細胞的吸水和失水1高考考情分析考查形式及內容高考主要以選擇題的形式考查細胞的吸水和失水，以及植物細胞質壁分離和復原，以非選擇題的形式考查較少核心考點：滲透作用原理、動植物細胞的吸水和失水現象及原因、探究植物細胞的吸水和失水實驗（包括質壁分離和復原）1高考考情分析命題趨勢聯系實際：命題時經常聯系生產生活實際，如以施肥過多導致植物“燒苗”、質壁分離現象在農業生產中的應用等為情境考查細胞吸水和失水原理結合實驗：常結合滲透實驗、質壁分離和復原實驗等，考查考生對實驗原理的理解和應用以及對實驗現象的分析處理能力。例如，通過分析質壁分離及復原過程中細胞液濃度、原生質體體積等的變化來命題結合圖表：可能通過圖解、圖表比較來推斷物質跨膜運輸方式，考查考生解讀圖表的能力和對概念、原理的理解能力。如給出不同濃度溶液中植物細胞的變化曲線，讓考生判斷細胞液濃度范圍、細胞所處狀態等2思維導圖細胞的吸水和失水滲透作用半透膜半透膜兩側溶液有濃度差植物細胞失水半透膜濃度差現象半透膜濃度差動物細胞失水細胞膜原生質層細胞液與外界溶液濃度差現象細胞質與外界溶液濃度差基礎知識梳理33基礎知識梳理一、滲透作用1.概念水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散2.滲透方向溶劑相對含量高的一側→溶劑相對含量低的一側3.發生條件具有半透膜膜兩側具有濃度差清水蔗糖溶液3基礎知識梳理注意1.半透膜：可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜；也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙2.滲透系統的溶液濃度指物質的量濃度而非質量濃度，實質是指滲透壓，如質量分數為10%的葡萄糖溶液和質量分數為10%的蔗糖溶液的質量濃度相等，但質量分數為10%的蔗糖溶液的滲透壓較小，故水可通過半透膜由蔗糖溶液一側向葡萄糖溶液一側移動3基礎知識梳理二、動物細胞的吸水和失水1.原理細胞膜具有選擇透過性，相當于半透膜細胞質與外界溶液之間存在濃度差半透膜是物理性的過濾膜選擇透過性膜多指生物膜3基礎知識梳理外界溶液濃度=細胞質濃度細胞失水皺縮保持原正常形態高濃度溶液生理鹽水外界溶液濃度<細胞質濃度外界溶液濃度>細胞質濃度細胞吸水漲破蒸餾水3基礎知識梳理三、植物細胞的吸水和失水細胞質液泡膜細胞膜細胞壁全透性選擇透過性選擇透過性原生質層原生質層相當于半透膜，具有選擇透過性，伸縮性大液泡里的液體具有一定的滲透壓原生質層≠原生質體：原生質體由細胞膜、細胞核和細胞質構成，即植物細胞除去細胞壁的部分3基礎知識梳理1.實驗原理內因：（成熟植物細胞）具有原生質層（相當于一層半透膜）原生質層比細胞壁的伸縮性大外因：細胞液與外界溶液之間存在濃度差2.實驗步驟制片：紫色洋蔥鱗片葉外表皮（有大液泡，且內含紫色色素，便于觀察）觀察：低倍鏡下觀察（紫色大液泡、原生質層緊貼細胞壁）3基礎知識梳理滴蔗糖溶液：質量分數為0.3g/mL的蔗糖溶液，吸水紙引流觀察：低倍鏡下觀察（液泡逐漸變小，顏色加深，原生質層逐漸與細胞壁分離）滴清水：吸水紙引流觀察：低倍鏡下觀察（液泡逐漸變大，顏色變淺，原生質層逐漸貼近細胞壁）發生質壁分離（0.3g/mL蔗糖溶液）發生質壁分離復原（清水）3基礎知識梳理濃度差宏觀表現微觀表現外界溶液濃度>細胞液濃度，細胞失水植物由堅挺變得萎蔫液泡變小，細胞液顏色變深，發生質壁分離，細胞吸水能力逐漸增強外界溶液濃度<細胞液濃度，細胞吸水植物由萎蔫變得堅挺液泡變大，細胞液顏色變淺，發生質壁分離復原，細胞吸水能力逐漸減弱質壁分離與復原現象的分析3基礎知識梳理注意1.細胞膜和液泡膜以及這兩層膜之間的細胞質稱為原生質層2.實驗材料選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的原因是其細胞液中含有色素，便于實驗現象的觀察3.質壁分離過程中，外界溶液濃度大于細胞液濃度，細胞不斷失水，質壁分離程度越大，細胞的吸水能力越強；質壁分離復原過程中，外界溶液濃度小于細胞液濃度，細胞不斷吸水，細胞液滲透壓減小，吸水能力減弱3基礎知識梳理4.本實驗所用的方法為引流法，所用的對照方法為自身對照，該實驗用顯微鏡觀察了三次，第一次與第二次形成對照，證明細胞發生了質壁分離，第三次與第二次形成對照，證明細胞發生了質壁分離的復原5.活的、成熟的植物細胞才能發生質壁分離和復原重難點解析44重難點解析一、滲透現象與滲透系統的分析1.對滲透現象的解釋如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內外起始液面一致。滲透平衡時液面差為△h滲透系統模型4重難點解析（1）漏斗內液面上升的原因：S1溶液濃度大于S2溶液濃度，單位時間內由S2溶液進入S1溶液的水分子數多于由S1溶液進入S2溶液的水分子數，導致S1溶液增多，漏斗內液面上升。即水分子從水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透滲透系統模型4重難點解析(2）漏斗內液面停止升高的原因：隨著液面差△h不斷增大，漏斗內液體壓強不斷增大，使水分子流出漏斗的速度加快，同時半透膜兩側溶液的濃度差不斷減小，使水分子流入漏斗的速度減慢，最終導致水分子進出漏斗的運動達到動態平衡，漏斗內液面停止升高滲透系統模型4重難點解析注意①當漏斗內液面停止升高時，S1溶液的濃度仍大于S2溶液的濃度，此時滲透壓差與液面差（h1）產生的壓強平衡②滲透平衡≠濃度相等。發生滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，即此時從燒杯進入漏斗和從漏斗進入燒杯的水分子數近乎相等，S1溶液的濃度仍大于S2溶液的濃度③液面上升過程中，水分子是雙向移動的，但由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數較多，若將漏斗內高出燒杯液面的溶液吸出，一段時間后，滲透平衡時液面差記為h2，則h2<h14重難點解析2.滲透系統的組成及分析（1）滲透作用模型和成熟植物細胞與外界溶液形成的滲透系統的比較滲透作用模型（右上）成熟植物細胞與外界溶液形成的滲透系統（右下）基本組成或條件半透膜兩側的溶液具有濃度差原生質層具有選擇透過性細胞液與外界溶液之間有濃度差原理水分子通過半透膜的擴散作用水分子通過原生質層的擴散作用水擴散的方向低濃度溶液→高濃度溶液4重難點解析（2）物理性的過濾膜與選擇透過性膜的比較①區別物理性的過濾膜是指某些物質可以透過而另一些物質不能透過的多孔性薄膜，物質能否通過取決于分子的大小選擇透過性膜多指生物膜，載體的存在決定了其對不同物質的吸收具有選擇性。細胞死亡后，細胞膜的選擇透過性喪失②共性都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質通過4重難點解析二、探究植物細胞吸水和失水實驗及其應用1.判斷細胞能否發生質壁分離及復原（1）從細胞角度分析活的、有大液泡和細胞壁的植物細胞能發生質壁分離及復原現象死細胞或動物細胞不能發生質壁分離及復原現象成熟且有中央大液泡的植物細胞更容易發生質壁分離及復原現象未成熟的植物細胞因沒有大液泡而不能發生質壁分離及復原現象4重難點解析（2）從溶液角度分析細胞放入能保持細胞活性、與細胞液存在濃度差但溶質不能被細胞吸收的溶液中，只能發生質壁分離現象細胞放入能保持細胞活性、與細胞液存在濃度差且溶質能被細胞吸收的溶液中，則能發生質壁分離及自動復原現象，例如溶質為葡萄糖、KNO3、尿素、乙二醇等的溶液另外，溶液濃度過高會導致細胞因失水過多而死亡，不能發生質壁分離復原；鹽酸、酒精、醋酸等能殺死細胞，使原生質層失去選擇透過性，不能作為探究植物細胞吸水與失水實驗的溶液4重難點解析2.植物細胞吸水和失水實驗的應用（1）判斷細胞的死活待測溶液+一定濃度的蔗糖溶液鏡檢不發生質壁分離

→發生質壁分離

→死細胞活細胞（2）測定細胞液濃度范圍待測成熟植物細胞

一系列濃度的蔗糖溶液細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛剛發生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間+4重難點解析（3）比較不同植物細胞的細胞液濃度或溶液濃度的大小不同植物細胞+同一濃度的蔗糖溶液鏡檢比較細胞液濃度大小（時間越短，細胞液濃度越小）同一植物的相同成熟細胞

未知濃度的溶液鏡檢比較剛發生質壁分離時所需的時間+比較溶液濃度大小（時間越短，未知溶液濃度越大）4重難點解析（4）鑒別不同種類的溶液不同種類溶液鏡檢只發生質壁分離→溶質不能通過原生質層→蔗糖溶液同一植物的相同成熟細胞

+質壁分離后自動復原→溶質能通過原生質層→KNO3溶液5技巧歸納快速解題步驟明確細胞類型：動物細胞/植物細胞（有無細胞壁）判斷濃度關系：比較外界溶液與細胞內液體的濃度分析現象：動物細胞：膨脹/皺縮/平衡植物細胞：質壁分離/復原/無明顯變化（如外界濃度差小或細胞死亡）5技巧歸納易錯點提醒“濃度”指溶質濃度：例如，10%葡萄糖溶液的溶質濃度

＞10%蔗糖溶液（葡萄糖分子量小，單位體積溶質微粒更多）。質壁分離的“壁”是細胞壁，分離指原生質層與細胞壁分離，而非細胞膜與細胞壁重點題型突破66重點題型突破1．（2025·廣東江門·一模）如圖為某興趣小組進行滲透作用實驗的裝置，所用的生物膜允許水分子通過，但蔗糖不能通過。實驗開始時，甲、乙漏斗內液面持平且均高于漏斗外側。下列說法錯誤的是（

）A．甲所在一側裝置為實驗組，另一側為對照組B．甲漏斗液面將會上升，乙漏斗液面將會下降C．當漏斗內液面高度穩定時，仍有水分子通過生物膜D．當滲透平衡時，甲、乙漏斗內外兩側溶液濃度相同【答案】D【分析】滲透作用發生的條件是具有半透膜，半透膜兩側具有濃度差，滲透平衡時液面差△h與濃度差的大小有關，濃度差越大，△h越大。【詳解】A、該小組進行滲透作用實驗，甲所在一側裝置的漏斗中加入了蔗糖溶液，為實驗組，而另一側即乙所在一側裝置的漏斗中加入的是清水，為對照組，A正確；B、甲漏斗內是蔗糖溶液，濃度高于漏斗外，液面將會上升，乙漏斗內外都是清水，乙漏斗液面將會下降，最后與乙漏斗外面的清水高度齊平，B正確；C、當漏斗內液面高度穩定時，仍然有水分子通過生物膜，水分子進出平衡，C正確；D、甲漏斗中是蔗糖，蔗糖不能通過生物膜，故當滲透平衡時，甲漏斗內溶液濃度高于漏斗外側，D錯誤。6重點題型突破2．（2024·湖南·高考真題）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，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（）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，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【答案】B【分析】分析題意，圖為縊蟶在不同鹽度下鮮重隨培養時間的變化曲線，實驗的自變量是培養時間和鹽濃度，因變量是鮮重，據此分析作答。【詳解】A、分析圖中曲線，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正確；B、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錯誤；C、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正確；D、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正確。6重點題型突破3．（2024·山東·高考真題）仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是（）A．細胞失水過程中，細胞液濃度增大B．干旱環境下，外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低C．失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離D．干旱環境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光合作用【答案】B【詳解】A、細胞失水過程中，水從細胞液流出，細胞液濃度增大，A正確；B、依題意，干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，則外層細胞的細胞液單糖多，且外層細胞還能進行光合作用合成單糖，故外層細胞液濃度比內部薄壁細胞的細胞液濃度高，B錯誤；C、依題意，內部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大，失水比例相同的情況下，外層細胞更易發生質壁分離，C正確；D、依題意，干旱環境下，內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，有利于外層細胞光合作用產物向內部薄壁細胞轉移，可促進外層細胞的光合作用，同時內薄壁細胞細胞液濃度降低，水分從內向外轉移，促進外細胞光合作用，D正確。6重點題型突破4．（2024·江蘇·高考真題）有同學以紫色洋蔥為實驗材料，進行“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗。下列相關敘述合理的是（

）A．制作臨時裝片時，先將撕下的表皮放在載玻片上，再滴一滴清水，蓋上蓋玻片B．用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片，可見細胞多呈長條形，細胞核位于細胞中央C．用吸水紙引流使0.3g/mL蔗糖溶液替換清水，可先后觀察到質壁分離和復原現象D．通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水狀態【答案】D【詳解】A、制作臨時裝片時，通常是先滴一滴清水在載玻片上，然后將撕下的表皮放在清水上，再蓋上蓋玻片，A錯誤；B、用低倍鏡觀察剛制成的臨時裝片時，細胞核通常位于細胞的一側，而不是中央，B錯誤；C.用吸水紙引流蔗糖溶液替換清水，可以觀察到質壁分離現象，但要觀察復原現象需要重新用清水替換蔗糖溶液，C錯誤；D、當液泡體積變大，說明細胞吸水，液泡體積變小，說明細胞失水，所以通過觀察紫色中央液泡體積大小變化，可推測表皮細胞是處于吸水還是失水狀態，D正確。6重點題型突破5．（2022·湖南·高考真題）原生質體（細胞除細胞壁以外的部分）表面積大小的變化可作為質壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養基和NaCl溶液交替處理某假單胞菌，其原生質體表面積的測定結果如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．甲組NaCl處理不能引起細胞發生質壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3mol/L