高考第一轮复习——物质出入细胞的方式

专题三物质进出细胞的方式

考点一细胞的吸水和失水

1、渗透作用：专指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种

条件：①有一层半透膜

②半透膜两侧溶液具有浓度差

2、渗透系统：

（1）组成：一个完整的渗透系统，由两个溶液体系（A和B）以及两者中间的半透膜组成。

（2）条件：①有一层半透膜

②半透膜两侧溶液具有浓度差

（3）水分的流动判断：逆浓度梯度或顺相对含量梯度，当半透膜两侧溶液浓度相等时，达到动态平衡。

（4）常见的渗透系统

①

分析：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；当溶液S1＝S2时，则处于动态平衡状态。

②

分析：U型管中由于蔗糖分子不能通过半透膜，水顺相对含量度由a管到b管，b管液面上升，当上升到一定程度后，由于重力作用不再上升，此时达到动态平衡。

（5）组成的实验探究

烧杯和漏斗组成的渗透系统：

甲：烧杯中盛清水+漏斗口密封半透膜并注入一定浓度的蔗糖溶液→（一段时间后）漏斗内液面上升

乙：烧杯中盛清水+漏斗口密封全透膜（如纱布）并注入一定浓度的蔗糖溶液→（一段时间后）漏斗内液面不上升

丙：烧杯中盛一定浓度的蔗糖溶液+漏斗口密封半透膜并注入相同浓度的蔗糖溶液→（一段时间后）漏斗内液面不上升

从上述试验中可知：甲乙对比可说明渗透作用发生必须具有半透膜

甲丙对比可说明渗透作用发生必须有浓度差的存在

【特别提醒】

渗透作用的发生特点

（1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。

（2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。

3、 动植物细胞的吸水和失水

【典例精练】

例1：（2009年南京模拟）如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒

置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 （ ）

A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降

B.在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶

C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升

D.在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶

例2：如图表示一中间隔以半透膜（只允许水分子

通过）的水槽，两侧分别加入等质量分数的葡萄

糖溶液和麦芽糖溶液．然后在半透膜两侧加入等

质量的麦芽糖酶，在加入麦芽糖酶前后A、B两侧

液血的变化是（）

A．加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并等于A侧高度

B．加酶前A侧上升，加酶后B侧上升并高于A侧高度

C．加酶前后A、B两侧液面不变

D．加酶前A、B两侧液面不变，加酶后B侧上升并高于A侧高度

例3：半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，图2是设计的证明图1物质扩散成立的实验装置(开始液面相平）

下列有关叙述正确的是()

A．图甲中水柱a将持续上升

B．图甲中水柱a将保持不变

C．图乙中水柱b将保持不变

D．图乙中水柱b将先上升后下降

例4：为探究膜的透性，设计了如图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG＞VE＝VF，甲、乙，丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。

（1）几分钟后，3支小玻璃管中的液面将（上升、下降），其液面高度变化的大小排序是。

（2）对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是。（3）若将两组这样的装置，一组放于37℃的恒温箱中，一组放于0℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降速度大，说明。

4、 质壁分离及复原

（1） 植物细胞质壁分离及质壁分离复原

（2） 实验流程

【特别提醒】

①实验对象：同一个成熟的植物细胞。

②在这一实验中有两次对照，具体分析如下：

（3） 质壁分离的原因分析

（4）细胞是否发生质壁分离及其复原的判断方法

从细胞角度分析

①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。

②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。

③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离的外界溶液。

从溶液角度分析

①在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中可发生质壁分离现象。

②在一定浓度（溶质可透膜）的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。

③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。

（5）植物细胞质壁分离实验的应用

①证明细胞的死活：此实验中，细胞始终是活的，死细胞不能发生质壁分离和复原。

②测定细胞液的浓度：梯度浓度法。即撕取数片紫色洋葱鳞片叶表皮，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，则细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻的溶液之间。

③验证原生质层和细胞壁伸缩性大小

设计思路：成熟植物细胞＋一定浓度的蔗糖溶液→镜检。

发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性。

不发生质壁分离现象：细胞壁伸缩性大于或等于原生质层伸缩性。

④鉴定不同种类的溶液（如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液）

设计思路：成熟的植物细胞＋不同种类溶液。

只发生质壁分离现象→溶质不能通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液）；

质壁分离后自动复原→溶质能通过半透膜的溶液（如KNO3溶液）。

⑤比较不同植物细胞的细胞液浓度

不同植物细胞＋放在同一浓度的蔗糖溶液，镜检刚发生质壁分离时所需时间，比较判断质壁分离速度，速度越大植物细胞细胞液浓度越小。