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第二章 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動
第三節(jié) 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式
第1課時 細(xì)胞質(zhì)膜具有選擇透過性
1.闡明細(xì)胞質(zhì)膜具有選擇透過性。
2.活動：觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。
植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離
和復(fù)原現(xiàn)象
1.滲透作用
（1）概念：在半透膜兩側(cè)的水分子會從①________________________向
②________________________擴(kuò)散。
（2）發(fā)生的條件
溶質(zhì)分子相對較少的區(qū)域
溶質(zhì)分子相對較多的區(qū)域
半透膜
滲透壓差
2.水進(jìn)出細(xì)胞的原理
（1）動物細(xì)胞的吸水和失水
如果將正常形態(tài)的紅細(xì)胞置于三種不
同滲透壓的溶液中，一段時間后會發(fā)
現(xiàn)它們的形態(tài)發(fā)生如下變化。
（2）植物細(xì)胞的吸水和失水
①成熟的植物細(xì)胞原生質(zhì)層示意圖
原生質(zhì)層
②條件
過程 條件
吸水 外界溶液的滲透壓⑥______細(xì)胞液的滲透壓
失水 外界溶液的滲透壓⑦_(dá)_____細(xì)胞液的滲透壓
平衡 外界溶液的滲透壓⑧______細(xì)胞液的滲透壓
小于
大于
等于
（1）達(dá)到滲透平衡時，半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行的是雙向運(yùn)動。( )
√
（2）外界溶液滲透壓大于細(xì)胞液滲透壓時，洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，
細(xì)胞液顏色變淺。( )
×
解析：洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后細(xì)胞液顏色變深。
（3）原生質(zhì)層由細(xì)胞質(zhì)膜、液泡膜和兩者之間的細(xì)胞質(zhì)組成。( )
√
［探究1］ 根據(jù)下列滲透現(xiàn)象示意圖，回
答問題：
（1）漏斗管內(nèi)的液面升高的原因：由于
單位體積的清水中水分子數(shù)______蔗糖溶
液中的水分子數(shù)，因此單位時間內(nèi)由
_______進(jìn)入__________的水分子數(shù)多于由
__________進(jìn)入______的水分子數(shù)。
多于
清水
蔗糖溶液
蔗糖溶液
清水
（2）漏斗管內(nèi)的液面不會一直升高的原因：管內(nèi)的水柱產(chǎn)生的壓力會加
快漏斗中的水分子向____擴(kuò)散的速度，最終膜兩側(cè)水分子擴(kuò)散的速度達(dá)到
______，液面不再上升。
外
平衡
（3）滲透裝置中，當(dāng)漏斗內(nèi)的溶液不再上升時，半透膜兩側(cè)的溶液濃度
________（填“相同”或“不相同”）。原因是 _________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________ 。
不相同
漏斗內(nèi)溶液濃度仍然高，
由于漏斗管內(nèi)液面升高形成的靜水壓會阻止水分子由低濃度一側(cè)向高濃度
一側(cè)擴(kuò)散，故半透膜兩側(cè)溶液濃度關(guān)系仍是漏斗內(nèi)溶液濃度高于燒杯中溶
液的濃度
［探究2］ 分析教材P58圖2-3-1，思考并回答以下問題：
（1）紅細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)膜相當(dāng)于滲透裝置中的________。當(dāng)外界溶液濃
度低時，紅細(xì)胞________（填“一定”或“不一定”）會吸水漲破，原因是
__________________________________________________。
半透膜
不一定
當(dāng)外界溶液濃度低時，細(xì)胞吸水膨脹，但不一定會漲破
（2）臨床上輸液要用生理鹽水的原因是______________________________
________________________________________________________________。
生理鹽水的滲透壓與血漿的滲透壓基本一致，血細(xì)胞不會因?yàn)檫^度吸水或失水而出現(xiàn)形態(tài)和功能上的異常
［探究3］ 將新鮮的黃瓜放入蔗糖與食醋配制成的糖醋汁中，可腌制成酸
甜可口的咸菜。請回答下列問題：
（1）開始時黃瓜萎縮變軟，糖醋汁液面上升的原因是_________________
_______________________________。
黃瓜細(xì)胞液的濃度
小于糖醋汁的濃度，黃瓜細(xì)胞失水
（2）兩天后，糖醋汁液面下降，黃瓜膨脹并有酸甜味道，說明腌制的黃
瓜細(xì)胞內(nèi)既有蔗糖分子又有醋酸分子，原因是________________________
_____________________________________________________。
黃瓜細(xì)胞過度失水死亡，
細(xì)胞質(zhì)膜失去了選擇透過性，糖醋汁可自由進(jìn)入黃瓜細(xì)胞中
1.發(fā)生滲透作用的兩個條件
（1）具有半透膜；（2）膜兩側(cè)溶液存在濃度差。
2.水分子的運(yùn)動規(guī)律
（1）水的運(yùn)輸方向：從含水量高的一側(cè)向含水量低的一側(cè)運(yùn)輸。
（2）半透膜兩側(cè)的水分子進(jìn)行雙向運(yùn)動，液面變化是由水分子雙向運(yùn)動
差異所導(dǎo)致的。
（3）當(dāng)液面高度不再變化時，水分子仍進(jìn)出半透膜，但進(jìn)出達(dá)到平衡。
3.動物細(xì)胞和成熟植物細(xì)胞都相當(dāng)于滲透系統(tǒng)
1.（2025·揚(yáng)州高一期中）下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，下列相關(guān)敘述
錯誤的是( )
A.長頸漏斗內(nèi)液面穩(wěn)定時水分子進(jìn)出半透膜的速率相等
B.初始階段水分子通過半透膜只能從清水向蔗糖溶液
擴(kuò)散
C.動物細(xì)胞可以通過圖示的滲透原理吸水和失水
D.植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于圖示的半透膜
√
解析：選B。水分子進(jìn)出半透膜的速率相等，長頸漏斗內(nèi)液面才能穩(wěn)定，
若不相等，液面會發(fā)生變化，A正確；任何階段，水分子都既可以從清水
進(jìn)入蔗糖溶液，也可以從蔗糖溶液進(jìn)入清水，B錯誤；動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)
膜相當(dāng)于半透膜，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外存在濃度差時，可發(fā)生滲透作用吸水或失水，
C正確；植物細(xì)胞的原生質(zhì)層可相當(dāng)于半透膜，D正確。
√
3.（教材P59圖2-3-3改編）某學(xué)生在顯微鏡下觀察到紫色洋蔥鱗片葉外表
皮細(xì)胞質(zhì)壁分離或復(fù)原的過程，下圖為該學(xué)生畫的細(xì)胞圖像。下列敘述正
確的是 ( )
A.圖中1、2、6組成了細(xì)胞的原生質(zhì)層
B.此狀態(tài)下，5處的濃度可能大于、小于或等于7處的濃度
C.圖中結(jié)構(gòu)1不具有伸縮性，結(jié)構(gòu)2和4具有伸縮性
D.水分子進(jìn)出4的方式不是滲透作用
√
解析：選B。原生質(zhì)層包括細(xì)胞質(zhì)膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，
由2、4、5組成，A錯誤；由題圖可知，此狀態(tài)下的紫色洋蔥鱗片葉外表皮
細(xì)胞可能處于質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，也可能處于平衡狀態(tài)，因
此細(xì)胞可能處于失水、吸水或動態(tài)平衡狀態(tài)，無法確切判斷5處與7處的濃
度大小，B正確；結(jié)構(gòu)1是細(xì)胞壁，具有一定的伸縮性，C錯誤；4是液泡
膜，是選擇透過性膜，水分子進(jìn)出4的方式是滲透作用，D錯誤。
探究質(zhì)壁分離與復(fù)原
的實(shí)驗(yàn)過程
1.材料選擇:紫色洋蔥鱗片葉①____________,
其為成熟的植物細(xì)胞,且液泡為②______,易于觀察。
外表皮細(xì)胞
紫色
原生質(zhì)層
清水
紫色大液泡
（1）當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原后，細(xì)胞液的濃度等于外界溶液濃度。( )
×
解析：當(dāng)質(zhì)壁分離復(fù)原后，由于植物細(xì)胞壁的存在，細(xì)胞不再吸水時，細(xì)
胞液的濃度可能大于或等于外界溶液濃度。
（2）質(zhì)壁分離過程中，洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的紫色區(qū)域逐漸變小。
( )
√
（3）大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞可用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原。( )
×
解析：大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞無中央大液泡，不能用于觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原。
（1）實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是觀察_____
_____________________的狀態(tài)，以便與處理后的狀態(tài)形成對照。
（2）乙過程中，⑤的顏色__________，其吸水能力__________。
（3）發(fā)生質(zhì)壁分離的洋蔥表皮細(xì)胞的原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間是__________。
正常
洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞
逐漸變淺
逐漸減弱
蔗糖溶液
放到清水中（乙）的實(shí)驗(yàn)過程的圖解，請分析回答下列問題：
蔗糖溶液濃度過高，
細(xì)胞因過度失水而死亡，不能再發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原
（2）清水組蘿卜條的長度不再增加時，細(xì)胞液的濃度與外界溶液_______
（填“相等”或“不相等”）。1組和2組可以發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原，而3組
不可以，其原因是 _______________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
__________________ 。
不相等
探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)中的對照設(shè)置
探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)存在兩組對照，均為自身對照。自身對照
指對照組和實(shí)驗(yàn)組在同一研究對象上進(jìn)行，是實(shí)驗(yàn)前后之間的對照。
1.（2024·江蘇選擇考）有同學(xué)以紫色洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行“觀察植物細(xì)
胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述合理的是( )
√
解析：選D。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不合理；用低倍鏡觀察剛制成
的臨時裝片時，細(xì)胞核通常位于細(xì)胞的一側(cè)，B不合理；用吸水紙引流蔗
糖溶液替換清水，可以觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但要觀察復(fù)原現(xiàn)象需要重新
用清水替換蔗糖溶液，C不合理；液泡體積變大時說明細(xì)胞吸水，液泡體
積變小時說明細(xì)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(xì)胞是處于吸水還是失水狀態(tài)，D合理。
2.（多選）（2025·南京南師大附中高一期中）
將某種植物的成熟細(xì)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（即植物細(xì)胞中細(xì)胞
壁以內(nèi)的部分）的體積變化趨勢如下圖所示，
下列敘述錯誤的是( )
√
√
√
細(xì)胞質(zhì)膜對不同物質(zhì)
的通透性不同
1.容易通過細(xì)胞質(zhì)膜的物質(zhì)
（2）相對分子①________的不帶電的極性分子（如尿素、乙醇）。
（3）②________分子等。
質(zhì)量小
脂溶性
2.難以通過細(xì)胞質(zhì)膜的物質(zhì)
脂溶性
質(zhì)量大
極性分子
（1）各種不帶電的極性分子都難以自由通過細(xì)胞質(zhì)膜。( )
×
解析：相對分子質(zhì)量小的不帶電的極性分子容易通過細(xì)胞質(zhì)膜。
（2）細(xì)胞內(nèi)的其他細(xì)胞器膜和細(xì)胞質(zhì)膜一樣，都是選擇透過性膜。( )
√
（3）脂溶性越強(qiáng)的物質(zhì)越難透過細(xì)胞質(zhì)膜。( )
×
解析：脂溶性越強(qiáng)的物質(zhì)越容易透過細(xì)胞質(zhì)膜。
［探究］ 分析教材P61知識鏈接“細(xì)胞質(zhì)膜對不同物質(zhì)有不同的通透性”，
回答下列問題：
（1）脂溶性越強(qiáng)的物質(zhì)越容易通過細(xì)胞質(zhì)膜，這與細(xì)胞質(zhì)膜的_________
_____結(jié)構(gòu)有關(guān)系。
（2）其他生物膜對不同物質(zhì)的通透性和細(xì)胞質(zhì)膜______（填“相似”或“不
相似”），原因是______________________________________。
磷脂雙分
子層
相似
所有的生物膜都主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成
辨析半透膜、選擇透過性膜以及生物膜
項(xiàng)目 概念范疇 特點(diǎn)
半透膜 物理學(xué)上
的概念 物質(zhì)能否通過半透膜取決于半透膜孔隙直徑與物質(zhì)
直徑的關(guān)系
選擇透過
性膜 生物學(xué)上
的概念 具有生物活性，即使是小分子，只要不是細(xì)胞選擇
吸收的，也不能通過；選擇透過性膜可以看成是一
類功能完善的半透膜
生物膜 生物學(xué)上
的概念 屬于選擇透過性膜，不同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的存在與否決定
了其對不同物質(zhì)是否吸收。細(xì)胞死亡后，其選擇透
過性功能喪失
1.在處理污水時，人們設(shè)計出一種膜結(jié)構(gòu)，有選擇地將有毒重金屬離子阻
擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬離子對水的污染，這是試圖模擬生物膜
的( )
A.全透性 B.流動性 C.主動轉(zhuǎn)運(yùn)功能 D.選擇透過性
√
2.（多選）科學(xué)家研究了細(xì)胞質(zhì)膜對水、尿素、甲脲和甘油等多種物質(zhì)的
通透性，得到如下圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.甘油的脂溶性小于甲醇，細(xì)胞質(zhì)膜對乙醇的
通透性高于甲脲
B.水分子的油/水分配系數(shù)較低，細(xì)胞質(zhì)膜對其
通透性也較低
C.一般來說，油/水分配系數(shù)越大的物質(zhì)，越容
易通過細(xì)胞質(zhì)膜
D.據(jù)圖可知，一般情況下脂溶性越強(qiáng)的物質(zhì)越
容易通過細(xì)胞質(zhì)膜
√
√
√
【知識框架】
隨堂 效果檢測
1.下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是( )
√
A. B. C. D.
√
√
A.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁相當(dāng)于滲透裝置的半透膜
B.圖中的細(xì)胞液濃度可能高于外界溶液
C.圖示現(xiàn)象的形成說明原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁
D.圖示現(xiàn)象形成的過程中，細(xì)胞的吸水能力一定是逐漸
增強(qiáng)的
√
√
√
√

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