2024年高考生物一轮复习（全国版） 第2单元 第5课时　水进出细胞的原理(带解析答案).docx

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第5课时水进出细胞的原理

目标要求实验：(1)通过模拟实验探究膜的透性。(2)观察植物细胞的质壁分离和复原。

考点一动植物细胞的吸水和失水

1．渗透作用

(1)概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。

(2)渗透作用产生的条件

(3)渗透作用现象分析

A、B分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：

①A图中渗透达到平衡，半透膜两侧有(填“有”或“没有”)水分子的进出。

②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1S2(填“”“”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。

③在B图所示的U形玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。

a．一段时间后，两管中液面的变化为：左管液面升高，右管液面降低。(填“升高”“降低”或“不变”)

b．液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为：左管液面下降，右管液面上升，最后稳定在一定高度。

总结提升不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化

(1)溶质不能通过半透膜的情况

①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，表现为S1溶液液面上升。

②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反，表现为S1溶液液面下降。

③在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度。

(2)溶质能通过半透膜的情况

①若S1溶液浓度大于S2溶液浓度，则最初单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的，随着溶质的扩散，最终S1和S2溶液浓度相等，表现为S1溶液液面先上升后下降，最终S1和S2溶液液面持平。

②若S1溶液浓度小于S2溶液浓度，则情况相反。

2．细胞的吸水和失水

(1)动物细胞的吸水和失水

②现象

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)

①原理

②现象

提醒当在显微镜下观察到细胞处于质壁分离状态时，细胞可能正在失水，可能正在吸水，可能处于平衡状态，也可能已死亡。

源于必修1P61“思考与讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；选择透过性膜是具有活性的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还与细胞的需求有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。

3．物质跨膜运输的其他实例

(1)植物对无机盐离子的吸收

①不同植物对同种无机盐离子的吸收有差异。

②同种植物对不同无机盐离子的吸收也有差异。

(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是逆(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。

(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异性。

(1)源于必修1P63“资料分析”：科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2＋、Mg2＋和SiOeq\o\al(4－,4)的培养液中培养，结果及分析如下：

水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋浓度升高的原因是水稻吸收水分子的量多于吸收Mg2＋、Ca2＋的量。

(2)源于必修1P64“与社会的联系”：浓度低的饮料可以用来补充体内水分，而浓度高的饮料不能很好地起到补充体内水分的作用，是因为过高浓度的饮料反而会导致细胞失水。

(3)源于必修1P64“练习·拓展题”：轮作的意义是防止长期在同一块田里种植同种作物导致土壤肥力下降。

考向一渗透作用的原理及应用分析

1．(2025·贵阳高三期中)在“通过模拟实验探究膜的透过性”探究活动中，设计如图所示实验装置。下列说法错误的是()

注：甲、乙两组分别静置12h。

A．可取甲组透析袋外溶液，用斐林试剂热水浴检测葡萄糖能否通过透析膜

B．若葡萄糖分子可通过透析膜，则甲组的透析袋体积会不断缩小

C．若乙组透析袋内溶液颜色变蓝，则说明碘－碘化钾能通过透析膜

D．若乙组透析袋外溶液颜色不变蓝，说明淀粉不能通过透析膜

答案B

解析据图分析，甲组透析袋内是葡萄糖溶液，取甲组透析袋外溶液，用斐林试剂热水浴检测葡萄糖能否通过透析膜，若出现砖红色沉淀，说明葡萄糖能透过透析袋，A正确；甲组透析袋内的葡萄糖可以透过透析袋进入烧杯中，而烧杯内的水分子也可以进入透析袋，甲组内透析袋内的葡萄糖溶液浓度降低，但是透析袋体积会增大，B错误；乙组透析袋内是淀粉溶液，透析袋外是碘－碘化钾溶液，假如乙组透析袋内溶液颜色变蓝，则说明碘－碘化钾能通过透析膜，C正确；乙组透析袋内是淀粉溶液，透析袋外是碘－碘化钾溶液，透析袋外溶液颜色不变蓝，说明淀粉不能通过透析膜，D正确。

2．如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断不正确的是()

A．如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，