第8講第一課時水進出細胞的原理高考總復習優化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026素養目標考點一滲透作用與細胞的吸水和失水夯實基礎?精研教材1.滲透作用(1)概念:水分子(或其他溶劑分子)通過

的擴散,稱為滲透作用。(2)發生條件半透膜半透膜(3)現象分析

2.動植物細胞的吸水和失水(1)動物細胞的吸水和失水①②現象

吸水膨脹失水皺縮形態不變(2)植物細胞的吸水和失水(以成熟植物細胞為例)①原理②現象

大于小于等于易錯排查1.發生滲透作用的裝置中膜兩側溶液的濃度指的是質量濃度。(

)2.當外界溶液濃度低時,哺乳動物成熟紅細胞一定會吸水漲破。(

)3.紅細胞吸水與失水的多少取決于紅細胞內、外液體濃度的差值。(

)4.植物細胞內的液體環境主要指的是細胞質基質中的細胞液。(

)5.植物細胞的原生質層包括細胞膜、細胞質和細胞核。(

)××√××思維探究?考教銜接利用滲透現象探究膜的透性

(根據2023·重慶卷情境設計)某興趣小組為探究透析袋的透性提出以下實驗思路:在透析袋中裝入甲溶液后,將透析袋放入含有乙溶液的燒杯中進行透析處理,如圖所示(水分子可以自由通過透析袋),觀察透析袋內、外的顏色變化。回答下列問題。(1)若甲為可溶性淀粉溶液、乙為碘溶液,袋內溶液逐漸變為藍色,袋外溶液不變藍,則實驗結論是

。

(2)若甲為可溶性淀粉和少量物質a的混合溶液、乙為碘溶液,透析袋內的溶液最終不呈現藍色,結合(1)中的實驗結論,推測物質a是

。

碘可通過透析袋,可溶性淀粉不能通過透析袋淀粉酶(3)若甲為葡萄糖溶液、乙為斐林試劑,50~65℃水浴加熱一段時間后透析袋內、外均不出現磚紅色,則實驗結論是

。

(4)若甲為麥芽糖溶液、乙為斐林試劑,結合(3)中的實驗結論,推測50~65℃水浴加熱一段時間后的實驗結果是

。

葡萄糖和斐林試劑都不能通過透析袋透析袋內、外均不出現磚紅色考法練透?素養提升考法一

滲透作用的原理及應用分析1.(2025·黑龍江實驗中學月考)下圖表示常見的兩套滲透裝置,其中S1為1mol/L的蔗糖溶液,S2為蒸餾水,S3為1mol/L的葡萄糖溶液,一段時間后,向裝置A漏斗中加入適量的蔗糖酶。兩個裝置的半透膜(假設只允許水和葡萄糖通過)面積相同,初始時半透膜兩側液面高度一致。下列有關敘述正確的是(

)A.裝置B中葡萄糖分子從濃度高的一側向濃度低的一側通過半透膜的擴散,稱為滲透作用B.若不加入酶,則裝置A達到滲透平衡時,半透膜兩側溶液濃度相等C.裝置B中的現象是S3溶液液面先上升后下降,最終S3溶液比S2溶液的液面高D.裝置A漏斗中液面先上升,加酶后繼續上升,然后會下降至穩定答案

D

解析

滲透作用是指水分子等溶劑分子通過半透膜的現象,而葡萄糖分子通過半透膜的現象不屬于滲透作用,A項錯誤;若不加入酶,則裝置A達到滲透平衡時,由于存在液面差,漏斗內的溶液濃度大于燒杯內的溶液濃度,B項錯誤;剛開始,由于裝置B中S3溶液濃度大于S2,故S3溶液液面先上升,由于S3溶液中的葡萄糖能夠通過半透膜進入S2溶液中,故S3溶液液面會下降,最終S3溶液和S2溶液液面持平,C項錯誤;實驗起始時,由于裝置A中的S1溶液濃度大于S2,故漏斗中的液面會上升,加酶后,酶能催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖,使S1溶液濃度增大,漏斗中液面繼續上升,由于葡萄糖能夠通過半透膜進入S2溶液,使S1與S2溶液濃度差減小,漏斗中的液面會下降至穩定,D項正確。考法二

動、植物細胞吸水與失水的分析A.縊蟶在低鹽度條件下先吸水,后失水直至趨于動態平衡B.低鹽度培養8~48h間,縊蟶通過自我調節以增加組織中的溶質含量C.相同鹽度下,游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高D.縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關

2.(2024·湖南卷)縊蟶是我國傳統養殖的廣鹽性貝類之一,自身存在抵抗外界鹽度脅迫的滲透調節機制。縊蟶體內游離氨基酸含量隨鹽度的不同而變化,下圖為縊蟶在不同鹽度下鮮重隨培養時間的變化曲線。下列敘述錯誤的是(

)B解析

分析題圖可知,縊蟶在低鹽度條件下鮮重先增大后減小,說明其先吸水后失水,最后趨于動態平衡,A項正確;低鹽度培養時,縊蟶組織滲透壓大于外界環境,導致縊蟶吸水,為恢復正常狀態,縊蟶應通過自我調節使組織中的溶質含量減少,從而降低組織滲透壓,引起組織失水,B項錯誤;組織滲透壓的高低與其中的溶質含量有關,溶質越多,滲透壓相對越高,因此,相同鹽度下,游離氨基酸含量高的組織滲透壓也高,C項正確;細胞呼吸過程中產生的中間產物可轉化為氨基酸、甘油等非糖物質,由此推測縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細胞呼吸有關,D項正確。3.(2024·陜西漢中二模)將蘿卜切成長度、寬度和厚度相同的細條,測定其長度并記錄,再將其均分成a、b、c、d、e五組,分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,一段時間后,測量各組蘿卜條的長度,實驗前與實驗后的長度比值為:a組1.4,b組1.2,c組1.0,d組0.8,e組0.6。下列敘述正確的是

(

)A.a組蘿卜條實驗前與實驗后的長度比值大于1,所以表現為吸水B.e組蘿卜條實驗后吸水達到平衡時,細胞液濃度一定等于外界蔗糖溶液濃度C.蘿卜條失水過程中,原生質層相當于半透膜,且細胞的吸水能力逐漸變強D.c組蘿卜條實驗前與實驗后的長度比值等于1,浸泡期間水分子不進出細胞C解析

a組蘿卜條實驗前與實驗后的長度比值大于1,表現為失水,A項錯誤;e組蘿卜條實驗后吸水達到平衡時,細胞液濃度不一定等于外界蔗糖溶液濃度,由于細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性,當蘿卜條實驗后吸水達到平衡時,細胞液濃度也可能大于外界蔗糖溶液濃度,B項錯誤;蘿卜條失水過程中,原生質層相當于半透膜,外界溶液與細胞液的濃度差逐漸增大,細胞的吸水能力逐漸變強,C項正確;c組蘿卜條實驗前與實驗后的長度比值等于1,浸泡期間水分子仍可進出細胞,且進出細胞的量相等,D項錯誤。考點二實驗:植物細胞的質壁分離及其復原夯實基礎?精研教材1.實驗原理

半透膜大細胞液2.實驗步驟

紫色緊貼逐漸變小加深逐漸變大3.質壁分離和復原實驗的拓展應用(1)判斷成熟植物細胞的死活(2)測定細胞液濃度范圍

活細胞死細胞一系列濃度梯度未發生質壁分離和剛發生質壁分離(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度

(4)比較未知濃度溶液的濃度大小

同一濃度越小越大(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)質壁分離后自動復原教材深挖1.(必修1

P64探究·實踐拓展)成熟的植物細胞在較高濃度的外界溶液中會發生質壁分離現象,圖a是發生質壁分離的植物細胞模式圖,圖b是在顯微鏡下觀察到的某一時刻的圖像。請據圖回答下列問題。(1)細胞的質壁分離指的是細胞壁和

的分離,后者的結構包括2和4以及兩者之間的細胞質。

(2)植物細胞發生質壁分離所需的外界條件是

。植物細胞自身應具備的結構特點是

。

原生質層外界溶液濃度大于細胞液濃度原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性(3)圖b是某同學觀察到的植物細胞質壁分離與復原實驗的某一時刻的圖像,此時細胞液濃度與外界溶液濃度的關系是

。

細胞液濃度可能大于、等于或小于外界溶液濃度2.(必修1

P64探究·實踐)將質量濃度為0.3

g/mL的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液,細胞發生質壁分離與自動復原,自動復原的原因是什么?

易錯排查1.觀察植物細胞吸水和失水時,可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮。(

)2.質壁分離過程中,黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小。(

)3.可以用大蒜根尖分生區細胞作為實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復原。(

)4.需要在高倍顯微鏡下才能觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離。(

)5.用黑藻葉片進行質壁分離實驗時,葉綠體的存在會干擾實驗現象的觀察。(

)√××××思維探究?考教銜接1.質壁分離現象的分析和判斷(根據2022·全國甲卷、2020·全國Ⅱ卷情境設計)將若干生理狀況基本相同、長度為4cm的鮮蘿卜條均分為四組,分別置于清水(對照組)和濃度相同的三種溶液中(實驗組),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號為1、2、3組。測量每組蘿卜條的平均長度,結果如下圖。據圖分析下列問題。

(3)3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條會不會一直縮短?請說明理由。

不會。如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條會縮短,但由于細胞壁的支持和保護作用,不可能無限縮短。2.質壁分離的應用(根據2021·湖南卷情境設計)質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發生的滲透調節過程。(1)施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離

(填“有”或“無”)關,理由是

。

(2)質壁分離復原過程中,細胞的吸水能力逐漸

(填“降低”或“升高”),理由是

。

有施肥過多使外界溶液濃度過高,大于細胞液的濃度,細胞發生質壁分離導致植物過度失水而萎蔫,引起“燒苗”現象降低植物細胞在發生質壁分離復原的過程中,因不斷吸水導致細胞液的濃度逐漸降低,與外界溶液濃度差減小,細胞的吸水能力逐漸降低考法練透?素養提升考法一

實驗原理、操作步驟和實驗結果分析1.(2025·黑龍江模擬)臺盼藍溶于水后呈藍色,常被用于檢測細胞是否存活。某興趣小組嘗試以洋蔥鱗片葉的內表皮為材料,用含有適量臺盼藍的質量濃度為0.28g/mL的蔗糖溶液進行植物細胞吸水和失水的探究實驗。該實驗過程中觀察到的某細胞形態如圖。下列說法正確的是(

)A.圖中甲處溶液呈藍色,乙處溶液無顏色B.臺盼藍檢測細胞是否存活利用了生物膜的結構特性C.圖中所示細胞失水速率一定大于吸水速率D.如圖發生質壁分離的現象指細胞質和細胞壁之間發生分離A解析

臺盼藍溶于水后呈藍色,常被用于檢測細胞是否存活,由于細胞壁具有全透性,臺盼藍可以通過,而細胞膜具有選擇透過性,臺盼藍不能通過,圖中細胞是活細胞,甲處為細胞膜以外、細胞壁以內,乙處為細胞液,而該細胞是洋蔥鱗片葉的內表皮細胞,液泡內無色素,所以圖中甲處溶液呈藍色,乙處溶液無顏色,A項正確;臺盼藍檢測細胞是否存活利用了生物膜的功能特性——選擇透過性,B項錯誤;該細胞可能處于正在發生質壁分離或質壁分離平衡狀態,細胞液濃度可能小于或等于外界溶液濃度,所以圖中所示細胞失水速率不一定大于吸水速率,C項錯誤;質壁分離是指原生質層和細胞壁之間發生分離,D項錯誤。考法二

質壁分離與復原實驗的拓展應用2.(2025·湖南名校第一次聯考)質壁分離及復原是植物細胞對環境滲透壓變化的一種適應性反應,有助于植物在干旱、鹽堿等逆境條件下維持水分平衡。下列敘述錯誤的是(

)A.活的植物細胞的細胞壁和原生質層的通透性有差異B.在質壁分離過程中,植物細胞的吸水能力逐漸減弱C.鹽堿地上大多數植物很難生長的主要原因是土壤溶液濃度大于細胞液濃度D.質壁分離及復原的程度可作為衡量植物細胞活力的重要指標B解析

細胞壁具有全透性,而活細胞的原生質層具有選擇透過性,A項正確;在質壁分離過程中,植物細胞的細胞液因失去水分而濃度增加,從而植物細胞的吸水能力逐漸增強,B項錯誤;鹽堿地土壤鹽分含量過多,土壤溶液濃度大于植物根部細胞的細胞液濃度,植物無法從土壤中獲取充足的水分從而導致萎蔫,故鹽堿地上大多數植物很難生長,C項正確;只有活細胞能發生質壁分離及復原,質壁分離及復原的程度可以作為衡量植物細胞活力和健康狀態的一個指標,D項正確。3.(2024·廣西柳州模擬)某研究性學習小組為了測定某植物組織細胞液濃度設計了如下實驗:取相同試管分為甲、乙兩組,依次編為1~6號,在相同的試管編號中加入相同濃度的蔗糖溶液。在甲試管中放入待測植物材料一段時間后,從中取小液滴滴入乙試管(如圖所示),結果如表所示(注:甲試管內加入適量的亞甲藍,亞甲藍可使蔗糖溶液變藍,忽略亞甲藍對蔗糖濃度的影響)。下列相關敘述錯誤的是(

)乙組試管編號123456乙組試管蔗糖濃度/(mol·L-1)0.51.01.52.02.53.0藍色小滴升降情況下降下降下降上升上升上升注:液滴下降表明液滴的濃度大于試管內溶液濃度,反之則小于試管內溶液濃度。A.若上述實驗中藍色小液滴均上升,則需適當降低外界溶液濃度B.分析表格數據可知待測植物的細胞液濃度相當于1.5~2.0mol/L的蔗糖溶液C.上述實驗可以用適宜濃度的硝酸鉀溶液代替蔗糖溶液D.藍色小液滴在1~3號試管中均下降,下降速度最快的是在1號試管中答案

C

聚焦表達?回扣落實1.(原理分析類)物質的量濃度為1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的蔗糖溶液的滲透壓大小相等嗎?

。判斷的依據是