第7講水進出細胞的原理

課標內容（1）闡明質膜具有選擇透過性。（2）實驗：通過模擬實驗探究膜的透性。（3）實驗：探

究植物細胞的吸水和失水。

考點一通過模擬實驗探究膜的透性

基礎?精細梳理夯實必備知識

1.滲透作用

病處水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜從相對含

匹即量高的一側向相對含量低的一側擴散

具有半透膜

、條件膜兩側具有濃度差

名師解讀

①原理分析

。展糖分子

—A惻—>。水分子

半透胰：水分子能

一B側—*通過，而展糖分子

單位體積內水分

子教B惻太于A惻

|____

水分子移動

［進入?A惻的水學子多'于進入B惻的水分~子）

A側波面上升

②分析上圖乙可知：A/7產生的壓強與水和蔗糖溶液產生的滲透壓達到平衡，使半透膜兩側水

分子的交換速率相等時，液面不再升高，但此時半透膜兩側溶液濃度仍然不相等，蔗糖溶液的

濃度仍然大于清水的濃度。

2.動物細胞的吸水和失水

⑴動物細胞的細胞膜相當于生透膜。

⑵條件及現象

過程條件現象

吸水外界溶液的濃度S細胞質的濃度O

膨脹

失水外界溶液的濃度N細胞質的濃度

皺縮

平衡外界溶液的濃度三細胞質的濃度C

無明顯變化

3.成熟植物細胞的吸水和失水

（1）條件成熟植物細胞具有中央（大）液泡。

⑵原理

r全透生即水分子和溶解在

細胞壁暨生水里的物質均能通過

I伸縮性生

細胞膜

液泡膜1原生質層（伸縮性大），相當于一

細胞質［層半透膜

細胞液：液泡內的液體

（3）現象

當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，活的植物細胞就通過滲透作用失水,發生質壁分離現象。

將已發生質壁分離的植物細胞放入清水中，此時細胞液的濃度大王外界清水的濃度，植物細胞

吸水，發生質壁分離復原現象。

■情境推理

必修1P63“圖示拓展”

1.如圖甲、乙、丙分別是細胞在不同濃度溶液中水分子的跨膜運輸示意圖（箭頭大小代表水分子

數的多少）。

甲乙丙

⑴若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現圖所示現象，原因是

（2）若將洋蔥表皮細胞放在質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中，會出現圖________所示現象，

達到平衡時，水分子進出細胞的狀況是圖________所示。

（3）若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態，一段時間內細胞體積增大，最終（填"會”或

“不會“）漲破，原因是_____________________________

提示（1）甲成熟紅細胞發生滲透作用，從細胞外進入細胞內的水分子多于從細胞內到細胞

外的水分子，因此細胞吸水（2）丙乙（3）不會植物細胞的細胞壁有支持和保護作用

2.酶的特性可通過實驗進行驗證。現有質量分數為10%的淀粉溶液、質量分數為10%的蔗糖溶

液、質量分數為10%的麥芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜（只允許水分子通過），長頸漏

斗、燒杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一個。請根據滲透作用的原理，選用一套裝置

設計實驗，實驗現象能支持酶的催化作用具有專一性,要體現等量原則等實驗設計的基本原則。

請寫出最合理的實驗思路及實驗預期。

提示實驗思路：在底部中央放置半透膜的U形管兩側分別加入等量的蔗糖溶液和麥芽糖溶

液，再在兩側各加入等量的蔗糖酶溶液，適宜溫度下放置一段時間后，觀察兩側液面的變化。

實驗預期：蔗糖溶液一側液面明顯升高，則支持酶的催化作用具有專一性（或麥芽糖溶液一側

液面明顯降低，則支持酶的催化作用具有專一性）

典例?精心深研提升學科素養

考向1圍繞滲透作用的原理及應用，考查科學思維

1.（2024.河南名校聯考）如圖為一個滲透裝置，假設溶質分子或離子不能通過半透膜，實驗開始

時，液面a和b平齊。下列判斷錯誤的是（）

A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則液面a會下降，液面b會上升

B.如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量分數相同，則液面a會上升，液面b

會下降

C.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃度不一定相等

D.當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲透壓一定相等

答案D

解析如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則水分子運動的總趨勢是由甲流向乙，液

面a會下降，液面b會上升，A正確；如果甲、乙分別是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，兩者的質量

分數相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，因此甲的物質的量濃度大于乙，則液面a會上升，

液面b會下降，B正確；當半透膜兩側的滲透作用達到平衡時，由于兩側的液面高度差可能不

同，因此甲、乙溶液的濃度不一定相等，甲、乙溶液的滲透壓也不一定相等，C正確，D錯誤。

跳出題海

滲透裝置的變式分析

如圖為滲透作用的初始狀態，其中半透膜只允許水分子通過（圖中濃度為質量分數）。

半透膜葡萄糖溶液

（1）往穩定后的U形管的左側加入少量蔗糖酶

未加酶時：葡萄糖相對分子質量較小，10%的葡萄糖溶液的物質的量濃度更大，水分子流向總

趨勢為10%的蔗糖溶液一10%的葡萄糖溶液，右側液面升高。

加蔗糖酶后：一分子蔗糖被水解產生兩分子單糖（葡萄糖和果糖），導致左側濃度升高，水分子

流向總趨勢為10%的葡萄糖溶液一10%的蔗糖溶液，則左側液面升高，最終高于右側。

（2）若把穩定后的U形管右側液面高出的部分吸走，則右側液面繼續升高并達到新的平衡。

考向2結合動植物細胞吸水與失水，考查科學思維

2.（2021.廣東卷，13）保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表

皮臨時裝片，觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，下圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤

的是（）

保衛細胞用等滲溶液恢復用等滲溶液恢復

余滴加蔗糖八E初始狀態后滴加爾初始狀態后滴加/加

限溶液①，￡瑞蔗糖溶液②■，蔗糖溶液③：今R

前浸潤標本二邸y'浸潤標本一段飛到浸潤標本一段向

時間后觀察3時間后觀察w間后觀察

氣孔

A.比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后＞①處理后

B.質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞

D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②，①〉③

答案A

解析蔗糖分子屬于二糖，不能進入保衛細胞，在清水中，保衛細胞因滲透吸水導致氣孔開放，

據題圖可知，滴加蔗糖溶液①，保衛細胞氣孔張開程度幾乎與初始狀態一樣，推測蔗糖溶液①

的濃度近似等于保衛細胞細胞液濃度，滴加蔗糖溶液②，保衛細胞氣孔關閉，推測蔗糖溶液②

的濃度高于保衛細胞細胞液濃度，故質壁分離最可能出現在滴加蔗糖溶液②后的觀察視野中，

B正確；滴加蔗糖溶液③，保衛細胞氣孔張開比初始狀態更大，推測蔗糖溶液③的濃度低于保

衛細胞的細胞液濃度，滴加蔗糖溶液③后有更多的水分子進入保衛細胞，故蔗糖溶液③處理后

的保衛細胞細胞液濃度〈蔗糖溶液①處理后的保衛細胞細胞液濃度，A錯誤，C正確；由以上

分析可知，3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③，D正確。

3.（2024.山東淄博期末）將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別用一定濃度的甲、乙溶液處理，一段

時間內，細胞的原生質體相對體積變化如圖。下列說法錯誤的是（）

A.a?d階段液泡的體積逐漸減小，顏色加深

B.a?》階段甲溶液的溶質分子可能進入細胞液

C.與。點相比，d點時洋蔥表皮細胞的吸水能力大

D.處于a、c兩點的洋蔥表皮細胞的細胞液濃度大體相等

答案D

解析a點時細胞失水，c點時細胞吸水（但由于細胞壁的限制，細胞體積不再繼續增大），a

c段洋蔥表皮細胞不斷從甲溶液中吸收溶質分子，兩者的細胞液濃度不同，D錯誤。

考點二探究植物細胞的吸水和失水

基礎?精細梳理夯實必備知識

1.實驗原理

—----------4W）—

①成熟的植物細胞的原生細胞液與外界溶液

質層相當于一層半透膜之間具有一定的濃

②原生質層比細胞壁的伸度差，細胞能滲透

縮性大吸水或失水

2.實驗步驟

紫色洋蔥鱗片葉外表皮、

有人送電且內含紫色也青君使于現秦

①有一個紫色的中央大液泡廠

②原生質層緊貼細胞壁

滴蔗糖、方法質量濃度為0.3g/mL匚工吸水紙

、溶液廣的蔗糖溶液引流

然隼堡①中央液泡逐漸變小（顏色加深）

②原生質層與細胞壁逐漸分離

一一—---------＞教材中唯一一

頻產以髓紙母”儲器萼

V±低倍鏡L①中央液泡逐漸變大（顏色變淺）

（觀察產旦1---------------

（一,「②原生質層逐漸貼近細胞壁

質壁分離（質量濃度為

0.3g/mL的蔗糖溶液）

質壁分離復原（清水）

提醒本實驗中存在兩組對照實驗，對照組和實驗組在同一裝片中先后進行，屬于自身前后對

照。

■考點速覽

（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。（2021.全國乙卷,

2D）（V）

⑵質壁分離過程中，黑藻細胞綠色加深、吸水能力減小。（2020.山東卷，3C）（X）

提示質壁分離過程中，細胞液濃度增大，吸水能力增大。

⑶可以用大蒜根尖分生區細胞作實驗材料來觀察細胞的質壁分離與復原。（2020.全國卷I,

4A）（X）

提示根尖分生區細胞沒有大液泡，不適合作此實驗材料。

（4）需要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。（2019?海南卷，7c）（X）

提示整個實驗過程只需低倍鏡即可。

⑸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。（2014.全國卷I,

4B）（X）

提示黑藻葉肉細胞液泡無顏色，葉綠體的存在有利于實驗現象的觀察。

L情境推理

1.如圖表示正在進行質壁分離的紫色洋蔥細胞，請分析:

（1）實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎？為什么？

提示不一定。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液中含有色素，使液泡呈現紫色，便于觀察,

而其他滿足條件的細胞也可作為實驗材料。

（2）b的大小和顏色如何發生變化？

提示b逐漸變小，顏色逐漸加深。

（3）c處的液體是什么？

提示發生質壁分離時，在細胞壁和細胞膜之間（c處）充滿的是外界溶液，原因是細胞壁具有

全透性。

2.從溶液角度分析為什么發生質壁分離后不能復原？

提示①在較高濃度溶液中發生質壁分離，因細胞過度失水死亡而不會發生質壁分離復原現

象。②在對細胞有害的溶液中，如使用1）的醋酸溶液，細胞不發生質壁分離及復原現

象，因為細胞因死亡而失去了選擇透過性。

3.從溶液角度分析發生質壁分離自動復原的原因是什么？

提示在一定濃度（溶質不能透過膜）的溶液中，只會發生質壁分離現象，不能發生質壁分離后

自動復原現象（只有用清水或低滲溶液處理，方可復原）。但在一定濃度的溶液（如KN03、甘油

等）中，因溶質可透過細胞膜進入細胞，使細胞液濃度增大，可發生質壁分離后自動復原現象。

I典例?精心深研提升學科素養

考向1結合實驗原理和步驟，考查科學思維

1.（2022.浙江6月選考，H）“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗中，用顯微

鏡觀察到的結果如圖所示：

下列敘述正確的是（）

A.由實驗結果推知，甲圖細胞是有活性的

B.與甲圖細胞相比，乙圖細胞的細胞液濃度較低

C.丙圖細胞的體積將持續增大，最終漲破

D.若選用根尖分生區細胞為材料，質壁分離現象更明顯

答案A

解析甲圖細胞具有發生質壁分離的能力，因此是活細胞，A正確；與甲圖細胞相比，乙圖細

胞由于滲透失水導致細胞液濃度較高，B錯誤；植物細胞有細胞壁的保護，因而不會漲破，C

錯誤；根尖分生區細胞無大液泡，無法觀察到質壁分離現象，D錯誤。

2.（2024.廣東惠州調研）在觀察某植物細胞的質壁分離及質壁分離復原實驗中，依次觀察到的結

果示意圖如下，其中①②指細胞結構。下列敘述正確的是（）

甲乙丙

A.甲狀態時不存在水分子跨膜運輸進出細胞的現象

B.甲一乙變化的原因之一是結構①的伸縮性比結構②的伸縮性大

C.乙一丙的變化是由外界溶液濃度小于細胞液濃度所致

D.細胞發生滲透作用至丙狀態，一段時間后該細胞會破裂

答案C

解析甲狀態時，水分子仍然通過跨膜運輸進出細胞，A錯誤；甲一乙變化表明細胞正在發生

質壁分離，其內在的原因是結構①所示的細胞壁的伸縮性比結構②所示的原生質層的伸縮性

小，B錯誤；乙一丙變化表示細胞在發生質壁分離復原，其變化的原因是外界溶液濃度小于細

胞液濃度，細胞吸水，C正確；細胞發生滲透作用至丙狀態，因細胞壁的支持和保護作用，一

段時間后該細胞不會破裂，D錯誤。

3.（2021.湖南卷，3）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。下列敘述錯誤的是（）

A.施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關

B.質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁

C.質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低

D.lmol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等

答案D

解析對農作物施肥過多，根細胞外土壤溶液濃度過高，會導致質壁分離，引起“燒苗”現象,

A正確；質壁分離過程中，原生質層（由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質構成）與細胞

壁分離，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁，B正確；質壁分離復原過程中，細胞液濃度逐漸降

低，吸水能力逐漸降低，C正確；1mol/LNaCl溶液中，含1mol/L的Na卡和1mol/L的CF,

即溶質微粒濃度為

2mol/L,而lmol/L蔗糖溶液中，溶質為蔗糖分子，不可再拆分，故1mol/LNaCl溶液的滲透

壓大于1mol/L蔗糖溶液的滲透壓，D錯誤。

考向2結合實驗拓展應用，考查科學探究能力

4.（2024.廣東惠州調研）基于對植物細胞質壁分離原理的理解判斷，下列各項無法通過質壁分離

實驗證明的是（）

A.成熟植物細胞的死活

B.原生質層比細胞壁伸縮性大

C.成熟的植物細胞能進行滲透吸水

D.水分子可以通過通道蛋白進入細胞

答案D

解析將成熟植物細胞放到適宜濃度的蔗糖溶液中，若不能發生質壁分離則說明是死細胞，反

之是活細胞；質壁分離的內因是原生質層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性；成熟的植物細胞進行

質壁分離復原時，會進行滲透吸水；質壁分離實驗無法證明水分子可以通過通道蛋白進入細胞。

5.（2024.吉林長春質檢）用細胞液濃度相同的紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別制成5個臨時裝

片，同時滴加甲、乙、丙、丁、戊5種不同濃度的蔗糖溶液，處理相同時間后，觀察記錄原生

質體的體積變化，繪制結果如圖所示。下列有關敘述正確的是（）

S2丙

及31

0

及

褪1

眼

蕓2

注

要3

M￡甲U

-4?丁

A.甲溶液中紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離程度大于丁溶液中的

B.實驗后，甲?戊溶液中外表皮細胞的細胞液濃度最低的是乙溶液

C.將丙溶液中的外表皮細胞浸潤在清水中，可發生質壁分離的復原

D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的細胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當

答案D

解析據題圖可知，甲和丁溶液中細胞均失水，且丁中細胞失水更多，故甲溶液中紫色洋蔥鱗

片葉外表皮細胞的質壁分離程度小于丁溶液中的，A錯誤；本實驗所用洋蔥鱗片葉外表皮細胞

液濃度相同，實驗后，乙溶液中細胞失水最多，說明乙溶液中細胞的細胞液濃度最高，B錯誤;

丙溶液中的原生質體體積增大，說明該濃度下細胞吸水，并未發生質壁分離，C錯誤；戊蔗糖

溶液濃度中細胞原生質體體積不變，說明細胞既不吸水也不失水，推測紫色洋蔥鱗片葉外表皮

細胞的細胞液濃度與戊蔗糖溶液濃度相當，D正確。

關鍵?真題必刷

1.（2023?全國甲卷，4）探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色

洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質體

和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質體是指植物細胞不包括細胞壁的部

分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結果的是（）

清水原

王盟

的蔗人生

30%塔3。％的蔗糖溶液

糖溶液/、質

提

體\清水/

夏

j....液泡青

O

廿

時間B

A

U

S

O

蔗糖溶液濃度

D

答案c

解析用30%的蔗糖溶液處理之后，細胞失水，原生質體和液泡的體積都會減小，細胞液濃度

上升；用清水處理之后，細胞吸水，原生質體和液泡的體積會擴大，細胞液濃度下降，A、B

錯誤；當蔗糖溶液濃度超過細胞液濃度之后，隨著所用蔗糖溶液濃度上升，細胞失水，原生質

體和液泡體積下降，細胞液濃度上升，C正確，D錯誤。

2.（2021.江蘇卷，12）采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下列相關敘述正確的是

（）

A.用鑲子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞仍可用于實驗

B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態

C.為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液

D.實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色液泡

答案A

解析葉肉細胞可以發生質壁分離，且細胞質中還含有葉綠體，而洋蔥鱗片葉外表皮細胞呈紫

色，所以即使洋蔥鱗片葉外表皮上帶有少量葉肉細胞，也不影響實驗結果，A正確；顯微鏡的

使用方法是先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察，且該實驗只在低倍鏡下觀察，無需使用高倍鏡，

B錯誤；為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片一側滴加蔗糖溶液，另一側用吸水紙引流，

重復幾次，洋蔥細胞就浸泡在蔗糖溶液中，C錯誤；紫色外表皮細胞中有一個紫色大液泡，那

些無色的細胞應該是鱗莖細胞，不是鱗片葉外表皮細胞，D錯誤。

3.（2022.全國甲卷，2）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現將a、b、c三種細胞液濃度

不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達

到平衡時觀察到：①細胞a未發生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發生了質壁分離。若在

水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是（）

A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度

B.水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c

C.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度

D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度

答案C

解析三種細胞液濃度不同的植物細胞分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分

交換達到平衡時，細胞a體積未發生變化，細胞b體積增大，細胞c發生質壁分離，所以，水

分交換前，細胞a的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖

溶液的濃度，細胞c的細胞液濃度小于外界蔗糖溶液的濃度，因此水分交換前，細胞液濃度大

小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c,A、B正確；細胞c的質壁分離過程中，細胞液中水分子進

入蔗糖溶液，使蔗糖溶液比最初蔗糖溶液濃度小，由題干信息“細胞a在蔗糖溶液中未發生變

化”可知，細胞a的細胞液濃度與最初蔗糖溶液濃度相等，而水分交換平衡時細胞c的細胞液

濃度等于外界蔗糖溶液的濃度，故水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度小于細胞a的細胞液

濃度，C錯誤、D正確。

4.（2021.重慶卷，20）在相同條件下，分別用不同濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉表皮細胞，觀

察其質壁分離，再用清水處理后觀察其質壁分離復原，實驗結果見下圖。下列敘述錯誤的是

()

A.Ti組經蔗糖溶液處理后，有52%的細胞原生質層的收縮程度大于細胞壁

B.各組蔗糖溶液中，水分子不能從蔗糖溶液進入細胞液

C.Ti和T2組經清水處理后，發生質壁分離的細胞均復原

D.T3和T4組若持續用清水處理，質壁分離的細胞比例可能下降

答案B

解析Ti組經蔗糖溶液處理后，52%的細胞發生了質壁分離，說明52%的細胞原生質層的收縮

程度大于細胞壁，A正確；各組蔗糖溶液中，水分子可以從蔗糖溶液進入細胞液，也可以由細

胞液進入蔗糖溶液，B錯誤；據圖分析，Ti和T2組經清水處理后，發生質壁分離的細胞數為

0,說明發生質壁分離的細胞均復原，C正確；T3和T4組若持續用清水處理，質壁分離的細胞

可能繼續吸水，發生質壁分離復原，質壁分離的細胞比例可能下降，D正確。

限時強化練

（時間：30分鐘）

【對點強化】

考點一通過模擬實驗探究膜的透性

1.（2024?江西南昌調研）下列有關滲透作用的說法，錯誤的是（）

A.將完整的成熟植物活細胞放在清水中，當不再吸水時細胞內外濃度不一定相等

B.根尖成熟區表皮細胞主要通過滲透作用吸水

C.成熟植物細胞的原生質層相當于一層半透膜，沒有選擇透過性

D.一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率

答案c

解析將植物細胞放在清水中，當不再吸水時，細胞內、外溶液濃度不一定相等，可能因為細

胞壁的束縛導致細胞液濃度仍高于外界溶液濃度，A正確；根尖成熟區表皮細胞有大液泡，主

要通過滲透作用吸水，B正確；成熟植物細胞的原生質層具有選擇透過性，相當于一層半透膜,

C錯誤；一定范圍內的溫度改變能影響水分子通過半透膜的速率，如低溫能影響分子的運動，

D正確。

2.（2024.湖北武漢二中模擬）某生物實驗小組制作了如下滲透裝置，在用魚膘（半透膜）制成的小

球中裝入溶液②，在燒杯中加入溶液①，開始現象為圖甲，一段時間后出現圖乙現象，下列分

析正確的是（）

溶液①

B溶液②

A.將魚膘換成紗布，實驗結果與圖中的相同

B.若溶液①為清水，則溶液②可為蔗糖溶液

C.水分子運動的方向只能由溶液②一溶液①

D.在乙的溶液①中加入清水，魚膘體積可能會增大

答案D

解析魚鰥相當于半透膜，將魚鰥換成紗布，紗布是全透的，沒有半透膜，不能出現題中的結

果，A錯誤；據圖可知，開始現象為圖甲，一段時間后出現圖乙現象，說明水分子由溶液②進

入溶液①的較多，根據滲透作用的原理可知，溶液①的濃度大于溶液②的濃度，因此若溶液①

為清水，溶液②為蔗糖溶液，不符合題意，B錯誤；水分子是自由擴散進出半透膜的，既有溶

液②一溶液①，也有溶液①一溶液②，C錯誤；在乙的溶液①中加入清水，會使溶液濃度降低,

此時有可能溶液②濃度大于溶液①，魚鰥體積可能會增大，D正確。

3.（2023?江蘇江陰段考）研究表明，植物葉片中氣孔導度（即氣孔張開的程度）與

K+、糖類等含量有關。K+能在保衛細胞中大量積累，保衛細胞吸水后氣孔導度增大，氣孔張

開，保衛細胞和氣孔的結構如圖所示。下列分析錯誤的是（）

表皮細胞，J

細胞壁

氣

孔娥體

保衛細胞

A.水分經原生質層進入液泡增多，氣孔導度逐漸變大

B.氣孔導度增加，有利于促進葉肉細胞中糖類的合成

C.細胞膜上參與主動運輸K+的載體蛋白也具有催化ATP水解的作用

D.隨保衛細胞中K+和糖類物質含量升高，細胞吸水能力減弱

答案D

解析保衛細胞吸水，水分經原生質層進入液泡，氣孔導度逐漸變大，A正確；氣孔導度增加，

有利于二氧化碳進入葉片內部，促進葉肉細胞中糖類的合成，B正確；細胞膜上參與主動運輸

（逆濃度梯度、需要載體和ATP供能）K+的載體蛋白具有催化ATP水解的作用，C正確；隨保

衛細胞中K+和糖類物質含量升高，細胞液濃度增大，細胞吸水能力增強，D錯誤。

考點二探究植物細胞的吸水和失水

4.（2024.河南名校聯盟）下列有關“探究植物細胞的吸水和失水”實驗的分析，正確的是（）

A.“原生質層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據的原理之一

B.引流蔗糖溶液時最好把臨時裝片放在實驗桌上進行操作

C.滴入蔗糖溶液后可觀察到洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積明顯縮小

D.把蔗糖溶液換成KNO3溶液一定能觀察到質壁分離自動復原現象

答案A

解析為了保證在顯微鏡下看到同一細胞在滴加高濃度蔗糖溶液后的細胞結構變化，引流蔗糖

溶液時最好把臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上操作，B錯誤；滴入蔗糖溶液后，細胞失水，但

細胞壁的伸縮性較小，因此洋蔥鱗片葉外表皮細胞體積變化不明顯，C錯誤；若KNO3溶液的

濃度過大，可能會導致細胞過度失水死亡，不會發生質壁分離復原，D錯誤。

5.（2024.湖南長沙一中質檢）用物質的量濃度為2（mol-LT）的乙二醇溶液和2（mo：bL—1）的蔗糖溶

液分別浸泡某種植物細胞,觀察細胞的質壁分離現象,得到其原生質體體積變化情況如圖所示。

下列敘述錯誤的是（）

,原生質體相對體積

A2(mol?L-i)乙二醇溶液

1(M)\/C

5()

'、、2moi七〉蔗糖溶液

.目……D..

0

6012018()240300時間/s

A.2min后，處于蔗糖溶液中的植物細胞其細胞壁與原生質層之間充滿了蔗糖溶液

B.前2min,處于蔗糖溶液中的植物細胞吸水能力不斷增強

C.C點的出現是由于乙二醇進入了植物細胞

D.所有植物細胞均可發生質壁分離

答案D

解析細胞壁具有全透性，所以質壁分離時細胞壁與原生質層間充滿了外界溶液一蔗糖溶

液，A正確；前2min,細胞失水，細胞液的濃度不斷升高，所以吸水能力逐漸增強，B正確;

C點發生植物細胞的自動復原，細胞能自動復原是由于溶質乙二醇進入細胞使細胞液的濃度大

于外界溶液的濃度，C正確；活的有大液泡的植物細胞才能發生質壁分離，D錯誤。

6.(2024.東北育才中學模擬)在相同的放大倍數下，統計視野中的細胞數目，然后滴加相同濃度

的蔗糖溶液，記錄五種植物細胞從滴加蔗糖溶液到發生“初始質壁分離”的平均時間如圖所

示。下列說法錯誤的是()

40nO細胞平均數/個

35

30口平均時間/s

25

20n

15/-

10V

5「rnmrkl;

V/

n

山茶紫諸紅花

茶梅至思檐木

A.5種材料中紅花橫木的細胞體積最小

B.該實驗的各組材料之間形成相互對照

C.依據實驗結果推測紅花橫木細胞液濃度最大

D.5種材料中山茶細胞發生質壁分離的速度最慢

答案C

解析根據實驗數據可知，視野中記錄到的紅花橫木細胞平均數最多，由此推知其細胞體積最

小，A正確；該實驗中的各組材料之間相互對照，每組既是實驗組也是對照組，B正確；紅花

橫木細胞質壁分離的平均時間最短，故其質壁分離的速度最快，細胞液濃度最小，C錯誤；各

組實驗中山茶細胞質壁分離的平均時間最長，故質壁分離的速度最慢，D正確。

7.（2024?湖北天門模擬）將細胞內液濃度相等的家兔紅細胞分成甲、乙、丙三組，分別放置于a、

b、c三種濃度的NaCl溶液中，水分子隨之發生跨膜運輸。若箭頭表示水分子的進出方向，其

粗細表示水分子出入的多少，下列敘述錯誤的是（）

?溶質分子?溶劑分子

甲乙丙

A.若將a換成同濃度的尿素溶液，則一段時間后甲組左向箭頭增粗，右向箭頭變細

B.據圖可知，三種溶液濃度的大小關系為a>b>c

C.當甲細胞水分子的進出達到動態平衡后，細胞內部液體濃度甲>乙

D.水分子進出家兔紅細胞的跨膜運輸方式主要為協助擴散

答案A

解析當外界溶液是尿素溶液時，隨著時間的推移，尿素分子可進入細胞內部，導致細胞內液

滲透壓升高，細胞反過來吸水，一段時間后，失水變少，吸水增多，A錯誤。

8.（2024.河南名校聯盟）下列關于滲透作用和物質跨膜運輸的說法，正確的是（）

A.滲透作用中膜兩側溶液的濃度指的是物質的量濃度

B.在滲透作用中當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜

C.成熟的哺乳動物紅細胞放入一定濃度的外界溶液中，也能發生滲透作用和質壁分離

D.成熟的植物細胞在發生質壁分離的過程中，細胞吸水能力逐漸減弱

答案A

解析當半透膜兩側溶液濃度相等時，細胞處于動態平衡狀態，此時在單位時間內經半透膜出

入的水分子數相等，B錯誤；質壁分離現象是植物特有的，動物細胞因為沒有細胞壁所以不存

在質壁分離現象，C錯誤；成熟植物細胞發生質壁分離的過程中，細胞液濃度逐漸增大，細胞

吸水能力逐漸增強，D錯誤。

【綜合提升】

9.（2024.重慶一中質檢）在適宜溫度條件下，將紫色洋蔥鱗片葉外表皮置于一定濃度的蔗糖溶液

中，細胞液濃度與蔗糖溶液濃度的比值隨時間的變化曲線如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

Alo?力的過程中，蔗糖溶液濃度逐漸減小

B.在A時，細胞可能處于質壁分離狀態

C.在72時，細胞液的吸水力達到最大

D.降低實驗溫度，比值為3時對應的這應左移

答案D

解析在加之前，比值小于1,說明外界溶液（蔗糖）濃度大，細胞失水，發生質壁分離，蔗糖

溶液濃度逐漸減小，且細胞在九時仍處于質壁分離狀態，A、B正確；白?這時間段內，細胞液

濃度大于蔗糖溶液，細胞吸水，/2時比值最大，吸水力達到最大，C正確；若降低溫度，分子

運動的能力減弱，則力?/2時間段會變長，/2應右移，D錯誤。

10.（2024.四川綿陽診斷）植物吸水的主要部位是根尖成熟區，成熟區表皮細胞吸收的水分可以

通過滲透作用依次進入內層的細胞，并最終進入導管，通過導管運輸到植物體的其他部位。某

同學將根尖成熟區表皮細胞及其內層細胞測定初始細胞長度后依次置于相同濃度的蔗糖溶液

中，一段時間后測定細胞長度并進行計算，實驗結果見下表。下列敘述錯誤的是（）

組別1234

實驗后長度/實驗前長度0.40.811.2

A.可以發生質壁分離的組別有：1組和2組

B.實驗前細胞液的濃度關系：1組＜2組＜3組＜4組

C.細胞吸水、失水達到平衡時，它們的細胞液濃度相等

D.第4組細胞為根尖成熟區內層細胞

答案C

解析1組和2組實驗后長度/實驗前長度＜1,說明發生了滲透失水，即發生了質壁分離，A正

確；根據表中實驗后長度/實驗前長度可知，實驗前細胞液濃度的大小為1組＜2組＜3組＜4組,

B正確；由于初始細胞液濃度大小未知，故細胞吸水、失水達到平衡時，它們的細胞液濃度大

小無法判斷，C錯誤；根尖細胞通過滲透吸水供植物體生長發育所需，與表皮細胞相比，內層

細胞的細胞液濃度最大，在相同的外界溶液中最可能出現吸水，故第4組細胞為根尖成熟區內

層細胞，D正確。

11.(2024.吉林梅河口期末)某科研小組利用洋蔥鱗片葉進行“探究植物細胞的吸水和失水”實

驗后，嘗試對實驗進行改進，改用黑藻葉片取代紫色洋蔥鱗片葉進行實驗。回答下列問題：

⑴一般選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，原因是

黑藻葉片能取代紫色洋蔥鱗片葉的原因是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)質壁分離指的是和細胞壁的分離。將黑藻葉片細胞置于0.3g/mL蔗糖溶液后,

視野中細胞壁與細胞膜之間的無色區域內的物質是。

⑶若將已經發生質壁分離的黑藻葉片置于清水中，觀察到綠色區域逐漸變大，此過