第8講第一課時(shí)水進(jìn)出細(xì)胞的原理高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026素養(yǎng)目標(biāo)考點(diǎn)一滲透作用與細(xì)胞的吸水和失水夯實(shí)基礎(chǔ)?精研教材1.滲透作用(1)概念:水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)

的擴(kuò)散,稱(chēng)為滲透作用。(2)發(fā)生條件半透膜半透膜(3)現(xiàn)象分析

2.動(dòng)植物細(xì)胞的吸水和失水(1)動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水①②現(xiàn)象

吸水膨脹失水皺縮形態(tài)不變(2)植物細(xì)胞的吸水和失水(以成熟植物細(xì)胞為例)①原理②現(xiàn)象

大于小于等于易錯(cuò)排查1.發(fā)生滲透作用的裝置中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是質(zhì)量濃度。(

)2.當(dāng)外界溶液濃度低時(shí),哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞一定會(huì)吸水漲破。(

)3.紅細(xì)胞吸水與失水的多少取決于紅細(xì)胞內(nèi)、外液體濃度的差值。(

)4.植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的細(xì)胞液。(

)5.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。(

)××√××思維探究?考教銜接利用滲透現(xiàn)象探究膜的透性

(根據(jù)2023·重慶卷情境設(shè)計(jì))某興趣小組為探究透析袋的透性提出以下實(shí)驗(yàn)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(jìn)行透析處理,如圖所示(水分子可以自由通過(guò)透析袋),觀察透析袋內(nèi)、外的顏色變化?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)若甲為可溶性淀粉溶液、乙為碘溶液,袋內(nèi)溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色,袋外溶液不變藍(lán),則實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。

(2)若甲為可溶性淀粉和少量物質(zhì)a的混合溶液、乙為碘溶液,透析袋內(nèi)的溶液最終不呈現(xiàn)藍(lán)色,結(jié)合(1)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,推測(cè)物質(zhì)a是

。

碘可通過(guò)透析袋,可溶性淀粉不能通過(guò)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(shí)間后透析袋內(nèi)、外均不出現(xiàn)磚紅色,則實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。

(4)若甲為麥芽糖溶液、乙為斐林試劑,結(jié)合(3)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,推測(cè)50~65℃水浴加熱一段時(shí)間后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是

。

葡萄糖和斐林試劑都不能通過(guò)透析袋透析袋內(nèi)、外均不出現(xiàn)磚紅色考法練透?素養(yǎng)提升考法一

滲透作用的原理及應(yīng)用分析1.(2025·黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)下圖表示常見(jiàn)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(shí)間后,向裝置A漏斗中加入適量的蔗糖酶。兩個(gè)裝置的半透膜(假設(shè)只允許水和葡萄糖通過(guò))面積相同,初始時(shí)半透膜兩側(cè)液面高度一致。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.裝置B中葡萄糖分子從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散,稱(chēng)為滲透作用B.若不加入酶,則裝置A達(dá)到滲透平衡時(shí),半透膜兩側(cè)溶液濃度相等C.裝置B中的現(xiàn)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(xù)上升,然后會(huì)下降至穩(wěn)定答案

D

解析

滲透作用是指水分子等溶劑分子通過(guò)半透膜的現(xiàn)象,而葡萄糖分子通過(guò)半透膜的現(xiàn)象不屬于滲透作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若不加入酶,則裝置A達(dá)到滲透平衡時(shí),由于存在液面差,漏斗內(nèi)的溶液濃度大于燒杯內(nèi)的溶液濃度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;剛開(kāi)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(guò)半透膜進(jìn)入S2溶液中,故S3溶液液面會(huì)下降,最終S3溶液和S2溶液液面持平,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)起始時(shí),由于裝置A中的S1溶液濃度大于S2,故漏斗中的液面會(huì)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(xù)上升,由于葡萄糖能夠通過(guò)半透膜進(jìn)入S2溶液,使S1與S2溶液濃度差減小,漏斗中的液面會(huì)下降至穩(wěn)定,D項(xiàng)正確?？挤ǘ?/p>

動(dòng)、植物細(xì)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(dòng)態(tài)平衡B.低鹽度培養(yǎng)8~48h間,縊蟶通過(guò)自我調(diào)節(jié)以增加組織中的溶質(zhì)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(xì)胞呼吸有關(guān)

2.(2024·湖南卷)縊蟶是我國(guó)傳統(tǒng)養(yǎng)殖的廣鹽性貝類(lèi)之一,自身存在抵抗外界鹽度脅迫的滲透調(diào)節(jié)機(jī)制?？O蟶體內(nèi)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(yǎng)時(shí)間的變化曲線。下列敘述錯(cuò)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(shuō)明其先吸水后失水,最后趨于動(dòng)態(tài)平衡,A項(xiàng)正確;低鹽度培養(yǎng)時(shí),縊蟶組織滲透壓大于外界環(huán)境,導(dǎo)致縊蟶吸水,為恢復(fù)正常狀態(tài),縊蟶應(yīng)通過(guò)自我調(diào)節(jié)使組織中的溶質(zhì)含量減少,從而降低組織滲透壓,引起組織失水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;組織滲透壓的高低與其中的溶質(zhì)含量有關(guān),溶質(zhì)越多,滲透壓相對(duì)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(xiàng)正確;細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物可轉(zhuǎn)化為氨基酸、甘油等非糖物質(zhì),由此推測(cè)縊蟶組織中游離氨基酸含量的變化與細(xì)胞呼吸有關(guān),D項(xiàng)正確。3.(2024·陜西漢中二模)將蘿卜切成長(zhǎng)度、寬度和厚度相同的細(xì)條,測(cè)定其長(zhǎng)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(shí)間后,測(cè)量各組蘿卜條的長(zhǎng)度,實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的長(zhǎng)度比值大于1,所以表現(xiàn)為吸水B.e組蘿卜條實(shí)驗(yàn)后吸水達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞液濃度一定等于外界蔗糖溶液濃度C.蘿卜條失水過(guò)程中,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,且細(xì)胞的吸水能力逐漸變強(qiáng)D.c組蘿卜條實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的長(zhǎng)度比值等于1,浸泡期間水分子不進(jìn)出細(xì)胞C解析

a組蘿卜條實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的長(zhǎng)度比值大于1,表現(xiàn)為失水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;e組蘿卜條實(shí)驗(yàn)后吸水達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞液濃度不一定等于外界蔗糖溶液濃度,由于細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性,當(dāng)蘿卜條實(shí)驗(yàn)后吸水達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞液濃度也可能大于外界蔗糖溶液濃度,B項(xiàng)錯(cuò)誤;蘿卜條失水過(guò)程中,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,外界溶液與細(xì)胞液的濃度差逐漸增大,細(xì)胞的吸水能力逐漸變強(qiáng),C項(xiàng)正確;c組蘿卜條實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的長(zhǎng)度比值等于1,浸泡期間水分子仍可進(jìn)出細(xì)胞,且進(jìn)出細(xì)胞的量相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二實(shí)驗(yàn):植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及其復(fù)原夯實(shí)基礎(chǔ)?精研教材1.實(shí)驗(yàn)原理

半透膜大細(xì)胞液2.實(shí)驗(yàn)步驟

紫色緊貼逐漸變小加深逐漸變大3.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活(2)測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍

活細(xì)胞死細(xì)胞一系列濃度梯度未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛發(fā)生質(zhì)壁分離(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)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(lèi)的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原教材深挖1.(必修1

P64探究·實(shí)踐拓展)成熟的植物細(xì)胞在較高濃度的外界溶液中會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,圖a是發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細(xì)胞模式圖,圖b是在顯微鏡下觀察到的某一時(shí)刻的圖像。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是細(xì)胞壁和

的分離,后者的結(jié)構(gòu)包括2和4以及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)。

(2)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離所需的外界條件是

。植物細(xì)胞自身應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是

。

原生質(zhì)層外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性(3)圖b是某同學(xué)觀察到的植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的某一時(shí)刻的圖像,此時(shí)細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的關(guān)系是

。

細(xì)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(shí)踐)將質(zhì)量濃度為0.3

g/mL的蔗糖溶液換成一定濃度的KNO3溶液,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與自動(dòng)復(fù)原,自動(dòng)復(fù)原的原因是什么?

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

)2.質(zhì)壁分離過(guò)程中,黑藻細(xì)胞綠色加深、吸水能力減小。(

)3.可以用大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)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(xì)胞的質(zhì)壁分離。(

)5.用黑藻葉片進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí),葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。(

)√××××思維探究?考教銜接1.質(zhì)壁分離現(xiàn)象的分析和判斷(根據(jù)2022·全國(guó)甲卷、2020·全國(guó)Ⅱ卷情境設(shè)計(jì))將若干生理狀況基本相同、長(zhǎng)度為4cm的鮮蘿卜條均分為四組,分別置于清水(對(duì)照組)和濃度相同的三種溶液中(實(shí)驗(yàn)組),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分別編號(hào)為1、2、3組。測(cè)量每組蘿卜條的平均長(zhǎng)度,結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析下列問(wèn)題。

(3)3組中,如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條會(huì)不會(huì)一直縮短?請(qǐng)說(shuō)明理由。

不會(huì)。如果一直增大蔗糖溶液濃度,蘿卜條會(huì)縮短,但由于細(xì)胞壁的支持和保護(hù)作用,不可能無(wú)限縮短。2.質(zhì)壁分離的應(yīng)用(根據(jù)2021·湖南卷情境設(shè)計(jì))質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原是某些生物細(xì)胞響應(yīng)外界水分變化而發(fā)生的滲透調(diào)節(jié)過(guò)程。(1)施肥過(guò)多引起的“燒苗”現(xiàn)象與質(zhì)壁分離

(填“有”或“無(wú)”)關(guān),理由是

。

(2)質(zhì)壁分離復(fù)原過(guò)程中,細(xì)胞的吸水能力逐漸

(填“降低”或“升高”),理由是

。

有施肥過(guò)多使外界溶液濃度過(guò)高,大于細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離導(dǎo)致植物過(guò)度失水而萎蔫,引起“燒苗”現(xiàn)象降低植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的過(guò)程中,因不斷吸水導(dǎo)致細(xì)胞液的濃度逐漸降低,與外界溶液濃度差減小,細(xì)胞的吸水能力逐漸降低考法練透?素養(yǎng)提升考法一

實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1.(2025·黑龍江模擬)臺(tái)盼藍(lán)溶于水后呈藍(lán)色,常被用于檢測(cè)細(xì)胞是否存活。某興趣小組嘗試以洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮為材料,用含有適量臺(tái)盼藍(lán)的質(zhì)量濃度為0.28g/mL的蔗糖溶液進(jìn)行植物細(xì)胞吸水和失水的探究實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的某細(xì)胞形態(tài)如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A.圖中甲處溶液呈藍(lán)色,乙處溶液無(wú)顏色B.臺(tái)盼藍(lán)檢測(cè)細(xì)胞是否存活利用了生物膜的結(jié)構(gòu)特性C.圖中所示細(xì)胞失水速率一定大于吸水速率D.如圖發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象指細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁之間發(fā)生分離A解析

臺(tái)盼藍(lán)溶于水后呈藍(lán)色,常被用于檢測(cè)細(xì)胞是否存活,由于細(xì)胞壁具有全透性,臺(tái)盼藍(lán)可以通過(guò),而細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,臺(tái)盼藍(lán)不能通過(guò),圖中細(xì)胞是活細(xì)胞,甲處為細(xì)胞膜以外、細(xì)胞壁以?xún)?nèi),乙處為細(xì)胞液,而該細(xì)胞是洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮細(xì)胞,液泡內(nèi)無(wú)色素,所以圖中甲處溶液呈藍(lán)色,乙處溶液無(wú)顏色,A項(xiàng)正確;臺(tái)盼藍(lán)檢測(cè)細(xì)胞是否存活利用了生物膜的功能特性——選擇透過(guò)性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該細(xì)胞可能處于正在發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離平衡狀態(tài),細(xì)胞液濃度可能小于或等于外界溶液濃度,所以圖中所示細(xì)胞失水速率不一定大于吸水速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)壁分離是指原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間發(fā)生分離,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考法二

質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用2.(2025·湖南名校第一次聯(lián)考)質(zhì)壁分離及復(fù)原是植物細(xì)胞對(duì)環(huán)境滲透壓變化的一種適應(yīng)性反應(yīng),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(cuò)誤的是(

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

細(xì)胞壁具有全透性,而活細(xì)胞的原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性,A項(xiàng)正確;在質(zhì)壁分離過(guò)程中,植物細(xì)胞的細(xì)胞液因失去水分而濃度增加,從而植物細(xì)胞的吸水能力逐漸增強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽堿地土壤鹽分含量過(guò)多,土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,植物無(wú)法從土壤中獲取充足的水分從而導(dǎo)致萎蔫,故鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長(zhǎng),C項(xiàng)正確;只有活細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原,質(zhì)壁分離及復(fù)原的程度可以作為衡量植物細(xì)胞活力和健康狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo),D項(xiàng)正確。3.(2024·廣西柳州模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)定某植物組織細(xì)胞液濃度設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取相同試管分為甲、乙兩組,依次編為1~6號(hào),在相同的試管編號(hào)中加入相同濃度的蔗糖溶液。在甲試管中放入待測(cè)植物材料一段時(shí)間后,從中取小液滴滴入乙試管(如圖所示),結(jié)果如表所示(注:甲試管內(nèi)加入適量的亞甲藍(lán),亞甲藍(lán)可使蔗糖溶液變藍(lán),忽略亞甲藍(lán)對(duì)蔗糖濃度的影響)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)乙組試管編號(hào)123456乙組試管蔗糖濃度/(mol·L-1)0.51.01.52.02.53.0藍(lán)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(nèi)溶液濃度,反之則小于試管內(nèi)溶液濃度。A.若上述實(shí)驗(yàn)中藍(lán)色小液滴均上升,則需適當(dāng)降低外界溶液濃度B.分析表格數(shù)據(jù)可知待測(cè)植物的細(xì)胞液濃度相當(dāng)于1.5~2.0mol/L的蔗糖溶液C.上述實(shí)驗(yàn)可以用適宜濃度的硝酸鉀溶液代替蔗糖溶液D.藍(lán)色小液滴在1~3號(hào)試管中均下降,下降速度最快的是在1號(hào)試管中答案

C

聚焦表達(dá)?回扣落實(shí)1.(原理分析類(lèi))物質(zhì)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(jù)是