高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第7講 第1課時(shí)細(xì)胞的吸水和失水

必修一分子與細(xì)胞一輪復(fù)習(xí)第7講第1課時(shí)細(xì)胞的吸水和失水·闡明質(zhì)膜具有選擇透過性·教學(xué)活動(dòng):觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水1.滲透作用(1)概念:水分子(或其他溶劑分子)通過________的擴(kuò)散。(2)半透膜[注意]半透膜是指有些物質(zhì)(如水分子)可以通過，有些物質(zhì)(如蔗糖分子)不能通過的多孔性薄膜，如:玻璃紙、膀胱膜、魚鰾、卵殼膜。半透膜濃度差(3)滲透的方向低濃度高濃度高低2.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水(1)原理(2)現(xiàn)象考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞膜①外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞吸水膨脹;②外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度?細(xì)胞失水皺縮;③外界溶液濃度______細(xì)胞質(zhì)濃度?水分子處于進(jìn)出平衡狀態(tài)，細(xì)胞形態(tài)不變。細(xì)胞質(zhì)<>=考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水3.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水(1)成熟植物細(xì)胞和外界溶液形成的滲透系統(tǒng)與滲透作用模型的比較考點(diǎn)一細(xì)胞的吸水和失水3.成熟植物細(xì)胞的吸水和失水(2)植物細(xì)胞的吸水和失水①當(dāng)______________>_____________時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生__________現(xiàn)象。②當(dāng)______________<_____________時(shí)，細(xì)胞吸水，失水的細(xì)胞發(fā)生____________現(xiàn)象。注意:線粒體、葉綠體等細(xì)胞器屬于原生質(zhì)層中的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞核不是。全透性小細(xì)胞質(zhì)外界溶液濃度細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離外界溶液濃度細(xì)胞液濃度質(zhì)壁分離復(fù)原(1)[必修1P63]對(duì)于水分子來說，細(xì)胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通過細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的作用主要是保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性比較小。(2)[必修1P63]植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。(3)[必修1P67]水分子更多的是借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞的。(1)雖然紅細(xì)胞沒有具膜細(xì)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。()(2)葡萄糖分子通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞。()(3)在滲透作用中，當(dāng)半透膜兩側(cè)溶液濃度相等時(shí)，水分子不再通過半透膜。()(4)細(xì)胞吸水和失水是水分子順濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。()(5)當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞都會(huì)因吸水而漲破。()√××√×某生物興趣小組準(zhǔn)備通過“觀察洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的失水和吸水”實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證植物細(xì)胞可以吸收蔗糖分子，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)思路:用適宜濃度的蔗糖溶液處理洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，用顯微鏡觀察處理前后細(xì)胞中原生質(zhì)層的位置變化。預(yù)期結(jié)果:洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離一段時(shí)間后，又自動(dòng)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。滲透作用的現(xiàn)象分析(1)滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實(shí)質(zhì)是指滲透壓。如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液(不能透過該半透膜)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液的滲透壓小，故水分子更多地通過半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液中移動(dòng)。(2)漏斗內(nèi)液面上升的原因：單位時(shí)間內(nèi)由蔗糖溶液進(jìn)入葡萄糖溶液中的水分子數(shù)多于由葡萄糖溶液進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子數(shù)。(3)漏斗內(nèi)液面停止上升的原因：隨著液面的不斷上升，漏斗內(nèi)液體的壓強(qiáng)越來越大，從而使水分子從漏斗內(nèi)移向燒杯的速率加快，水分子進(jìn)出漏斗的速率越來越接近，直至完全相等，漏斗內(nèi)液面不再升高，此時(shí)水分子的進(jìn)出達(dá)到相對(duì)平衡。

[注意]若滲透平衡后，半透膜兩側(cè)液面仍存在高度差，則半透膜兩側(cè)溶液就存在濃度差，且液面高的一側(cè)溶液濃度高。1.下圖中X、Y、Z分別為蒸餾水、30%葡萄糖溶液、30%淀粉溶液，且單糖能通過半透膜而二糖、多糖不能通過半透膜。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.裝置A的現(xiàn)象是左側(cè)液面先下降后上升，最終左右側(cè)液面持平B.裝置A左右側(cè)替換為等量蔗糖溶液，左右側(cè)分別加入相等且適量的蔗糖酶、淀粉酶，左側(cè)液面先升后降最后低于右側(cè)C.裝置B燒杯中溶液液面下降的速率逐漸減緩D.裝置B達(dá)到滲透平衡后，由于液面差存在，水分子向半透膜兩側(cè)擴(kuò)散的速度不同D2.[2023·遼寧撫順模擬]將生雞蛋的大頭去掉蛋殼且保持殼膜完好，小頭開個(gè)小孔讓蛋清和蛋黃流出。將蛋殼內(nèi)灌入一定量的質(zhì)量濃度為15%的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的燒杯中并用鉛筆標(biāo)上吃水線。下列分析正確的是()A.殼膜相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜，二者都具有選擇透過性B.因?yàn)榍逅M(jìn)入燒杯中，半小時(shí)后吃水線將高于燒杯的水面C.若將清水換成質(zhì)量濃度為15%的NaCl溶液，則蛋殼先上浮后下沉D.當(dāng)?shù)皻?nèi)的液面不再發(fā)生變化時(shí)，殼膜兩側(cè)的溶液濃度相等，水分子不再進(jìn)出C半透膜和選擇透過性膜的區(qū)別3.[2023·遼寧沈陽二模]某同學(xué)將初始長度、重量均相同的蘿卜條甲、乙放置在不同濃度的蔗糖溶液中，一段時(shí)間后，蘿卜條的最終長度如下圖所示。下列敘述不正確的是()A.甲的初始細(xì)胞液濃度小于乙B.若蔗糖溶液濃度為a，則甲的吸水量多C.若蔗糖溶液濃度為d，則滲透平衡時(shí)甲的重量小于乙D.根據(jù)圖示可知，植物的細(xì)胞壁也具有一定的伸縮性B4.下圖表示高等動(dòng)物、植物與原生生物細(xì)胞以三種不同的機(jī)制避免滲透膨脹。下列有關(guān)敘述正確的是()A.植物細(xì)胞吸水達(dá)到滲透平衡時(shí)，都會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象B.三種細(xì)胞發(fā)生滲透吸水，均以細(xì)胞膜充當(dāng)發(fā)生滲透作用所需的半透膜C.動(dòng)物細(xì)胞為避免滲透膨脹，不斷將離子排出時(shí)，不需要載體蛋白協(xié)助D.若將原生生物置于低滲溶液中，其收縮泡的伸縮頻率會(huì)加快D考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn):探究植物細(xì)胞的吸水和失水1.實(shí)驗(yàn)原理(1)植物細(xì)胞的________相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞通過_____作用吸水和失水。細(xì)胞壁與原生質(zhì)層具有一定的伸縮性，原生質(zhì)層的伸縮性_____細(xì)胞壁的伸縮性。(2)細(xì)胞液和外界溶液存在濃度差，細(xì)胞能滲透吸水和失水①外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度→細(xì)胞_____，原生質(zhì)層______→發(fā)生______。②外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度→細(xì)胞_____→已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞發(fā)生________________現(xiàn)象。原生質(zhì)層滲透大于失水收縮質(zhì)壁分離吸水質(zhì)壁分離復(fù)原2.實(shí)驗(yàn)步驟考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn):探究植物細(xì)胞的吸水和失水低低低實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)中共涉及三次顯微鏡觀察，其中第一次觀察的目的是什么?______________________________________________________________________________________________________________________(2)為什么要用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實(shí)驗(yàn)材料?在合適的條件下洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象嗎?______________________________________________________________________________________________________________________(3)在細(xì)胞失水的過程中，細(xì)胞液的濃度和失水速率之間有什么關(guān)系?______________________________________________________________________________________________________________________3.結(jié)論:植物的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，植物細(xì)胞也是通過滲透作用吸水和失水的。觀察原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的初始位置，以便與處理后的狀態(tài)形成對(duì)照。洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中含有色素，便于觀察。在合適條件下，內(nèi)表皮細(xì)胞也能發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象，但是觀察時(shí)現(xiàn)象不明顯。二者之間呈負(fù)相關(guān)，細(xì)胞液濃度越來越大，失水速率越來越小。(1)在蔗糖溶液中加入適量紅墨水，可觀察紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離。()(2)質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，液泡體積增大、顏色變深。()(3)在發(fā)生質(zhì)壁分離的過程中，細(xì)胞的吸水能力逐漸增強(qiáng)。()(4)將裝片置于酒精燈上加熱后，質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象可能不會(huì)再發(fā)生。()(5)只有使用高倍鏡，才能觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。()√×√√×實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)1.本實(shí)驗(yàn)存在的兩組實(shí)驗(yàn)均為自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)2.質(zhì)壁分離發(fā)生的條件(1)從細(xì)胞角度分析a.死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及未成熟的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)不發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。b.具有中央液泡的成熟植物活細(xì)胞可發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。(2)從溶液角度分析a.在一定濃度的溶液(溶質(zhì)不能透過膜)中只會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象(只有用清水或低滲溶液處理，方可復(fù)原)。b.在一定濃度的溶液(溶質(zhì)可透過膜，如KNO3、甘油等)中可發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。c.在過高濃度溶液中可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)3.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用(1)判斷成熟植物細(xì)胞的死活(2)測定細(xì)胞液濃度范圍(3)比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)3.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用(4)比較未知溶液濃度的大小(5)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)3.質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)

4.不同外界溶液中植物細(xì)胞體積變化的分析將植物的細(xì)胞依次浸于蒸餾水、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.5mol/L的尿素溶液中，原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積隨時(shí)間的變化如圖所示，分析如下:(1)A曲線表示細(xì)胞在蒸餾水中:細(xì)胞略膨脹，但是由于細(xì)胞壁的存在，原生質(zhì)體的體積不能無限增大。(2)B曲線表示細(xì)胞在0.5mol/L的尿素溶液中:細(xì)胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后由于尿素能進(jìn)入細(xì)胞，使得質(zhì)壁分離后的細(xì)胞可自動(dòng)復(fù)原;KNO3、乙二醇等溶液中也可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。(3)C曲線表示細(xì)胞在0.3g/mL的蔗糖溶液中:蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞，因此質(zhì)壁分離后細(xì)胞不能發(fā)生自動(dòng)復(fù)原現(xiàn)象。1.[2022·浙江6月選考]“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，用顯微鏡觀察到的結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，甲圖細(xì)胞是有活性的B.與甲圖細(xì)胞相比，乙圖細(xì)胞的細(xì)胞液濃度較低C.丙圖細(xì)胞的體積將持續(xù)增大，最終漲破D.若選用根尖分生區(qū)細(xì)胞為材料，質(zhì)壁分離現(xiàn)象更明顯A2.[2023·廣東湛江二模]以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為實(shí)驗(yàn)材料，制成臨時(shí)裝片置于某種溶液X中。細(xì)胞吸水能力隨時(shí)間的變化如圖所示，其中c曲線表示細(xì)胞在蒸餾水中的吸水能力變化。下列敘述正確的是()A.a曲線對(duì)應(yīng)溶液中，細(xì)胞吸水能力維持穩(wěn)定時(shí)，溶液X的濃度比初始濃度低B.b曲線對(duì)應(yīng)溶液中，細(xì)胞吸水能力開始減弱時(shí)，細(xì)胞開始吸收溶液X中的溶質(zhì)C.c曲線對(duì)應(yīng)溶液中，隨著細(xì)胞吸水能力的減弱，原生質(zhì)體的體積隨之減小D.在不同溶液中，水分子進(jìn)出細(xì)胞所需的ATP均主要來自線粒體A質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)所選用材料的細(xì)胞液最好有顏色，以便觀察。(2)單獨(dú)觀察處于質(zhì)壁分離的靜態(tài)圖像，不能判斷細(xì)胞是正在發(fā)生質(zhì)壁分離還是質(zhì)壁分離復(fù)原。(3)質(zhì)壁分離過程中，外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度，質(zhì)壁分離程度越大，植物細(xì)胞吸水能力越強(qiáng);質(zhì)壁分離復(fù)原過程中，外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度。(4)質(zhì)壁分離與復(fù)原過程中水分子的移動(dòng)是雙向的，最終表現(xiàn)為出或進(jìn)的水分子多。1.[2023·全國甲卷]探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)是高中學(xué)生常做的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細(xì)胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細(xì)胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細(xì)胞不包括細(xì)胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()C2.[2022·全國甲卷]植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞，分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到:①細(xì)胞a未發(fā)生變化;②細(xì)胞b體積增大;③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述，不合理的是()A.水分交換前，細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B.水分交換前，細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞cC.水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度D.水分交換平衡時(shí)，細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度C3.[2022·湖北卷]哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜含有豐富的水通道蛋白，硝酸銀(AgNO3)可使