第2单元 第6讲 水进出细胞的原理（Word教参）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习讲义围绕“水进出细胞的原理”核心考点，涵盖渗透作用、动植物细胞吸水失水及质壁分离实验等内容，按“原理阐释—实验探究—应用拓展”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建水跨膜运输的分析框架。 讲义突出科学思维与探究实践，如设计渗透装置浓度分析、KNO3溶液质壁分离自动复原实验等活动，结合分层练习和真题演练，培养学生实验分析与问题解决能力，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考效率提供有力支持。

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。 [对应学生用书P40] 考点一　通过模拟实验探究膜的透性 1．渗透作用 (1)概念解读 (2)装置分析： ①液面上升的原因：单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数__>__(填“>”“<”或“＝”)单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。 ②液面不会持续上升的原因：当漏斗内的液面上升到一定高度后，液柱(图Δh)产生的压力将加快漏斗中水分子向烧杯扩散的速度，当该压力和漏斗中的吸水力__相等__时，液面不再上升。 [教材隐性知识](必修1 P62)渗透与扩散的区别是__渗透作用必须有选择透过性膜(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；因此，渗透是一种特殊的扩散__。 2．动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于__半透膜__。 (2)条件及现象 过程 条件 现象 吸水 外界溶液的浓度__<__细胞质的浓度 失水 外界溶液的浓度__>__细胞质的浓度 平衡 外界溶液的浓度__＝__细胞质的浓度 3．成熟植物细胞的吸水和失水 (1)条件 成熟植物细胞具有中央(大)__液泡__。 (2)原理 (3)现象 [特别提醒] 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。 判断正误 (1)(2021·湖北卷)红细胞在高渗NaCl溶液中体积缩小，在低渗NaCl溶液中体积增大的原因是细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液。(√) (2)(2021·湖南卷)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低。(√) (必修1 P63“图4-1”拓展)如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。 (1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图____________所示现象，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现图________所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图________所示。 (4)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终________(填“会”或“不会”)涨破，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)甲　成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水膨胀 (2)不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水，不会涨破。 (3)丙　乙 (4)不会　植物细胞的细胞壁有支持和保护作用 A、B分别表示渗透作用装置，据图分析并回答下列问题。 (1)溶液的浓度大小判断：Δh不变时，S1、S2的大小关系为S1______S2(填“>”“<”或“＝”，S1、S2中溶质不能透过半透膜)。据此分析，对于植物细胞来说，单位时间内水分子进出细胞的数量相等时，细胞内外液体的浓度一定相等吗？为什么？ (2)在图B所示的U形玻璃管中，左、右管内分别注入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。 ①一段时间后，两管中液面的变化为左管液面____________，右管液面________。(填“升高”“降低”或“不变”) ②若初始时同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为左管液面______________，右管液面_________________________________________________。 提示：(1)>　不一定。植物细胞有细胞壁的支持、保护作用，当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时，有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。 (2)①升高　降低　②先升高，后下降　先下降，再升高，最后稳定在一定高度 考向一　渗透作用的原理及应用分析 1．(2025·重庆卷)某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5 mol/L葡萄糖溶液和1.2 mol/L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(　　) 图1 图2 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 解析　葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5 mol/L和1.2 mol/L，由于葡萄糖能透过玻璃纸，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不能透过，所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高，水分子进入多，但随着葡萄糖透过玻璃纸，其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过，水分子持续进入，液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化，A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；由于葡萄糖能通过玻璃纸，最终两侧葡萄糖浓度会相等，但蔗糖不能通过玻璃纸，所以垂直管中液面高度不会不变，D错误。 答案　C 2．(2025·河北廊坊三模)将相同体积的稀溶液(纯水)和浓溶液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，达到渗透平衡状态后，在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，这一过程称为反渗透，原理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．渗透装置中渗透平衡后，纯水一侧的液面升高 B．渗透装置在渗透平衡过程中浓溶液吸水力增强 C．反渗透时，随浓溶液液面下降施加压力将增大 D．反渗透时，纯水中的水分将向浓溶液一侧流动 解析　渗透装置中达到渗透平衡后，浓溶液一侧的液面升高，浓度差引起的吸水力与高度差引起的压强抵消，A错误；渗透装置在渗透平衡过程中，浓溶液浓度下降，吸水力降低，B错误；反渗透过程中，随着浓溶液液面下降，需要施加的压力会相应增大，以维持渗透压平衡，C正确；反渗透时，浓溶液中的水分将向纯水一侧流动，D错误。 答案　C [题后反思]　酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%的麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)、长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。 提示：实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。 实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性)。 考向二　动植物细胞的吸水与失水 3．(2025·广东惠州一模)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性，经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀。下列叙述正确的是(　　) A．AgNO3处理后红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀与水的自由扩散有关 B．相比未经处理时，经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得更快 C．将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液，实验后膨胀速度相同 D．AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时，其内外渗透压相同 解析　硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性，经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀，水分子通过自由扩散进出细胞，A正确；水分子可以通过水分子通道蛋白进入细胞，也可以直接自由扩散进入细胞，相比未经处理时，经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得更慢，B错误；将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液，葡萄糖的分子量更小，物质的量浓度更大，实验后膨胀速度更小，C错误；植物细胞有细胞壁，AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时，里面渗透压大于外面，与细胞壁对内侧的膨压抵消，水分子进出细胞相等，D错误。 答案　A 4．(2025·河北邢台模拟)下面是浸润在蔗糖溶液中的萝卜组织切条在实验前后长度之比随蔗糖溶液浓度变化的柱形图，实验中各组萝卜组织切条的初始状况一致，且蔗糖一般不能进入活细胞。下列相关叙述不正确的是(　　) A．第②组的实验中，萝卜细胞的液泡颜色越来越浅，其吸水能力在逐渐减弱 B．第④组的萝卜细胞在此时状态下，用清水处理可以使之发生质壁分离复原 C.第⑥组实验中，可能有蔗糖分子进入细胞 D．由图可分析出，萝卜细胞中初始蔗糖浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间 解析　第②组细胞实验前长度与实验后长度的比值小于1，细胞吸水，细胞液浓度变小，液泡颜色变浅，其吸水能力减弱，A正确；第④组细胞实验前长度与实验后长度的比值大于1，发生了质壁分离，此时用清水处理，外界溶液浓度小于细胞液浓度，会导致细胞吸水而发生质壁分离复原，B正确；第⑥组细胞可能因为失水过多而死亡，此时细胞膜失去了选择透过性，所以可能有蔗糖分子进入细胞，C正确；由图可以看出，萝卜细胞的细胞液初始浓度在0.4 mol/L与0.5 mol/L之间，但分析不出细胞中的蔗糖浓度，D错误。 答案　D 考点二　实验：探究植物细胞的吸水和失水 1．实验原理 2．实验步骤 [特别提醒] ①本实验中存在两组对照实验，对照组和实验组在同一装片中先后进行，属于自身前后对照。 ②本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 判断正误 (1)(2021·湖南卷)1 mol·L-1 NaCl溶液和1 mol·L-1蔗糖溶液的渗透压大小相等。(×) 提示：1 mol·L-1 NaCl溶液中，含1 mol·L-1的Na＋和1 mol·L-1的Cl－，即溶质微粒浓度为2 mol·L-1，而1 mol·L-1蔗糖溶液中，溶质为蔗糖分子，不可再拆分，故1 mol·L-1 NaCl溶液的渗透压大于1 mol·L-1蔗糖溶液的渗透压。 (2)(2021·江苏卷)为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液。(×) 提示：应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流，重复几次，洋葱细胞就会浸润在蔗糖溶液中。 (3)(2021·全国乙卷)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮。(√) (4)(2020·山东卷)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(×) 提示：质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。 (5)(2020·全国Ⅰ卷)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。(×) 提示：根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作为此实验的实验材料。 (必修1 P64“探究·实践”拓展)将质量浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液换成一定浓度的KNO3溶液，细胞发生质壁分离后能自动复原。 (1)细胞发生质壁分离的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)细胞自动发生质壁分离复原的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：(1)细胞在高浓度的外界溶液中失水而发生质壁分离 (2)K＋、NO都可转运到细胞内，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水而自动发生质壁分离复原 1．质壁分离及复原实验分析 (1)从细胞角度分析：死细胞、动物细胞不发生质壁分离及复原现象；未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不能用来做该实验；细菌一般也能发生质壁分离，但现象不明显。 (2)从溶液角度分析：在一定浓度的溶液中(溶质不能透过膜)，只会发生质壁分离现象，只有再用清水或低渗溶液处理，方可复原。但是在如KNO3、甘油、尿素、乙二醇(溶质可快速进入细胞)等溶液中可发生质壁分离，并能自动复原。 2．质壁分离与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 (3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度 (4)比较未知浓度溶液的浓度大小 (5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) 考向一　质壁分离与复原实验 1．(2025·北京卷)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3 g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是(　　) A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C．图2，细胞失去的水分子是自由水 D．与图1相比，图2中细胞液浓度小 解析　图1中，水分子通过渗透作用进出细胞，A正确；细胞壁有保护和支撑的作用，所以限制过多的水进入细胞，维持细胞形态，B正确；图2，细胞发生质壁分离，此时失去的水分子是自由水，C正确；与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此时细胞失去了水，所以图2细胞液浓度更大，D错误。 答案　D ●考教衔接 (1)(必修1 P63)①当外界溶液的浓度比细胞液的浓度__低__时，细胞吸水膨胀；当外界溶液的浓度比细胞液的浓度__高__时，细胞失水皱缩(动物细胞)或发生质壁分离(植物细胞)。 植物细胞的细胞壁伸缩性__较小__，而原生质层(包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质)的伸缩性__较大__。因此，在高浓度蔗糖溶液中，原生质层会与细胞壁逐渐分离，即发生质壁分离。 ②由于__细胞壁__的支撑作用，植物细胞不会因过度吸水而涨破。 (2)(必修1 P21)细胞中的水以两种形式存在：一部分与__细胞内的其他物质结合__(结合水)，绝大部分以游离的形式存在(自由水)，可以自由流动。 2．(2024·江苏卷)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是(　　) A．制作临时装片，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B．用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于中央 C．用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D．通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 解析　制作临时装片时，先在载玻片上滴一滴清水，再将撕下的表皮放在清水中，盖上盖玻片，A不符合题意；用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核不在中央，紧贴中央大液泡，B不符合题意；用吸水纸引流0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，只能观察到质壁分离，无法观察到复原现象，需要再用吸水纸引流清水替换蔗糖溶液才能观察到复原现象，C不符合题意；当细胞吸水时，液泡体积变大，颜色变浅，当细胞失水时，液泡体积变小，颜色变深，D符合题意。 答案　D 考向二　质壁分离与复原的应用 3．(2022·湖南卷)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 解析　分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、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，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。 答案　A 4．(2025·四川巴中三模)某兴趣小组用不同浓度(0～0.6 mol/L)的蔗糖溶液处理了一批黄瓜条，按照蔗糖溶液浓度由低到高的顺序分成7组，一定时间后测定黄瓜条的质量变化，处理数据后得到如图所示的结果。下列叙述错误的是(　　) 注：黄瓜条的质量变化百分比(%)＝黄瓜条质量变化/黄瓜条初始质量×100% A．实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高 B．本实验所用的黄瓜细胞的细胞液浓度在0.4～0.5 mol/L之间 C．该实验中涉及的半透膜指的是细胞膜 D．实验后，第1～7组黄瓜细胞的吸水能力依次升高 解析　黄瓜条的质量变化百分比大于0，细胞吸水，黄瓜条的质量变化百分比小于0，细胞失水，第1、2、3、4和5组黄瓜吸水，细胞液浓度减小，且吸水量依次减少，故实验后，第1～5组的细胞液浓度依次升高，6组和7组黄瓜细胞失水，细胞液浓度增大，且失水量依次增加，故实验后，第6～7组的细胞液浓度依次升高，且都高于前5组，因此，实验后，第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，A正确；蔗糖溶液浓度为0.4 mol/L时，黄瓜细胞吸水，蔗糖溶液浓度为0.5 mol/L时，黄瓜细胞失水，其细胞液浓度在0.4～0.5 mol/L之间某个浓度，既不失水也不吸水，B正确；该实验中涉及的半透膜指的是原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)而不是细胞膜，C错误；实验后，若第6组和第7组细胞(都失水)没有死亡，由于第1～7组黄瓜细胞的细胞液浓度依次升高，所以吸水能力依次升高，D正确。 答案　C [对应学生用书P45] 1．(2025·浙江1月卷)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述正确的是(　　) A．实验过程中叶肉细胞处于失活状态 B．①与②的分离，与①的选择透过性无关 C．与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 解析　出现质壁分离现象的原因之一是在较高浓度的蔗糖溶液中，细胞液与外界溶液存在浓度差，细胞渗透失水，而蔗糖几乎无法通过细胞膜进入细胞，该过程与细胞膜的选择透过性有关，B错误。 答案　C 2．(2024·山东卷)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 解析　细胞失水过程中，主要失去了细胞液中的水，细胞液浓度增大，A正确。细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。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，渗透压降低速率比外层快，细胞液浓度比外层细胞低，B错误。由题意知，与外层细胞相比，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更容易发生质壁分离，C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，渗透压降低更明显，更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞，有利于外层细胞进行光合作用，D正确。 答案　B 3．(2022·全国甲卷)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 解析　由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A合理；由题可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，说明细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b体积增大，说明在水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明在水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，故细胞b细胞液浓度>外界蔗糖溶液＝细胞a细胞液浓度>细胞c细胞液浓度，B合理；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C不合理；在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D合理。 答案　C 4．(2025·全国新课标卷)将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中，起初细胞失水发生质壁分离，一定时间(t)后细胞开始吸水，并逐渐复原。回答下列问题： (1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时，水分子跨膜运输的两种方式是________________。 (2)细胞失水发生质壁分离，原生质层与细胞壁分离的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)水分子跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散，水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 (2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生失水导致体积缩小，且原生质层比细胞壁的伸缩性大，细胞会发生质壁分离现象。 (3)KCl会电离出K＋和C1－，K＋和C1－进入细胞，使细胞内渗透压高于外界溶液，细胞吸水。 答案　(1)自由扩散、协助扩散 (2)细胞失水体积缩小，原生质层比细胞壁的伸缩性大 (3)K＋和C1－进入细胞，使细胞内渗透压高于外界溶液 学科网（北京）股份有限公司 $