2027屆高三生物一輪復習課件++必修1第4章+水分子進出細胞的原理

課標要求1.闡明質膜具有選擇透過性。2.活動：通過模擬實驗探究膜的透性。3.活動：觀察植物細胞的質壁分離與復原?？记榉治?.滲透作用2025·重慶卷，10；2024·山東卷，4；2023·全國甲，4；2023·重慶卷，7；2022·湖南卷，10；2022·全國甲，2；2021·廣東卷，132.質壁分離與復原實驗2025·新課標卷，30；2025·北京卷，15；2025·浙江1月選考，9；2023·江蘇卷，9；2022·浙江6月選考，11；2021·江蘇卷，12；2021·重慶卷，20；2021·湖南卷，3課標要求·考情分析觀察植物細胞的質壁分離與復原滲透作用（模擬實驗探究膜的透性）01水進出動物細胞的原理水進出植物細胞的原理020304第4章

水進出細胞的原理1.概念：

(或其他溶劑分子)通過

的擴散，稱為滲透作用。一、滲透作用半透膜：是一類可以讓某些物質通過而另一些物質不能通過的多孔性薄膜的總稱。物質能否通過取決于分子的大小。如玻璃紙、腸系膜、蛋殼膜、魚鰾、豬膀胱膜等水分子半透膜半透膜

濃度差(物質的量濃度，而非質量濃度)2.發生條件：思考與討論：(1)水分子的運動方向是？(2)水本身有重力，為什么會“水往高處流”？水分子可自由透過半透膜，故水分子的移動是雙向的清水一側半透膜蔗糖一側總體方向：水分子多水分子少【知識鏈接】滲透壓①概念：溶液中

對水的吸引力。②大小：取決于

，即溶質微粒的物質的量濃度，與其呈

關系。③比較：質量分數為10%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液的滲透壓大小相等嗎？1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液呢？溶質微粒

單位體積溶液中溶質微粒的數目正相關

一、滲透作用3.滲透方向：水分子從水的

的一側向

的一側滲透，即順相對含量梯度運輸。相對含量高相對含量低4.滲透裝置分析：(1)液面上升的原因：單位時間內由燒杯進入漏斗中的水分子數

單位時間由漏斗中通過半透膜進入燒杯中的水分子數。大于（漏斗內溶質的滲透壓高于燒杯中，吸引水分子進入漏斗）一、滲透作用(2)滲透平衡：①如圖：液面高度不發生變化，水分子在半透膜處雙向運動速率相等，即達到滲透平衡。②滲透平衡的原因：S1與S2的濃度差逐漸減小，滲透壓差值減小水分子從S1進入S2的動力逐漸減小S1與S2液面的高度差逐漸增大，靜水壓增大水分子從S1進入S2的阻力逐漸增大動力=阻力，水分子進出速率相等滲透開始時，S2的濃度＞S1的濃度滲透平衡時，S2的濃度＞S1的濃度只是S1與S2的濃度差縮小了?！救苜|不能透過半透膜的情況】例：下圖甲是滲透作用裝置示意圖，實驗開始時內外液面持平。下列相關敘述錯誤的是(

)A.水分子能自由透過半透膜，而蔗糖不能透過半透膜B.水分子由蔗糖溶液滲出半透膜外的速率，可用圖乙表示C.蔗糖溶液濃度不斷下降直至穩定，可用圖乙來表示D.玻璃管內液面高度不斷增大直至穩定，可用圖丙來表示BA.滲透平衡時，燒杯中的水分子仍然能夠進入漏斗B.滲透平衡時，溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度C.若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時△h將增大D.若向燒杯中加入適量同現S2濃度相等的蔗糖溶液，再次平衡時△h將減小【溶質不能透過半透膜的情況】例：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，水分子可以透過半透膜，而蔗糖分子則不能。當滲透達到平衡時，液面差為△h。下列有關敘述錯誤的是（

）C【溶質不能透過半透膜的情況】例：如圖表示一個中間隔以半透膜(只允許水分子通過)的水槽，兩側分別加入等質量分數的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側加入等質量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前后A、B兩側液面的變化是(

)A.加酶前A側上升，加酶后B側上升并高于A側高度B.加酶前A側上升，加酶后B側上升并等于A側高度C.加酶前后A、B兩側液面不變D.加酶前A、B兩側液面不變，加酶后B側上升并高于A側高度AA．甲高于乙B．乙高于甲C．先甲高于乙，后乙高于甲D．先甲低于乙，后乙低于甲【溶質能透過半透膜的情況】例：與質量百分比濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜（允許溶劑和葡萄糖通過，不允許蔗糖通過）隔開（如圖所示），一段時間后液面的情況是（）C【溶質能透過半透膜的情況】例：某同學設計實驗如圖所示，實驗開始時，U型管兩側液面相等，圖中半透膜允許單糖通過，據圖分析，以下說法錯誤的是（）A.若U型管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液，當液面停止上升時，半透膜兩側溶液濃度一定是相等的B.若U型管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液，則實驗現象為：高濃度的一側液面上升C.若U型管中加入兩種濃度不等的葡萄糖溶液，則實驗現象為：高濃度一側液面先升高，隨后另一側液面升高，最終兩側液面會持平D.若U型管中加入兩種濃度不等的蔗糖溶液，當液面停止上升時，半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態A一、滲透作用5.滲透平衡時液面高度變化的判斷方法（以下數據均為質量濃度）①若a、b是同種物質且均不能通過半透膜，如a為5%蔗糖,b為10%蔗糖，則

。②若a、b是同種物質且均能通過半透膜，如a為5%葡萄糖,b為10%葡萄糖，則

。③若a為10%葡萄糖,可以通過半透膜，b為10%蔗糖,不能通過半透膜，則

。b側液面高b先升高后降低，最終無高度差a先升高后降低，b先降低后升高，最終b側液面高【特別提醒】1.滲透作用≠擴散：擴散指分子從高濃度一側向低濃度一側的分子運動；滲透作用僅指溶劑分子的擴散，必須通過半透膜，擴散適用于各種物質的擴散，不一定需要通過半透膜，所以說滲透作用是擴散的一種特殊形式。(2)水分子是雙向移動的，但從宏觀上看總趨勢是由低濃度溶液流向高濃度溶液。(3)半透膜兩側的濃度差，用物質的量濃度來比較大小更合適，嚴格意義上講，用半透膜兩側溶液的滲透壓差值來描述更精準。(4)滲透平衡≠兩側溶液濃度相等：只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度相等。（滲透平衡時，哪邊液面高，哪邊濃度大）圖1圖2真題溯源·考向感知(2025重慶卷)某興趣小組利用圖1裝置,分別使用等體積2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室溫下觀察滲透現象。圖2是兩種溶液在垂直管中,一段時間內溶液高度變化。下列說法正確的是(

)A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度變化B.t1—t3由X液面快速上升推測水分子不會從漏斗進入燒杯C.t2—t5取Y對應燒杯中液體能檢測到還原糖D.t5后兩種溶液在垂直管中液面高度將不變C(2023重慶，T7)某興趣小組利用圖示裝置和表中試劑探究了透析袋的透性。當a為①、b為⑤，袋內溶液逐漸變為藍色；當a為②、b為③，水?。?5℃）后透析袋內、外均不出現磚紅色。下列敘述正確的是（

）A.若a為①+②、b為③，水浴后透析袋外最終會出現磚紅色B.若a為①+②、b為⑤，透析袋外的溶液最終會出現藍色C.若a為①+④、b為⑤，透析袋內的溶液最終會出現棕紅色D.若a為①+④、b為③，水浴后透析袋內最終會出現磚紅色C反滲透技術通過施加適當強度的外界壓力，使溶劑逆著自然滲透的方向從半透膜一側向另一側作反向滲透。反滲透技術常用于海水淡化、家庭凈水等，下列敘述正確的是（

）A.自然滲透作用下，水分子從淡水側向海水側單向運動B.海水淡化過程中，應對淡水側施加壓力C.半透膜的篩選機理與細胞膜、原生質層等一致D.及時移走淡水有利于反滲透作用的持續進行D二、水進出動物細胞的原理提出問題水分子通過細胞膜進出動物細胞也是滲透作用嗎？滲透作用的發生條件：具有半透膜→細胞膜

;半透膜兩側存在濃度差→細胞質濃度和外界溶液濃度。作出假設水分子可以跨過細胞膜通過滲透作用原理，從低濃度進入高濃度溶液。實驗設計實驗材料：哺乳動物成熟的紅細胞、清水、生理鹽水、高濃度的NaCl溶液、顯微鏡等實驗結果清水中高濃度NaCl生理鹽水實驗結論動物細胞也是滲透系統將哺乳動物的紅細胞放入不同濃度的NaCl溶液中，一段時間后，用顯微鏡觀察細胞形態變化---滲透作用二、水進出動物細胞的原理提出問題水分子通過細胞膜進出動物細胞也是滲透作用嗎？滲透作用的發生條件：具有半透膜→細胞膜

;半透膜兩側存在濃度差→細胞質濃度和外界溶液濃度。作出假設水分子可以跨過細胞膜通過滲透作用原理，從低濃度進入高濃度溶液。實驗設計實驗材料：哺乳動物成熟的紅細胞、清水、生理鹽水、高濃度的NaCl溶液、顯微鏡等實驗結果清水中高濃度NaCl生理鹽水實驗結論動物細胞也是滲透系統將哺乳動物的紅細胞放入不同濃度的NaCl溶液中，一段時間后，用顯微鏡觀察細胞形態變化---滲透作用清水中二、水進出動物細胞的原理---滲透作用細胞膜細胞質高濃度NaCl生理鹽水<吸水膨脹

>

失水皺縮=死細胞，運輸水和無機鹽有大液泡(由小液泡融合而成)，不能分裂有1個或多個小液泡，不能分裂無液泡，正在分裂有大液泡，不能分裂，部分是死細胞三、水進出植物細胞的原理三、水進出植物細胞的原理細胞膜兩膜之間的細胞質液泡膜原生質層成熟的植物細胞模式圖細胞液水分進出植物細胞主要是指水經過原生質層進出液泡。---主要通過利用細胞中的親水物質(如蛋白質、多糖等)來吸水，即吸脹作用吸水。(一)不成熟植物細胞(如分生區)、干種子等：(二)成熟植物細胞(即有大液泡)：【知識鏈接】原生質體細胞壁（全透性，保護和支持作用，伸縮性比較?。?二)成熟植物細胞(即有大液泡)細胞膜液泡膜細胞液清水中0.3g/mL蔗糖溶液中清水中質壁分離復原---滲透作用細胞壁與原生質層分離

外因內因探究(成熟的)植物細胞的吸水和失水提出問題水分進出植物細胞是通過滲透作用嗎？原生質層是不是相當于一層半透膜？作出假設1.實驗原理：探究(成熟的)植物細胞的吸水和失水設計實驗①制作臨時裝片,觀察植物細胞正常形態；②將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小變化；③再將植物細胞浸潤在清水中，觀察其大小變化。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞探究(成熟的)植物細胞的吸水和失水進行實驗2.實驗步驟：緊貼細胞壁0.3g/mL的蔗糖溶液逐漸變小變深清水逐漸變大變淺注意：①低倍鏡觀察即可（3次）；②自身對照，測初始狀態；如何更換溶液？探究(成熟的)植物細胞的吸水和失水實驗結果蔗糖溶液中---質壁分離清水中---質壁分離復原實驗結論成熟的植物細胞是通過滲透作用吸水和失水的，植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。C

（江蘇卷）下圖為某學生在一定濃度的蔗糖溶液對細胞影響的實驗中所觀察到的細胞圖，請判斷下列敘述中正確的是（）

A．圖中①②⑥組成了細胞的原生質層

B．圖中細胞處于質壁分離狀態，此時⑥處的溶液一定大于⑦處的濃度

C．圖中①是細胞壁，⑥中充滿了蔗糖溶液

D．圖中⑦是細胞液，在細胞發生質壁分離過程中，其顏色逐漸變淺正在進行質壁分離一定濃度的蔗糖溶液中再置于清水中在質壁分離復原的過程中原生質層兩側溶液的濃度大小關系？原生質層兩側濃度大小關系？外界溶液濃度

>

細胞液的濃度，細胞滲透失水外界溶液濃度

<細胞液的濃度，細胞滲透吸水細胞的吸水能力逐漸

。細胞的吸水能力逐漸

。增強減弱4.質壁分離及復原實驗的取材：成熟的植物細胞（有大液泡、細胞壁、活細胞）酵母菌細胞如：紫色洋蔥內、外表皮細胞；葉肉細胞；根尖成熟區細胞紫色洋蔥外表皮細胞黑藻葉肉細胞根尖成熟區細胞酵母菌細胞思考：無色細胞，觀察效果差，如何改進？5.質壁分離及復原實驗的試劑：常用0.3g/ml的蔗糖溶液，剛好質壁分離，細胞不會死亡；若大于0.5g/ml的蔗糖溶液，能質壁分離但不能復原，因為細胞過度失水而死亡；若用鹽酸、醋酸等，會殺死細胞。若用尿素、乙二醇、甘油、KNO3、NaCl、葡萄糖溶液：先質壁分離后自動復原現象，因細胞吸收溶質微粒而使細胞液濃度增大。思考：圖中哪一點溶質開始進入細胞？【課后習題再提示】P67T2、32.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.原生質層比細胞壁的伸縮性大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3.假如將甲乙兩個植物細胞分別放入蔗糖溶液和甘油溶液中，兩種溶液的濃度均比細胞液的濃度高，在顯微鏡下連續觀察，可以預測甲乙兩細胞的變化是（）A.甲乙兩細胞發生質壁分離后，不發生質壁分離復原B.甲乙兩細胞都發生質壁分離，但乙細胞很快發生質壁分離復原C.只有乙細胞發生質壁分離，但不會發生質壁分離復原D.甲乙兩細胞發生質壁分離，隨后都很快發生質壁分離復原DB滲出增大緩慢增大至趨于穩定蔗糖清水乙二醇增大大液泡【課后習題再提示】P74非選擇題3【課后習題再提示】P67拓展應用1配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液，將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞分別置于配制好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當時間后用顯微鏡觀察細胞質壁分離情況。記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液的濃度，據此推算出細胞液溶質濃度應介于兩個濃度之間。某興趣小組探究了一種耐鹽堿植物的細胞液濃度，實驗結果如圖，請你根據實驗結果嘗試寫出他們的實驗思路。6.質壁分離及復原實驗的應用：(1)驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小(2)證明原生質層具有選擇透過性(3)判斷細胞死活(4)測定細胞液的濃度范圍：判斷細胞死活的方法：染色排除法細胞質的流動質壁分離和復原細胞液濃度介于_______________和______________的兩蔗糖溶液濃度之間

未發生質壁分離

剛發生質壁分離_短也可比較質壁分離的程度6.質壁分離及復原實驗的應用：(5)比較不同植物細胞的細胞液濃度大小：

將不同植物的三個未發生質壁分離的細胞置于同一蔗糖溶液中，形態不再變化后的細胞圖像如下圖。則有關各細胞實驗前細胞液濃度的判斷，正確的是(

)A.甲>乙>丙B.乙>甲>丙C.乙>丙>甲D.丙>甲>乙B也可比較質壁分離的程度，或細胞膨脹程度6.質壁分離及復原實驗的應用：(6)比較未知濃度溶液的濃度大?。?021廣東卷，節選）D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③（）√只發生質壁分離的發生質壁分離后自動復原的下圖表示以洋蔥表皮為材料及清水、0.3g/mL蔗糖溶液、0.5g/mL蔗糖溶液、0.3g/mL尿素溶液進行相關實驗（時間1表示開始用四種溶液分別處理洋蔥表皮；時間2表示開始用清水處理洋蔥表皮），測得該細胞原生質體體積變化，圖中代表尿素溶液處理結果的是（

）

A.a

B.bC.cD.d6.質壁分離及復原實驗的應用：(7)鑒別不同種類的溶液（如KNO3溶液和蔗糖溶液）B7.細胞吸水和失水原理在生產生活中的應用①對農作物的合理灌溉：

既滿足了作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液的濃度，有利于根尖滲透吸水。②鹽堿地中的植物不易存活或一次施肥過多造成“燒苗”現象：

是由于土壤溶液濃度過高，導致根細胞不易滲透吸水，甚至滲透失水造成的。③防腐殺菌(糖漬、鹽漬食品不易變質）：

原因是高濃度的溶液使微生物(如細菌)不能生存和繁殖，從而長時間保存食物。④醫用生理鹽水濃度為0.9%：

其滲透壓與人體細胞外液的滲透壓相當，可以維持人體細胞正常的形態和功能。（2024江蘇卷，7）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D命題角度1實驗操作規范與現象解析能力

（2025北京卷，15）“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中處于穩定狀態的細胞如圖。以下敘述錯誤的是（）A.圖1，水分子通過滲透作用進出細胞B.圖1，細胞壁限制過多的水進入細胞C.圖2，細胞失去的水分子是自由水D.與圖1相比，圖2中細胞液濃度小D圖1

清水圖2

蔗糖溶液

命題角度1實驗操作規范與現象解析能力（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()C命題角度1實驗操作規范與現象解析能力

（2025課標卷，30）將某植物葉肉細胞放入一定濃度的KCl溶液中，起初細胞失水發生質壁分離，一定時間（t）后細胞開始吸水，并逐漸復原?；卮鹣铝袉栴}：（1）植物細胞與外界溶液進行水分交換時，水分子跨膜運輸的兩種方式是________________________。（2）細胞失水發生質壁分離，原生質層與細胞壁分離的原因是______________________________________________。（3）一定時間（t）后細胞開始吸水的原因是___________。自由擴散和協助擴散細胞失水體積縮小，原生質層比細胞壁的伸縮性大K+和Cl-進入細胞，使細胞內滲透壓高于外界溶液命題角度1實驗操作規范與現象解析能力（2022全國甲卷，2）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F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cC.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C命題角度2

細胞失水和吸水的原理的應用（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，如圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是（）AA.比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后