備考2024屆高考生物一輪復習講義第二章細胞的基本結構和物質的運輸課時3細胞的吸水和失水考點1　滲透作用與動植物細胞的吸水和失水

課時3細胞的吸水和失水課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接闡明質膜具有選擇透過性滲透作用與動植物細胞的吸水和失水2022：湖南T10、全國甲T2；2021：湖南T3、湖北T11；2020：全國ⅡT5；2019：浙江4月T91.科學思維——模型與建模：通過構建滲透裝置模型探索水分進出細胞的條件。2.科學探究——實驗分析：通過滲透實驗、質壁分離和復原等實驗培養(yǎng)考生科學探究的能力。3.社會責任——以生活實例為命題信息，培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力，落實社會責任素養(yǎng)探究植物細胞的吸水和失水2023：江蘇T15D、北京T13A、全國甲T4；2022：浙江6月T11、江蘇T5B；2021：廣東T13、全國乙T2D、江蘇T12、遼寧T5A、重慶T20；2020：浙江7月T27（1）、江蘇T25B；2019：江蘇T22B命題分析預測1.高考主要以選擇題的形式考查細胞的吸水和失水，以及植物細胞質壁分離和復原，以非選擇題的形式考查較少。2.預計2025年高考仍將延續(xù)這種考查模式，也有可能以實驗裝置圖、曲線圖，以及教材之外的拓展知識為載體，考查滲透作用、質壁分離和復原等相關知識考點1滲透作用與動植物細胞的吸水和失水1.滲透作用提醒（1）水分子的運輸特點：無論細胞是吸水還是失水，半透膜兩側水分子的移動都是雙向的。（2）滲透平衡的實質：滲透平衡只意味著半透膜兩側水分子移動達到平衡狀態(tài)，既不可看作沒有水分子移動，也不可看作兩側溶液濃度相等。（3）濃度的實質：滲透系統中的溶液濃度指物質的量濃度，而非質量濃度。（4）滲透≠擴散：滲透作用必須通過半透膜，擴散則不一定需要；擴散適用于各種物質，滲透僅指溶劑分子。滲透是一種特殊的擴散。2.動植物細胞的吸水和失水細胞類型動物細胞成熟植物細胞原理[6]滲透作用條件半透膜[7]細胞膜[8]原生質層半透膜兩側溶液有濃度差細胞質（a）與外界溶液（b）間有濃度差細胞液（a）與外界溶液（b）間有濃度差現象a＞b吸水膨脹，甚至漲破吸水膨脹，體積略大a＝b細胞形態(tài)不變細胞形態(tài)不變a＜b細胞皺縮液泡失水，可能發(fā)生[9]質壁分離教材補遺（1）[必修1P63“思考·討論”]紅細胞的細胞膜相當于半透膜，但細胞膜≠半透膜。半透膜—無生物活性的多孔性薄膜，決定物質進出的因素是分子的大小和形狀細胞膜—有生物活性的生物膜，決定物質進出的因素包括物質自身性質、細胞膜上轉運蛋白的種類和數目等（2）[必修1P63圖4－2]原生質層≠原生質體。原生質體—一般為去除細胞壁的植物細胞原生質層—由細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質組成，不包括細胞核和液泡內的細胞液，且僅存在于成熟的植物細胞中基礎自測1.在滲透作用中，當半透膜兩側溶液濃度相等時，水分子不再通過半透膜。（×）2.雖然紅細胞沒有具膜細胞器，但將其放入一定濃度的外界溶液中，也能發(fā)生滲透作用。（√）3.少數水分子借助水通道蛋白進出細胞，更多的水分子以自由擴散方式進出細胞。（×）4.滲透作用中半透膜兩側溶液的濃度指的是質量濃度。（×）5.探究人體紅細胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時，可用肉眼直接觀察。（×）6.葉片細胞吸水時，細胞液的滲透壓降低[2022福建，T1A]。（√）情境應用1.人在大量出汗或口渴時適合飲用白開水或低濃度的飲料，而不適合飲用高濃度的飲料，其原因是什么？提示因為高濃度的飲料可能會使細胞進一步失水，不能達到補充體內水分的作用。2.施肥是農業(yè)生產中常見的增產措施，但施肥過多，容易引起“燒苗”現象。引起“燒苗”現象的原因是什么？提示施肥過多會造成土壤溶液的濃度大于根毛細胞液的濃度，使根毛細胞液中的水分滲透到土壤溶液中，這樣根毛細胞會發(fā)生滲透失水，從而使植物萎蔫。3.生病輸液時，為什么要用質量分數為0.9％的生理鹽水而不用無菌水？提示質量分數為0.9％的生理鹽水的濃度與人體細胞所處液體環(huán)境的濃度相當。因此，輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，可以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在正常的狀態(tài)。如果輸入無菌水將會使細胞吸水膨脹，不能維持細胞的正常形態(tài)，導致生命活動受到影響。深度思考1.若某葉肉細胞在清水中吸水，一段時間內細胞體積增大，最終不會（填“會”“不會”）像動物細胞一樣漲破，原因是植物細胞的細胞壁有支持和保護作用。2.溫度會影響水分子通過半透膜的擴散速率。如何設計實驗方案進行驗證？提示實驗方案設計：準備如圖所示的滲透裝置三套，第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫；第二組在燒杯外加冰塊降溫；第三組作為對照。三組裝置同時開始實驗，并記錄液面變化及時間。研透高考明確方向命題點1滲透作用的原理和應用分析1.[2024常州模擬]如圖所示實驗裝置，玻璃槽中是蒸餾水，半透膜只允許水和單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，一定時間后再加入蔗糖酶。最可能的實驗現象是（A）A.漏斗中液面開始時先上升，加入蔗糖酶后，再上升后又下降B.在玻璃槽中會檢測出蔗糖和蔗糖酶C.漏斗中液面開始時先下降，加入蔗糖酶后一直上升D.在玻璃槽中會檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶解析半透膜只允許水和單糖透過，蔗糖屬于二糖，不能透過半透膜，因此漏斗內裝入蔗糖溶液后，水分子的運動整體上表現為進入漏斗，漏斗內液面上升；一定時間后再加入蔗糖酶，蔗糖酶能催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，導致漏斗內溶液物質的量濃度增大，半透膜兩側溶液濃度差增大，故漏斗內液面再上升；之后由于葡萄糖和果糖是單糖，能透過半透膜從漏斗到玻璃槽中，因此半透膜兩側溶液的濃度差減小，漏斗內液面下降，故加入蔗糖酶后漏斗內液面先上升后下降，A正確、C錯誤。半透膜不允許蔗糖和蔗糖酶透過，則在玻璃槽中不會出現蔗糖和蔗糖酶，B、D錯誤。2.已知葡萄糖等小分子和離子可以通過透析膜，而大分子則無法通過。某小組做了下列模擬實驗：A是葡萄糖溶液，C是淀粉溶液，B和D是蒸餾水，向D中加入適量碘—碘化鉀溶液。下列敘述正確的是（A）A.一段時間后B處取出的液體含有還原糖B.靜置12h后D處的顏色變化是棕色變藍色C.12h內C處的顏色變化是藍色越來越淺D.裝置中發(fā)生顏色變化的原因是碘無法通過透析膜解析葡萄糖是還原糖，由于葡萄糖可以透過透析膜進入B，所以一段時間后B處取出的液體含有還原糖，A正確；淀粉為大分子物質，無法通過透析膜，靜置12h后，D處無淀粉，所以D處不能變?yōu)樗{色，B錯誤；碘—碘化鉀可以通過透析膜，從D進入C，而淀粉遇碘變藍色，所以12h內C處的顏色變化是藍色越來越深，C錯誤；碘可以通過透析膜，故裝置中發(fā)生顏色變化的原因是碘能夠通過透析膜，D錯誤。命題點2細胞的吸水和失水分析3.[2021湖北]紅細胞在高滲NaCl溶液（濃度高于生理鹽水）中體積縮小，在低滲NaCl溶液（濃度低于生理鹽水）中體積增大。下列有關該滲透作用機制的敘述，正確的是（B）A.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液B.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液C.細胞膜對Na＋和Cl－的通透性遠高于水分子，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液D.細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－從高滲溶液擴散至低滲溶液解析滲透壓指的是溶液中溶質微粒對水的吸引力。滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目。水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴散叫滲透作用。水分子從低滲溶液擴散至高滲溶液，細胞膜對水分子的通透性遠高于Na＋和Cl－，B正確。4.[2021湖南]質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化而發(fā)生的滲透調節(jié)過程。下列敘述錯誤的是（D）A.施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關B.質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁C.質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低D.1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等解析施肥過多會導致土壤溶液濃度高于植物根細胞液泡中細胞液濃度，細胞失水，發(fā)生質壁分離，A正確；細胞壁伸縮性較小，而原生質層伸縮性較大，質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁，B正確；質壁分離復原過程中，細胞不斷吸水，細胞液的濃度下降，細胞的吸水能力逐漸降低，C正確；每升1mol/L的NaCl溶液（NaCl在水中可電離出Na＋和Cl－）含有2mol的溶質微粒，而每升1mol/L的蔗糖溶液（蔗糖在水中不電離）只含有1mol的溶質，滲透壓的大小取決于單位體積溶液