資源簡介

(共105張PPT)
第4課時
水進出細胞的原理
課標要求
闡明細胞膜具有選擇透過性。
考點一　滲透作用及其現(xiàn)象分析
考點二　動物細胞和植物細胞的吸水和失水
考點三　觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
內(nèi)容索引
重溫高考 真題演練
課時精練
考點一
滲透作用及其現(xiàn)象分析
1.概念：水分子(或其他溶劑分子)通過 的 ，稱為滲透作用。
2.滲透裝置
歸納 夯實必備知識
半透膜
擴散
(1)液面上升的原因：____________________________________________
__________________________________________________。
(2)液面不會一直上升的原因：因為液面上升到一定程度就會產(chǎn)生一個靜水壓(圖中Δh)，當該壓力和漏斗中的吸水能力相等時液面不再上升。
單位時間由燒杯中通過半透膜進入漏斗中的水分子數(shù)>單位時間由漏斗中通過半透膜進入燒杯中的水分子數(shù)
3.滲透作用發(fā)生的條件
(1)具有 。
(2)半透膜兩側(cè)的溶液存在 。
半透膜
濃度差
圖A、圖B分別表示滲透作用裝置，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖A中滲透達到平衡，半透膜兩
側(cè) (填“有”或“沒有”)水分子
的進出。
(2)圖A中，若S1、S2中溶質(zhì)不能通
過半透膜，則Δh不變時，S1、
S2溶液濃度的大小關(guān)系為S1 S2(填“>”“<”或“＝”)。
拓展 提升科學(xué)思維
有
>
(3)在圖B所示的U型玻璃管內(nèi)，左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分數(shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過半透膜。
①一段時間后，兩管中液面的變化為左管液面 ，右管液面 (填“升高”“降低”或“不變”)。
②液面高度穩(wěn)定后再同時向兩管內(nèi)加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為左管液面 ，右管液面 (填“升高”“降低”或“不變”)。
升高
降低
降低
升高
1.(2023·石家莊高三模擬)某同學(xué)設(shè)計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態(tài))，燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。下列有關(guān)該實驗描述正確的是
A.漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然
后下降，最后保持內(nèi)外液面基本相平
C.漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后保持一定的液面差不變
D.加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖
√
突破 強化關(guān)鍵能力
長頸漏斗中有蔗糖溶液，滲透壓較高，液面上升，加酶后水解為單糖，分子數(shù)目增多，滲透壓更高，液面繼續(xù)上升，但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進入燒杯中，使兩邊滲透壓相等，漏斗中滲透壓降低至內(nèi)外液面基本相平，B正確。
2.如圖為一個滲透裝置，假設(shè)溶液中的分子或離子不能通過半透膜，實驗開始時，液面a和b平齊。下列判斷正確的是
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(zhì)量分數(shù)相同，則液面a會下降，液面b會上升
C.當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃度相等
D.當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲透壓一定相等
√
如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則水分子主要向乙一側(cè)擴散，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(zhì)量分數(shù)相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，
因此甲的物質(zhì)的量濃度大于乙，則液面a會上升，
液面b會下降，B錯誤；
當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，由于兩側(cè)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、D錯誤。
歸納提升
(1)水分子是雙向移動的，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。
(2)達到滲透平衡時仍然有水分子透過半透膜，這時的水分子由燒杯擴散到漏斗與由漏斗擴散到燒杯的數(shù)目是相等的。
(3)若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就還存在濃度差。
歸納提升
(4)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓比質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液的小，故通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動的水分子數(shù)多。
考點二
動物細胞和植物細胞的吸水和失水
1.動物細胞的吸水和失水
歸納 夯實必備知識
細胞膜
細胞質(zhì)
吸水膨脹
失水皺縮
動態(tài)平衡
2.成熟植物細胞的吸水和失水
全透
小
細胞質(zhì)
半透膜
大
液泡
(1)當外界溶液濃度> 時，細胞失水，發(fā)生 現(xiàn)象。
(2)當外界溶液濃度<細胞液濃度時，細胞 ，失水的細胞發(fā)生_______
_______現(xiàn)象。
(3)當外界溶液濃度 細胞液濃度時，水分子進出平衡，細胞保持原態(tài)。
提醒　當在顯微鏡下觀察到細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時，細胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態(tài)，也可能已死亡。
細胞液濃度
質(zhì)壁分離
吸水
質(zhì)壁分
離復(fù)原
＝
源于必修1 P63“思考·討論”：紅細胞的細胞膜相當于半透膜。習(xí)慣上說的半透膜是 薄膜，物質(zhì)能否通過取決于 ；選擇透過性膜是 的生物膜，其對不同物質(zhì)的通過性不僅取決于 ，還與 有關(guān)。因此細胞膜和半透膜類似，又有所不同。
無生命的物理性
微粒的大小
具有活性
分子大小
細胞的需求
1.對動植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？并說明理由。
拓展 提升科學(xué)思維
提示　不一定。對動物細胞來說，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相等；但植物細胞的細胞壁有支持、保護作用，當單位時間內(nèi)水分子進出植物細胞數(shù)量相等時，有可能細胞內(nèi)溶液濃度大于細胞外溶液濃度。
2.如圖甲、乙、丙分別表示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(shù)的多少)。請回答下列問題：
(1)若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？并分析原因。
提示　會出現(xiàn)圖甲所示的現(xiàn)象。將人的成熟紅細胞放入清水中，由于發(fā)生滲透作用，從細胞外進入細胞內(nèi)的水分子多于從細胞內(nèi)到細胞外的水分子，因此細胞吸水。
(2)若將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？達到平衡時，水分子進出細胞的狀況又與哪幅相同？
提示　將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，細胞外界溶液濃度較大，細胞失水，如圖丙所示；達到平衡狀態(tài)時，水分子進出細胞的速率相等，與圖乙所示相同。
(3)若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時間內(nèi)細胞體積增大，最終會不會漲破？
提示　細胞不會漲破，因為植物細胞有細胞壁的保護。
3.哺乳動物細胞在0.9% NaCl溶液中能保持其正常形態(tài)。將兔的紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是
A.在高于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離
B.在0.9% NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞
C.在低于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂
D.滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散
√
突破 強化關(guān)鍵能力
兔的紅細胞沒有細胞壁，不會發(fā)生質(zhì)壁分離，A錯誤；
在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于水分子進出細胞達到平衡，B錯誤；
在低于0.9%NaCl溶液中，進入紅細胞的水分子多于流出紅細胞的水分子，紅細胞會因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂，C正確；
滲透作用是水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，其中水分子是從其分子數(shù)相對較多處向相對較少處擴散，即從溶液濃度較低處向溶液濃度較高處進行擴散，D錯誤。
4.(不定項)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是
A.0～4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi)
B.0～1 h內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量
相等
C.2～3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的
滲透壓
D.0～1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
√
√
由圖可知，該細胞中原生質(zhì)體的相對體積先減小后增大，這說明該細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原，由此可推知，物質(zhì)A可通過細胞膜進入細胞內(nèi)，A錯誤；
0～1 h內(nèi)，原生質(zhì)體的體積不斷縮小，
由于原生質(zhì)體的伸縮性要遠大于細胞
壁，因此該時間段內(nèi)細胞體積與原生
質(zhì)體體積的變化量不相等，B錯誤；
2～3 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對體積逐漸增大，這說明細胞正在吸水，由此可推知，該時間段內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透
壓小于細胞液的滲透壓，C正確；
0～1 h內(nèi)發(fā)生質(zhì)壁分離，細胞失水，液
泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲
透壓，D正確。
考點三
觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1.實驗原理
歸納 夯實必備知識
內(nèi)因
(1)成熟的植物細胞的原生質(zhì)層相當于____________
(2)原生質(zhì)層比細胞壁伸縮性___
外因： 和外界溶液存在濃度差，細胞能滲透吸水和失水。
2.實驗材料： 的洋蔥鱗片葉 細胞。
一層半透膜
大
細胞液
紫色
外表皮
3.實驗步驟
及現(xiàn)象
細胞壁
逐漸變小
變深
清水
逐漸變大
變淺
4.實驗結(jié)論
(1)當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞 ，發(fā)生 。
(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，當細胞液的濃度 外界溶液的濃度時，細胞_____，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
失水
質(zhì)壁分離
大于
吸水
下圖表示正在進行質(zhì)壁分離的紫色洋蔥細胞，請分析并回答相關(guān)問題：
(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎？為什么選此細胞？
拓展 提升科學(xué)思維
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(xiàn)紫色，便于觀察。
(2)b的大小和顏色如何發(fā)生變化？
提示　b逐漸變小，顏色逐漸加深。
(3)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗？
提示　該實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先
后進行，屬于自身對照。
(4)c處的溶液是什么？
提示　濃度降低的外界溶液。
5.下列有關(guān)“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(zhì)層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據(jù)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(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象
√
突破 強化關(guān)鍵能力
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(jié)構(gòu)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(dǎo)致細胞過度失水死亡，不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。
6.(2023·江蘇蘇州高三模擬)用物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和
2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.2 min后，處于蔗糖溶液中的植物細
胞其細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了
蔗糖溶液
B.前2 min，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(xiàn)是由于乙二醇進入了植物細胞
D.所有植物細胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離
√
細胞壁具有全透性，所以質(zhì)壁分離時細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了外界溶液(蔗糖溶液)，A正確；
前2 min，細胞失水，細胞液的濃
度不斷升高，所以吸水能力增強，
B正確；
c點發(fā)生植物細胞的質(zhì)壁分離復(fù)原，
是由于溶質(zhì)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(fā)生質(zhì)壁分離，D錯誤。
植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
歸納提升
(1)判斷成熟植物細胞是死細胞還是活細胞
植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
歸納提升
(2)測定細胞液濃度范圍
植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
歸納提升
(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小
植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
歸納提升
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
歸納提升
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
四
重溫高考 真題演練
1.(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是
A.由實驗結(jié)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(xù)增大，最終漲破
D.若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯
1
2
3
4
√
能發(fā)生質(zhì)壁分離細胞應(yīng)為活的植物細胞，據(jù)圖分析，從甲到乙發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說明甲細胞是活細胞，A正確；
乙圖所示細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；
由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；
根尖分生區(qū)細胞無中央大液泡，
不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，D錯誤。
1
2
3
4
2.(2022·全國甲，2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現(xiàn)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(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)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(guān)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
√
1
2
3
4
細胞c的質(zhì)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(fā)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。
1
2
3
4
3.(2021·廣東，13)保衛(wèi)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，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯誤的是
A.比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B.質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)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(wèi)細胞
D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
1
2
3
4
√
1
2
3
4
通過題圖分析可知，①處細胞吸水量少于③處細胞，說明保衛(wèi)細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；
②處細胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中，B正確；
滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞，C正確。
4.(2022·湖南，10)原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是
1
2
3
4
1
2
3
4
A.甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol·L－1
B.乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
C.該菌的正常生長和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加
D.若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化
√
分析甲組結(jié)果可知，隨著培養(yǎng)時間的延長，與0時(原生質(zhì)體表面積大約為0.5 μm2)相比，原生質(zhì)體表面積逐漸增大，說明細胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中濃度>0.3 mol·L－1 NaCl，但不一定是細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3 mol·L－1，A錯誤；
分析乙、丙組結(jié)果可知，與0時(原生質(zhì)體表面積大約分別為0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙組原生質(zhì)體表面積均有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，B正確；
1
2
3
4
該菌的正常生長，細胞由小變大可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加，該菌吸水也會導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加，C正確；
若將該菌先65 ℃水浴滅活，細胞死亡，原生質(zhì)層失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化，D正確。
1
2
3
4
1.判斷關(guān)于動物細胞和植物細胞吸水和失水的敘述
(1)洋蔥鱗片葉細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成(　　)
(2)“海水稻”根細胞的細胞液濃度高于普通水稻根細胞的細胞液濃度
(　　)
(3)質(zhì)壁分離過程中，洋蔥鱗片葉表皮細胞的細胞液的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓(　　)
×
五分鐘　查落實
√
×
2.判斷關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原探究實驗的敘述
(1)“觀察植物質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗中，至少需要對裝片進行三次觀察
(　　)
(2)實驗中吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染顯微鏡鏡頭(　　)
(3)利用洋蔥根尖分生組織和添加胭脂紅的蔗糖溶液進行實驗，現(xiàn)象更加明顯(　　)
(4)質(zhì)壁分離過程中，原生質(zhì)層先在角隅處脫離細胞壁(　　)
√
×
×
√
(5)選用黑藻成熟葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察
(　　)
(6)質(zhì)壁分離復(fù)原過程結(jié)束時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相同(　　)
×
×
3.填空默寫
(1)(必修1 P62)滲透作用：水分子(或其他溶劑分子)通過 的擴散。
(2)(必修1 P62)如果半透膜兩側(cè)存在 ，滲透的方向就是水分子_____
_________________________________________。
(3)(必修1 P63)原生質(zhì)層： 。
(4)(必修1 P65)當細胞不斷失水時，由于 ，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來。
半透膜
濃度差
從水
的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透
細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)
原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大
五
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1.將生雞蛋的大頭保持殼膜完好去掉蛋殼，小頭開個小孔讓蛋清和蛋黃流出。將蛋殼內(nèi)灌入質(zhì)量分數(shù)為15%的蔗糖溶液，然后放在燒杯的清水中并用鉛筆標上吃水線。下列分析錯誤的是
A.卵殼膜相當于滲透裝置中的半透膜
B.半小時后吃水線低于燒杯的水面是由于清水滲入蛋殼所致
C.若將清水換為質(zhì)量分數(shù)為15%的
NaCl溶液，則蛋殼先上浮后下沉
D.若將正常的線粒體放入清水中，
則線粒體內(nèi)膜先漲破
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
若將正常線粒體放在清水中，由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大了膜面積，故外膜先破裂，內(nèi)膜后破裂，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.某實驗小組在裝有清水的水槽中放置兩個用半透膜封口的漏斗，漏斗甲裝有一定量10%的蔗糖溶液，漏斗乙裝有等量15%的蔗糖溶液。兩漏斗形狀、大小一致且置于水槽相同深度處。初始時刻水分子進入漏斗的速率分別為v1和v2，滲透平衡時漏斗中的蔗糖溶液濃度分別為S1和S2。據(jù)此分析，下列判斷正確的是
A.v1>v2、S1>S2 B.v1 S2
C.v1>v2、S1＝S2 D.v1√
1
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14
分析題意可知，漏斗乙與水槽中的水形成了更大的濃度差，因此，在實驗初始時刻，進入漏斗乙的水分子速率要大于漏斗甲，即v11
2
3
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5
6
7
8
9
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14
3.(2023·山東聊城高三模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組在探究植物細胞的吸水和失水時，選擇了以下三種實驗材料：①紫色洋蔥鱗片葉外表皮；②洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮；③黑藻成熟葉片。下列敘述正確的是
A.選用①進行實驗時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，其紫色區(qū)域逐漸縮小
B.選用②進行實驗時，用0.3 g/mL的蔗糖溶液處理玻片標本觀察不到質(zhì)
壁分離現(xiàn)象
C.選用③進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察
D.選用①②③進行實驗時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，其吸水能力逐漸
減弱
√
1
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14
以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質(zhì)壁分離材料時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，細胞因失水體積減小，故紫色區(qū)域縮小，顏色變深，A正確；
選用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞進行實驗時，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液處理玻片標本也能觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只是該類細胞中不含色素，現(xiàn)象不明顯，B錯誤；
黑藻成熟葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，C錯誤；
正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，細胞液的濃度增加，使得細胞的吸水能力逐漸增強，D錯誤。
1
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14
4.(2023·江蘇沛縣高三期中)下列關(guān)于滲透作用和物質(zhì)跨膜運輸?shù)恼f法，正確的是
A.滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是物質(zhì)的量濃度
B.在滲透作用中當半透膜兩側(cè)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(fā)生滲透作
用和質(zhì)壁分離
D.成熟的植物細胞在發(fā)生質(zhì)壁分離的過程中，細胞吸水能力逐漸減弱
√
1
2
3
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5
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14
當半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時，細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)，此時在單位時間內(nèi)經(jīng)半透膜出入的水分子數(shù)相等，B錯誤；
質(zhì)壁分離現(xiàn)象是植物特有的，動物細胞因為沒有細胞壁所以不存在質(zhì)壁分離現(xiàn)象，C錯誤；
成熟植物細胞發(fā)生質(zhì)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。
1
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14
5.將生理狀態(tài)相同的同種植物材料均分成兩組，分別置于A、B兩種溶液中。圖中曲線表示與實驗初始含水量相比，兩組細胞失水量的變化情況。下列相關(guān)敘述正確的是
A.該實驗可選取綠色植物未成熟的葉肉細胞來
進行
B.若適當增大B溶液的濃度，則曲線中a點上移
C.6～10 min兩條曲線的差異僅是由于A、B溶液
的濃度不同
D.10 min時顯微鏡下觀察兩組細胞，均可觀察到質(zhì)壁分離觀象
√
1
2
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4
5
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14
該圖可表示探究質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗，應(yīng)用植物的成熟活細胞，可選用綠色植物成熟的葉肉細胞，A錯誤；
6～10 min兩條曲線的差異不僅是由于A、
B溶液的濃度不同，而主要是因為它們的
溶質(zhì)性質(zhì)不同，B溶液中可以自動發(fā)生質(zhì)
壁分離復(fù)原，C錯誤；
10 min時顯微鏡下觀察兩組細胞，只有在A溶液中可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，B溶液中已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。
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6.(2023·湖南益陽高三模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度A.圖A中，一段時間后裝置2的液面會高于裝置1的液面
B.圖B中的④⑤⑥相當于圖A中的②
C.若圖B所示為某農(nóng)作物
的根毛細胞，此時應(yīng)
及時灌溉
D.圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同
1
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14
√
圖B細胞中含有大液泡，因此可以構(gòu)成滲透系統(tǒng)，其中原生質(zhì)層相當于圖A中的②半透膜，原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質(zhì)構(gòu)成，即圖B中的⑥⑦⑧，B錯誤；
若圖B所示為某農(nóng)作物根毛細胞，圖中細胞失水，發(fā)生了質(zhì)壁分離，應(yīng)及時灌溉，C正確；
圖B中的⑦液泡膜具有選
擇透過性，圖A中的②半
透膜沒有選擇透過性，只
要溶質(zhì)顆粒的直徑小于半透膜上的孔徑均可以通過，D正確。
1
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實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
7.(2023·遼寧鞍山高三模擬)如表是植物細胞在放入蔗糖溶液前，以及放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液后細胞的形態(tài)。下列敘述正確的是
1
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實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
A.浸泡在甲溶液中的細胞，細胞液濃度逐漸增大
B.浸泡在乙溶液中細胞的內(nèi)外濃度相等，沒有水分子進出細胞
C.浸泡在丙溶液中的細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離時，液泡內(nèi)充滿蔗糖溶液
D.三種蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為甲溶液<乙溶液<丙溶液
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甲溶液中植物細胞略有膨脹，說明細胞吸水，則細胞液濃度逐漸減小，A錯誤；
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
1
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乙溶液中植物細胞基本不變，說明此時細胞液濃度基本等于乙溶液濃度，即細胞的內(nèi)外滲透壓相等，水分子進出細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)，B錯誤；
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
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浸泡在丙溶液中的細胞出現(xiàn)了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，此時原生質(zhì)層與細胞壁的間隙內(nèi)充滿蔗糖溶液，但是蔗糖不能進入液泡，C錯誤；
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
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細胞液濃度大于甲溶液濃度、基本等于乙溶液濃度、小于丙溶液濃度，所以三種蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為甲溶液<乙溶液<丙溶液，D正確。
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
8.(2023·江蘇揚州高三模擬)以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，圖中X和Y分別表示原生質(zhì)體長度和細胞長度，在處理時間相同的前提下，下列相關(guān)敘述正確的是
A.X的邊界是液泡膜
B.X/Y值表示細胞失水的程度
C.若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，X/Y值
可能先變大后變小
D.不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞液濃度與外界
溶液濃度差越小
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√
X的邊界是細胞膜，A錯誤；
X/Y值的大小與失水有關(guān)，可表示細胞失水的程度，B正確；
若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，細胞先失水，X變小，Y幾乎不變，發(fā)生質(zhì)壁分離，X/Y值先變小；然后發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，X變大，Y幾乎不變，X/Y值后變大，C錯誤；
不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變
化越快，細胞失水越快，說明細胞液濃度
與外界溶液濃度差越大，D錯誤。
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二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
9.如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內(nèi)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(nèi)外起始液面一致，滲透平衡時液面差為Δh。下列有關(guān)說法正確的是
A.滲透平衡時S1和S2濃度相等
B.圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的細胞膜、
液泡膜及兩者之間的細胞質(zhì)、細胞核
C.若S1為蔗糖溶液，S2為蒸餾水，則Δh的大小與蔗糖溶液濃度無關(guān)
D.若S1為KNO3溶液，S2為蒸餾水，則滲透平衡時不會出現(xiàn)液面差
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√
由圖示可知，滲透平衡時，兩種溶液的濃度是S1>S2，A錯誤；
成熟植物細胞的原生質(zhì)層相當于半透膜，包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)，不包括細胞核，B錯誤；
Δh的大小與蔗糖溶液濃度有關(guān)，蔗糖溶液濃度
越大，Δh越大，C錯誤；
半透膜可以讓K＋、 自由通過，滲透平衡時
漏斗內(nèi)外的液面高度相同，D正確。
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10.(2023·江蘇常州高三模擬)下列各項中，可以通過質(zhì)壁分離實驗檢測的是
A.成熟植物細胞的死活
B.植物細胞液的濃度范圍
C.原生質(zhì)層的伸縮性
D.水分子進出細胞的方式
√
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√
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14
成熟植物細胞放到一定濃度的蔗糖溶液中，若不能發(fā)生質(zhì)壁分離則說明是死細胞，反之是活細胞，因此該實驗可檢測成熟植物細胞的死活，A正確；
設(shè)置一系列濃度梯度的蔗糖溶液進行質(zhì)壁分離實驗，通過觀察細胞質(zhì)壁分離的狀態(tài)從而確定某種植物細胞液的濃度范圍，B正確；
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質(zhì)壁分離的內(nèi)因是原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，因此可通過質(zhì)壁分離實驗來檢測原生質(zhì)層的伸縮性，C正確；
水分子進出細胞是順水分子相對含量的濃度梯度進行的，包括自由擴散和協(xié)助擴散，但是質(zhì)壁分離實驗不能判斷水分子進出細胞的方式，D錯誤。
11.將適量形狀、大小均相同的新鮮土豆條均分為三組，分別置于等體積的甲、乙、丙溶液中一段時間(甲溶液與丙溶液的溶質(zhì)是同種物質(zhì))，b時后，將各組土豆條同時放回相應(yīng)溶液的低濃度溶液中一段時間。實驗期間持續(xù)觀察土豆條體積變化，并計算相對體積，結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是
1
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14
A.三種溶液的初始濃度大小關(guān)系為丙>乙>甲
B.甲、乙、丙溶液中的溶質(zhì)均能進入土豆細胞
C.甲溶液中土豆細胞液滲透壓一直小于外界溶液滲透壓
D.放回低濃度溶液中后，乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶
液滲透壓
√
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甲溶液與丙溶液的溶質(zhì)是同種物質(zhì)，丙溶液中細胞失水最快，且放到低濃度溶液中不能復(fù)原，說明丙溶液的濃度高于甲溶液，細胞過度失水導(dǎo)致不能吸水復(fù)原；甲、乙溶液中，土豆條開始時失水的速率相等，說明兩者的滲透壓基本相等，初始濃度相同，但是甲溶液中細胞自動吸水復(fù)原，說明甲溶液的溶質(zhì)
可以被細胞吸收；乙溶液中，
土豆條放入低濃度溶液中才開
始吸水，說明其溶質(zhì)不能進入
細胞，A、B錯誤；
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甲溶液中土豆細胞液滲透壓開始時小于外界溶液滲透壓，后來大于外界溶液滲透壓，C錯誤；
由于放回低濃度溶液后，乙溶液中的土豆發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因此乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓，D正確。
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12.(2023·河北秦皇島高三模擬)為探究細胞吸水能力與液泡相對體積的關(guān)系，科研人員利用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞和不同濃度的蔗糖溶液進行了實驗，測得細胞吸水能力與液泡相對體積(正常狀態(tài)下液泡體積記為1.0)的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)敘述正確
的是
A.a點細胞吸收的水多于b點
B.與b點相比，a點細胞原生質(zhì)體的體積較小
C.c→d過程，細胞體積顯著增加
D.d點細胞液的滲透壓低于a、b點
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√
√
a點液泡相對體積小于b點且二者均小于1.0，說明處于a、b點的細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體的體積減小，且a點細胞失水多于b點，與b點相比，a點細胞的原生質(zhì)體體積較小，A錯誤、B正確；
c→d過程，液泡相對體積從1.0逐漸增大，
說明在此過程中細胞吸水，但由于細胞壁
的存在，植物細胞的體積不會顯著增加，
C錯誤；
細胞液的滲透壓越高，細胞吸水能力越強，
故d點細胞液的滲透壓低于a、b點，D正確。
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三、非選擇題
13.圖甲是某同學(xué)將洋蔥外表皮細胞放在質(zhì)量分數(shù)為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段時間后所出現(xiàn)的現(xiàn)象；圖乙是小腸上皮細胞轉(zhuǎn)運葡萄糖過程示意圖。請回答下列問題：
1
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(1)圖甲細胞處于_________狀態(tài)，該狀態(tài)是因為細胞發(fā)生_____(填“失水”或“吸水”)所導(dǎo)致。將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后沒有觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，可能的原因有_________________
_______________________________________________(至少兩點)。
質(zhì)壁分離
失水
或者是根尖分生區(qū)細胞，或者質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原
該細胞是死細胞，
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圖甲細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，該狀態(tài)是因為細胞失水造成的，現(xiàn)階段可能正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，也可能正處于質(zhì)壁分離的過程中，或是已經(jīng)達到滲透平衡。具有中央液泡的成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離，未成熟的植物細胞或死亡的植物細胞不能發(fā)
生質(zhì)壁分離；KNO3溶液中的硝酸根離子和鉀離子可通
過主動運輸?shù)姆绞奖患毎眨辜毎旱臐舛仍龃螅?br/>因此在大于細胞液濃度的KNO3溶液中的細胞，在發(fā)生
質(zhì)壁分離后能夠自動復(fù)原。
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(2)葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞時，不直接消耗ATP，而是借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產(chǎn)生的電化學(xué)勢能。該載體只能轉(zhuǎn)運葡萄糖和Na＋，體現(xiàn)了載體的____性。 據(jù)圖乙中的信息分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是____濃度梯度進行的主動運輸。
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專一
逆
由圖乙可知，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞，是從低濃度的一側(cè)通過細胞膜到達高濃度一側(cè)，即逆濃度梯度，借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產(chǎn)生的電化學(xué)勢能，說明葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸。
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(3)為了證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟牵堅O(shè)計實驗探究。
①實驗步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況
相同的小腸上皮細胞，放入適宜
濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。
第二步：甲組細胞給予正常的呼
吸條件，乙組細胞____________
______________________，其他條件與甲組相同。
第三步：一段時間后測定葡萄糖的吸收速率。
抑制細胞呼
吸(或加入呼吸抑制劑等)
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證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟牵宰兞渴悄芰康挠袩o，而能量是由細胞呼吸提供的，因此可通過抑制實驗組細胞的細胞呼吸、對照組細胞給予正常的細胞呼吸條件加以控制自變量，因變量是葡萄糖的吸收速率。據(jù)此，依據(jù)給出的不完善的實驗步驟可推知：在第二步中，對乙組細胞的處理是抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)，其他條件都與甲組細胞相同。
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14
②預(yù)測實驗結(jié)果并分析：
若出現(xiàn)_________________________________________________________
______，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
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乙組細胞的吸收速率明顯小于甲組細胞的吸收速率，或者完全不吸收
預(yù)測實驗結(jié)果并分析：若乙組細胞對葡萄糖的吸收速率明顯小于甲組細胞對葡萄糖的吸收速率(或完全不吸收)，表明小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要消耗能量，進而說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
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14.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運輸有關(guān)的水通道蛋白。請回答下列問題：
(1)細胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，需要在_________________中加工和修飾后，再運輸?shù)郊毎ど稀?br/>內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
根據(jù)蛋白質(zhì)的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工和修飾，才能成為成熟的蛋白質(zhì)分泌到細胞外或運輸?shù)郊毎ど稀?br/>1
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(2)從細胞膜的結(jié)構(gòu)分析，由于____________________________，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。現(xiàn)在研究確認，細胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液跨膜運輸，這種水分子跨膜運輸?shù)姆绞绞莀_________。
磷脂雙分子層內(nèi)部具有疏水性
細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，其內(nèi)部具有疏水性，所以水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。
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協(xié)助擴散
(3)哺乳動物成熟的紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破，有人推測這可能與水通道蛋白有關(guān)。請設(shè)計實驗，驗證這個推測是正確的(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果)。
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實驗思路：將哺乳動物成熟的紅細胞均等分成兩份，編號為甲組、乙組，將甲組紅細胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細胞不做處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水漲破所需的時間。
預(yù)期實驗結(jié)果：乙組吸水漲破所需時間較甲組短，說明推測正確
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根據(jù)題意可知，要驗證哺乳動物成熟的紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破與水通道蛋白有關(guān)，則根據(jù)實驗的單一變量原則和對照性原則，設(shè)計實驗思路及預(yù)期實驗結(jié)果見答案。第4課時　水進出細胞的原理
課標要求　闡明細胞膜具有選擇透過性。
考點一　滲透作用及其現(xiàn)象分析
1．概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，稱為滲透作用。
2．滲透裝置
(1)液面上升的原因：單位時間由燒杯中通過半透膜進入漏斗中的水分子數(shù)>單位時間由漏斗中通過半透膜進入燒杯中的水分子數(shù)。
(2)液面不會一直上升的原因：因為液面上升到一定程度就會產(chǎn)生一個靜水壓(圖中Δh)，當該壓力和漏斗中的吸水能力相等時液面不再上升。
3．滲透作用發(fā)生的條件
(1)具有半透膜。
(2)半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差。
圖A、圖B分別表示滲透作用裝置，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖A中滲透達到平衡，半透膜兩側(cè)有(填“有”或“沒有”)水分子的進出。
(2)圖A中，若S1、S2中溶質(zhì)不能通過半透膜，則Δh不變時，S1、S2溶液濃度的大小關(guān)系為S1>S2(填“>”“<”或“＝”)。
(3)在圖B所示的U型玻璃管內(nèi)，左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分數(shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過半透膜。
①一段時間后，兩管中液面的變化為左管液面升高，右管液面降低(填“升高”“降低”或“不變”)。
②液面高度穩(wěn)定后再同時向兩管內(nèi)加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為左管液面降低，右管液面升高(填“升高”“降低”或“不變”)。
1．(2023·石家莊高三模擬)某同學(xué)設(shè)計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態(tài))，燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。下列有關(guān)該實驗描述正確的是(　　)
A．漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后下降，最后保持內(nèi)外液面基本相平
C．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后保持一定的液面差不變
D．加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖
答案　B
解析　長頸漏斗中有蔗糖溶液，滲透壓較高，液面上升，加酶后水解為單糖，分子數(shù)目增多，滲透壓更高，液面繼續(xù)上升，但是單糖分子可以通過豬膀胱膜進入燒杯中，使兩邊滲透壓相等，漏斗中滲透壓降低至內(nèi)外液面基本相平，B正確。
2.如圖為一個滲透裝置，假設(shè)溶液中的分子或離子不能通過半透膜，實驗開始時，液面a和b平齊。下列判斷正確的是(　　)
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(zhì)量分數(shù)相同，則液面a會下降，液面b會上升
C．當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃度相等
D．當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲透壓一定相等
答案　A
解析　如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的濃度低于乙，則水分子主要向乙一側(cè)擴散，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(zhì)量分數(shù)相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，因此甲的物質(zhì)的量濃度大于乙，則液面a會上升，液面b會下降，B錯誤；當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，由于兩側(cè)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、D錯誤。
歸納提升　(1)水分子是雙向移動的，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。
(2)達到滲透平衡時仍然有水分子透過半透膜，這時的水分子由燒杯擴散到漏斗與由漏斗擴散到燒杯的數(shù)目是相等的。
(3)若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就還存在濃度差。
(4)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓比質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液的小，故通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動的水分子數(shù)多。
考點二　動物細胞和植物細胞的吸水和失水
1．動物細胞的吸水和失水
2．成熟植物細胞的吸水和失水
(1)當外界溶液濃度>細胞液濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
(2)當外界溶液濃度<細胞液濃度時，細胞吸水，失水的細胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
(3)當外界溶液濃度＝細胞液濃度時，水分子進出平衡，細胞保持原態(tài)。
提醒　當在顯微鏡下觀察到細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時，細胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態(tài)，也可能已死亡。
源于必修1 P63“思考·討論”：紅細胞的細胞膜相當于半透膜。習(xí)慣上說的半透膜是無生命的物理性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于微粒的大小；選擇透過性膜是具有活性的生物膜，其對不同物質(zhì)的通過性不僅取決于分子大小，還與細胞的需求有關(guān)。因此細胞膜和半透膜類似，又有所不同。
1．對動植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？并說明理由。
提示　不一定。對動物細胞來說，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相等；但植物細胞的細胞壁有支持、保護作用，當單位時間內(nèi)水分子進出植物細胞數(shù)量相等時，有可能細胞內(nèi)溶液濃度大于細胞外溶液濃度。
2．如圖甲、乙、丙分別表示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(shù)的多少)。請回答下列問題：
(1)若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？并分析原因。
提示　會出現(xiàn)圖甲所示的現(xiàn)象。將人的成熟紅細胞放入清水中，由于發(fā)生滲透作用，從細胞外進入細胞內(nèi)的水分子多于從細胞內(nèi)到細胞外的水分子，因此細胞吸水。
(2)若將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？達到平衡時，水分子進出細胞的狀況又與哪幅相同？
提示　將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，細胞外界溶液濃度較大，細胞失水，如圖丙所示；達到平衡狀態(tài)時，水分子進出細胞的速率相等，與圖乙所示相同。
(3)若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時間內(nèi)細胞體積增大，最終會不會漲破？
提示　細胞不會漲破，因為植物細胞有細胞壁的保護。
3．哺乳動物細胞在0.9% NaCl溶液中能保持其正常形態(tài)。將兔的紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是(　　)
A．在高于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離
B．在0.9% NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞
C．在低于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂
D．滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散
答案　C
解析　兔的紅細胞沒有細胞壁，不會發(fā)生質(zhì)壁分離，A錯誤；在0.9%NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于水分子進出細胞達到平衡，B錯誤；在低于0.9%NaCl溶液中，進入紅細胞的水分子多于流出紅細胞的水分子，紅細胞會因滲透作用吸水膨脹甚至有的破裂，C正確；滲透作用是水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散，其中水分子是從其分子數(shù)相對較多處向相對較少處擴散，即從溶液濃度較低處向溶液濃度較高處進行擴散，D錯誤。
4．(不定項)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．0～4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi)
B．0～1 h內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C．2～3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓
D．0～1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
答案　CD
解析　由圖可知，該細胞中原生質(zhì)體的相對體積先減小后增大，這說明該細胞先發(fā)生質(zhì)壁分離后復(fù)原，由此可推知，物質(zhì)A可通過細胞膜進入細胞內(nèi)，A錯誤；0～1 h內(nèi)，原生質(zhì)體的體積不斷縮小，由于原生質(zhì)體的伸縮性要遠大于細胞壁，因此該時間段內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量不相等，B錯誤；2～3 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對體積逐漸增大，這說明細胞正在吸水，由此可推知，該時間段內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓，C正確；0～1 h內(nèi)發(fā)生質(zhì)壁分離，細胞失水，液泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓，D正確。
考點三　觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1．實驗原理
內(nèi)因
外因：細胞液和外界溶液存在濃度差，細胞能滲透吸水和失水。
2．實驗材料：紫色的洋蔥鱗片葉外表皮細胞。
3．實驗步驟及現(xiàn)象
4．實驗結(jié)論
(1)當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離。
(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
下圖表示正在進行質(zhì)壁分離的紫色洋蔥細胞，請分析并回答相關(guān)問題：
(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎？為什么選此細胞？
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(xiàn)紫色，便于觀察。
(2)b的大小和顏色如何發(fā)生變化？
提示　b逐漸變小，顏色逐漸加深。
(3)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗？
提示　該實驗中，實驗組和對照組在同一裝片中先后進行，屬于自身對照。
(4)c處的溶液是什么？
提示　濃度降低的外界溶液。
5．下列有關(guān)“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(zhì)層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據(jù)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(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(dǎo)致細胞過度失水死亡，不再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。
6．(2023·江蘇蘇州高三模擬)用物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．2 min后，處于蔗糖溶液中的植物細胞其細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了蔗糖溶液
B．前2 min，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(xiàn)是由于乙二醇進入了植物細胞
D．所有植物細胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離
答案　D
解析　細胞壁具有全透性，所以質(zhì)壁分離時細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了外界溶液(蔗糖溶液)，A正確；前2 min，細胞失水，細胞液的濃度不斷升高，所以吸水能力增強，B正確；c點發(fā)生植物細胞的質(zhì)壁分離復(fù)原，是由于溶質(zhì)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(fā)生質(zhì)壁分離，D錯誤。
歸納提升　植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細胞是死細胞還是活細胞
(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
1．(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．由實驗結(jié)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(xù)增大，最終漲破
D．若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯
答案　A
解析　能發(fā)生質(zhì)壁分離細胞應(yīng)為活的植物細胞，據(jù)圖分析，從甲到乙發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說明甲細胞是活細胞，A正確；乙圖所示細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，該過程中細胞失水，故與甲圖相比，乙圖細胞的細胞液濃度較高，B錯誤；由于有細胞壁的限制，丙圖細胞體積不會持續(xù)增大，且不會漲破，C錯誤；根尖分生區(qū)細胞無中央大液泡，不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，D錯誤。
2．(2022·全國甲，2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現(xiàn)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(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)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(guān)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　細胞c的質(zhì)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(fā)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。
3．(2021·廣東，13)保衛(wèi)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，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B．質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)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(wèi)細胞
D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
答案　A
解析　通過題圖分析可知，①處細胞吸水量少于③處細胞，說明保衛(wèi)細胞細胞液濃度①處理后>③處理后，A錯誤；②處細胞失水，故質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)在滴加②后的觀察視野中，B正確；滴加③后細胞大量吸水，故滴加③后有較多水分子進入保衛(wèi)細胞，C正確。
4．(2022·湖南，10)原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)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(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol·L－1
B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
C．該菌的正常生長和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加
D．若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化
答案　A
解析　分析甲組結(jié)果可知，隨著培養(yǎng)時間的延長，與0時(原生質(zhì)體表面積大約為0.5 μm2)相比，原生質(zhì)體表面積逐漸增大，說明細胞吸水，甲組NaCl處理不能引起細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中濃度>0.3 mol·L－1 NaCl，但不一定是細胞內(nèi)NaCl濃度≥0.3 mol·L－1，A錯誤；分析乙、丙組結(jié)果可知，與0時(原生質(zhì)體表面積大約分別為0.6 μm2、0.75 μm2)相比，乙、丙組原生質(zhì)體表面積均有下降，說明乙、丙組NaCl處理皆使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，B正確；該菌的正常生長，細胞由小變大可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加，該菌吸水也會導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加，C正確；若將該菌先65 ℃水浴滅活，細胞死亡，原生質(zhì)層失去選擇透過性，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化，D正確。
1．判斷關(guān)于動物細胞和植物細胞吸水和失水的敘述
(1)洋蔥鱗片葉細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成(　×　)
(2)“海水稻”根細胞的細胞液濃度高于普通水稻根細胞的細胞液濃度(　√　)
(3)質(zhì)壁分離過程中，洋蔥鱗片葉表皮細胞的細胞液的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
(　×　)
2．判斷關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原探究實驗的敘述
(1)“觀察植物質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗中，至少需要對裝片進行三次觀察(　√　)
(2)實驗中吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染顯微鏡鏡頭(　×　)
(3)利用洋蔥根尖分生組織和添加胭脂紅的蔗糖溶液進行實驗，現(xiàn)象更加明顯(　×　)
(4)質(zhì)壁分離過程中，原生質(zhì)層先在角隅處脫離細胞壁(　√　)
(5)選用黑藻成熟葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察(　×　)
(6)質(zhì)壁分離復(fù)原過程結(jié)束時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相同(　×　)
3．填空默寫
(1)(必修1 P62)滲透作用：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。
(2)(必修1 P62)如果半透膜兩側(cè)存在濃度差，滲透的方向就是水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透。
(3)(必修1 P63)原生質(zhì)層：細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。
(4)(必修1 P65)當細胞不斷失水時，由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來。
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1．將生雞蛋的大頭保持殼膜完好去掉蛋殼，小頭開個小孔讓蛋清和蛋黃流出。將蛋殼內(nèi)灌入質(zhì)量分數(shù)為15%的蔗糖溶液，然后放在燒杯的清水中并用鉛筆標上吃水線。下列分析錯誤的是(　　)
A．卵殼膜相當于滲透裝置中的半透膜
B．半小時后吃水線低于燒杯的水面是由于清水滲入蛋殼所致
C．若將清水換為質(zhì)量分數(shù)為15%的NaCl溶液，則蛋殼先上浮后下沉
D．若將正常的線粒體放入清水中，則線粒體內(nèi)膜先漲破
答案　D
解析　若將正常線粒體放在清水中，由于內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大了膜面積，故外膜先破裂，內(nèi)膜后破裂，D錯誤。
2．某實驗小組在裝有清水的水槽中放置兩個用半透膜封口的漏斗，漏斗甲裝有一定量10%的蔗糖溶液，漏斗乙裝有等量15%的蔗糖溶液。兩漏斗形狀、大小一致且置于水槽相同深度處。初始時刻水分子進入漏斗的速率分別為v1和v2，滲透平衡時漏斗中的蔗糖溶液濃度分別為S1和S2。據(jù)此分析，下列判斷正確的是(　　)
A．v1>v2、S1>S2 B．v1 S2
C．v1>v2、S1＝S2 D．v1答案　D
解析　分析題意可知，漏斗乙與水槽中的水形成了更大的濃度差，因此，在實驗初始時刻，進入漏斗乙的水分子速率要大于漏斗甲，即v13．(2023·山東聊城高三模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組在探究植物細胞的吸水和失水時，選擇了以下三種實驗材料：①紫色洋蔥鱗片葉外表皮；②洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮；③黑藻成熟葉片。下列敘述正確的是(　　)
A．選用①進行實驗時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，其紫色區(qū)域逐漸縮小
B．選用②進行實驗時，用0.3 g/mL的蔗糖溶液處理玻片標本觀察不到質(zhì)壁分離現(xiàn)象
C．選用③進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察
D．選用①②③進行實驗時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，其吸水能力逐漸減弱
答案　A
解析　以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為觀察植物細胞質(zhì)壁分離材料時，正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，細胞因失水體積減小，故紫色區(qū)域縮小，顏色變深，A正確；選用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞進行實驗時，用0.3 g/mL 的蔗糖溶液處理玻片標本也能觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，只是該類細胞中不含色素，現(xiàn)象不明顯，B錯誤；黑藻成熟葉片的葉肉細胞中液泡呈無色，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，C錯誤；正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，細胞液的濃度增加，使得細胞的吸水能力逐漸增強，D錯誤。
4．(2023·江蘇沛縣高三期中)下列關(guān)于滲透作用和物質(zhì)跨膜運輸?shù)恼f法，正確的是(　　)
A．滲透作用中膜兩側(cè)溶液的濃度指的是物質(zhì)的量濃度
B．在滲透作用中當半透膜兩側(cè)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(fā)生滲透作用和質(zhì)壁分離
D．成熟的植物細胞在發(fā)生質(zhì)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(cè)溶液濃度相等時，細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)，此時在單位時間內(nèi)經(jīng)半透膜出入的水分子數(shù)相等，B錯誤；質(zhì)壁分離現(xiàn)象是植物特有的，動物細胞因為沒有細胞壁所以不存在質(zhì)壁分離現(xiàn)象，C錯誤；成熟植物細胞發(fā)生質(zhì)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。
5．將生理狀態(tài)相同的同種植物材料均分成兩組，分別置于A、B兩種溶液中。圖中曲線表示與實驗初始含水量相比，兩組細胞失水量的變化情況。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．該實驗可選取綠色植物未成熟的葉肉細胞來進行
B．若適當增大B溶液的濃度，則曲線中a點上移
C．6～10 min兩條曲線的差異僅是由于A、B溶液的濃度不同
D．10 min時顯微鏡下觀察兩組細胞，均可觀察到質(zhì)壁分離觀象
答案　B
解析　該圖可表示探究質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗，應(yīng)用植物的成熟活細胞，可選用綠色植物成熟的葉肉細胞，A錯誤；6～10 min兩條曲線的差異不僅是由于A、B溶液的濃度不同，而主要是因為它們的溶質(zhì)性質(zhì)不同，B溶液中可以自動發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，C錯誤；10 min時顯微鏡下觀察兩組細胞，只有在A溶液中可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，B溶液中已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，D錯誤。
6．(2023·湖南益陽高三模擬)如圖A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液濃度A．圖A中，一段時間后裝置2的液面會高于裝置1的液面
B．圖B中的④⑤⑥相當于圖A中的②
C．若圖B所示為某農(nóng)作物的根毛細胞，此時應(yīng)及時灌溉
D．圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同
答案　B
解析　圖B細胞中含有大液泡，因此可以構(gòu)成滲透系統(tǒng)，其中原生質(zhì)層相當于圖A中的②半透膜，原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質(zhì)構(gòu)成，即圖B中的⑥⑦⑧，B錯誤；若圖B所示為某農(nóng)作物根毛細胞，圖中細胞失水，發(fā)生了質(zhì)壁分離，應(yīng)及時灌溉，C正確；圖B中的⑦液泡膜具有選擇透過性，圖A中的②半透膜沒有選擇透過性，只要溶質(zhì)顆粒的直徑小于半透膜上的孔徑均可以通過，D正確。
7．(2023·遼寧鞍山高三模擬)如表是植物細胞在放入蔗糖溶液前，以及放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液后細胞的形態(tài)。下列敘述正確的是(　　)
實驗處理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
細胞的形態(tài)
A.浸泡在甲溶液中的細胞，細胞液濃度逐漸增大
B．浸泡在乙溶液中細胞的內(nèi)外濃度相等，沒有水分子進出細胞
C．浸泡在丙溶液中的細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離時，液泡內(nèi)充滿蔗糖溶液
D．三種蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為甲溶液<乙溶液<丙溶液
答案　D
解析　甲溶液中植物細胞略有膨脹，說明細胞吸水，則細胞液濃度逐漸減小，A錯誤；乙溶液中植物細胞基本不變，說明此時細胞液濃度基本等于乙溶液濃度，即細胞的內(nèi)外滲透壓相等，水分子進出細胞處于動態(tài)平衡狀態(tài)，B錯誤；浸泡在丙溶液中的細胞出現(xiàn)了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，此時原生質(zhì)層與細胞壁的間隙內(nèi)充滿蔗糖溶液，但是蔗糖不能進入液泡，C錯誤；細胞液濃度大于甲溶液濃度、基本等于乙溶液濃度、小于丙溶液濃度，所以三種蔗糖溶液的濃度大小關(guān)系為甲溶液<乙溶液<丙溶液，D正確。
8．(2023·江蘇揚州高三模擬)以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗，圖中X和Y分別表示原生質(zhì)體長度和細胞長度，在處理時間相同的前提下，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．X的邊界是液泡膜
B．X/Y值表示細胞失水的程度
C．若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，X/Y值可能先變大后變小
D．不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞液濃度與外界溶液濃度差越小
答案　B
解析　X的邊界是細胞膜，A錯誤；X/Y值的大小與失水有關(guān)，可表示細胞失水的程度，B正確；若該細胞處于一定濃度的尿素溶液中，細胞先失水，X變小，Y幾乎不變，發(fā)生質(zhì)壁分離，X/Y值先變小；然后發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，X變大，Y幾乎不變，X/Y值后變大，C錯誤；不同細胞用同一濃度的蔗糖溶液處理，變化越快，細胞失水越快，說明細胞液濃度與外界溶液濃度差越大，D錯誤。
二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
9．如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內(nèi)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(nèi)外起始液面一致，滲透平衡時液面差為Δh。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．滲透平衡時S1和S2濃度相等
B．圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的細胞膜、液泡膜及兩者之間的細胞質(zhì)、細胞核
C．若S1為蔗糖溶液，S2為蒸餾水，則Δh的大小與蔗糖溶液濃度無關(guān)
D．若S1為KNO3溶液，S2為蒸餾水，則滲透平衡時不會出現(xiàn)液面差
答案　D
解析　由圖示可知，滲透平衡時，兩種溶液的濃度是S1>S2，A錯誤；成熟植物細胞的原生質(zhì)層相當于半透膜，包括細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)，不包括細胞核，B錯誤；Δh的大小與蔗糖溶液濃度有關(guān)，蔗糖溶液濃度越大，Δh越大，C錯誤；半透膜可以讓K＋、NO自由通過，滲透平衡時漏斗內(nèi)外的液面高度相同，D正確。
10．(2023·江蘇常州高三模擬)下列各項中，可以通過質(zhì)壁分離實驗檢測的是(　　)
A．成熟植物細胞的死活
B．植物細胞液的濃度范圍
C．原生質(zhì)層的伸縮性
D．水分子進出細胞的方式
答案　ABC
解析　成熟植物細胞放到一定濃度的蔗糖溶液中，若不能發(fā)生質(zhì)壁分離則說明是死細胞，反之是活細胞，因此該實驗可檢測成熟植物細胞的死活，A正確；設(shè)置一系列濃度梯度的蔗糖溶液進行質(zhì)壁分離實驗，通過觀察細胞質(zhì)壁分離的狀態(tài)從而確定某種植物細胞液的濃度范圍，B正確；質(zhì)壁分離的內(nèi)因是原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性，因此可通過質(zhì)壁分離實驗來檢測原生質(zhì)層的伸縮性，C正確；水分子進出細胞是順水分子相對含量的濃度梯度進行的，包括自由擴散和協(xié)助擴散，但是質(zhì)壁分離實驗不能判斷水分子進出細胞的方式，D錯誤。
11．將適量形狀、大小均相同的新鮮土豆條均分為三組，分別置于等體積的甲、乙、丙溶液中一段時間(甲溶液與丙溶液的溶質(zhì)是同種物質(zhì))，b時后，將各組土豆條同時放回相應(yīng)溶液的低濃度溶液中一段時間。實驗期間持續(xù)觀察土豆條體積變化，并計算相對體積，結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．三種溶液的初始濃度大小關(guān)系為丙>乙>甲
B．甲、乙、丙溶液中的溶質(zhì)均能進入土豆細胞
C．甲溶液中土豆細胞液滲透壓一直小于外界溶液滲透壓
D．放回低濃度溶液中后，乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓
答案　ABC
解析　甲溶液與丙溶液的溶質(zhì)是同種物質(zhì)，丙溶液中細胞失水最快，且放到低濃度溶液中不能復(fù)原，說明丙溶液的濃度高于甲溶液，細胞過度失水導(dǎo)致不能吸水復(fù)原；甲、乙溶液中，土豆條開始時失水的速率相等，說明兩者的滲透壓基本相等，初始濃度相同，但是甲溶液中細胞自動吸水復(fù)原，說明甲溶液的溶質(zhì)可以被細胞吸收；乙溶液中，土豆條放入低濃度溶液中才開始吸水，說明其溶質(zhì)不能進入細胞，A、B錯誤；甲溶液中土豆細胞液滲透壓開始時小于外界溶液滲透壓，后來大于外界溶液滲透壓，C錯誤；由于放回低濃度溶液后，乙溶液中的土豆發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，因此乙溶液中土豆細胞的細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓，D正確。
12．(2023·河北秦皇島高三模擬)為探究細胞吸水能力與液泡相對體積的關(guān)系，科研人員利用紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞和不同濃度的蔗糖溶液進行了實驗，測得細胞吸水能力與液泡相對體積(正常狀態(tài)下液泡體積記為1.0)的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)點細胞吸收的水多于b點
B．與b點相比，a點細胞原生質(zhì)體的體積較小
C．c→d過程，細胞體積顯著增加
D．d點細胞液的滲透壓低于a、b點
答案　BD
解析　a點液泡相對體積小于b點且二者均小于1.0，說明處于a、b點的細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，原生質(zhì)體的體積減小，且a點細胞失水多于b點，與b點相比，a點細胞的原生質(zhì)體體積較小，A錯誤、B正確；c→d過程，液泡相對體積從1.0逐漸增大，說明在此過程中細胞吸水，但由于細胞壁的存在，植物細胞的體積不會顯著增加，C錯誤；細胞液的滲透壓越高，細胞吸水能力越強，故d點細胞液的滲透壓低于a、b點，D正確。
三、非選擇題
13．圖甲是某同學(xué)將洋蔥外表皮細胞放在質(zhì)量分數(shù)為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段時間后所出現(xiàn)的現(xiàn)象；圖乙是小腸上皮細胞轉(zhuǎn)運葡萄糖過程示意圖。請回答下列問題：
(1)圖甲細胞處于________狀態(tài)，該狀態(tài)是因為細胞發(fā)生________(填“失水”或“吸水”)所導(dǎo)致。將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后沒有觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，可能的原因有____________________________________________________(至少兩點)。
(2)葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞時，不直接消耗ATP，而是借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產(chǎn)生的電化學(xué)勢能。該載體只能轉(zhuǎn)運葡萄糖和Na＋，體現(xiàn)了載體的________性。 據(jù)圖乙中的信息分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是______濃度梯度進行的主動運輸。
(3)為了證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟牵堅O(shè)計實驗探究。
①實驗步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。
第二步：甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞______________________，其他條件與甲組相同。
第三步：一段時間后測定葡萄糖的吸收速率。
②預(yù)測實驗結(jié)果并分析：
若出現(xiàn)________________________________________________________________________，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
答案　(1)質(zhì)壁分離　失水　該細胞是死細胞，或者是根尖分生區(qū)細胞，或者質(zhì)壁分離后又自動復(fù)原
(2)專一　逆　(3)①抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)　②乙組細胞的吸收速率明顯小于甲組細胞的吸收速率，或者完全不吸收
解析　(1)圖甲細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，該狀態(tài)是因為細胞失水造成的，現(xiàn)階段可能正處于質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中，也可能正處于質(zhì)壁分離的過程中，或是已經(jīng)達到滲透平衡。具有中央液泡的成熟的植物細胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離，未成熟的植物細胞或死亡的植物細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離；KNO3溶液中的硝酸根離子和鉀離子可通過主動運輸?shù)姆绞奖患毎眨辜毎旱臐舛仍龃螅虼嗽诖笥诩毎簼舛鹊腒NO3溶液中的細胞，在發(fā)生質(zhì)壁分離后能夠自動復(fù)原。(2)由圖乙可知，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞，是從低濃度的一側(cè)通過細胞膜到達高濃度一側(cè)，即逆濃度梯度，借助相同載體上Na＋順濃度梯度運輸時產(chǎn)生的電化學(xué)勢能，說明葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸。(3)①證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿掌咸烟牵宰兞渴悄芰康挠袩o，而能量是由細胞呼吸提供的，因此可通過抑制實驗組細胞的細胞呼吸、對照組細胞給予正常的細胞呼吸條件加以控制自變量，因變量是葡萄糖的吸收速率。據(jù)此，依據(jù)給出的不完善的實驗步驟可推知：在第二步中，對乙組細胞的處理是抑制細胞呼吸(或加入呼吸抑制劑等)，其他條件都與甲組細胞相同。②預(yù)測實驗結(jié)果并分析：若乙組細胞對葡萄糖的吸收速率明顯小于甲組細胞對葡萄糖的吸收速率(或完全不吸收)，表明小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要消耗能量，進而說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。
14．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運輸有關(guān)的水通道蛋白。請回答下列問題：
(1)細胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈，需要在______________中加工和修飾后，再運輸?shù)郊毎ど稀?br/>(2)從細胞膜的結(jié)構(gòu)分析，由于____________________________，水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。現(xiàn)在研究確認，細胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液跨膜運輸，這種水分子跨膜運輸?shù)姆绞绞莀___________。
(3)哺乳動物成熟的紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破，有人推測這可能與水通道蛋白有關(guān)。請設(shè)計實驗，驗證這個推測是正確的(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果)。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體　(2)磷脂雙分子層內(nèi)部具有疏水性　協(xié)助擴散　(3)實驗思路：將哺乳動物成熟的紅細胞均等分成兩份，編號為甲組、乙組，將甲組紅細胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細胞不做處理，然后將兩組細胞同時置于蒸餾水中，測定兩組細胞吸水漲破所需的時間。預(yù)期實驗結(jié)果：乙組吸水漲破所需時間較甲組短，說明推測正確
解析　(1)根據(jù)蛋白質(zhì)的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工和修飾，才能成為成熟的蛋白質(zhì)分泌到細胞外或運輸?shù)郊毎ど稀?2)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，其內(nèi)部具有疏水性，所以水分子自由擴散通過細胞膜時會受到一定的阻礙。(3)根據(jù)題意可知，要驗證哺乳動物成熟的紅細胞在低滲溶液中能迅速吸水漲破與水通道蛋白有關(guān)，則根據(jù)實驗的單一變量原則和對照性原則，設(shè)計實驗思路及預(yù)期實驗結(jié)果見答案。第4課時　水進出細胞的原理
課標要求　闡明細胞膜具有選擇透過性。
考點一　滲透作用及其現(xiàn)象分析
1．概念：水分子(或其他溶劑分子)通過________的________，稱為滲透作用。
2．滲透裝置
(1)液面上升的原因：__________________________________________________________。
(2)液面不會一直上升的原因：因為液面上升到一定程度就會產(chǎn)生一個靜水壓(圖中Δh)，當該壓力和漏斗中的吸水能力相等時液面不再上升。
3．滲透作用發(fā)生的條件
(1)具有________。
(2)半透膜兩側(cè)的溶液存在________。
圖A、圖B分別表示滲透作用裝置，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖A中滲透達到平衡，半透膜兩側(cè)______(填“有”或“沒有”)水分子的進出。
(2)圖A中，若S1、S2中溶質(zhì)不能通過半透膜，則Δh不變時，S1、S2溶液濃度的大小關(guān)系為S1________S2(填“>”“<”或“＝”)。
(3)在圖B所示的U型玻璃管內(nèi)，左右管內(nèi)分別裝入質(zhì)量分數(shù)相等的葡萄糖、麥芽糖溶液。初始時兩管中液面相平，假設(shè)溶質(zhì)分子不能透過半透膜。
①一段時間后，兩管中液面的變化為左管液面________，右管液面________(填“升高”“降低”或“不變”)。
②液面高度穩(wěn)定后再同時向兩管內(nèi)加入等量的麥芽糖酶，兩管中液面的變化分別為左管液面________，右管液面________(填“升高”“降低”或“不變”)。
1．(2023·石家莊高三模擬)某同學(xué)設(shè)計的滲透裝置實驗如圖所示(開始時狀態(tài))，燒杯中盛放有蒸餾水。圖中豬膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一段時間后再加入蔗糖酶(微量)。下列有關(guān)該實驗描述正確的是(　　)
A．漏斗中液面開始時先上升，加酶后即下降
B．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后下降，最后保持內(nèi)外液面基本相平
C．漏斗中液面先上升，加酶后繼續(xù)上升，然后保持一定的液面差不變
D．加酶后在燒杯中可檢測出的有機物僅有葡萄糖
2.如圖為一個滲透裝置，假設(shè)溶液中的分子或離子不能通過半透膜，實驗開始時，液面a和b平齊。下列判斷正確的是(　　)
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(zhì)量分數(shù)相同，則液面a會下降，液面b會上升
C．當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的濃度相等
D．當半透膜兩側(cè)的滲透作用達到平衡時，甲、乙溶液的滲透壓一定相等
歸納提升　(1)水分子是雙向移動的，但最終結(jié)果是由低濃度溶液流向高濃度溶液的水分子數(shù)較多。
(2)達到滲透平衡時仍然有水分子透過半透膜，這時的水分子由燒杯擴散到漏斗與由漏斗擴散到燒杯的數(shù)目是相等的。
(3)若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在液面差，則半透膜兩側(cè)溶液就還存在濃度差。
(4)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓，如質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液和質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分數(shù)為10%蔗糖溶液的滲透壓比質(zhì)量分數(shù)為10%葡萄糖溶液的小，故通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移動的水分子數(shù)多。
考點二　動物細胞和植物細胞的吸水和失水
1．動物細胞的吸水和失水
2．成熟植物細胞的吸水和失水
(1)當外界溶液濃度>____________________時，細胞失水，發(fā)生________________現(xiàn)象。
(2)當外界溶液濃度<細胞液濃度時，細胞________，失水的細胞發(fā)生________________現(xiàn)象。
(3)當外界溶液濃度__________細胞液濃度時，水分子進出平衡，細胞保持原態(tài)。
提醒　當在顯微鏡下觀察到細胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)時，細胞可能正在失水，可能正在吸水，可能處于平衡狀態(tài)，也可能已死亡。
源于必修1 P63“思考·討論”：紅細胞的細胞膜相當于半透膜。習(xí)慣上說的半透膜是________________________薄膜，物質(zhì)能否通過取決于________________；選擇透過性膜是________________的生物膜，其對不同物質(zhì)的通過性不僅取決于________________，還與________________有關(guān)。因此細胞膜和半透膜類似，又有所不同。
1．對動植物細胞來說，單位時間內(nèi)，水分子進出細胞的數(shù)量相等時，細胞內(nèi)外液體的濃度一定相等嗎？并說明理由。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．如圖甲、乙、丙分別表示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(shù)的多少)。請回答下列問題：
(1)若將人的成熟紅細胞放入清水中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？并分析原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)若將洋蔥表皮細胞放在質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，會出現(xiàn)哪幅圖中的現(xiàn)象？達到平衡時，水分子進出細胞的狀況又與哪幅相同？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)若某葉肉細胞正處于圖甲所示狀態(tài)，一段時間內(nèi)細胞體積增大，最終會不會漲破？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．哺乳動物細胞在0.9% NaCl溶液中能保持其正常形態(tài)。將兔的紅細胞置于不同濃度NaCl溶液中，一段時間后制作臨時裝片，用顯微鏡觀察并比較其形態(tài)變化。下列敘述正確的是(　　)
A．在高于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用失水皺縮并發(fā)生質(zhì)壁分離
B．在0.9% NaCl溶液中，紅細胞形態(tài)未變是由于此時沒有水分子進出細胞
C．在低于0.9% NaCl溶液中，紅細胞因滲透作用吸水膨脹甚至破裂
D．滲透作用是指水分子從溶液濃度較高處向溶液濃度較低處進行的擴散
4．(不定項)將某種植物的成熟細胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中，發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(植物細胞中細胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．0～4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細胞膜進入細胞內(nèi)
B．0～1 h內(nèi)細胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C．2～3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細胞液的滲透壓
D．0～1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓小于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
考點三　觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原
1．實驗原理
內(nèi)因
外因：________和外界溶液存在濃度差，細胞能滲透吸水和失水。
2．實驗材料：______的洋蔥鱗片葉______細胞。
3．實驗步驟及現(xiàn)象
4．實驗結(jié)論
(1)當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞________，發(fā)生________________。
(2)發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞，當細胞液的濃度________外界溶液的濃度時，細胞________，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。
下圖表示正在進行質(zhì)壁分離的紫色洋蔥細胞，請分析并回答相關(guān)問題：
(1)實驗時一定要選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞嗎？為什么選此細胞？
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(2)b的大小和顏色如何發(fā)生變化？
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(3)該實驗無獨立的對照組，為什么還叫對照實驗？
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(4)c處的溶液是什么？
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5．下列有關(guān)“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(zhì)層比細胞壁的伸縮性大”是該實驗依據(jù)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(zhì)壁分離自動復(fù)原現(xiàn)象
6．(2023·江蘇蘇州高三模擬)用物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細胞，觀察細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，得到其原生質(zhì)體體積變化情況如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．2 min后，處于蔗糖溶液中的植物細胞其細胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了蔗糖溶液
B．前2 min，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(xiàn)是由于乙二醇進入了植物細胞
D．所有植物細胞均可發(fā)生質(zhì)壁分離
歸納提升　植物細胞質(zhì)壁分離實驗的應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細胞是死細胞還是活細胞
(2)測定細胞液濃度范圍
(3)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小
(4)比較未知濃度溶液的濃度大小
(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
1．(2022·浙江6月選考，11)“觀察洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．由實驗結(jié)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(xù)增大，最終漲破
D．若選用根尖分生區(qū)細胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯
2．(2022·全國甲，2)植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同。現(xiàn)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(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)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(guān)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
3．(2021·廣東，13)保衛(wèi)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，如圖為操作及觀察結(jié)果示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．比較保衛(wèi)細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后
B．質(zhì)壁分離現(xiàn)象最可能出現(xiàn)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(wèi)細胞
D．推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
4．(2022·湖南，10)原生質(zhì)體(細胞除細胞壁以外的部分)表面積大小的變化可作為質(zhì)壁分離實驗的檢測指標。用葡萄糖基本培養(yǎng)基和NaCl溶液交替處理某假單孢菌，其原生質(zhì)體表面積的測定結(jié)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(fā)生質(zhì)壁分離，表明細胞中NaCl濃度≥0.3 mol·L－1
B．乙、丙組NaCl處理皆使細胞質(zhì)壁分離，處理解除后細胞即可發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
C．該菌的正常生長和吸水都可導(dǎo)致原生質(zhì)體表面積增加
D．若將該菌先65 ℃水浴滅活后，再用NaCl溶液處理，原生質(zhì)體表面積無變化
1．判斷關(guān)于動物細胞和植物細胞吸水和失水的敘述
(1)洋蔥鱗片葉細胞的原生質(zhì)層由細胞膜和液泡膜組成(　　)
(2)“海水稻”根細胞的細胞液濃度高于普通水稻根細胞的細胞液濃度(　　)
(3)質(zhì)壁分離過程中，洋蔥鱗片葉表皮細胞的細胞液的滲透壓大于細胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓(　　)
2．判斷關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原探究實驗的敘述
(1)“觀察植物質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗中，至少需要對裝片進行三次觀察(　　)
(2)實驗中吸水紙的主要作用是吸除滴管滴加的多余液體，以免污染顯微鏡鏡頭(　　)
(3)利用洋蔥根尖分生組織和添加胭脂紅的蔗糖溶液進行實驗，現(xiàn)象更加明顯(　　)
(4)質(zhì)壁分離過程中，原生質(zhì)層先在角隅處脫離細胞壁(　　)
(5)選用黑藻成熟葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察(　　)
(6)質(zhì)壁分離復(fù)原過程結(jié)束時，細胞內(nèi)外溶液的濃度相同(　　)
3．填空默寫
(1)(必修1 P62)滲透作用：水分子(或其他溶劑分子)通過________的擴散。
(2)(必修1 P62)如果半透膜兩側(cè)存在________，滲透的方向就是水分子____________________
_______________________________________________________________________________。
(3)(必修1 P63)原生質(zhì)層：________________________________________________________。
(4)(必修1 P65)當細胞不斷失水時，由于________________________________，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來。

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