2027届高三生物一轮复习课件 第7讲 水进出细胞的原理

该高中生物学高考复习课件聚焦细胞结构功能与物质跨膜运输核心考点，依据高考评价体系梳理了内质网等细胞器作用、渗透作用原理、质壁分离实验等考查维度，通过考点权重分析明确细胞结构（占30%）和渗透实验（占40%）为高频考点，归纳选择、实验分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+实验拓展+素养培育”策略，如以2025广东梅州调研题为例，运用科学思维分析渗透平衡，结合探究实践指导质壁分离实验拓展（判断细胞死活、测定细胞液浓度），帮助学生掌握实验现象分析技巧，教师可据此强化考点突破，提升复习效率。

【提问】 1.内质网、高尔基体、溶酶体、核孔、核仁作用 2.中心体、细胞骨架、染色体、核糖体的成分组成 3.人成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中。（ ） 4.线粒体和叶绿体中的蛋白质由____(游离/附着)核糖体合成。 5.参与分泌蛋白形成的具膜细胞器有______,其中高尔基体膜面积的变化__________ × 游离 内、高、线 先增大后减小，总体不变 第7讲 水进出细胞的原理 一、渗透作用 一、渗透作用 【思考】读P62,分析“渗透装置”，分析实验现象并解释原因。 一、渗透作用 渗透装置 S1为_________，S2为_____，（S1___S2） 半透膜： 让小分子物质通过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜的总称，物质能否跨膜取决于物质的直径和孔径的大小。如玻璃纸、卵壳膜、鱼鳔、肠衣、膀胱膜等。 水分子自由过膜，蔗糖分子不能过膜。 蔗糖溶液 清水 ＞ 半透膜≠生物膜，半透膜≠选择性透过膜 一、渗透作用 【现象分析】 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 半透膜 ①一段时间后，漏斗液面会 _______，原因是什么？ 升高 水分子双向运动，烧杯中水相对含量＞蔗糖溶液，V水进＞V水出，单位时间内，进入漏斗的水分子数大于从漏斗渗出的水分子数。 一、渗透作用 【现象分析】 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 半透膜 ②漏斗内液面是否会无限升高，原因是什么？ 不会。当半透膜两侧水分子由外向内产生的渗透压=液面升高产生的压力时，液面停止上升，达到渗透平衡。 一、渗透作用 【现象分析】 ③渗透装置达到平衡时，水分子的运动是怎样的？此时半透膜两侧溶液浓度是否相等？ △渗透平衡： a.依然有水进出， V水进=V水出。 b.S1依然大于S2（浓度差缩小） △达到渗透平衡后， 若两侧有浓度差，一定有液面差； 若有液面差，一定有浓度差，且液面差越大，浓度差越大，液面高的一侧溶液浓度高。 一、渗透作用 【现象分析】 ④用纱布代替玻璃纸，则液面_____; 若S1与S2为等浓度的蔗糖溶液，则液面_____. 不变 不变 一、渗透作用 1.概念： 水分子（或其它溶剂分子）通过半透膜的扩散 渗透≠扩散（不需半透膜） 一、渗透作用 2.条件： ①有半透膜；②半透膜两侧溶液有浓度差 【注意】 a.浓度指：物质的量浓度，而不是质量浓度，考虑单位体积溶质微粒的数目。 1mol/L葡萄糖溶液与1mol/L蔗糖溶液； 1mol/L葡萄糖溶液与1mol/LNaCl溶液； 质量分数10%葡萄糖溶液与质量分数10%蔗糖溶液； b.浓度差越大，渗透压越高，吸水能力越强。 一、渗透作用 3.实质： 4.水分子的移动方向 膜两侧水分子顺浓度梯度扩散 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） 一、渗透作用 5.渗透现象分析（水分子、单糖能通过，二糖不能通过） ①a为5%蔗糖溶液，b为10%蔗糖溶液， ②a为5%葡萄糖溶液，b为10%葡萄糖溶液， ③a为10%葡萄糖溶液，b为10%蔗糖溶液， b液面上升，a下降，b高于a b液面先上升后下降，最终持平 a液面先上升后下降，最终b高于a 一、渗透作用 5.渗透现象分析（水分子、单糖能通过，二糖不能通过） ④a为10%葡萄糖溶液， b为10%蔗糖溶液+少量蔗糖酶， ⑤a为2 mol/L蔗糖溶液，b为2 mol/L葡萄糖溶液 a液面先上升后下降，最终b略高于a a上升，高于b 考点速览 C [例1] (2025·广东梅州调研)某同学设计的实验装置如图所示，开始时向U型管两侧分别加入等量的1 mol/L的蔗糖溶液和1 mol/L的麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液(对U型管中溶液浓度和体积的影响可忽略)，图中膀胱膜允许单糖分子通过。下列分析正确的是(　　) A.该装置不能发生渗透作用 B.加酶前两侧的渗透压不等 C.最终右侧渗透压高于左侧 D.最终平衡后左侧液面高于右侧 动物细胞的吸水和失水 外界溶液 细胞膜 半透膜 蔗糖溶液 细胞质基质 相当于 相当于 浓度差 ②细胞质与外界溶液存在浓度差 ①细胞膜相当于半透膜 二、动物细胞的吸水和失水 1.条件： 18 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 清水 10%NaCl溶液 0.9%NaCl溶液 ①细胞质浓度 > 外界溶液浓度 ，细胞吸水膨胀。 ②细胞质浓度 < 外界溶液浓度，细胞失水皱缩。 ③细胞质浓度 = 外界溶液浓度，细胞形态不变。 二、动物细胞的吸水和失水 2.现象 动态平衡，依然有水进出， V水进=V水出 二、动物细胞的吸水和失水 【思考】 1.（讨论3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 2.（讨论4）红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 不一定，若吸水后，细胞内外达到平衡，则不再吸水。 内外浓度差。浓度差越大，细胞吸水或失水越多。 细胞液 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞壁 全透性，伸缩性小 原生质层 △定义 伸缩性大，有选择透过性 1.植物细胞的结构 三、植物细胞的吸水和失水 ①区分原生质层与原生质体； ②细胞内的液体环境主要指_____； ③水进出植物细胞指_____________. 2.植物细胞发生渗透作用的条件 3.现象 三、植物细胞的吸水和失水 ①原生质层相当于半透膜； ②细胞液与外界溶液之间有浓度差； ①外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水，发生 质壁分离 现象。 ②外界溶液浓度＜细胞液浓度，细胞吸水略微膨胀，失水细胞发生________ ③外界溶液浓度=细胞液浓度，水分子 进出平衡 ，细胞保持原态。 质壁分离 进出平衡 质壁分离复原 【思考】 ① “质”、“壁”分别指什么结构？ ②质壁分离的外因和内因是什么？ ③对动植物细胞来说，单位时间水分子进出细胞数量相等时，细胞内外液体浓度一定相等吗？ 三、植物细胞的吸水和失水 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁； 外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度； 原生质层、细胞壁 动物细胞渗透平衡时，内外浓度相等； 植物细胞不一定，由于细胞壁的支持保护作用，有可能细胞液浓度大于外界溶液。 施肥过多引起烧苗 糖渍食品不易变质 探究植物细胞的吸水和失水 1.实验原理 2.选材： 活的成熟植物细胞 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 1.实验原理 2.选材： 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 ②蔗糖溶液中加入色素 ③活体染色剂把液泡染成红色 鳞片叶内表皮细胞 ①视野调暗 1.实验原理 2.选材： 活的成熟植物细胞 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 ①紫色洋葱外表皮：液泡呈紫色，便于观察； ②叶肉细胞：原生质层呈绿色，便于观察； ③洋葱内表皮细胞：a.视野调暗；b.外界溶液滴加红墨水； 其他：花瓣、根尖成熟区 （分生区× 动物细胞× 干种子×） 细胞壁 逐渐变小 清水 逐渐变大 ☆细胞体积基本不变，细胞液浓度增大，吸水能力增强 3.实验步骤 【小结】 ①实验中共____次观察，均在______(低倍镜/高倍镜)下进行。 ②实验中，_____(有/无)对照组， _____(有/无)对照，为_______ ③识图： a.图中各数字代表的含义； b.处于质壁分离的细胞，细胞壁和原生质层 的空隙充满了____________________ c.显微镜下观察到此细胞，则AB浓度大小 关系：_____________________________ 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 B A 3 低倍镜 无 有 自身前后对照 外界溶液/蔗糖溶液 无法判断（大于/小于/等于/死亡） 滴加蔗糖溶液 质壁分离 滴加清水 质壁分离复原 液泡（细胞液） 0.3g/mL的蔗糖溶液 （或外界溶液） 细胞壁 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 4.现象分析 (1)若滴加0.5g/ml蔗糖溶液，结果为____________ (2) 将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3，会发生质壁分离和质壁分离复原吗？ 溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡，能质壁分离，但不能质壁分离复原。 溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、甘油、乙二醇等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，植物细胞吸水引起质壁分离后的自动复原。 盐酸、酒精、醋酸等溶液：杀死细胞，无质壁分离 细胞质壁分离，然后质壁分离自动复原。 四、实验：探究植物细胞的吸水和失水 4.现象分析 (3)识图（蔗糖溶液/乙二醇溶液），分析问题 ①A、B两组细胞状态？ ②O点与b点细胞液浓度相同。（ ） ③Oa发生质壁分离，a点开始发生质壁分离复原。（ ） ④ Oa段细胞的吸水能力逐渐增强。（ ） A质壁分离；B质壁分离然后自动复原 × × √ 质壁分离与复原实验拓展 1.判断成熟植物细胞的死活 待测成熟植物细胞 一定浓度 蔗糖溶液 镜检 发生 质壁分离 无质壁 分离 活细胞 死细胞 【小结】判断细胞死、活的方法： 台盼蓝染色法；观察叶绿体和细胞质的流动；质壁分离和复原 2.测定细胞液浓度范围 待测 成熟植物细胞 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 镜检 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的两蔗糖溶液浓度之间 质壁分离与复原实验拓展 3.鉴别不同种类的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液） 成熟植 物细胞 不同种 类溶液 镜检 只发生 质壁分离 质壁分离 后自动复原 溶质不能透过半透膜（如蔗糖溶液） 溶质能透过半透膜（如KNO3溶液） 质壁分离与复原实验拓展 质壁分离与复原实验拓展 不同 植物细胞 同一浓度蔗糖溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度_______； 反之则细胞液浓度_______。 4.比较不同植物细胞的细胞液浓度 越小 越大 5.比较未知浓度溶液的浓度大小 同一植物的 相同成熟细胞 未知 浓度的溶液 镜检 发生质壁分离所需时间越短，未知溶液的浓度越大；反之则未知溶液的浓度越小 质壁分离与复原实验拓展 拓展1.设计实验，测定细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。 配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察质壁分离情况。找到细胞处于刚好发生质壁分离状态所用的蔗糖溶液浓度和处于尚未发生质壁分离状态所用的蔗糖溶液浓度，细胞液浓度应介于这两个浓度之间。 质壁分离与复原实验拓展 拓展2.温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？ 实验思路：利用渗透装置进行实验，将渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速度。 (1)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低(　　) (2)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(　　) (3)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。 √ × √ 判断正误 迁移应用 评价 (4)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，不适合作此实验材料。 × (5)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破(　　) (6)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，成熟植物细胞在等浓度 溶液中，水分子依然可通过原生质层(　　) (7)质壁分离与复原实验中，吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液 体，以免污染显微镜镜头(　　) (8)植物细胞不会吸水涨破与结构细胞壁有关(　　) (9)发生质壁分离的黑藻叶肉细胞液泡的颜色较初始状态深(　　) (10)若外界溶液是甘油溶液，质壁分离复原细胞的液泡体积可能将变大(　) (11)果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果(　　) 判断正误 迁移应用 评价 √ × × × × √ × EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn 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 半透膜两侧的浓度差 在溶液浓度NB＝NC>NA，其他条件相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB>vC，ΔhB＝ΔhC 在溶液浓度NB>NC>NA，其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB>vC，ΔhB>ΔhC Lavf58.45.100 $