山东省2020年高考生物一轮复习考点扫描专题07物质跨膜运输实例(含解析)

第7讲物质跨膜运输实例
【名师预测】
物质跨膜运输实例部分的渗透作用、动植物细胞的失水和吸水以及观察植物细胞质壁分离和复原实验都曾出现在高考中，而且多是以选择题的形式但度考查，题目难度中等；在以后高考中这部分知识还会以一定的频率的出现，考查形式和难度与以前保持稳定。

【知识精讲】
一、基础梳理
1．渗透作用
(1)概念：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。

(2)渗透系统的组成及条件
①具有半透膜。

半透膜可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。

②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

浓度差的实质是单位体积溶液中溶质分子数的差，即物质的量浓度之差，而不是质量分数浓度差。

(3)常见渗透装置图分析
①水分的流动判断：当溶液浓度S1>S2时，水分就通过半透膜由S2流向S1；当溶液浓度S1<S2时，水分就通过半透膜由S1流向S2。

②在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。

因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。

2．动物细胞的吸水和失水
(2)原理和现象
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⇒细胞失水皱缩。

③外界溶液浓度＝细胞质浓度⇒水分进出平衡。

3．植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象
①外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。

4.观察植物细胞的质壁分离和复原(实验)
（1）实验原理
①成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。

②细胞液具有一定的浓度，能渗透吸水和失水。

③原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。

（2）实验步骤
操作一：观察新制取的洋葱表皮
①制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片
②低倍显微镜观察⎩
⎪⎨⎪⎧有一个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁 操作二：将洋葱表皮置于较大浓度的溶液中观察
②低倍显微镜观察⎩⎪⎨⎪⎧中央液泡逐渐变小（紫色加深）原生质层与细胞壁逐渐分离
操作三：将操作二中的洋葱表皮置于清水中观察
②低倍显微镜观察⎩
⎪⎨⎪⎧中央液泡逐渐变大原生质层逐渐贴近细胞壁 （3）实验结论
二、规律总结
考向1 考查渗透作用的原理及条件
例题1.（2019·河南高二期末）下图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内溶液（S1)和漏斗外溶液（S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，水分子可以透过半透膜，蔗糖分子则不能。

漏斗内外起始液面一致，当达到渗透平衡时，液面差为m。

下列有关叙述错误的是
A．当半透膜两侧水分子进出速率相等时，m达到最大值
B．渗透平衡时，S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度
C．若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将增大
D．m的大小与S1、S2之间的浓度差呈正相关
【解析】漏斗内液面上升，说明S1溶液的浓度大于S2溶液的浓度，开始时水分子进入漏斗内的速率大于进入烧杯内的速率，使液面上升，当半透膜两侧水分子进出速率相等时，m达到最大值，A正确；一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1＞S2，B正确；达到渗透平衡时，漏斗内的溶液（S1）浓度下降，漏斗外溶液（S2）浓度则增大，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）浓度差下降，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小，C错误；宏观上，水分子由浓度低的一侧向浓度高的一侧运输，S1、S2之间的浓度差越大，m值越高，所以m的大小与S1、S2之间的浓度差呈正相关，D正确。

【答案】C
规律总结：
1.水分子的移动也是从水分子浓度高的一侧向水分子浓度低的一侧移动；
2.液面高度差不再变化时，水分子仍在移动，只是水分子进出平衡，此时推动水分子移动的力量与阻止水。