水的细胞发生质壁分离复原 外界溶液浓度=细胞液浓度， 水分子进出平衡，细胞保持原态 不会吸水涨破 考点二：探究植物细胞吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 记录结果 分析结果得出结论 原生质层是否相当于一层半透膜？ 水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？ 原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。 实验思路：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，用显微镜观察液泡大小、原生质层位置的变化。 预期结果：如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。 失水 吸水 考点二：探究植物细胞吸水和失水 ②原生质层比细胞壁的伸缩性大 实验原理 细胞壁（全透性） 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液 （具有一定的浓度） 原生质层 S1溶液 S2溶液 半透膜 ①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 ③细胞液与外界环境具有一定的浓度差，能渗透吸水和失水 内因： 外因： 考点二：探究植物细胞吸水和失水 欲探究植物细胞的吸水与失水（质壁分离及复原），你认为可以选择哪些植物细胞作为实验材料？理由是？ A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞 B、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞 C、洋葱根尖分生区细胞 D、食用的糖醋蒜细胞 E、藓类叶片 F、黑藻叶片 一、选材标准： 必须是活的，成熟的，植物细胞 （原生质层能充当半透膜，有大液泡） 2.细胞中最好有色素：便于观察。 （液泡或者叶绿体中的） 3.材料较薄，便于制片和观察。 （死细胞） （无大液泡） 考点二：探究植物细胞吸水和失水 【例】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到 C 【例】若选用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作为材料，滴加了混有红墨水的蔗糖溶液，发生质壁分离后,箭头两处的颜色为？ 【例】若材料换成藓类（黑藻）叶片呢？ 考点二：探究植物细胞吸水和失水 实验步骤 ①制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片 ②低倍镜观察 有1个紫色的中央液泡 原生质层紧贴细胞壁 （对照） 撕取洋葱鳞片叶外表皮 盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片 考点二：探究植物细胞吸水和失水 3 4 低倍镜观察 在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引 5 6 在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引 低倍镜观察 中央液泡变小、颜色加深 逐渐恢复原来大小，颜色变浅 原生质层恢复原来位置 原生质层脱离细胞壁 基本不变 基本不变     中央液 泡大小及颜色 原生质层 的位置 细胞 大小 蔗糖 溶液 清水 考点二：探究植物细胞吸水和失水 自身对照是指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照 第一次对照 滴加蔗糖溶液 滴加清水 第二次对照 质壁分离 质壁分离复原 (1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜； (2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。 实验现象 实验结论 ①、“三观” ②、只用低倍镜 考点二：探究植物细胞吸水和失水 1.本实验选用的0.3 g/ml的蔗糖溶液（刚好能使细胞发生质壁分离，不会使细胞死亡），若更换成0.5 g/ml的蔗糖溶液， 会发生质壁分离和质壁分离复原吗？ 0.5 g/ml的蔗糖溶液浓度过高，细胞会失水过多而死亡，能发生质壁分离，但不能进行质壁分离复原。 2.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间的是什么物质？ 外界溶液（植物细胞是全透的） 3.将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3(提示： 细胞会主动将K+、NO3+吸收进入细胞)，会发生质壁分离和质壁分离复原吗？ K+、NO3+转运进入细胞的速率没有水快，所以初期外界浓度高于细胞液浓度，细胞逐渐发生质壁分离。后期随运进细胞，细胞液浓度升高，细胞发生渗透作用吸水，质壁分离慢慢复原。 尿素、乙二醇、甘油、KNO3等溶液 考点二：探究植物细胞吸水和失水 （1）利用质壁分离判断成熟细胞的死活。 待测成熟植物细胞 一定浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离 活细胞 不发生质壁分离 死细胞 （2）测定细胞液的浓度范围。 待测成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 实验拓展应用 考点二：探究植物细胞吸水和失水 实验拓展应用 （3）鉴别不同种类的溶液（如KNO3和蔗糖溶液）。 待测成熟植物细胞 不同种类溶液 只发生质壁分离 溶质不能透过原生质层 质壁分离后自动复原 溶质能透过原生质层 蔗糖溶液 KNO3溶液 （4）比较同种溶液的浓度大小。 待测成熟植物细胞 不同浓度大小的溶液 ①是否发生质壁分离，发生质壁分离组的溶液浓度高于未发生质壁分离的组； ②发生质壁分离速度快的组浓度较大。 考点二：探究植物细胞吸水和失水 实验拓展应用 实验探究课本P67： 欲测定紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液相当于多少质量分数的蔗糖溶液，请写出实验思路。 将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于一系列浓度梯度的蔗糖溶液中,适当时间后，用显微镜观察细胞质壁分离情况。 记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 $