高三一轮复习生物渗透作用的专题复习

渗透作用考点一知识链接1、渗透作用的概念水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程。注意：这里的浓度指物质的量浓度，与单位体积溶液中溶质微粒的数量有关，与其质量大小无关。

2、渗透作用发生条件1）半透膜或者相当于半透膜的结构注意：半透膜与生物膜的区别半透膜是由人工合成（如玻璃纸）或者取自生物材料（如猪的膀胱膜、洋葱内表皮膜、鸡蛋壳内膜、花生种皮或猪的肠衣等），它们利用微孔孔径大小对物质通过进行选择，小分子、离子能通过微孔，则能通过半透膜，大分子不能通过微孔，则不能通过半透膜。生物膜指细胞膜、细胞器膜、核膜等细胞的膜结构（上述膀胱膜等虽取自生物体，但不是生物膜，它们实际是由许多细胞构成的生物组织）。生物膜具有选择透过性，物质能否通过，取决于膜中的脂质（如亲脂小分子自由通过）和蛋白质（特异性载体蛋白）以及ATP的供能。

2）膜两侧有浓度差简单化理解：浓度高的一侧，对水分子的吸引力更大，单位时间内吸引更多数量的水分子通过半透膜。

3.重点突破如图为类似教材中基本的渗透装置，初始时漏斗内液面与烧杯内液面平齐，S1溶液浓度大于S2溶液，微观上，单位时间从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗到烧杯的水分子数量，宏观体现为S1向S2吸水，因此漏斗内液面上升，烧杯内液面下降。随漏斗液面上升，烧杯液面下降，内外形成高度差，这个高度差会阻止一部分水分子进入漏斗，高度差越大，水分子进入漏斗的阻力越大，这样直到膜两侧进出的水分子数量相等，漏斗液面不再升高。因此，当漏斗内液面不再上升时，实际可以总结为：S1溶液对水分子的吸引力=S2溶液对水分子的吸引力+高度差形成的阻力。从公式中可以看出，只要最终漏斗内液面高于烧杯液面，S1溶液对水分子的吸引力就大于S2溶液对水分子的吸引力，即达到渗透平衡时，S1溶液浓度大于S2溶液的浓度。且根据总结的公式中，漏斗内外溶液的浓度差越大，高度差越大。这与我们所学的内容是相符的。4.有关渗透作用的两个易错点1）水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。2）渗透平衡不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等，只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态。5.不同外界溶液中植物细胞的变化分析将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3mol/L的蔗糖溶液和0.5①A曲线表示细胞在蒸馏水中：细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限增大。②B曲线表示细胞在0.5mol/L失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。细胞在KNO3溶液中也可发生质壁分离后自动复原的现象。③C曲线表示细胞在0.3mol/L二考点突破考点一

渗透作用的发生【例】如下图，U型管的a侧盛有质量分数为30%的蔗糖溶液，b盛放等体积的清水，两侧初始液面等高。两侧液面变化及最终情况？【答案】a液面高于b液面【解析】蔗糖不能通过半透膜，a侧溶液浓度高于b侧，a液面上升，b液面下降，最终达到渗透平衡时，左右两侧有高度差，a液面高于b液面，a浓度高于b。【变式1】.将上述图中的b侧换成与a侧蔗糖溶液质量浓度相等的葡萄糖溶液，情况又如何？【答案】a液面高于b液面。【解析】刚开始，等体积等质量浓度的葡萄糖溶液与蔗糖溶液，葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，因此b侧溶液中葡萄糖分子的数量大于a侧蔗糖分子的数量，那么a侧水分子相对含量高于b侧，水分从a流向b。但最终如何？常规思维：b液面上升，a液面下降→（葡萄糖可以通过半透膜，蔗糖不能通过）葡萄糖进入a，使a浓度增大，a吸水，液面又上升，同时b液面下降→a液面高于b，有高度差，且最后达到渗透平衡。巧妙理解：由于半透膜是否允许分子通过，仅根据微孔孔径大小，不像生物膜上主要由载体蛋白种类和数量决定，因此，我们可以把葡萄糖分子和水分子都看成溶剂，这样只剩下蔗糖分子作为溶质，而蔗糖分子不能通过半透膜。那么最终a侧溶液浓度一定高于b侧，就可以轻松判断最终a液面高于b液面了。【变式2】如图u型管两侧液面等高，蔗糖溶液和麦芽糖溶液的物质的量浓度相等，若在两侧加入等量的蔗糖酶，分析液面变化。【答案】左侧上升，右侧下降→左侧下降，右侧上升→右侧液面高于左侧。【解析】加入蔗糖酶后，蔗糖水解成单糖，麦芽糖不能水解。本题又回到变式2的问题。因此判断液面变化为：左侧上升，右侧下降→左侧下降，右侧上升→右侧液面高于左侧。考点二

渗透作用吸水的量和速率【例】如下图所示，甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相等的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相等，漏斗底部均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积如下表所示。图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲乙丙装置的对应关系是：1－丙；2－甲；3－乙B.1－乙；2－甲；3－丙1－甲；2－乙；3－丙D.1－丙；2－乙；3－甲【答案】A【解析】漏斗内吸水多少，与内外浓度差有关，浓度差越大，漏斗吸水越多，液柱也高。但此题中三个漏斗内的蔗糖溶液浓度相同，置于同一个水槽的清水中，内外浓度差相同，单位体积吸水量就相同；因此，总体积大的总吸水量就大，由此判断丙液面最高，甲与乙液面最终等高。甲与乙的半透膜面积不同，甲的膜面积大于乙，其余条件均相同。单位时间通过甲的水分子数比乙多，因此甲更快达到渗透平衡。总结：漏斗内吸水多少，与内外浓度差和漏斗内溶液总体积有关；漏斗内吸水的速率取决于内外浓度差和半透膜的面积。考点三

细胞吸水与失水的实验结果分析【例】如图曲线表示完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中，细胞失水量的变化情况。相关叙述不正确的是A．该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行B．若B溶液的浓度稍减小，则曲线中b点左移C．两条曲线的差异是由于A、B溶液浓度不同导致的D．6min时取出两个细胞用显微镜观察，均可看到质壁分离现象【答案】C【解析】该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行，有大液泡，故A正确；若B溶液的浓度稍减小，细胞失水变慢变少，a点下降，质壁分离越慢，复原就越快，所以b点应左移，故B正确；两条曲线的差异可能是由于两种溶液溶质的差异导致的，A溶液溶质不能被细胞吸收，细胞一直处于失水状态，B溶液溶质可能为小分子溶质如KNO3，可被细胞吸收造成质壁分离复原，故C错误；6min时两个细胞都处于失水状态，均可看到质壁分离现象，故D正确。考点四

探究膜的透性

【例】某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，已知图中猪膀胱膜允许单糖透过。在倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的实验现象是

A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶【答案】B【解析】开始时，因烧杯中水分子通过半透膜进入漏斗内的速度大于漏斗内水分子进入烧杯中的速度，漏斗中液面上升，加酶后漏斗内液面继续上升，A错误；加酶后漏斗内液面继续上升，但一段时间后因蔗糖酶催化蔗糖水解形成单糖，而单糖能通过猪膀胱膜进入烧杯中，故会引起水分子进入烧杯中，漏斗内的液面下降，B正确；加酶前后，烧杯中都不能检测出蔗糖，因为蔗糖是二糖，不能通过半透膜，C错误；蔗糖能在蔗糖酶的作用下水解为可通过半透膜的葡萄糖和果糖，但蔗糖酶不能通过半透膜进入烧杯中，D错误。考点五

质壁分离实验的选材、原理与操作【例】在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是

A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤【答案】B【解析】第一次观察时由于未滴加蔗糖溶液，细胞还没有发生质壁分离，较易观察到的是紫色的大液泡，由于此时液泡占整个细胞体积的比例较大，因此观察到的无色的细胞质基质区域应较小，A错误。第二次观察时已经通过引流法使紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在蔗糖溶液中，可以发现首先从细胞的角隅处开始发生质壁分离，B正确。吸水纸的主要作用是吸引蔗糖溶液或清水，使溶液浸润整个标本，C错误。第一次显微观察是为了获得实验前的现象，以便于和实验中的现象变化进行前后对照，因此不能省略，D错误。考点六

质壁分离与复原的应用【例】取生理状态相同的某植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，分别放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。有关推测错误的是A．实验前，甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度B．实验后，丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度C．实验中，水分进出细胞不需要载体和能量D．实验中，甲中叶片细胞吸水能力逐渐增强【答案】B【解析】根据试题分析，生理状态相同的叶片的细胞液浓度是相同的，放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，甲的浓度变小，细胞失水，则甲浓度＞细胞液浓度，乙的浓度不变，则乙浓度=细胞液浓度，丙的浓度变大，说明细胞吸水，则丙浓度＜细胞液浓度，则实验前甲的浓度＞乙的浓度＞丙的浓度，A项正确；实验后，甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度增大，但不能确定三者浓度之间的关系是丙的浓度＞乙的浓度＞甲的浓度，B项错误；水分进出细胞属于自由扩散，进出细胞不需要载体和能量，C项正确；甲的浓度变小，所以甲中叶片细胞在失水，细胞液浓度增大，因此细胞的吸水能力逐渐增强，D项正确。【对点训练】如图为渗透作用实验，开始时如图甲所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图乙，漏斗管内液面不再变化，h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是A．图甲中B的浓度一定大于C的浓度

B．图乙中B的浓度一定等于C的浓度

C．图甲中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率

D．图乙中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分扩散到A的速率【答案】B2.某同学拟选择一种半透性的膜材料，用于自制渗透计。他采用如图1所示的装置，对收集到的四种材料甲、乙、丙和丁进行实验，得到了倒置漏斗中液面高度随时间变化的曲线（如图2）。据图分析，该同学选择的膜材料是A.甲

【答案】A3.某同学设计了如图所示的渗透作用试验装置，试验开始时长颈漏斗内外液面平齐，计为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为【答案】B

4.如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是【答案】B

5.某同学设计渗透装置如图所示（开始时状态），烧杯中盛放有蒸馏水，图中膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。该实验过程中最可能出现的是A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后下降C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D.加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶【答案】B6.如图实验装置（单糖可通过半透膜），先在漏斗中加入蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平。一段时间后，待漏斗内液面静止，再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标中，

Y轴表示“漏斗内外液面高度差”，下列曲线中能正确反映整体实验过程中，漏斗内外溶液的液面高度差变化情况的是7.如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子通过）的水槽，两侧分别加入等质量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化是A.加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并等于A侧的B.加酶前A侧液面上升，加酶后B侧液面上升并高于A侧的C.

加酶前后A、B两侧液面不变D.

加酶前A、B两侧液面不变，加酶后B侧液面上升并高于A侧的【答案】B8.将发生了质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放入清水中，其液泡体积的变化如图所示。下列叙述错误的是

A．a点时，水分子既可进细胞也可出细胞B．与b点相比，a点时细胞液的渗透压更大C．c点时原生质层两侧溶液无浓度差D．ac时间段液泡体积增大，但细胞体积基本不变【答案】C9.已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是【答案】B10.向鱼鳔内注入30%的蔗糖溶液，扎紧入口并称重。然后将其浸入5%的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，结果如图。下列关于其重量变化的解释中，正确的是①在进行实验的1h之内，鱼鳔重量增加是因为外界水分进入鱼鳔内②在进行实验的1h之内，鱼鳔重量增加是因为外界蔗糖分子入鱼鳔内③在进行实验的1h后，鱼鳔重量不再增加，是因为进出鱼鳔的水分子处于相对平衡的状态④在进行实验的1h后，鱼鳔重量不再增加，是因为外界水分不再进入鱼鳔内A．①②

B．②④

C．②③

D．①③【答案】D11.扩散作用实验装置如下图，甲、乙两管的口径相同，半透膜只允许葡萄糖分子通过，淀粉分子无法通过，当达到扩散平衡时，下列有关甲、乙两管溶液的叙述正确的是A.甲管中水位高度低于乙管你

C.甲管中的淀粉浓度高于乙管

D.两管中的葡萄糖浓度皆为8%，淀粉皆为4%【答案】C12.将两个完全相同的洋葱根尖成熟区细胞分别放置在甲、乙溶液中，对原生质体体积进行观察后绘制出如下曲线（A为甲曲线最低点）。下列叙述错误的是

A．乙溶液中的溶质可能不能被根尖细胞吸收B．0~1h内，乙溶液中的细胞失水量比甲多C．A点时，甲溶液的渗透压大于细胞液的渗透压D．2~3h内，处于甲溶液中的细胞，细胞液的渗透压大于细胞质基质的渗透压【答案】C13.下图中的甲表示物质扩散的图解，乙和丙是设计证明甲中物质扩散成立的实验装置。下列有关叙述中，正确的是（）乙中液柱a将持续上升B.丙中液柱b将持续上升乙中液柱a将先上升后下降，最后保持不变丙中液柱b将先上升后下降，最后保持不变【答案】D14.如图所示的渗透装置中，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是（）

【答案】B15.如图所示，容器A中含0.02mol/L蔗糖、0.06mol/L葡萄糖，容器B中含0.03mol/L蔗糖、0.04mol/L葡萄糖，A、B间隔一层半透膜。第一种情况：半透膜只允许水分子通过；第二种情况：半透膜允许水分子和葡萄糖分子通过。当达到动态平衡时，这两种情况下的液面高度情况是()一样高；B高于AB.A高于B；B高于AB高于A；A高于BD.A高于B；一样高【答案】B16.某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，如图一为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图二为实验过程中测得其x/y的值随时间的变化曲线图。下列叙述正确的是(A.随着x/B.M溶液的溶质微粒