2027届高三生物学一轮复习课件第6讲 水进出细胞的原理

复习回顾 5min速写 1.分离细胞器常用________法，是逐步提高离心速率分离不同大小细胞器。（必修 1 P47） 2.线粒体是有氧呼吸________阶段场所，________（能 / 不能）直接利用葡萄糖。（P48） 3.核糖体是生产蛋白质的机器，由 rRNA 和蛋白质组成；核糖体的形成与________有关；附着4.在内质网上核糖体主要合成________蛋白。（P49‑50） 5.溶酶体起源于________；内含多种水解酶；少量水解酶溢出细胞质基质，酶活性大多________。（P49） 6.观察细胞质流动实验，是以________的运动作为标志；________（光学 / 电子）显微镜看不到叶绿体的双层膜。（P51） 7.分泌蛋白合成运输路径：核糖体→→囊泡→→囊泡→细胞膜；整个过程________供能。（P51‑52） 8.生物膜系统由细胞膜、________、共同组成；原核细胞（有 / 没有）生物膜系统。（P52‑53） 9.内质网膜向内直接与________相连，向外直接与细胞膜相连；内质网和高尔基体依靠________实现膜间接联系。（P53） 将细胞与外界环境分隔开 问题1：药物要发挥作用，需要穿过细胞膜。 大家回忆细胞膜的三大功能是什么？ ※ 教材P40 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 课前导入 第6讲 水进出细胞的原理 1.渗透作用：发生两个必要条件（半透膜、浓度差）；水分子双向移动；液面平衡≠两侧浓度相等。 2.动物细胞吸水和失水：细胞膜相当于半透膜；动物无细胞壁，不会发生质壁分离。 3.成熟植物细胞渗透吸水失水：原生质层 = 细胞膜 + 液泡膜 + 两层膜之间的细胞质；细胞壁全透性。 4.观察植物细胞的质壁分离与复原实验（广西高频实验） 选材：紫色洋葱鳞片叶外表皮；引流法；全程只用低倍镜观察(课本原话高频坑)； 0.3g/mL 蔗糖；过高蔗糖细胞死亡不能复原；自身前后对照。 5.水分子跨膜两种方式：自由扩散、借助水通道蛋白协助扩散。 蔗糖分子 水分子 考点一 渗透作用 思考2：长颈漏斗内是蔗糖溶液，烧杯是清水， 中间玻璃纸(半透膜)。什么是半透膜？ 小分子物质（如水）能透过，大分子物质则不能透过的多孔性薄膜。 常见的半透膜：玻璃纸、鸡蛋壳膜、膀胱膜、 鱼鳔、肠黏膜等 问题3：液面上升的时候，是不是只有水分子往漏斗里面跑？外面的水不会进去？ 液面上升，只是单位时间进入漏斗的水分子数量＞出去的水分子。 水分子双向移动同时穿过半透膜。 问题4：如果漏斗管足够长，管内的液面会无 限升高？此时烧杯清水和漏斗蔗糖溶液浓度 相等吗？ 渗透平衡≠两侧溶液浓度相等 渗透平衡：水分子进出速率相等 渗透平衡时半透膜两侧液面仍存在液面高度差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，且液面高的一侧溶液浓度高。 考点一 渗透作用 渗透装置 考点一 渗透作用 1.渗透作用 相对含量高 半透膜 相对含量低 半透膜 浓度差 (物质的量浓度) ※ 教材P62 扩散：分子、离子从相对含量高 的地方向相对含量低的地方 运动，直到均匀分布的现象。 方向： 半透膜 水相对含量高 水相对含量低 溶液浓度相对低 溶液浓度相对高 渗透压低 渗透压高 渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力 渗透压的大小：取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目 渗透装置变式及分析： ① 半透膜两边渗透压相等，液面不变 ② 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 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 渗透压大小比较：0.1g/mL的蔗糖溶液_______0.1g/mL的葡萄糖溶液 ＜ 考点一 渗透作用 即讲即练 1.(2025·重庆卷，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(　　) 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 C 创新P40 2.动物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的细胞膜相当于________。 (2)条件及现象 半透膜 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 < > ＝ ⚠动物细胞不会发生质壁分离（无细胞壁） 考点一 渗透作用 问题6：动物细胞吸水过多会涨破，为什么植物细胞吸水不会涨破？ 植物细胞多了什么结构？ ※ 教材P63 问题5：临床上输液为什么要用生理盐水？ 因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因过度吸水或失水而出现形态和功能异常。 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)______ 。 (2)原理 液泡 全透性 小 细胞质 原生质层＝细胞膜 + 液泡膜 + 两层膜之间的细胞质 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，能支持、保护细胞。 考点一 渗透作用 ※ 教材P63 (3)现象： 3.成熟植物细胞的吸水与失水 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞发生 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁， 当外界溶液浓度等于细胞液浓度时， 质壁分离现象 细胞不会涨破 细胞维持正常形态 不能！看到质壁分离只是静态形态。四种可能性： ①继续失水；②吸水复原；③水分子进出平衡；④细胞已经死亡。死细胞原生质层失去选择透过性，也能看到这个形态，但无法复原。 考点一 渗透作用 问题6：显微镜下，看到细胞 处于质壁分离状态。 能不能直接断定细胞 正在失水？ 即讲即练 创新P40 2.(2026·河北衡水金卷)哺乳动物细胞在0.9% NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中。一段时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(　　) A.在高于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离 B.在0.9% NaCl溶液中，红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞 C.在低于0.9% NaCl溶液中，红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂 D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散 C 清水泡过的青菜 很硬挺 盐腌制过的黄瓜 皱皱巴巴，能挤出水 对农作物施肥过多 会造成“烧苗”现象 细胞吸水 细胞失水 细胞失水 生活实例 与外界溶液之间具有一定的浓度差，细胞能渗透吸水和失水 ①成熟的植物细胞的原生质层相当于一层 ②原生质层的伸缩性 细胞壁的伸缩性 1.原理： 2.实验材料： 最好是用洋葱鳞片叶 观察 外表皮 思考1：使用洋葱鳞片叶内表皮可以用来观察质壁分离？ 思考2：黑藻(高等植物)叶肉细胞能观察到明显的质壁分离现象吗？ 叶绿体会干扰实验现象吗？需要染色吗 原理 内因 外因 半透膜 可以，不会干扰，也不需染色，因为叶绿体本身就有颜色 考点二 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 探究 实践 探究植物细胞的吸水和失水 > 细胞液 有大液泡 紫色色素 有大液泡 无紫色色素 可以，但需要对蔗糖溶液进行染色，现象会更明显 2.实验步骤： 考点二 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 紫色 逐渐变小 加深 逐渐变大 细胞壁 ①在清水中 细胞的正常形态 ②高浓度蔗糖溶液中： 质壁分离 ③滴加清水质壁分离的复原 自身对照 自身对照 注意： ①本实验全程在低倍镜观察 ②自身前后对照 ③质壁分离之后细胞膜与细胞壁之间充满外界 (蔗糖)溶液 图像 液泡大小变化 液泡颜色变化 原生质层位置 原生质层体积 细胞吸水能力 正常状态 (清水) 高浓度状态 (蔗糖溶液) 低浓度状态 (清水) 考点二 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 3.分析结果，得出结论 教材P62 正常大小 逐渐变小 逐渐变大 原生质层逐渐脱离细胞壁 正常颜色 颜色加深 颜色变浅 细胞大小基本不变 逐渐变小 逐渐变大 逐渐变大 逐渐变小 原生质层 紧贴细胞壁 原生质层逐渐紧贴细胞壁 考点二 实验：观察植物细胞的质壁分离与复原 教材P62 (1)“质壁分离”的“质”与“壁”分别指什么？ (2)将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于下列溶液，再置于清水，分别出现什么现象？ “质”指原生质层 “壁”指细胞壁 0.3 g/mL蔗糖溶液：______________→ 再置于清水：________________。 0.5 g/mL蔗糖溶液：______________→ 再人工置于水:________________。 1 mol/L KNO3溶液(或:尿素、甘油、乙二醇）_______________________。 质壁分离 质壁分离复原 快速质壁分离 质壁不能复原 先质壁分离 , 后自动复原 4.实验分析 (3)与生活的联系 对农作物合理灌溉，既满足作物对水分的需要，同时 也降低土壤溶液浓度，促进对水分的吸收。 糖渍、盐渍食品不变质的原因：食品外形成很高浓度的 溶液，使微生物失水过多而死亡，不能在上面生存。 盐碱地中植物因缺水不容易存活。 1.(2025·浙江1月选考，9)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 即讲即练 创新P42 C 发生质壁分离的条件： ①成熟植物细胞(大液泡) ②活细胞(原生质层具有选择透过性) ③外界溶液浓度＞细胞液浓度 2.(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 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 即讲即练 创新P42 即讲即练 限时P431 10.(2026·湖北襄阳五中联考)将某种植物细胞分别浸润在乙二醇溶液和蔗糖溶液中，其原生质体体积变化情况如图所示。下列说法错误的是(　　) C A.AB段细胞的吸水能力持续增强 B.B点细胞壁与原生质体之间充满蔗糖溶液 C.置于乙二醇溶液中的细胞从120 s时开始吸收乙二醇 D.C点细胞液的渗透压比2 mol·L－1的乙二醇溶液渗透压低 即讲即练 创新设计P41 (1)1 mol·L－1 NaCl溶液和1 mol·L－1蔗糖溶液的渗透压大小相等。( ) (2)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。( ) (3)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)( ) (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。( ) (5)需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离。( ) (6)用黑藻叶片进行质壁分离实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察。( ) × × × × × × 3.用物质的量浓度为2mol·L-1的乙二醇溶液和2mol·L-1的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。 即讲即练 教材P74 (1)原生质体体积A→B段的变化说明：在该段时间 内水从原生质体 ，细胞液的浓度 。 (2)在1min后，处于2mol·L-1蔗糖溶液中细胞的细胞 液的浓度将 ，此时，在 细胞壁与原生质层之间充满了 溶液。要使 该细胞快速复原，应将其置于 中。 (3)在2min后，处于2mol·L-1乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于 逐渐进入细胞内，引起细胞液的浓度 ，导致质壁分离 。处于蔗糖溶液 中的细胞不会出现类似现象的原因是 。 (4)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具 等结构特点。 大液泡 渗出 增大 缓慢增大后趋于稳定 蔗糖 清水 乙二醇 增大 复原 蔗糖不能通过原生质层进入细胞液 (1)应选择根尖的________(填“成熟区”“伸长区”“分生区或“根冠”)细胞进行上述实验。图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力________，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了____________。A→C段Ⅰ组植物细胞发生了什么现象？在这个过程中细胞大小如何变化？ 现有普通植物和耐盐碱植物若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列有关问题： 成熟区 逐渐升高 KNO3溶液 A→C段过程中Ⅰ组植物细胞发生了质壁分离与质壁分离的复原。在这个过程中细胞大小基本不变 即讲即练 创新P42 (2)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是什么？ Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水。 (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。 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。 即讲即练 创新P42 ※ 教材P67 回归教材 教材P67 2.温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。 假设： 设计实验： 温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率 自变量： (观测指标)因变量： 温度变化 水分通过半透明的扩散速率 (漏斗管内液面上升的高度) 取三个长颈漏斗，漏斗口密封等面积相同的玻璃纸，漏斗内加入等量同浓度蔗糖溶液，分别浸入装有等量清水的烧杯中，调整漏斗的高度，使初始漏斗管内与烧杯的液面高度相等。将三套装置分别放在低温、常温、高温恒温环境，其他条件相同且适宜。经过相同时间后，观察记录长颈漏斗管内液面上升的高度。 一定范围内，温度越高，水分通过半透膜的扩散速率越快。 预期结果： 高温组液面上升最高，常温组次之，低温组上升最小。 思维导图 思维导图 思维导图 思维导图 $