高中生物第一轮复习-第四章第一节 第二课时
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• A 细胞液浓度＞蔗糖溶液浓度 • B 细胞液浓度＜蔗糖溶液浓度 • C 有不同浓度的细胞液 • D细胞膜有不同的选择透过性
51.00 48.55
38.66 28.16
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性 有普遍性吗？
细胞对于物质的吸收有选择性。
普遍存在（同一生物对不同离子的吸收量不同；
不同生物对同一种离子的吸收量不同。）
结论：细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性
小结：物质跨膜运输的特点
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的；
子的吸收具有_选__择__性。_
实例二
I－ 20 —25倍
血液 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞
结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含 量梯度的,这取决于细胞生命活动的需要。
I:逆相对含量梯度 运输
实例三 微生物 P2O5 大肠杆菌 33.99
K2O 12.95
圆褐固氮菌 4.93
2.41
酵母菌 米曲菌
植物细胞质壁分离复原现象
< 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
植物细胞的吸水和失水
细胞液浓度小于外界溶液浓度时 ----细胞失水 质壁分离
细胞液浓度大于外界溶液浓度时 ----细胞吸水 质壁分离复原
质壁分离
液泡
间隙 （充满外界溶液）
质壁分离复原
如图是处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表
皮细胞，下列说法错误的是 B
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
断蔗糖溶液的浓度，下列正确的是（ D ）
A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丁＞甲＞乙＞丙 C．丙＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞丁＞甲
物质跨膜运输的其他实例 实例一
1.水稻培养液中的Mg2＋、Ca2＋的浓度有
所上升，对此下列的两种解释哪种合理
⇓ 镜检质只壁发分生离质后壁自分动离复→原蔗→糖K溶N液O3溶液
(5)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→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)
(6)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 成熟植物细胞＋分离剂―镜―检→ 发生质壁分离→细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离→细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的 伸缩性
镜检⇓ 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓 度之间
(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⇓ 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓 度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液) 成熟植物细胞 ＋ 不同种类溶液
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
探究：植物细胞的吸水和失水
1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿 后就可看到水分渗出。 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
提出问题：
1.植物细胞在什么情况下会失水？ 2.原生质层相当于一层半透膜吗？
作出假设：
原生质层相当于一层半透膜
探究：植物细胞的吸水和失水
设计实验：
①实验目的：验证原生质层相当于一层半透膜
二、植物细胞的吸水和失水
细胞壁 （全透性）
细胞膜
细胞质
原生质层
（相当于半透膜）
液泡膜
细胞液
中央大液泡
（成熟植物细
胞才有）
细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞质称为原生质层。
细胞壁的伸缩性比原生质层小得多。原生质层失水 缩小时细胞壁不能同步缩小,两者就发生了分离。
植物细胞与渗透装置的比较
据图分析可知：一个植物细胞类似于一个渗透装置? • (1)半透膜——原生质层相当于半透膜。 • (2)浓度差——细胞液与外界溶液之间具有浓度差。
3.例、为探究植物A能不能移植到甲地生长，某生物 学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液浓度 ，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存
，甲地土壤溶液的浓度应（A）
浓度(mol/L) 0.15 0.2
0.25
0.3
质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离
A.≤0.15 mol/L C. ≥0.2 mol/L
②实验原理：
1.细胞通过渗透作用的方式吸水或失水 2.细胞壁的伸缩性比原生质层小很多 3.当外界溶液浓度>植物细胞液浓度时，细胞 不断失水收缩，原生质层与细胞壁分离，
发生质壁分离
4.当外界溶液浓度<植物细胞液浓度时，细胞 不断吸水，原生质层慢慢地恢复到原来的形态，
紧贴细胞壁，质壁分离的复原
探究：植物细胞的吸水和失水
③若用葡萄糖、尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现质壁分 离自动复原现象，因这些物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度 升高。
质壁分离和复原实验的运用
（1）判断细胞的死活；
发生质壁分离和复原（活细胞） 待测细胞+蔗糖溶液----- 不发生质壁分离 （死细胞）
(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
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种பைடு நூலகம்和数量不同，从而使
(B)
A．水稻根细胞不吸收Ca2＋、Mg2＋，
而且分泌了大量的Ca2＋、Mg2＋，
使其浓度升高
B．水稻根细胞吸收Ca2＋、Mg2＋的
2. 不同植物细胞对同一无机 盐离子的吸收有__差__异，
同一植物细胞对不同无机 盐离子的吸收有__差__异，
说明植物细胞对无机盐离
速率较吸收水的速率低，使这 两种离子的浓度升高
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
B．图中各细胞抵抗失水的能力依次是C＞A＞B C．如果上图是各细胞处在不同的外界溶液中相同的时间
得到的，则所处的外界溶液浓度B＞A＞C。 D．三个细胞最有可能死亡的是B细胞。
用一片新鲜的苔藓植物叶片制成临时装片，滴加有 适量红墨水的0.3 g/mL蔗糖溶液，用低倍镜观察装 片中的苔藓细胞，如图所示状态，①②处的颜色分
别是( A )
A．绿色、红色 B．绿色、无色 C．红色、无色 D．红色、红色
将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞分别置于同
一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如图所示。
则有关各细胞液浓度的判断正确的是（ D ） ①实验前B<A<C ②实验前B>A>C ③实验后B≥A＝C ④实验后B>A>C A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
B.≤0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L
4．蔗糖不能穿过半透膜，但用蔗糖和醋却能腌制 糖醋蒜，请分析原因。
提示：醋和高浓度蔗糖溶液使细胞死亡，原生质 层失去选择透过性，蔗糖分子能进入细胞内。
植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水，将带
“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如下 图所示。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄， 易伸展，判断30 min后可能出现的形状是( D )
4、若将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3 溶液，实验结果如何？ 发生质壁分离及质壁分离的自动复原
表达与交流
提出问题
作出假设
设计实验
表达和交流
分析结果， 进行实验 得出结论
植物细胞质壁分离现象
> 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
细胞失水时细胞壁和 原生质层都会出现一 定程度的收缩,但原 生质层的伸缩性更大, 故原生质层会与细胞 壁发生分离。
变小 加深 分离
变大 贴近
质壁分离 液泡
质壁分离复原
总结步骤：
制片
低倍观察细 胞正常形态
低倍观察质 壁分离复原
引流法滴 加清水
引流法滴加 蔗糖溶液
低倍观察 质壁分离
实验现象：
中央液泡大 小及颜色
原生质层 的位置
蔗糖 溶液
清水
变小， 紫色变深
逐渐恢复原 来大小 紫色变浅
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
• 将洋葱鳞片叶表皮放入一定浓度的硝酸钾 溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久，
这些细胞自动发生质壁分离复原。其原因
是
(D )
• A 一段时间后这些表皮细胞已死
• B 植物细胞能质壁分离自动复原
• C 水分进入细胞，细胞液浓度减少
• D 钾离子和硝酸根离子进入细胞，细胞液浓 度加大
• 如图表示多种植物成熟细胞，在不同浓度 的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲 线说明这些植物细胞（ C ）
其他物质的跨膜运zxx输kw 并不都是这样，这取 决于细胞生命活动的需要；
细胞对物质的吸收是有选择性的。
生物膜可以让水分子自 由通过，被选择的离子和 小分子也可以通过，其他 的离子、小分子和大分子 不能通过。与细胞生命活 动密切相关，是活细胞的 一个重要特征。
半透膜和选择透过性膜的比较
膜的种类
物质透过性
1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧
苗”。其原因是（B ）
A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理
是（D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
分析结果，得出结论：
1、质壁分离后细胞膜与细胞壁之间充满什么液体？ 细胞膜和细胞壁之间充满蔗糖溶液
2、假如细胞壁也是一层半透膜，实验结果会有何 不同？ 此时细胞膜和细胞壁之间一直是清
水溶液，故不能发生质壁分离现象
3、假如没有细胞壁，实验结果会有何不同？ 不能发生质壁分离及其复原， 细胞会吸水涨破
细胞膜对物质透过表现出高度的选择性。
选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然
①当细胞液浓度_<_外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细
胞壁分离，发生_质__壁__分__离__。
②发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度_>_外界溶液浓度时，细
胞吸水，发生质__壁___分__离__复__原__。
质壁分离自动复原现象
51.00 48.55
38.66 28.16
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性 有普遍性吗？
细胞对于物质的吸收有选择性。
普遍存在（同一生物对不同离子的吸收量不同；
不同生物对同一种离子的吸收量不同。）
结论：细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性
小结：物质跨膜运输的特点
水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的；
子的吸收具有_选__择__性。_
实例二
I－ 20 —25倍
血液 250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞
结论：物质跨膜运输并不都是顺相对含 量梯度的,这取决于细胞生命活动的需要。
I:逆相对含量梯度 运输
实例三 微生物 P2O5 大肠杆菌 33.99
K2O 12.95
圆褐固氮菌 4.93
2.41
酵母菌 米曲菌
植物细胞质壁分离复原现象
< 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞吸水
植物细胞的吸水和失水
细胞液浓度小于外界溶液浓度时 ----细胞失水 质壁分离
细胞液浓度大于外界溶液浓度时 ----细胞吸水 质壁分离复原
质壁分离
液泡
间隙 （充满外界溶液）
质壁分离复原
如图是处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶表
皮细胞，下列说法错误的是 B
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
断蔗糖溶液的浓度，下列正确的是（ D ）
A．甲＞乙＞丙＞丁 B．丁＞甲＞乙＞丙 C．丙＞丁＞甲＞乙 D．丙＞乙＞丁＞甲
物质跨膜运输的其他实例 实例一
1.水稻培养液中的Mg2＋、Ca2＋的浓度有
所上升，对此下列的两种解释哪种合理
⇓ 镜检质只壁发分生离质后壁自分动离复→原蔗→糖K溶N液O3溶液
(5)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→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)
(6)验证原生质层和细胞壁伸缩性大小 成熟植物细胞＋分离剂―镜―检→ 发生质壁分离→细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性 不发生质壁分离→细胞壁伸缩性大于或等于原生质层的 伸缩性
镜检⇓ 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓 度之间
(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⇓ 发生质壁分离所需时间越短，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓 度越大
(4)鉴别不同种类的溶液(如 KNO3 和蔗糖溶液) 成熟植物细胞 ＋ 不同种类溶液
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
探究：植物细胞的吸水和失水
1、将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿 后就可看到水分渗出。 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
提出问题：
1.植物细胞在什么情况下会失水？ 2.原生质层相当于一层半透膜吗？
作出假设：
原生质层相当于一层半透膜
探究：植物细胞的吸水和失水
设计实验：
①实验目的：验证原生质层相当于一层半透膜
二、植物细胞的吸水和失水
细胞壁 （全透性）
细胞膜
细胞质
原生质层
（相当于半透膜）
液泡膜
细胞液
中央大液泡
（成熟植物细
胞才有）
细胞膜、液泡膜以及它们之间的细胞质称为原生质层。
细胞壁的伸缩性比原生质层小得多。原生质层失水 缩小时细胞壁不能同步缩小,两者就发生了分离。
植物细胞与渗透装置的比较
据图分析可知：一个植物细胞类似于一个渗透装置? • (1)半透膜——原生质层相当于半透膜。 • (2)浓度差——细胞液与外界溶液之间具有浓度差。
3.例、为探究植物A能不能移植到甲地生长，某生物 学研究性学习小组通过实验测定了植物A细胞液浓度 ，实验结果如下表。为保证植物A移植后能正常生存
，甲地土壤溶液的浓度应（A）
浓度(mol/L) 0.15 0.2
0.25
0.3
质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离
A.≤0.15 mol/L C. ≥0.2 mol/L
②实验原理：
1.细胞通过渗透作用的方式吸水或失水 2.细胞壁的伸缩性比原生质层小很多 3.当外界溶液浓度>植物细胞液浓度时，细胞 不断失水收缩，原生质层与细胞壁分离，
发生质壁分离
4.当外界溶液浓度<植物细胞液浓度时，细胞 不断吸水，原生质层慢慢地恢复到原来的形态，
紧贴细胞壁，质壁分离的复原
探究：植物细胞的吸水和失水
③若用葡萄糖、尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现质壁分 离自动复原现象，因这些物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度 升高。
质壁分离和复原实验的运用
（1）判断细胞的死活；
发生质壁分离和复原（活细胞） 待测细胞+蔗糖溶液----- 不发生质壁分离 （死细胞）
(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
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种பைடு நூலகம்和数量不同，从而使
(B)
A．水稻根细胞不吸收Ca2＋、Mg2＋，
而且分泌了大量的Ca2＋、Mg2＋，
使其浓度升高
B．水稻根细胞吸收Ca2＋、Mg2＋的
2. 不同植物细胞对同一无机 盐离子的吸收有__差__异，
同一植物细胞对不同无机 盐离子的吸收有__差__异，
说明植物细胞对无机盐离
速率较吸收水的速率低，使这 两种离子的浓度升高
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
B．图中各细胞抵抗失水的能力依次是C＞A＞B C．如果上图是各细胞处在不同的外界溶液中相同的时间
得到的，则所处的外界溶液浓度B＞A＞C。 D．三个细胞最有可能死亡的是B细胞。
用一片新鲜的苔藓植物叶片制成临时装片，滴加有 适量红墨水的0.3 g/mL蔗糖溶液，用低倍镜观察装 片中的苔藓细胞，如图所示状态，①②处的颜色分
别是( A )
A．绿色、红色 B．绿色、无色 C．红色、无色 D．红色、红色
将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞分别置于同
一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如图所示。
则有关各细胞液浓度的判断正确的是（ D ） ①实验前B<A<C ②实验前B>A>C ③实验后B≥A＝C ④实验后B>A>C A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
B.≤0.2 mol/L D.≥0.3 mol/L
4．蔗糖不能穿过半透膜，但用蔗糖和醋却能腌制 糖醋蒜，请分析原因。
提示：醋和高浓度蔗糖溶液使细胞死亡，原生质 层失去选择透过性，蔗糖分子能进入细胞内。
植物细胞可以通过渗透作用吸水或失水，将带
“皮”的细嫩的茎纵切后插入两烧杯中，如下 图所示。已知b侧的细胞壁比a侧的细胞壁薄， 易伸展，判断30 min后可能出现的形状是( D )
4、若将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3 溶液，实验结果如何？ 发生质壁分离及质壁分离的自动复原
表达与交流
提出问题
作出假设
设计实验
表达和交流
分析结果， 进行实验 得出结论
植物细胞质壁分离现象
> 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞失水
细胞失水时细胞壁和 原生质层都会出现一 定程度的收缩,但原 生质层的伸缩性更大, 故原生质层会与细胞 壁发生分离。
变小 加深 分离
变大 贴近
质壁分离 液泡
质壁分离复原
总结步骤：
制片
低倍观察细 胞正常形态
低倍观察质 壁分离复原
引流法滴 加清水
引流法滴加 蔗糖溶液
低倍观察 质壁分离
实验现象：
中央液泡大 小及颜色
原生质层 的位置
蔗糖 溶液
清水
变小， 紫色变深
逐渐恢复原 来大小 紫色变浅
原生质层脱 离细胞壁
原生质层恢 复原来位置
• 将洋葱鳞片叶表皮放入一定浓度的硝酸钾 溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久，
这些细胞自动发生质壁分离复原。其原因
是
(D )
• A 一段时间后这些表皮细胞已死
• B 植物细胞能质壁分离自动复原
• C 水分进入细胞，细胞液浓度减少
• D 钾离子和硝酸根离子进入细胞，细胞液浓 度加大
• 如图表示多种植物成熟细胞，在不同浓度 的蔗糖溶液内质壁分离的百分率，图中曲 线说明这些植物细胞（ C ）
其他物质的跨膜运zxx输kw 并不都是这样，这取 决于细胞生命活动的需要；
细胞对物质的吸收是有选择性的。
生物膜可以让水分子自 由通过，被选择的离子和 小分子也可以通过，其他 的离子、小分子和大分子 不能通过。与细胞生命活 动密切相关，是活细胞的 一个重要特征。
半透膜和选择透过性膜的比较
膜的种类
物质透过性
1、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧
苗”。其原因是（B ）
A、根细胞从土壤中吸收的养分过多
B、根细胞不能从土壤中吸水
C、根系不能将水向上运输
D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
2、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理
是（D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用 B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
细胞 大小
基本 不变
基本 不变
分析结果，得出结论：
1、质壁分离后细胞膜与细胞壁之间充满什么液体？ 细胞膜和细胞壁之间充满蔗糖溶液
2、假如细胞壁也是一层半透膜，实验结果会有何 不同？ 此时细胞膜和细胞壁之间一直是清
水溶液，故不能发生质壁分离现象
3、假如没有细胞壁，实验结果会有何不同？ 不能发生质壁分离及其复原， 细胞会吸水涨破
细胞膜对物质透过表现出高度的选择性。
选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然
①当细胞液浓度_<_外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细
胞壁分离，发生_质__壁__分__离__。
②发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度_>_外界溶液浓度时，细
胞吸水，发生质__壁___分__离__复__原__。
质壁分离自动复原现象