2027届新高考生物热点创新复习被动运输（水进出细胞的原理）

2027届新高考生物热点创新复习被动运输一

渗透作用

在一个长颈漏斗是漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？2.如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？总体上，水分子进入漏斗导致水量增加，液面上升不会，当管内的液面上升到一定高度后，管中的水柱产生的压力会加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过漏斗管中的液面保持不变蔗糖溶液清水半透膜一

渗透作用

1.渗透现象液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等，即动态平衡。溶液S1溶液S2平衡前：S2＞S1平衡后：S2＞S1S1与S2的浓度差越大，高度差就越大。12在渗透装置中，水分子的移动并不是单向的，半透膜两侧都有水分子的移动达到渗透平衡，只意味着半透膜两侧水分子的移动达到平衡状态，既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渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。一

渗透作用

如图为平衡时的渗透装置，烧杯内的液面高度为a，漏斗内的液面高度为b，液面高度差m＝b－a。在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是（

）

A.若吸出漏斗中高出烧杯内的液面的溶液，则平衡时m增大B.若向漏斗中加入少量蔗糖，平衡时m将增大C.若向漏斗中加入适量且与漏斗内的蔗糖溶液浓度相等的蔗糖溶液，则平衡时m不变D.向烧杯中加入适量清水，平衡时m将增大BB【解析】A.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，则其中溶质也被吸出，其漏斗中溶质减少，渗透压减弱，吸水能力也减弱，则平衡时m将减小，A错误；B.若吸向漏斗中加入少量蔗糖，则其中溶质含量，其漏斗中溶质变多，渗透压增加，吸水能力也增强，则平衡时m将增大，B正确；C.若向漏斗中加入适量等浓度的蔗糖溶液，则漏斗中溶质增多，渗透压增大，则平衡时m将增大，C错误；D.向烧杯中加入适量清水，使a液面高，而漏斗中溶质的量没变，渗透压也没改变，则吸收的水量也将保持不变，b的高度就不变，平衡时m将减小，D错误。故选B。一

渗透作用2.拓展应用（2）溶质能通过半透膜同种溶质，都可透过半透膜，且浓度：S1＞S2开始时一段时间后表现半透膜两侧存在浓度差，水分子：S2

→S1＞S1

→S2，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2半透膜两侧的浓度差逐渐减小，S1

和S2的溶液浓度相等S1溶液液面先上升后下降，最终持平一

渗透作用2.拓展应用（2）溶质能通过半透膜不同种溶质，只有水和S1可透过半透膜1若S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面先升高，随后S1中的溶质透过半透膜进入S2

，S2液面逐渐升高，最终高于S12若S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度，则出现的现象是S1液面始终低于S2液面一

渗透作用2.拓展应用（3）半透膜的面积不同A、B两个漏斗中液体体积和浓度相同最终液面高度相同，但是A漏斗的半透膜面积大，吸水快。一

渗透作用

2.拓展应用（4）漏斗的体积不同溶液体积大，吸收水多，液面高度大(2025·重庆，10)某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5mol·L－1葡萄糖溶液和1.2mol·L－1蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化。下列叙述正确的是A.X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化B.t1～t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯C.t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖D.t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变√

开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol·L－1和1.2mol·L－1，垂直管中葡萄糖溶液浓度高，水分子进入多，液面上升的时间早(故Y表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化)，但随着葡萄糖分子透过玻璃纸，垂直管中葡萄糖溶液浓度降低，垂直管液面下降(t5后垂直管中液面下降)，最终垂直管内外葡萄糖浓度相等，垂直管和烧杯液面相平；对于蔗糖溶液，由于蔗糖不能透过玻璃纸，水分子持续进入垂直管，液面持续上升，最终液面稳定(t5后垂直管中液面高度不变)，A、D错误。

t1～t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误。因为葡萄糖分子能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2～t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确。如图A所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，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不同，如下表所示。图B中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是（）

装置编号甲乙丙半透膜面积SS/2S蔗糖溶液体积TT2TA.1—乙；2—甲；3—丙

B.1—丙；2—甲；3—乙C.1—甲；2—乙；3—丙

D.1—丙；2—乙；3—甲B二

水进出细胞的原理红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？红细胞吸水和失水取决于什么条件？想一想临床上输液为什么要用生理盐水？血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。是不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。1.水进出动物细胞的原理二

水进出细胞的原理基于红细胞的结构特点及图示结果，你认为水进出红细胞的原理是什么？请说明原因。是渗透作用。1.细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜;2.红细胞中富含大分子的血红蛋白等有机物，不能透过细胞膜，当将其置于低浓度溶液中时，膜两侧存在浓度差。1.水进出动物细胞的原理选择透过性二

水进出细胞的原理2.水进出植物细胞的原理原生质层相当于半透膜，水进出细胞指的是水经过原生质层进出液泡细胞膜细胞质液泡膜原生质层（细胞膜+液泡膜+膜之间的细胞质）①具有选择透过性；②伸缩性大细胞壁，全透性，伸缩性小液泡（细胞液即液泡内的液体）二

水进出细胞的原理2.水进出植物细胞的原理当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞发生质壁分离现象当外界溶液浓度______细胞液浓度时，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破当外界溶液浓度_____细胞液浓度时，细胞维持正常形态大于小于等于知识链接气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关:保卫细胞通过改变细胞液的渗透

压(与K+、Cl-或蔗糖等有关)来控制细胞的吸水和失水。保卫细胞吸水膨胀,气孔开度

加大;失水皱缩,气孔开度减小,甚至关闭。易混易错(1)判定半透膜两侧溶液的浓度大小时,应使用物质的量浓度。(2)不同物质的溶液浓度相等时,渗透压不一定相同,如等物质的量浓度的葡萄糖溶液和

NaCl溶液,因NaCl溶液中含Na+和Cl-,故NaCl溶液的渗透压较大。(3)原生质层仅包括细胞膜、液泡膜及二者之间的细胞质,而原生质体是由植物细胞去

除细胞壁后所得的。小结1.(2022·湖南卷)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(

)AA.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≥0.3mol/LB.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【解析】A分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5μm2)相比，原生质体表面积逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2)相比乙、丙组原生质体表面积略有下降，说明乙、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，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。2.(2021·重庆卷)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述错误的是(

)A.T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁B.各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液C.T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原D.T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降B【解析】B由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，使质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。科研人员将人的成熟红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中，测定红细胞溶血(溶血是指红细胞破裂后血红蛋白渗出的现象)所需时间，实验结果如图所示。以下叙述错误的是A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破

是由于溶质分子进入细胞导致细胞

质浓度升高C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的速度依次减小D.上述实验可以证明脂溶性物质更易通过细胞膜√分析题图可知，氯化铵、甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为丙酮＞乙醇＞甘油＞氯化铵，C错误。五个大小相同的白萝卜幼根与植物甲的幼根分别放入A～E五种不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后，取出称重，重量变化如下图所示。以下关于该实验结果的说法，正确的是A.植物甲比白萝卜更耐干旱B.植物甲在与白萝卜幼根细胞液等渗

的完全培养液中不能正常生长C.五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是

B、D、A、E、CD.白萝卜与植物甲的幼根细胞在C溶液中水分子不会通过细胞膜向外转移√在高浓度蔗糖溶液(B)中，白萝卜幼根的失水量小于植物甲幼根，因此白萝卜比植物甲更耐干旱，故A错误；在A溶液中，白萝卜幼根吸水和失水处于动态平衡，则A溶液属于白萝卜幼根的等渗溶液，而植物甲幼根会失去水分，所以植物甲在与白萝卜幼根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长，故B正确；外界溶液浓度高，细胞失水，重量减小；外界溶液浓度低，细胞吸水，重量增加，因此五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是C