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　 第4章　细胞的物质输入和输出
第1节　被动运输
第1课时　水进出细胞的原理
知识点一　渗透作用
1.（2024·四川泸州高一期中）渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散现象。成熟植物细胞能通过渗透作用吸水或失水。下列有关叙述正确的是（　　）
A.成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B.温度不会影响水分子通过成熟植物细胞膜的速率
C.达到渗透平衡时半透膜两侧的溶液浓度一定相等
D.成熟植物细胞发生渗透吸水时，水分子不会渗出细胞
2.下列现象属于渗透作用的是：①水分子通过植物细胞的细胞壁；②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜；③蔗糖分子通过细胞膜；④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜（　　）
A.②④　　　　　　　　 B.①③
C.②③④ D.①②③④
3.透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3％的淀粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min后，会发现（　　）
A.透析袋胀大　　　　 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
4.如图为渗透现象示意图，实验开始时，烧杯液面与漏斗液面相同（均为a），下列选项中正确的是（　　）
A.当漏斗液面不再升高时说明蔗糖分子透过半透膜达到渗透平衡
B.若用纱布替代半透膜重复此实验，则实验结束时漏斗最终液面高度在a与b中间
C.漏斗液面上升过程中水分子只能由烧杯透过半透膜进入漏斗而不能由漏斗渗出
D.农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作用实现的
知识点二　细胞的吸水和失水
5.（2023·湖南学业水平考试）将人的红细胞放入高浓度的NaCl溶液中，一段时间后红细胞发生了皱缩。下列叙述错误的是（　　）
A.皱缩的红细胞发生了质壁分离
B.红细胞在皱缩过程中发生了细胞失水
C.红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
D.在红细胞皱缩过程中，细胞质浓度逐渐升高
6.如图为植物细胞渗透作用的图解，下列说法错误的是（　　）
A.植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液
B.一定条件下，活的、成熟的植物细胞可能发生渗透失水或吸水
C.当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水
D.当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞
7.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，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度大小依次为（　　）
A.甲＞乙＞丙＞丁 B.丁＞甲＞乙＞丙
C.丙＞丁＞甲＞乙 D.丙＞乙＞丁＞甲
8.（2024·青海西宁高一联考）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条质量变化的关系如图。若将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条细胞的状态及细胞液浓度将（　　）
A.吸水、保持不变 B.吸水、逐渐减小
C.失水、逐渐增大 D.失水、先增后减小
9.如图为“U”型渗透装置，甲溶液是质量分数为10％的葡萄糖（可通过半透膜）溶液，乙溶液是质量分数为10％的蔗糖（不能通过半透膜）溶液，起始时两侧液面高度相同，下列推测和判断合理的是（　　）
A.实验开始后两侧液面高度仍然相同
B.渗透平衡时两侧液面高度相同
C.实验初期半透膜两侧水分子移动速率相同
D.渗透平衡时乙溶液侧高于甲溶液侧
10.（2024·辽宁丹东高一期中）将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.甲～戊蔗糖溶液浓度最小的是丙
B.实验前，红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高
C.达到平衡状态后，甲组中萝卜条A的细胞不会再有水分的进出
D.实验结束后，将各组幼根放入清水中，乙组红心萝卜B重量可能不会再增加
11.（2024·黑龙江哈九中高一期中）某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过，图乙为实验结果。下列说法正确的是（　　）
A.若将c换成纱布，实验结果相同
B.漏斗内液面上升的速率先增大后减小
C.t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同
D.若t2时刻在漏斗中加入蔗糖酶，则Δh将先变大后变小
12.将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入质量分数为15％的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是（　　）
A.壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B.半小时后吃水线低于烧杯的水面是清水渗入蛋壳所致
C.若将清水换为质量分数为15％的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉
D.水分子进出壳膜达到平衡后，将不再发生移动
13.某实验小组要对“低温是否会影响渗透作用”进行探究，假如你是实验小组的成员，请分析回答下列问题：
材料用具：1 000 mL烧杯、带刻度的长颈漏斗、新鲜的猪膀胱膜、蒸馏水、蔗糖溶液、水浴锅、冰块等。
（1）实验步骤：
①组装渗透装置两套（如图），分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，在长颈漏斗中分别加入　　　　　　　　　　　，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37 ℃，2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察、记录漏斗的液面刻度变化。
（2）分析回答：
①本实验是通过测定水分子通过膜的扩散，即　　　　作用速率来进行探究。
②此实验的自变量是　　　　　　 ；为了直观地表示相对速率，用　　　　　　　　　　　　作为因变量。
（3）预测实验结果及结论：
实验结果 实验结论
1组漏斗液面比2组高 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②　　　　　　　 低温会影响渗透作用，且使渗透速率加快
1、2两组漏斗的液面高度相同 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第1课时　水进出细胞的原理
1.A　成熟植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，原生质层相当于一层半透膜，A正确；温度会改变细胞膜磷脂双分子层的流动性，从而影响水分子通过成熟植物细胞膜的速率，B错误；渗透实验中，达到渗透平衡时，水分子进出半透膜的速率相同，半透膜两侧的溶液浓度不一定相等，C错误；发生渗透吸水时，水分子的扩散是双向的，水主要由细胞外水分子数相对较多的一侧向水分子数相对较少的一侧渗透，同时也有少量水分子反方向渗透，D错误。
2.A　水分子通过植物细胞的细胞壁，细胞壁是全透性的，水分子没有通过半透膜，不属于渗透作用，①错误；细胞膜是选择透过性膜，相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过细胞膜，属于渗透作用，②正确；细胞膜具有选择透过性，蔗糖分子不能通过细胞膜，③错误；液泡膜是选择透过性膜，相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过液泡膜，属于渗透作用，④正确。
3.A　由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分增多，透析袋胀大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变。
4.D　当漏斗液面不再升高时说明水分子透过半透膜达到渗透平衡，蔗糖不能透过半透膜，A错误；纱布具有全透性，漏斗内的蔗糖会扩散到外界溶液中，因此不会产生液面差，B错误；漏斗液面上升过程中，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，C错误；农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作用实现的，D正确。
5.A　人的红细胞没有细胞壁和大液泡，不能发生质壁分离，A错误；红细胞在高浓度的NaCl溶液中失水发生皱缩，B正确；红细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力，具有选择性，相当于一层半透膜，C正确；在红细胞皱缩过程中，细胞不断失水，细胞质浓度逐渐升高，D正确。
6.D　植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，A正确；活的、成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，原生质层相当于半透膜，当细胞液与外界溶液存在浓度差时，细胞可发生渗透失水或吸水，B正确；当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，植物细胞就会发生渗透失水，C正确；当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，D错误。
7.D　已知人类的红细胞是圆盘状的，观察图中的4个装置，发现乙烧杯中的红细胞是圆盘状的，说明红细胞处于动态平衡状态，则乙烧杯中蔗糖溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相等；丙烧杯中红细胞皱缩，说明细胞失水，则丙烧杯中蔗糖溶液的浓度大于红细胞细胞质的浓度；丁烧杯中细胞由圆盘状变成了球状，说明细胞吸水，则该烧杯中蔗糖溶液浓度低于红细胞细胞质的浓度；甲烧杯中红细胞破裂，说明细胞吸水最多，则该烧杯中蔗糖溶液浓度最低。根据以上分析，4个烧杯中蔗糖溶液浓度的大小关系是：丙＞乙＞丁＞甲。
8.B　在a浓度溶液中的萝卜条，质量不变，说明蔗糖溶液浓度与细胞液浓度相等；在b浓度溶液中的萝卜条，质量减小，说明蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，因此，将处于b浓度溶液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条吸水，同时导致细胞液浓度逐渐变小，B正确。
9.D　蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此葡萄糖的摩尔质量更小（即相对分子质量更小），实验开始时两溶液的体积和质量分数相同，相当于取了相同质量的蔗糖和葡萄糖，根据公式 n＝m÷M可知，葡萄糖的物质的量更大，而体积相同，故葡萄糖一侧溶液的物质的量浓度更大，液面开始时右侧高于左侧，后来由于葡萄糖可以透过半透膜进入左侧，达到平衡后左侧液面比右侧高，A、B错误，D正确；实验初期，单位时间内由乙侧进入甲侧的水分子更多一些，C错误。
10.C　单独分析其中一种红心萝卜，如红心萝卜B，在丙中吸水，在甲、乙和丁中失水，在戊中既不失水也不吸水，说明丙的蔗糖溶液浓度最小，A正确；比较同一浓度下两种萝卜的失水情况，如在甲蔗糖溶液中，红心萝卜A质量不变，红心萝卜B重量变小说明红心萝卜B失水，进而说明红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度更高，B正确；达到平衡状态后，甲组中萝卜条A的细胞中水分的进出达到了平衡，但仍然有水分的进出，C错误；乙组红心萝卜B失水较多，可能已经死亡，故实验结束后，将各组幼根放入清水中，乙组红心萝卜B重量可能不会再增加，D正确。
11.D　纱布允许水分子、蔗糖分子、单糖分子通过，因此若将c换成纱布，实验结果不相同，A错误；漏斗内液面上升的速率取决于漏斗和烧杯中溶液的浓度差，因此上升速率会逐渐降低，B错误；t2时刻半透膜两侧水分子进出速度相等，但是由于漏斗与装置的液面不一样高，所以膜两侧溶液浓度不可能相等，C错误；若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖被分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则Δh将先上升后下降，D正确。
12.D　本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，A正确；由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，外界清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确；若将清水换为质量分数为15％的NaCl溶液，由于壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度，壳膜内的水就透过壳膜进入到壳膜外，导致蛋壳上浮，由于Na＋和Cl－都可以通过半透膜，因此半透膜两侧的浓度差很快消失，壳膜外的水透过壳膜进入到壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确；水分子进出壳膜达到平衡后，水分子仍进出壳膜，D错误。
13.（1）②等量同一浓度的蔗糖溶液　（2）①渗透　②（渗透系统所处的）不同温度环境　单位时间漏斗液面高度的变化　（3）①低温会影响渗透作用，且使渗透速率减慢　②1组漏斗液面比2组低　③低温不会影响渗透作用
解析：（1）实验步骤：①组装渗透装置两套（如图），分别编号为1、2。②由于实验设计的过程中，无关变量要保持相同且适宜，因此，在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，在长颈漏斗中分别加入等量同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。③由于本实验的自变量是渗透系统所处的不同温度环境，因此，对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37 ℃，2组的烧杯外加冰块降温。④两组装置同时开始实验，几分钟后观察、记录漏斗的液面刻度变化。（2）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散，即渗透作用速率来进行探究。②此实验的自变量是渗透系统所处的不同温度环境；为了直观地表示相对速率，用单位时间漏斗液面高度的变化作为因变量。（3）预测实验结果及结论：若1组漏斗液面比2组高，则低温会影响渗透作用，且使渗透速率减慢；若l组漏斗液面比2组低，则低温会影响渗透作用，且使渗透速率加快；若1、2两组漏斗的液面高度相同，则低温不会影响渗透作用。
1 / 4第4章　细胞的物质输入和输出
第1节　被动运输
第1课时　水进出细胞的原理
导学 聚焦 1.阐明渗透作用的条件及原理。 2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。 3.细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水
知识点（一）　渗透作用
1.渗透作用的概念：是指　　　　（或其他溶剂分子）通过　　　　的扩散。
小提醒：渗透作用必须有半透膜，扩散作用则不一定需要；扩散作用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子。
2.渗透作用发生的条件
3.渗透作用的方向
水分子从水的　　　　　　的一侧向　　　　　　的一侧渗透。
4.判断下列相关表述的正误
（1）渗透作用是扩散的一种特殊形式。（　　）
（2）半透膜是生物膜，具有选择透过性。（　　）
（3）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。（　　）
（4）在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再通过半透膜。（　　）
探讨　分析渗透作用的原理和条件，提高理解能力
用半透膜封住长颈漏斗的口部，在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现象，这就是渗透现象。结合图示分析渗透现象发生的条件和原理。
（1）漏斗管内的液面为什么会升高？
（2）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
（3）如果用纱布代替玻璃纸 （半透膜），漏斗管内液面还会升高吗？
（4）如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？
（5）渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？
1.当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因
分析下图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为ΔH，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是当ΔH产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。
2.影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差
在溶液浓度NB＝NC＞NA，其他条件都相同的情况下，半透膜的表面积越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB＞vC，ΔhB＝ΔhC 在其他条件相同的情况下，半透膜两侧的浓度差越大，单位时间内进出半透膜的水量越多，液面变化越明显 结果：vB＞vC，ΔhB＞ΔhC
1.（2024·四川广安高一期中）甲是渗透作用装置示意图（蔗糖不能通过半透膜），乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正确的是（　　）
A.玻璃管内的液面与烧杯的液面高度差的变化可用曲线乙表示
B.水分子由半透膜外（烧杯）进入半透膜内的速率变化可用曲线丙表示
C.达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等
D.达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度大于烧杯内的液面高度
2.（2024·甘肃庆阳月考）如图所示U型管中间被一种能允许水分子和单糖分子通过而二糖分子不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入等体积等物质的量浓度的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U型管左右两侧分别加入等物质的量浓度的微量的蔗糖和麦芽糖酶，一段时间后左右两侧液面高度变化又是怎样的？与上述实验结果相符合的是（　　）
A.右侧下降；右侧升高
B.右侧下降；右侧下降
C.两侧等高；右侧先升高后下降
D.两侧等高；右侧先下降后升高
易错提醒
有关渗透作用的三个误区
（1）半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由水分子双向运动的差别导致的液面改变。
（2）当液面高度不再变化时，半透膜两侧仍有水分子进出，且进出速率相同。但两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。
（3）水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。
知识点（二）　细胞通过渗透作用吸水和失水
1.动物细胞的吸水和失水
（1）
（2）现象
2.植物细胞的吸水和失水
（1）成熟植物细胞的结构
①原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层。原生质层具有选择透过性，相当于一层　　　　。
②浓度差：成熟植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的　　　，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水或失水。
（2）植物细胞也是通过　　　　　　吸水和失水的。
（3）植物细胞发生质壁分离与复原的原因
3.判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。（　　）
（2）植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。（　　）
（3）红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。（　　）
（4）植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。（　　）
探讨　分析细胞渗透吸水的原理，提高理解能力
1.如图甲、乙、丙分别是红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）红细胞的细胞膜　　　　（填“是”或“不是”）半透膜，红细胞发生失水或吸水取决于　　　　　　　　　　　　。水分子通过　　　　　　进出红细胞。
（2）结合此图分析，医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定由于吸水而涨破吗？
2.试从细胞结构及渗透作用的条件分析，植物细胞发生吸水和失水的原因。
（1）对于成熟的植物细胞，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会　　　　，发生　　　　　　；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会　　　　　　，发生　　　　　　　　。
（2）从原生质层的概念出发，原生质层包含细胞核吗？包含核糖体、线粒体、叶绿体和液泡吗？
（3）质壁分离的“质”和“壁”分别代表什么？
（4）榨菜是重庆有名的美食，涪陵榨菜远销全国各地。在榨菜制作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变质，这其中的生物学原理是什么？
1.将哺乳动物的红细胞平均分为a、b、c三组，分别置于不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后细胞形态如下图。下列叙述错误的是（　　）
A.氯化钠溶液的浓度，a组比b组低
B.a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C.若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞可能先皱缩后恢复原状
D.三组实验中，水分通过渗透作用进出细胞
2.（2024·四川成都七中高一联考）某同学用不同浓度的蔗糖溶液处理相同的植物细胞（原生质层长度/细胞长度＝1），一段时间后通过测量、计算得到的结果如下表所示。下列说法错误的是（　　）
蔗糖浓度 浓度1 浓度2 浓度3
原生质层长度/细胞长度 0.9 1 0.7
A.在浓度1下细胞发生了质壁分离
B.浓度2与细胞液的浓度相同
C.浓度1比浓度3的浓度更小
D.浓度3处理后的细胞吸水能力最强
规律方法
判断植物细胞的吸水、失水的两种方法
（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；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分子进出细胞处于动态平衡。
（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判断：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。
　（1）渗透作用的概念。
（2）医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，原因是什么。
1.（2024·江苏南京市第九中学高一期中）下列关于渗透作用的叙述，正确的是（　　）
A.存在半透膜，膜两侧存在浓度差是发生渗透吸水或失水的必要条件
B.动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用
C.发生渗透作用时，水分子只能单方向运动
D.在含有红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡显红色
2.现有0.1 g/mL和0.3 g/mL的两种蔗糖溶液，随机装入如图所示的烧杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，观察到的现象和推测的结果对应正确的是（　　）
A.烧杯液面上升，烧杯中的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液
B.烧杯液面下降，烧杯中的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液
C.漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液
D.漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液
3.a、b、c表示某植物体三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度大小关系为a＞b＞c，则它们之间水分子的整体流动方向是（　　）
4.（2024·河北泊头市第一中学高一期中）大型超市里的蔬菜货架上往往带有喷水装置，可以定时喷出水雾，保持蔬菜挺拔、舒展的姿态。下列叙述正确的是（　　）
A.新鲜蔬菜细胞的原生质层具有选择透过性，相当于半透膜
B.蔬菜货架喷水后，蔬菜细胞因渗透作用吸收水分而膨胀，直至涨破
C.蔬菜的叶肉细胞液泡没有颜色，故不能用于观察植物细胞的吸水和失水
D.若将绿色蔬菜在沸水中焯一下，水变绿的原因是破坏了细胞的细胞壁
5.某生物兴趣小组的同学将A、B两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.甲浓度条件下，A植物细胞的细胞液浓度变大
B.乙浓度条件下，A、B两种植物成熟细胞的细胞液浓度相等
C.由图可知，实验前B植物成熟细胞的细胞液浓度大于A植物
D.五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙
第1课时　水进出细胞的原理
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.水分子　半透膜
2.浓度差　半透膜
3.相对含量高　相对含量低
4.（1）√　（2）×
（3）×　提示：发生渗透作用需要具备两个条件：具有半透膜和膜两侧存在浓度差。
（4）×　提示：水分子仍会通过半透膜，只是进出水分子数相等。
互动探究
　（1）提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进入清水的水分子。
（2）提示：不会。由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，故存在渗透压，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是液面差ΔH会产生相应的压强，当ΔH产生的压强与渗透压平衡时，半透膜两侧水分子的交换速率相同，液面将不再升高。
（3）提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。
（4）提示：不会，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位时间内半透膜两侧的水分子数交换速率相等。
（5）提示：不同。渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力加大阻止烧杯中水分子向漏斗扩散的缘故。
学以致用
1.D　图甲中漏斗A内质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大于B处蒸馏水的浓度，所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度大于水分由A处通过半透膜进入B处的速度，水分子从总体上表现为由B处运输到A处直至平衡，玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差越来越大，不能用曲线乙表示，A错误；随着水分子不断通过半透膜进入漏斗，导致漏斗内蔗糖溶液的浓度与漏斗外的浓度差减小，水分子由B处经半透膜外进入A处的速率减小直至平衡，水分子由半透膜外进入半透膜内的速率随时间的变化可用曲线乙表示，不能用曲线丙表示，B错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度不相等，玻璃管内的溶液浓度相对高，C错误；由于半透膜内侧有蔗糖溶液，而外侧是蒸馏水，最终玻璃管内的溶液浓度高，玻璃管内的液面高度一定大于烧杯内的液面高度，D正确。
2.C　蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同浓度、相同体积的两种溶液分别加到被半透膜隔开的U型管两侧中，两侧水分子通过半透膜的速度保持动态平衡，故一段时间后左右两侧液面高度相等。若向U型管左右两侧分别加入等物质的量浓度的微量的蔗糖和麦芽糖酶，麦芽糖酶使1分子麦芽糖分解成2分子葡萄糖，使得右侧浓度上升；而葡萄糖能透过半透膜，这样使得右侧随后浓度下降。因此最终右侧液面先升高后下降，故选C。
知识点（二）
自主学习
1.（1）细胞膜　细胞质　（2）吸水膨胀　失水皱缩　形态不变
2.（1）细胞壁　原生质层　细胞液　①半透膜　②细胞液　（2）渗透作用
3.（1）×　提示：植物细胞有细胞壁的保护作用而不会吸水涨破。
（2）×　（3）√　（4）×
互动探究
1.（1）是　红细胞内外溶液的浓度差　渗透作用　（2）生理盐水（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常
（3）提示：不一定，如果外界溶液浓度不是极低，有可能细胞质浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时细胞不会涨破。
2.（1）失水　质壁分离　吸水　质壁分离复原
（2）提示：不包含细胞核。但包含除液泡外的细胞器。
（3）提示：“质”代表原生质层，“壁”代表细胞壁。
（4）提示：渗透作用使细菌失水死亡，还能使细胞膜丧失选择透过性，有利于榨菜入味。
学以致用
1.A　在a组中红细胞处于正常状态，说明a组烧杯中的氯化钠溶液是红细胞的等渗液，而b组烧杯中红细胞明显吸水胀大，说明该烧杯中氯化钠溶液浓度小于红细胞细胞内液的浓度，即氯化钠溶液的浓度，a组比b组高，A错误；根据图中三个烧杯中红细胞的形态可以判断，b组氯化钠溶液浓度＜红细胞细胞内液的溶质浓度＝a组氯化钠溶液浓度＜c组氯化钠溶液浓度，因此，浸泡过程中a组细胞失水量小于c组细胞失水量，B正确；若向a组烧杯加入少量葡萄糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞可能发生先失水，而后由于葡萄糖进入细胞使得细胞内液的溶质浓度增大，导致细胞吸水，即红细胞可能表现为先皱缩后恢复原状，C正确；三组实验中，水分通过渗透作用进出细胞，D正确。
2.B　据表可知，原生质层长度/细胞长度＜1，说明在浓度1下细胞失水发生了质壁分离，A正确；由于有细胞壁的限制，细胞吸水后原生质体的体积也不会无限增大，故浓度2下原生质层长度与细胞长度相同，可能是正常的细胞，也可能是吸水膨胀的细胞，即浓度2不一定与细胞液浓度相同，B错误；浓度1的原生质层长度比浓度3中长，故浓度1比浓度3的浓度更小，C正确；浓度3的原生质层长度最小，细胞失水最多，浓度3处理后的细胞吸水能力最强，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
　（1）提示：渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
（2）提示：生理盐水（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度与人红细胞内的浓度相等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细胞的正常形态。
课堂演练
1.A　具有半透膜和半透膜两侧具有浓度差是发生渗透作用的必要条件，所以动植物细胞要能通过渗透作用吸水或失水，也要具备这两个条件，A正确；动物细胞的细胞膜相当于半透膜，细胞质的浓度和蒸馏水存在浓度差，故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用，B错误；发生渗透作用时，膜两侧的水分子都能向对侧运动，只是水分子由低浓度一侧向高浓度一侧运动更快，C错误；红墨水中的色素分子不是洋葱鳞片叶内表皮细胞所需要的物质，会被细胞膜选择性阻挡在细胞外，洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中不含色素，呈无色透明状，D错误。
2.B　根据题意和图示分析可知，若烧杯中的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液，则漏斗内的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，此时水分子进入长颈漏斗的数量多于进入烧杯的数量，导致烧杯液面下降，漏斗颈液面上升，A、D错误，B正确；若漏斗内的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液，则烧杯中的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，此时水分子进入长颈漏斗的数量少于进入烧杯的数量，导致漏斗颈液面下降，烧杯液面上升，C错误。
3.D　水分子的流动方向从整体上看是从低浓度溶液一侧流向高浓度溶液一侧。由于a细胞的细胞液浓度＞b细胞的细胞液浓度，所以水分子整体流动的方向为b→a；由于b细胞的细胞液浓度＞c细胞的细胞液浓度，所以水分子整体流动的方向为c→b；由于a细胞的细胞液浓度＞c细胞的细胞液浓度，所以水分子整体流动的方向为c→a。
4.A　新鲜蔬菜细胞的原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，A正确；蔬菜货架喷水后，蔬菜细胞因渗透作用吸收水分而膨胀，但由于细胞壁的作用不会涨破，B错误；蔬菜的叶肉细胞含有叶绿体呈现绿色，可用于观察植物细胞的吸水和失水，C错误；将绿色蔬菜在沸水中焯一下，水变绿的原因是破坏了细胞的原生质层，D错误。
5.B　甲浓度条件下，A植物细胞质量减少，说明细胞失水，细胞液浓度变大，液泡体积变小，A正确；乙浓度条件下，A、B两种植物细胞质量都大量减轻，说明A、B植物细胞都失水，因不确定两种细胞的失水程度，故不能说明A、B两种植物成熟细胞的细胞液浓度相等，B错误；由图可知，丙浓度下，植物B的增加质量大于植物A，说明植物B的吸水量大于植物A，则实验前，两种植物细胞液浓度的大小关系为B＞A，C正确；以植物B作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙的浓度最小，其次是戊，甲浓度下植物B既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，其次是丁，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，D正确。
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第1课时　水进出细胞的原理
导
学 聚
焦 1.阐明渗透作用的条件及原理。
2.结合探究实验，分析理解细胞吸水和失水的过程及应用。
3.细胞的结构决定细胞通过渗透作用吸水或失水
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　渗透作用
1. 渗透作用的概念：是指 （或其他溶剂分子）通过
的扩散。
小提醒：渗透作用必须有半透膜，扩散作用则不一定需要；扩散作
用适用于各种物质，渗透作用仅指溶剂分子。
水分子　
半透
膜　
2. 渗透作用发生的条件
3. 渗透作用的方向
水分子从水的 的一侧向 的一侧
渗透。
相对含量高　
相对含量低　
4. 判断下列相关表述的正误
（1）渗透作用是扩散的一种特殊形式。 （　√　）
（2）半透膜是生物膜，具有选择透过性。 （　×　）
（3）具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用。 （　×　）
提示：发生渗透作用需要具备两个条件：具有半透膜和膜两
侧存在浓度差。
（4）在渗透作用中，当半透膜两侧溶液浓度相等时，水分子不再
通过半透膜。 （　×　）
提示：水分子仍会通过半透膜，只是进出水分子数相等。
√
×
×
×
探讨　分析渗透作用的原理和条件，提高理解能力
用半透膜封住长颈漏斗的口部，在长颈漏斗内注入蔗糖溶液，然后把
漏斗放到清水中，使内外液面相平，一段时间后会出现液面上升的现
象，这就是渗透现象。结合图示分析渗透现象发生的条件和原理。
（1）漏斗管内的液面为什么会升高？
提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子
数。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液
进入清水的水分子。
（2）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
提示：不会。由于烧杯中与漏斗中的液体具有浓度差，故存在
渗透压，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是液面差Δ H 会产生
相应的压强，当Δ H 产生的压强与渗透压平衡时，半透膜两侧水
分子的交换速率相同，液面将不再升高。
（3）如果用纱布代替玻璃纸 （半透膜），漏斗管内液面还会升高
吗？
提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能
通过。
（4）如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会
升高吗？
提示：不会，因为半透膜两侧溶液的浓度相等，单位时间内半
透膜两侧的水分子数交换速率相等。
（5）渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓
度相同吗？
提示：不同。渗透作用停止时，漏斗内液面不再上升，水分子
通过半透膜的双向扩散速率相等，但漏斗内溶液浓度仍高于烧
杯中溶液浓度。这是漏斗内液面升高产生的作用力加大阻止烧
杯中水分子向漏斗扩散的缘故。
1. 当液面上升到一定程度时，液面不再升高的原因
分析下图可知：漏斗中的液面高于水槽中的液面，液面差为Δ H ，由于水槽中与漏斗中的液体具有浓度差，即渗透压差，所以水分子有进入漏斗的趋势；但是当Δ H 产生的压强与渗透压的平衡使半透膜两侧水分子的交换速率相同时，液面不再升高。
2. 影响渗透作用中液面变化的因素分析
半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差
半透膜表面积的大小 半透膜两侧的浓度差
在溶液浓度 NB＝ NC＞ NA，其他
条件都相同的情况下，半透膜
的表面积越大，单位时间内进
出半透膜的水量越多，液面变
化越明显 结果： vB＞ vC，Δ hB＝Δ hC 在其他条件相同的情况下，半透膜
两侧的浓度差越大，单位时间内进
出半透膜的水量越多，液面变化越
明显
结果： vB＞ vC，Δ hB＞Δ hC
1. （2024·四川广安高一期中）甲是渗透作用装置示意图（蔗糖不能
通过半透膜），乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正
确的是（　　）
A. 玻璃管内的液面与烧杯的液面高度差的变化可用曲线乙表示
B. 水分子由半透膜外（烧杯）进入半透膜内的速率变化可用曲线丙
表示
C. 达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓度相等
D. 达到渗透平衡时，玻璃管内的液面高度大于烧杯内的液面高度
解析：　图甲中漏斗A内质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大
于B处蒸馏水的浓度，所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度
大于水分由A处通过半透膜进入B处的速度，水分子从总体上表现
为由B处运输到A处直至平衡，玻璃管内的液面与烧杯的液面高度
的差越来越大，不能用曲线乙表示，A错误；随着水分子不断通过
半透膜进入漏斗，导致漏斗内蔗糖溶液的浓度与漏斗外的浓度差减
小，水分子由B处经半透膜外进入A处的速率减小直至平衡，水分
子由半透膜外进入半透膜内的速率随时间的变化可用曲线乙表示，
不能用曲线丙表示，B错误；达到渗透平衡时，半透膜两侧溶液浓
度不相等，玻璃管内的溶液浓度相对高，C错误；由于半透膜内侧有蔗糖溶液，而外侧是蒸馏水，最终玻璃管内的溶液浓度高，玻璃管内的液面高度一定大于烧杯内的液面高度，D正确。
2. （2024·甘肃庆阳月考）如图所示U型管中间被一种能允许水分子
和单糖分子通过而二糖分子不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别
加入等体积等物质的量浓度的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间后
左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U型管左右两侧分别加入等
物质的量浓度的微量的蔗糖和麦芽糖酶，一段时间后左右两侧液面
高度变化又是怎样的？与上述实验结果相符合的是（　　）
A. 右侧下降；右侧升高
B. 右侧下降；右侧下降
C. 两侧等高；右侧先升高后下降
D. 两侧等高；右侧先下降后升高
解析：　蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同浓度、相同体积的两种溶
液分别加到被半透膜隔开的U型管两侧中，两侧水分子通过半透膜
的速度保持动态平衡，故一段时间后左右两侧液面高度相等。若向
U型管左右两侧分别加入等物质的量浓度的微量的蔗糖和麦芽糖
酶，麦芽糖酶使1分子麦芽糖分解成2分子葡萄糖，使得右侧浓度上
升；而葡萄糖能透过半透膜，这样使得右侧随后浓度下降。因此最
终右侧液面先升高后下降，故选C。
易错提醒
有关渗透作用的三个误区
（1）半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观
测到的现象是由水分子双向运动的差别导致的液面改变。
（2）当液面高度不再变化时，半透膜两侧仍有水分子进出，且进出
速率相同。但两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度
也不一定相同。
（3）水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的
浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质
量分数。
知识点（二）　细胞通过渗透作用吸水和失水
1. 动物细胞的吸水和失水
（1）
（2）现象
2. 植物细胞的吸水和失水
（1）成熟植物细胞的结构
①原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称
为原生质层。原生质层具有选择透过性，相当于一层 。
半透膜　
②浓度差：成熟植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面
的 ，当它和外界溶液有浓度差时，细胞发生吸水
或失水。
细胞液　
（2）植物细胞也是通过 吸水和失水的。
（3）植物细胞发生质壁分离与复原的原因
渗透作用　
3. 判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞和植物细胞放在蒸馏水中会吸水涨破。 （　×　）
提示：植物细胞有细胞壁的保护作用而不会吸水涨破。
（2）植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。 （　×　）
（3）红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。
（　√　）
（4）植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。
（　×　）
×
×
√
×
探讨　分析细胞渗透吸水的原理，提高理解能力
1. 如图甲、乙、丙分别是红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）红细胞的细胞膜 （填“是”或“不是”）半透膜，红
细胞发生失水或吸水取决于 。
水分子通过 进出红细胞。
是　
红细胞内外溶液的浓度差　
渗透作用　
（2）结合此图分析，医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，
原因是

。
生理盐水（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度
与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而
出现形态和功能上的异常　
（3）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定由于吸水而涨破吗？
提示：不一定，如果外界溶液浓度不是极低，有可能细胞
质浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时细胞不会
涨破。
2. 试从细胞结构及渗透作用的条件分析，植物细胞发生吸水和失水的
原因。
（1）对于成熟的植物细胞，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度
时，细胞就会 ，发生 ；当外界溶液的
浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 ，发生
。
（2）从原生质层的概念出发，原生质层包含细胞核吗？包含核糖
体、线粒体、叶绿体和液泡吗？
提示：不包含细胞核。但包含除液泡外的细胞器。
（3）质壁分离的“质”和“壁”分别代表什么？
提示：“质”代表原生质层，“壁”代表细胞壁。
失水　
质壁分离　
吸水　
质壁
分离复原　
（4）榨菜是重庆有名的美食，涪陵榨菜远销全国各地。在榨菜制
作过程中，通过盐的腌渍，榨菜可以更加入味且不易腐败变
质，这其中的生物学原理是什么？
提示：渗透作用使细菌失水死亡，还能使细胞膜丧失选择透
过性，有利于榨菜入味。
　　
1. 将哺乳动物的红细胞平均分为a、b、c三组，分别置于不同浓度的氯化钠溶液中，一段时间后细胞形态如图。下列叙述错误的是（　　）
A. 氯化钠溶液的浓度，a组比b组低
B. a组细胞失水量小于c组细胞失水量
C. 若向a组烧杯中加入少量葡萄糖，细胞可能先皱缩后恢复原状
D. 三组实验中，水分通过渗透作用进出细胞
解析：　在a组中红细胞处于正常状态，说明a组烧杯中的氯化钠
溶液是红细胞的等渗液，而b组烧杯中红细胞明显吸水胀大，说明
该烧杯中氯化钠溶液浓度小于红细胞细胞内液的浓度，即氯化钠溶
液的浓度，a组比b组高，A错误；根据图中三个烧杯中红细胞的形
态可以判断，b组氯化钠溶液浓度＜红细胞细胞内液的溶质浓度＝a
组氯化钠溶液浓度＜c组氯化钠溶液浓度，因此，浸泡过程中a组细
胞失水量小于c组细胞失水量，B正确；若向a组烧杯加入少量葡萄
糖，则由于外界溶液浓度较高，细胞可能发生先失水，而后由于葡
萄糖进入细胞使得细胞内液的溶质浓度增大，导致细胞吸水，即红
细胞可能表现为先皱缩后恢复原状，C正确；三组实验中，水分通过渗透作用进出细胞，D正确。
2. （2024·四川成都七中高一联考）某同学用不同浓度的蔗糖溶液处
理相同的植物细胞（原生质层长度/细胞长度＝1），一段时间后通
过测量、计算得到的结果如下表所示。下列说法错误的是（　　）
蔗糖浓度 浓度1 浓度2 浓度3
原生质层长度/细胞长度 0.9 1 0.7
A. 在浓度1下细胞发生了质壁分离
B. 浓度2与细胞液的浓度相同
C. 浓度1比浓度3的浓度更小
D. 浓度3处理后的细胞吸水能力最强
解析：　据表可知，原生质层长度/细胞长度＜1，说明在浓度1下
细胞失水发生了质壁分离，A正确；由于有细胞壁的限制，细胞吸
水后原生质体的体积也不会无限增大，故浓度2下原生质层长度与
细胞长度相同，可能是正常的细胞，也可能是吸水膨胀的细胞，即
浓度2不一定与细胞液浓度相同，B错误；浓度1的原生质层长度比
浓度3中长，故浓度1比浓度3的浓度更小，C正确；浓度3的原生质
层长度最小，细胞失水最多，浓度3处理后的细胞吸水能力最强，
D正确。
规律方法
判断植物细胞的吸水、失水的两种方法
（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；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度
相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分子进出细胞处于动态
平衡。
（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判断：若重量增加或长度
变长，则吸水；反之则失水。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）渗透作用的概念。
提示：渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
（2）医生常给脱水的病人注射0.9％的生理盐水，原因是什么。
提示：生理盐水（质量分数为0.9％的NaCl溶液）的浓度与人红
细胞内的浓度相等，不会使红细胞吸水或失水，可以维持红细
胞的正常形态。
1. （2024·江苏南京市第九中学高一期中）下列关于渗透作用的叙
述，正确的是（　　）
A. 存在半透膜，膜两侧存在浓度差是发生渗透吸水或失水的必要条
件
B. 动物细胞在蒸馏水中不能发生渗透作用
C. 发生渗透作用时，水分子只能单方向运动
D. 在含有红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，洋葱鳞片叶
内表皮细胞的液泡显红色
解析：　具有半透膜和半透膜两侧具有浓度差是发生渗透作用的
必要条件，所以动植物细胞要能通过渗透作用吸水或失水，也要具
备这两个条件，A正确；动物细胞的细胞膜相当于半透膜，细胞质
的浓度和蒸馏水存在浓度差，故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作
用，B错误；发生渗透作用时，膜两侧的水分子都能向对侧运动，
只是水分子由低浓度一侧向高浓度一侧运动更快，C错误；红墨水
中的色素分子不是洋葱鳞片叶内表皮细胞所需要的物质，会被细胞
膜选择性阻挡在细胞外，洋葱鳞片叶内表皮细胞的液泡中不含色
素，呈无色透明状，D错误。
2. 现有0.1 g/mL和0.3 g/mL的两种蔗糖溶液，随机装入如图所示的烧
杯和长颈漏斗内，漏斗口封有半透膜，一段时间后，观察到的现象
和推测的结果对应正确的是（　　）
A. 烧杯液面上升，烧杯中的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液
B. 烧杯液面下降，烧杯中的液体为0.1 g/mL的蔗糖溶液
C. 漏斗颈液面上升，漏斗内装的液体为0.1 g/mL的蔗糖
溶液
D. 漏斗颈液面下降，漏斗内装的液体为0.3 g/mL的蔗糖
溶液
解析：　根据题意和图示分析可知，若烧杯中的液体为0.1 g/mL
的蔗糖溶液，则漏斗内的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，此时水分子
进入长颈漏斗的数量多于进入烧杯的数量，导致烧杯液面下降，漏
斗颈液面上升，A、D错误，B正确；若漏斗内的液体为0.1 g/mL的
蔗糖溶液，则烧杯中的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，此时水分子进
入长颈漏斗的数量少于进入烧杯的数量，导致漏斗颈液面下降，烧
杯液面上升，C错误。
3. a、b、c表示某植物体三个相邻的细胞，它们的细胞液浓度大小关
系为a＞b＞c，则它们之间水分子的整体流动方向是（　　）
解析：　水分子的流动方向从整体上看是从低浓度溶液一侧流向
高浓度溶液一侧。由于a细胞的细胞液浓度＞b细胞的细胞液浓度，
所以水分子整体流动的方向为b→a；由于b细胞的细胞液浓度＞c细
胞的细胞液浓度，所以水分子整体流动的方向为c→b；由于a细胞
的细胞液浓度＞c细胞的细胞液浓度，所以水分子整体流动的方向
为c→a。
4. （2024·河北泊头市第一中学高一期中）大型超市里的蔬菜货架上
往往带有喷水装置，可以定时喷出水雾，保持蔬菜挺拔、舒展的姿
态。下列叙述正确的是（　　）
A. 新鲜蔬菜细胞的原生质层具有选择透过性，相当于半透膜
B. 蔬菜货架喷水后，蔬菜细胞因渗透作用吸收水分而膨胀，直至涨
破
C. 蔬菜的叶肉细胞液泡没有颜色，故不能用于观察植物细胞的吸水
和失水
D. 若将绿色蔬菜在沸水中焯一下，水变绿的原因是破坏了细胞的细
胞壁
解析：　新鲜蔬菜细胞的原生质层具有选择透过性，相当于半透
膜，A正确；蔬菜货架喷水后，蔬菜细胞因渗透作用吸收水分而膨
胀，但由于细胞壁的作用不会涨破，B错误；蔬菜的叶肉细胞含有
叶绿体呈现绿色，可用于观察植物细胞的吸水和失水，C错误；将
绿色蔬菜在沸水中焯一下，水变绿的原因是破坏了细胞的原生质
层，D错误。
5. 某生物兴趣小组的同学将A、B两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　）
A. 甲浓度条件下，A植物细胞的细胞液浓度变大
B. 乙浓度条件下，A、B两种植物成熟细胞的细胞液浓度相等
C. 由图可知，实验前B植物成熟细胞的细胞液浓度大于A植物
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙
解析：　甲浓度条件下，A植物细胞质量减少，说明细胞失水，
细胞液浓度变大，液泡体积变小，A正确；乙浓度条件下，A、B
两种植物细胞质量都大量减轻，说明A、B植物细胞都失水，因不
确定两种细胞的失水程度，故不能说明A、B两种植物成熟细胞的
细胞液浓度相等，B错误；由图可知，丙浓度下，植物B的增加质
量大于植物A，说明植物B的吸水量大于植物A，则实验前，两种
植物细胞液浓度的大小关系为B＞A，C正确；以植物B作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙的浓度最小，其次是戊，甲浓度下植物B既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，其次是丁，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，D正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　渗透作用
1. （2024·四川泸州高一期中）渗透作用是水分子或其他溶剂分子通
过半透膜的扩散现象。成熟植物细胞能通过渗透作用吸水或失水。
下列有关叙述正确的是（　　）
A. 成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
B. 温度不会影响水分子通过成熟植物细胞膜的速率
C. 达到渗透平衡时半透膜两侧的溶液浓度一定相等
D. 成熟植物细胞发生渗透吸水时，水分子不会渗出细胞
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解析：　成熟植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜
之间的细胞质构成，原生质层相当于一层半透膜，A正确；温度会
改变细胞膜磷脂双分子层的流动性，从而影响水分子通过成熟植物
细胞膜的速率，B错误；渗透实验中，达到渗透平衡时，水分子进
出半透膜的速率相同，半透膜两侧的溶液浓度不一定相等，C错
误；发生渗透吸水时，水分子的扩散是双向的，水主要由细胞外水
分子数相对较多的一侧向水分子数相对较少的一侧渗透，同时也有
少量水分子反方向渗透，D错误。
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2. 下列现象属于渗透作用的是：①水分子通过植物细胞的细胞壁；②
水分子或其他溶剂分子通过细胞膜；③蔗糖分子通过细胞膜；④水
分子或其他溶剂分子通过液泡膜（　　）
A. ②④ B. ①③
C. ②③④ D. ①②③④
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解析：　水分子通过植物细胞的细胞壁，细胞壁是全透性的，水
分子没有通过半透膜，不属于渗透作用，①错误；细胞膜是选择透
过性膜，相当于半透膜，水分子或其他溶剂分子通过细胞膜，属于
渗透作用，②正确；细胞膜具有选择透过性，蔗糖分子不能通过细
胞膜，③错误；液泡膜是选择透过性膜，相当于半透膜，水分子或
其他溶剂分子通过液泡膜，属于渗透作用，④正确。
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3. 透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将质量分数为3％的淀
粉溶液装入透析袋，再放于清水中，实验装置如图所示。30 min
后，会发现（　　）
A. 透析袋胀大
B. 试管内液体浓度减小
C. 透析袋缩小
D. 试管内液体浓度增大
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解析：　由题意可知，透析袋是由半透膜制成的袋状容器，并且
在半透膜的两侧有浓度差，水分子从低浓度一侧向高浓度一侧渗
透，所以水分子会进入透析袋内，导致袋内水分增多，透析袋胀
大，而淀粉不会从袋内出来，所以试管内依然是清水，浓度不变。
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4. 如图为渗透现象示意图，实验开始时，烧杯液面与漏斗液面相同
（均为a），下列选项中正确的是（　　）
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A. 当漏斗液面不再升高时说明蔗糖分子透过半透膜达到渗透平衡
B. 若用纱布替代半透膜重复此实验，则实验结束时漏斗最终液面高
度在a与b中间
C. 漏斗液面上升过程中水分子只能由烧杯透过半透膜进入漏斗而不
能由漏斗渗出
D. 农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作
用实现的
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解析：　当漏斗液面不再升高时说明水分子透过半透膜达到渗透
平衡，蔗糖不能透过半透膜，A错误；纱布具有全透性，漏斗内的
蔗糖会扩散到外界溶液中，因此不会产生液面差，B错误；漏斗液
面上升过程中，水分子进入漏斗内的多于从漏斗出来的，C错误；
农作物施肥过多造成的“烧苗”现象与图示现象都是通过渗透作用
实现的，D正确。
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知识点二　细胞的吸水和失水
5. （2023·湖南学业水平考试）将人的红细胞放入高浓度的NaCl溶液
中，一段时间后红细胞发生了皱缩。下列叙述错误的是（　　）
A. 皱缩的红细胞发生了质壁分离
B. 红细胞在皱缩过程中发生了细胞失水
C. 红细胞的细胞膜相当于一层半透膜
D. 在红细胞皱缩过程中，细胞质浓度逐渐升高
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解析：　人的红细胞没有细胞壁和大液泡，不能发生质壁分离，
A错误；红细胞在高浓度的NaCl溶液中失水发生皱缩，B正确；红
细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力，具有选择性，相当于
一层半透膜，C正确；在红细胞皱缩过程中，细胞不断失水，细胞
质浓度逐渐升高，D正确。
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6. 如图为植物细胞渗透作用的图解，下列说法错误的是（　　）
A. 植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液
B. 一定条件下，活的、成熟的植物细胞可能发生渗透失水或吸水
C. 当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的浓度时，细胞发生渗透失水
D. 当外界溶液甲的浓度＝细胞液乙的浓度时，水分子停止进出细胞
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解析：　植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，
A正确；活的、成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统，原
生质层相当于半透膜，当细胞液与外界溶液存在浓度差时，细胞可
发生渗透失水或吸水，B正确；当外界溶液甲的浓度＞细胞液乙的
浓度时，植物细胞就会发生渗透失水，C正确；当外界溶液甲的浓
度＝细胞液乙的浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，D错误。
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7. 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，依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度大小依次为
（　　）
A. 甲＞乙＞丙＞丁 B. 丁＞甲＞乙＞丙
C. 丙＞丁＞甲＞乙 D. 丙＞乙＞丁＞甲
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解析：　已知人类的红细胞是圆盘状的，观察图中的4个装置，
发现乙烧杯中的红细胞是圆盘状的，说明红细胞处于动态平衡状
态，则乙烧杯中蔗糖溶液的浓度与红细胞细胞质的浓度相等；丙烧
杯中红细胞皱缩，说明细胞失水，则丙烧杯中蔗糖溶液的浓度大于
红细胞细胞质的浓度；丁烧杯中细胞由圆盘状变成了球状，说明细
胞吸水，则该烧杯中蔗糖溶液浓度低于红细胞细胞质的浓度；甲烧
杯中红细胞破裂，说明细胞吸水最多，则该烧杯中蔗糖溶液浓度最
低。根据以上分析，4个烧杯中蔗糖溶液浓度的大小关系是：丙＞
乙＞丁＞甲。
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8. （2024·青海西宁高一联考）在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液
浓度与萝卜条质量变化的关系如图。若将处于b浓度溶液中的萝卜
条移入a浓度溶液中，则该萝卜条细胞的状态及细胞液浓度将（　）
A. 吸水、保持不变
B. 吸水、逐渐减小
C. 失水、逐渐增大
D. 失水、先增后减小
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解析：　在a浓度溶液中的萝卜条，质量不变，说明蔗糖溶液浓
度与细胞液浓度相等；在b浓度溶液中的萝卜条，质量减小，说明
蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，细胞失水，因此，将处于b浓度溶
液中的萝卜条移入a浓度溶液中，则该萝卜条吸水，同时导致细胞
液浓度逐渐变小，B正确。
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9. 如图为“U”型渗透装置，甲溶液是质量分数为10％的葡萄糖（可
通过半透膜）溶液，乙溶液是质量分数为10％的蔗糖（不能通过半
透膜）溶液，起始时两侧液面高度相同，下列推测和判断合理的是
（　　）
A. 实验开始后两侧液面高度仍然相同
B. 渗透平衡时两侧液面高度相同
C. 实验初期半透膜两侧水分子移动速率相同
D. 渗透平衡时乙溶液侧高于甲溶液侧
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解析：　蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此葡萄糖的摩尔质量更
小（即相对分子质量更小），实验开始时两溶液的体积和质量分数
相同，相当于取了相同质量的蔗糖和葡萄糖，根据公式 n ＝ m ÷ M
可知，葡萄糖的物质的量更大，而体积相同，故葡萄糖一侧溶液的
物质的量浓度更大，液面开始时右侧高于左侧，后来由于葡萄糖可
以透过半透膜进入左侧，达到平衡后左侧液面比右侧高，A、B错
误，D正确；实验初期，单位时间内由乙侧进入甲侧的水分子更多
一些，C错误。
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10. （2024·辽宁丹东高一期中）将形状、大小相同的红心萝卜A和红
心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液（甲～戊）
中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图所示。下
列说法错误的是（　　）
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A. 甲～戊蔗糖溶液浓度最小的是丙
B. 实验前，红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度高
C. 达到平衡状态后，甲组中萝卜条A的细胞不会再有水分的进出
D. 实验结束后，将各组幼根放入清水中，乙组红心萝卜B重量可能不
会再增加
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解析：　单独分析其中一种红心萝卜，如红心萝卜B，在丙中吸
水，在甲、乙和丁中失水，在戊中既不失水也不吸水，说明丙的
蔗糖溶液浓度最小，A正确；比较同一浓度下两种萝卜的失水情
况，如在甲蔗糖溶液中，红心萝卜A质量不变，红心萝卜B重量变
小说明红心萝卜B失水，进而说明红心萝卜A比红心萝卜B的细胞
液浓度更高，B正确；达到平衡状态后，甲组中萝卜条A的细胞中
水分的进出达到了平衡，但仍然有水分的进出，C错误；乙组红
心萝卜B失水较多，可能已经死亡，故实验结束后，将各组幼根
放入清水中，乙组红心萝卜B重量可能不会再增加，D正确。
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11. （2024·黑龙江哈九中高一期中）某兴趣小组用图甲研究渗透作用，a和b均为蔗糖溶液，c允许单糖通过，图乙为实验结果。下列说法正确的是（　　）
A. 若将c换成纱布，实验结果相同
B. 漏斗内液面上升的速率先增大后减小
C. t2时刻半透膜两侧蔗糖溶液浓度相同
D. 若 t2时刻在漏斗中加入蔗糖酶，则Δ h 将先变大后变小
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解析：纱布允许水分子、蔗糖分子、单糖分子通过，因此若将c换成纱布，实验结果不相同，A错误；漏斗内液面上升的速率取决于漏斗和烧杯中溶液的浓度差，因此上升速率会逐渐降低，B错误；t2时刻半透膜两侧水分子进出速度相等，但是由于漏斗与装置的液面不一样高，所以膜两侧溶液浓度不可能相等，C错误；若t2时刻漏斗中加入蔗糖酶，蔗糖被分解为单糖，漏斗内溶液浓度会先上升，由于c允许单糖通过，继而漏斗内溶液浓度会下降，则Δh将先上升后下降，D正确。
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12. 将生鸡蛋的大头保持壳膜完好去掉蛋壳，小头开个小孔让蛋清和蛋黄流出。向蛋壳内灌入质量分数为15％的蔗糖溶液，然后放在盛有清水的烧杯中并用铅笔标上吃水线。下列分析错误的是（　　）
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A. 壳膜相当于渗透装置中的半透膜
B. 半小时后吃水线低于烧杯的水面是清水渗入蛋壳所致
C. 若将清水换为质量分数为15％的NaCl溶液，则蛋壳先上浮后下沉
D. 水分子进出壳膜达到平衡后，将不再发生移动
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解析：本实验中相当于渗透装置中的半透膜的是壳膜，A正确；由于壳膜内的浓度大于外界溶液的浓度，外界清水透过壳膜进入到壳膜内的蔗糖溶液中，导致蛋壳下沉，吃水线低于烧杯的水面，B正确；若将清水换为质量分数为15％的NaCl溶液，由于壳膜内的浓度小于外界溶液的浓度，壳膜内的水就透过壳膜进入到壳膜外，导致蛋壳上浮，由于Na＋和Cl－都可以通过半透膜，因此半透膜两侧的浓度差很快消失，壳膜外的水透过壳膜进入到壳膜内，导致蛋壳下沉，C正确；水分子进出壳膜达到平衡后，水分子仍进出壳膜，D错误。
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13. 某实验小组要对“低温是否会影响渗透作用”进行探究，假如你
是实验小组的成员，请分析回答下列问题：
材料用具：1 000 mL烧杯、带刻度的长颈漏斗、新鲜的猪膀胱
膜、蒸馏水、蔗糖溶液、水浴锅、冰块等。
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（1）实验步骤：
①组装渗透装置两套（如图），分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，在长颈漏斗中
分别加入 ，保持管内外液面
高度相等。
等量同一浓度的蔗糖溶液　
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37 ℃，2
组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察、记录漏斗的液面
刻度变化。
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解析：实验步骤：①组装渗透装置两套（如图），分别编号为1、2。②由于实验设计的过程中，无关变量要保持相同且适宜，因此，在两组烧杯中分别加入等量的蒸馏水，在长颈漏斗中分别加入等量同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。③由于本实验的自变量是渗透系统所处的不同温度环境，因此，对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37 ℃，2组的烧杯外加冰块降温。④两组装置同时开始实验，几分钟后观察、记录漏斗的液面刻度变化。
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（2）分析回答：
①本实验是通过测定水分子通过膜的扩散，即 作用速
率来进行探究。
②此实验的自变量是 ；
为了直观地表示相对速率，用
作为因变量。
渗透　
（渗透系统所处的）不同温度环境　
单位时间漏斗液面高度的变
化　
解析：本实验是通过测定水分子通过膜的扩散，即渗透作用速率来进行探究。②此实验的自变量是渗透系统所处的不同温度环境；为了直观地表示相对速率，用单位时间漏斗液面高度的变化作为因变量。
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（3）预测实验结果及结论：
实验结果 实验结论
1组漏斗液面比2组高 ①

②
低温会影响渗透作用，且使渗透速率加快
1、2两组漏斗的液面高
度相同 ③
低温会影响渗透作用，且使渗透速率减
慢　
1组漏斗液面比2组
低　
低温不会影响渗透作用　
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解析：预测实验结果及结论：若1组漏斗液面比2组高，则低温会影响渗透作用，且使渗透速率减慢；若l组漏斗液面比2组低，则低温会影响渗透作用，且使渗透速率加快；若1、2两组漏斗的液面高度相同，则低温不会影响渗透作用。
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