高三生物学一轮复习讲义08 必修1 第二单元 第6讲　水进出细胞的原理

第6讲水进出细胞的原理1．活动：通过模拟实验探究膜的透性。2．活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。考点1细胞的吸水和失水一、渗透作用1．概念：水分子(或其他溶剂分子)通过______________的________，称为渗透作用。2．渗透装置(1)液面上升的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh)，当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。3．渗透作用发生的条件(1)具有__________。(2)半透膜两侧的溶液存在__________。二、动植物细胞的吸水和失水1．动物细胞的吸水和失水(1)原理①“半透膜”：__________。②浓度差：__________与外界溶液间具浓度差。(2)现象①外界溶液浓度<细胞质浓度⇒细胞吸水膨胀。②外界溶液浓度>细胞质浓度⇒细胞____________。③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒细胞形态不变。1．(人教版必修1P63思考·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__________________；选择透过性膜是__________的生物膜，其对不同物质的透过性不仅取决于____________，还与____________有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同。2．(人教版必修1P72拓展应用T1)淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将____________，如果将草履虫放入海水中，推测其伸缩泡的伸缩频率将________。2．成熟植物细胞的吸水和失水(1)条件：成熟植物细胞具有中央(大)________。(2)原理(3)现象图示现象细胞发生质壁分离细胞吸水膨胀细胞维持正常形态条件外界溶液浓度________细胞液浓度外界溶液浓度________细胞液浓度外界溶液浓度等于细胞液浓度1．教材P62渗透装置中，烧杯内溶液液面下降的速率逐渐减缓。 ()2．教材P62渗透装置中，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)。 ()3．教材P62渗透装置达到渗透平衡时，半透膜两侧没有水分子的进出。 ()4．成熟的植物细胞发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减小。 ()1．处在一定浓度溶液中的动植物细胞，单位时间内水分子进出细胞的数量相等时，动物细胞内外的浓度(填“一定”或“不一定”)相等；植物细胞细胞液的浓度与外界溶液的浓度(填“一定”或“不一定”)相等，原因是。2．现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)。实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；实验Ⅱ：同时将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了变化：右侧先升高后降低。根据实验结果判断A、B、C三瓶溶液分别是什么？。渗透作用的原理及分析1．(链接人教版必修1P62问题探讨)某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，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(微量)。图中猪膀胱膜允许单糖分子通过。下列有关叙述，正确的是()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，最后保持内外液面基本相平C．漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变D．加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖2．(链接人教版必修1P62问题探讨)某同学设计的实验装置如图所示，开始时向U型管两侧分别加入等量的1mol/L的蔗糖溶液和1mol/L的麦芽糖溶液，平衡后分别加入等量的蔗糖酶溶液(对U型管中溶液浓度和体积的影响可忽略)，图中膀胱膜允许单糖分子通过。下列分析正确的是()A．该装置不能发生渗透作用B．加酶前两侧的渗透压不等C．最终右侧渗透压高于左侧D．最终平衡后左侧液面高于右侧细胞的吸水和失水3．(链接人教版必修1P63思考·讨论)将等量的猪红细胞分别放置在不同浓度的NaCl溶液中，一段时间后，红细胞体积和初始体积之比的曲线图如图所示。下列叙述不正确的是()A．制备细胞膜时可将猪的红细胞置于蒸馏水中B．一段时间后，M处红细胞的吸水能力大于N处C．当细胞处于Q点时，形态正常，但仍有水分子进出细胞D．该实验体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点4．(链接人教版必修1P65正文)将洋葱鳞片叶外表皮细胞同时置于同一浓度的蔗糖溶液中，一段时间后，观察到甲、乙、丙三个洋葱细胞的图像如图所示，其中X、Y和Z分别表示乙细胞中不同部位的渗透压。下列有关分析合理的是()A．在质壁分离过程中，甲细胞的吸水能力逐渐减弱B．质壁分离过程中，乙细胞中渗透压大小关系为X<Y<ZC．与实验前相比，实验后丙细胞的细胞液渗透压不变D．继续实验可观察到甲、乙细胞发生质壁分离后慢慢自动复原考点2(探究·实践)探究植物细胞的吸水和失水一、实验原理二、实验步骤操作一：观察新制取的洋葱表皮操作二：将洋葱表皮置于较高浓度的溶液中观察操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察①②低倍显微镜观察中央液泡三、现象与结论1．当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞________，发生____________。2．发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度____________外界溶液的浓度时，细胞________，发生质壁分离复原。1．实验中的两组对照实验2．质壁分离实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性待测成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液⇓镜检发生质壁分离(2)测定细胞液浓度范围待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液镜检(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检(4)比较未知浓度溶液的浓度大小同一植物的成熟细胞＋未知浓度的溶液镜检记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)成熟植物细胞＋不同种类的溶液⇓镜检只发生质壁分离1．(链接人教版必修1P67概念检测T3变式)某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验，探究不同种类外界溶液对细胞的影响，实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是()实验组5分钟再过5分钟滴加清水5分钟①0.3g/mL蔗糖溶液质壁分离无变化质壁分离复原②0.5g/mL蔗糖溶液质壁分离无变化无变化③0.3g/mL硝酸钾溶液质壁分离质壁分离复原无变化④0.5g/mL盐酸溶液无变化无变化无变化A．实验组①中滴加清水后质壁分离复原是由水分子进入细胞导致的B．实验组②前5分钟洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色逐渐加深C．实验组③在第一个5分钟之后随着吸水能力的增强，细胞发生质壁分离复原D．实验组④中细胞始终无变化可能是因为盐酸破坏了细胞膜结构2．(链接人教版必修1P67拓展应用T1)某生物兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液，然后按照浓度梯度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述，错误的是()A．每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验B．配制蔗糖溶液时，浓度范围可以任意设置，但梯度一定要小C．当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，剩余观察实验无需再做D．若将实验材料换成外表皮细胞，则视野的亮度应相对调亮1．(2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是()A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用2．(2023·重庆卷)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a为②、b为③，水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是()编号试剂①质量分数为3%的可溶性淀粉溶液②质量分数为5%的葡萄糖溶液③斐林试剂④淀粉酶溶液⑤碘溶液(棕红色)A．若a为①＋②、b为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色B．若a为①＋②、b为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色C．若a为①＋④、b为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色D．若a为①＋④、b为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色3．(2023·全国甲卷)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