2026届高三生物一轮复习课件第二单元 第09课时 水进出细胞的原理(共40张PPT)

(共40张PPT)
水孔蛋白
离子通道
苏州市2026届高三生物一轮复习
第二单元 第9课时
水进出细胞的原理
考点一
一、渗透作用
溶质分子从高浓度处向低浓度处运动的现象
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散
扩散
渗透
必备知识
整合
扩散
蔗糖溶液S2
玻璃纸
清水S1
蔗糖溶液S2
玻璃纸（半透膜）
清水S1
半透膜
蔗糖分子
水分子
必备知识
整合
Q1:漏斗管内的液面为什么会升高？
单位时间
从清水流入
蔗糖溶液中
的水分子数
单位时间
从蔗糖溶液
流入清水中
的水分子数
Q2:若漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？
不会无限升高。当单位时间内，进出的水分子数动态平衡时，液面不再升高。
（一）渗透作用
必备知识
整合
Q3:漏斗内液面不上升时，半透膜两侧溶液浓度相同吗？
（一）渗透作用
不一样, 漏斗内溶液浓度仍然高
渗透开始时，S2的浓度_____S1的浓度
渗透平衡时，S2的浓度_____S1的浓度
只是S2与S1的浓度差缩小了
浓度指：溶液中溶质的物质的量浓度
渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数目的多少。
大于
蔗糖溶液S2
玻璃纸（半透膜）
清水S1
大于
②半透膜的两侧的溶液具有浓度差
1.渗透作用发生的条件：
①半透膜
2.渗透作用的方向
必备知识
整合
（一）渗透作用
▲注意：渗透方向是水分子(溶剂)的净移动方向
水分子含水量高
溶液浓度低
渗透压低
含水量低
溶液浓度高
渗透压高
模型辨析
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
1.半透膜只允许水分子通过
关键能力
提升
液面不变
右侧液面升高
模型辨析
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
1.半透膜只允许水分子通过
关键能力
提升
左侧液面高于右侧
模型辨析
渗透装置的变式分析：渗透平衡时液面高度分析
2.溶质能通过半透膜的渗透装置
关键能力
提升
S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜
S1溶液
S2溶液
半透膜
S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜， S1溶液浓度大于S2溶液浓度
S1溶液
S2溶液
半透膜
① S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度__________，S1中的溶质透过半透膜进入S2 ，___________________________。
② S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度_____________________。
①由于半透膜两侧存在浓度差，由S2 →S1的水分子数_____S1 →S2的。导致____________。
②随后S1中的溶质透过半透膜进入S2 ，浓度差逐渐_____，S1和S2的溶液浓度_____，_________。
S1液面升高
S2液面升高，最终高于S1
S1液面始终低于S2液面
多于
S1液面上升
减小
相等
液面持平
归纳总结
提升
半透膜和选择透过性膜的区别
判断正误
必备知识
1.图中装置，烧杯内溶液液面下降的速率逐渐减缓(　　)
2.图中Δh不变时，半透膜两侧的溶液浓度相等(蔗糖不能通过半透膜)(　　)
分析　渗透平衡≠两侧溶液浓度相等
×
√
迁移应用
评价
3.图中装置达到渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出(　　)
×
4. 1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等(　　)
×
考向一　渗透作用的原理及应用分析
1.(2025·无锡模拟)反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向渗透。反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等，下列叙述正确的是
A.自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动
B.海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力
C.半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致
D.及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行
√
迁移应用
评价
2.如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，一侧加入高浓度溶液，一侧加入低浓度溶液，两侧液面等高，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是
A.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度一
侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升
B.若向U型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖
分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高
C.若向U型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不
再移动
D.若向U型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度
一致
√
考点二
二、动物细胞、植物细胞的吸水和失水
（一）动物细胞的吸水和失水
电子显微镜下的细胞膜
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
细胞间的信息交流
清水中
低渗溶液
生理盐水
等渗溶液
浓盐水
高渗溶液
生物细胞结构也具备以下两个条件
1.具有半透膜—细胞膜
2.半透膜两侧具有浓度差
必备知识
必备知识
整合
吸水膨胀
（甚至涨破）
动态平衡
失水皱缩
（可能死亡）
必备知识
整合
细胞壁
全透
小
原生质层
选择透过性
液泡膜
细胞液
大
蔗糖溶液
半透膜
清水
外界溶液
细胞核
具有大液泡
原生质体：去除细胞壁外剩下的部分
（二）成熟植物细胞的吸水和失水
半透膜
1.成熟植物细胞的结构
探究实践
必备知识
整合
2.探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
进一步探究
原生质层是否相当于一层半透膜？
水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？
原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。
将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液和清水中，
用显微镜观察
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
实验思路：
细胞大小、
原生质层位置、
液泡大小、
液泡颜色
紧贴细胞壁
0.3 g/mL 蔗糖溶液
加深
逐渐分离
清水
低
引流操作不允许在载物台上进行
实验：探究植物细胞的吸水和失水(必修一P64 )
注意：
a、不用换高倍镜
b、自身对照
探究实践
必备知识
整合
2.探究植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
分析结果
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
蔗糖
第一次对照
第二次对照
(1).实验中共进行了几次显微观察，现象是什么？
三次低倍镜观察 液泡大小 液泡颜色 原生质层的位置 细胞液浓度 吸水能力 细胞大小
原始状态
蔗糖溶液
滴清水后
变小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层与细胞壁分离
基本不变
基本不变
变深
变浅
大、充盈
紫色
原生质层紧贴细胞壁
正常大小
质壁分离
质壁分离复原
正常浓度
变大
变小
正常大小
变大
变小
必备知识
整合
2.探究植物细胞的吸水和失水
探究实践
提出问题
作出假设
设计实验
表达与交流
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
(2).发生质壁分离的原因：
原生质层
细胞壁
外因：
内因
__________相当于一层半透膜
________的伸缩性______原生质层
外界溶液浓度大于细胞液浓度
渗透失水
小于
导致________
导致________
质壁分离
必备知识
整合
探究实践
提出问题
作出假设
设计实验
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
其他实验材料
1
①紫色洋葱鳞片叶内表皮
紫色洋葱鳞片叶内表皮是成熟的植物细胞，含有大液泡，能发生质壁分离及复原，但液泡无色，直接观察现象不
明显
鳞片叶内表皮细胞
①使用小光圈和平面镜调低显微镜视野亮度
②在蔗糖溶液中加入对细胞无毒害作用的色素
③用专一给液泡染色的活体染色剂，如中性红染液能把液泡染成红色，而细胞质不被染色
①细胞质壁分离及复原实验材料的选择
必备知识
整合
探究实践
提出问题
作出假设
设计实验
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
①细胞质壁分离及复原实验材料的选择
2
②黑藻叶片
黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿体，能观察到质壁分离及复原现象
放入高浓度溶液中发生质壁分离
看到一团绿色的结构（含叶绿体）向内收缩，能观察到液泡体积的变化，但不能观察到液泡颜色的变化
其他实验材料
1
必备知识
整合
探究实践
提出问题
作出假设
设计实验
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
①细胞质壁分离及复原实验材料的选择
不能选用的实验材料
2
动物细胞没有细胞壁，不会在失水时发生质壁分离现象，故不能作为质壁分离及复原的实验材料
未成熟的植物，如根尖分生区细胞没有大液泡，故不能作为质壁分离及复原的实验材料
必备知识
整合
探究实践
提出问题
作出假设
设计实验
进一步探究
科学探究的一般过程
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
②植物细胞的质壁分离自动复原
若所用溶液中的溶质为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇、甘油等，质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质微粒而使细胞液浓度增大，细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
(1)判断成熟植物细胞的死活
活细胞
死细胞
关键能力
提升
3.质壁分离和复原实验的拓展应用
判断细胞死、活的方法：染色排除法、细胞质的流动、质壁分离和复原
例1.持续观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( )
A.细胞壁是一层半透膜
B.洋葱表皮细胞已经死亡
C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞液的浓度逐渐增大
D
未发生质壁分离和刚发生质壁分离
一系列浓度梯度
(2)测定细胞液浓度范围
关键能力
提升
3.质壁分离和复原实验的拓展应用
细胞液的浓度介于二者之间（介于未分离和刚要分离之间）
例2.将洋葱鳞片叶放在0.45 mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35 mol/L的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势，放在0.4 mol/L的蔗糖溶液中，细胞几乎不发生变化，这表明( )
A.洋葱表皮细胞已经死亡
B.细胞膜不允许水分子自由通过
C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡
D.细胞液浓度为0.4 mol/L左右
D
同一浓度
越小
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
关键能力
提升
3.质壁分离和复原实验的拓展应用
例3.将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断，正确的是( )
A.甲>乙>丙　　　　　　
B.乙>甲>丙
C.乙>丙>甲　　　　　　
D.丙>甲>乙
B
(4)比较未知浓度溶液的浓度大小
越大
关键能力
提升
3.质壁分离和复原实验的拓展应用
质壁分离后自动复原
(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)
关键能力
提升
3.质壁分离和复原实验的拓展应用
例4.下图表示以洋葱表皮为材料及清水、0.3 g/mL蔗糖溶液、0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL尿素溶液进行相关实验（时间1表示开始用四种溶液分别处理洋葱表皮；时间2表示开始用清水处理洋葱表皮），测得该细胞
原生质体体积变化，图中代表尿素溶液处理结果的是（ ）
A.a B.b C.c D.d
B
典例分析
1.现有普通植物和耐盐碱植物若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液分别处理两组植物细胞，结果如图1所示。请回答下列问题：
迁移应用
评价
典例分析
(1)应选择根尖的________(填“成熟区”、“伸长区”、“分生区”或“根冠”)细胞进行上述实验。
(2)图1中A→B段，Ⅰ组植物的吸水能力__________，此时，在细胞壁和原生质体之间充满了___________。
成熟区
逐渐升高
KNO3溶液
迁移应用
评价
典例分析
(3)A→C段Ⅰ组植物细胞发生了_________________________现象。
(4)实验过程中并未添加清水，Ⅱ组植物原生质体体积逐渐增大的原因可能是___________________________________________________________
__________________________________。
质壁分离与质壁分离复原
Ⅱ组植物细胞液浓度大于外界溶液浓度，水分子透过原生质层进入细胞液，细胞发生渗透吸水
迁移应用
评价
典例分析
(5)该兴趣小组继续探究了该耐盐碱植物的细胞液浓度，实验结果如图2，请你根据实验结果尝试写出他们的实验思路。
配制一系列浓度范围在0.3～0.6 g·mL－1的
蔗糖溶液，将Ⅱ组植物细胞进行合理分组，
分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，观察现象并记录。
迁移应用
评价
(1)质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低(　　)
(2)观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(　　)
(3)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(　　)
提示　质壁分离过程中，细胞液浓度增大，吸水能力增大。
√
×
√
判断正误
迁移应用
评价
(4)可以用大蒜根尖分生区细胞作实验材料来观察细胞的质壁分离与复原(　　)
提示　根尖分生区细胞没有大液泡，不适合作此实验材料。
×
(5)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破(　　)
(6)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成，成熟植物细胞在等浓度
溶液中，水分子依然可通过原生质层(　　)
(7)质壁分离与复原实验中，吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液
体，以免污染显微镜镜头(　　)
(8)植物细胞不会吸水涨破与结构细胞壁有关(　　)
(9)发生质壁分离的黑藻叶肉细胞液泡的颜色较初始状态深(　　)
(10)若外界溶液是甘油溶液，发生质壁分离细胞的液泡体积可能将变大(　)
(11)果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果(　　)
判断正误
迁移应用
评价
√
×
×
×
×
√
×
考向二　质壁分离与复原实验
3.(2024·江苏，7)有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是
A.制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3 g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水
状态
√
迁移应用
评价
4.(2023·全国甲，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是
√
考向三　质壁分离与复原的应用
5.(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是
A.比较保卫细胞细胞液浓度，
③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现
在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
√
6.(2022·湖南，10)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离
复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
√