2019版苏教版高考生物创新一轮复习：第2单元 第7讲 物质的跨膜运输

第7讲物质的跨膜运输

[最新考纲] 1.物质出入细胞的方式（Ⅱ）。2.实验：观察植物细胞的质壁分离和复原。

考点一物质跨膜运输的实例（5年4考）

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，是自由扩散的一种形式。（2）渗透作用产生的条件

2.植物细胞的吸水和失水（以成熟植物细胞为例）

（1）条件：成熟植物细胞具有中央大液泡。

（2）原理

（3）现象

①当外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。

②当外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，失水的细胞发生质壁分离复原现象。

3.验证渗透作用发生的条件

渗透系统与渗透作用的原理

1.（2017·湖南中部名校二模）某同学设计了如图所示的渗透作用实验装置，实验开

始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为（）

解析掌握渗透作用发生的条件（半透膜和膜两侧存在浓度差）、水分子扩散的方向（顺浓度梯度扩散）和扩散的速率是解题的关键。仔细观察图示，长颈漏斗内为蔗糖溶液，实验开始后长颈漏斗内部液面将上升，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，液面上升速率较大。

答案 B

2.（2018·河南豫北精英赛一联，3）某同学设计的实验如图所示，实验开始时，U形管两侧液面相等，图中半透膜允许单糖通过。据图分析，下列说法错误的是（）

A.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧溶液浓度一定是相等的

B.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，则实验现象为高浓度一侧的液面上升

C.若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，则实验现象为高浓度一侧液面先上升，随后另一侧液面上升，最后两侧液面持平

D.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液，当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态解析由题干可知，实验开始时，U形管两侧液面等高，当U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液时，水分子从低浓度一侧流向高浓度一侧的较多，即高浓度一侧的液面上升，低浓度一侧的液面下降，直至液面不再变化，此时半透膜两侧浓度差产生的渗透压力与液面差产生的压力达到平衡，所以半透膜两侧溶液浓

度不会相等，A错误、B正确；当液面停止上升时，半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，D正确；若U 形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液，开始时水分子总体表现为由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，因此高浓度一侧液面先上升，但随着葡萄糖分子通过半透膜进入低浓度一侧，最后两侧液面会持平，C正确。答案 A

有关渗透作用的“3”个易错点

（1）渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度，实质是指渗透压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压小，故水可通过半

透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。

（2）水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度

溶液的水分子数较多。

（3）只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原。

细胞吸水和失水状况分析

【典例】（2017·全国卷Ⅱ，4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体（即植物细胞中细胞壁以内的部分）的体积变化趋势如图所示，下列叙述正确的是（）

A.0～4 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B.0～1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C.2～3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D.0～1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

[慧眼识图获取信息]

答案 C

细胞吸水、失水的判断

（1）通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，处于动态平衡。

（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判定。若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。

【方法体验】

（2018·山西六校入学质检，26）如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图（箭头大小代表水分子数的多少）。请回答下列问题：

（1）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图（填题图编号）所示现象，最终红细胞会。

（2）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图（填题图编号）所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况如图（填题图编号）所示。然后将其放在清水中，则达到平衡时细胞内液渗透压（填“大于”“小于”或“等于”）清水的渗透压。

（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大且最终（填“会涨破”或“不

会涨破”）。

解析将人的成熟红细胞放入清水中，由于发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水，如图甲所示。动物细胞无细胞壁，红细胞会因吸水过多而涨破。（2）将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示；此时将其放入清水中，细胞内液渗透压较高，细胞吸水，但由于细胞壁的存在，细胞不会一直吸水，随着细胞体积的增大，细胞壁还会产生一种与细胞原生质体膨胀对细胞壁产生的压力相反的力，促使水分子向细胞外移动，达到平衡时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示，此时细胞内外仍存在浓度差，细胞内液渗透压较高。（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，细胞体积会增大但不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。

答案（1）甲涨破（2）丙乙大于（3）不会涨破

考点二物质跨膜运输的方式及影响因素（5年9考）

1.物质进出细胞的方式

2.不同因素对物质跨膜运输的影响的曲线模型

（1）物质浓度（在一定的范围内）