（2022全国甲卷2）植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是（
）
A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞cC.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度高考真题（2022湖南）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（）A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/LB.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化第6讲细胞的物质输入与输出考点1水进出细胞的原理
相对含量低溶液浓度水的含量低浓度溶液高浓度溶液1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？
蔗糖分子不能透过半透膜，达到平衡时，漏斗内的渗透压还是大于烧杯内的渗透压。B
不会0.6g/mL蔗糖溶液玻璃纸0.6g/mL蔗糖溶液0.6g/mL蔗糖溶液纱布清水0.6g/mL蔗糖溶液玻璃纸清水2.如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？3.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？
用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。漏斗中液面将保持不变。得出结论：水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件：AC具有半透膜
半透膜两侧存在浓度差一、渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）从相对含量高的地方向相对含量低的地方通过半透膜扩散的过程。2.产生条件：具有半透膜
;半透膜两侧存在浓度差。3.渗透压：
溶液中单位体积溶质微粒对水的吸引力。单位体积溶质微粒越多,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高；反之，溶液渗透压越低。1.概念:渗透作用是扩散作用的一种特殊形式。浓度是指：溶液中溶质的物质的量浓度，即单位体积中溶质分子的微粒数，微粒数多的溶液吸水力强。只比较单位体积内微粒数，与微粒的大小与种类无关。
渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜)，扩散则不一定需要；扩散适用于各种物质，渗透仅指溶剂分子。思考：渗透作用与扩散有何区别？4.渗透平衡①液面高度不发生变化，水分子双向运动速率相等，即动态平衡。②渗透平衡时：溶液S1溶液S2S2＞S1S表示溶液浓度,比较S2和S1浓度变化S2↓
S1↑S2＞S1
平衡后S1与S2的浓度差产生的吸水力与高度差的重力相等，S1与S2的浓度差越大，高度差就越大。平衡前：平衡后：渗透过程：△h的液体重力=漏斗中溶液的吸水力
渗透平衡≠浓度相等。渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。比较项目漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则
；
②若漏斗内液面不变，则
；③若漏斗内液面下降，则
。
NM5.比较不同溶液浓度的大小
总结：渗透平衡时，若半透膜两侧液面仍存在液面差,则液面高的一侧溶液浓度高，吸水能力也强，渗透压也高。M>NM＝NM (填“有”或“没有”)水分子的进出。②A图中Δh不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为：S1 S2(填“>”“<”或“＝”；S1、S2中溶质不能通过半透膜)。有>例题2.如图为平衡时的渗透装置，烧杯的液面高度为a，漏斗的液面高度为b，液面差m=b-a，在此基础上继续实验，以渗透平衡时的液面差为观测指标，正确的是（ 淀粉碘液烧杯内盛淀粉溶液漏斗内盛碘液结论变蓝不变蓝碘能通过半透膜，而淀粉不能不变蓝变蓝淀粉能通过半透膜，而碘不能淀粉和碘都能通过半透膜变蓝变蓝不变蓝不变蓝淀粉和碘都不能通过半透膜（1）图示：右侧（2）分析：7.“U”形管分析2)发生渗透作用后，U形管产生液面差。原来浓度高的一侧，浓度还是较高。 在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差h，则SB溶液浓度仍大于SA溶液浓度。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。SA+△h=SB1)渗透溶液浓度：该浓度是指摩尔浓度而非质量浓度，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的质量浓度相同，但摩尔浓度是10%蔗糖溶液的小。A.溶质不能通过半透膜的情况 ①S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度, 液面先下降;当S1中的溶质透过半透膜进入S2, .②S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度,.S2S2液面升高，最终高于S1S1液面始终低于S2液面b.S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜，S1溶液浓度大于S2溶液浓度S1溶液S2溶液半透膜①由于半透膜两侧存在浓度差，由S2→S1的水分子数多于S1→S2的,导致 。②随后S1中的溶质透过半透膜进入S2，浓度差逐渐减小， 。S1液面上升S1和S2的溶液浓度相等，液面持平例6.如图中的渗透装置，若每次停止上升后都将玻璃管中高出液面的部分吸出，则ab液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是( )B例7.如图中的渗透装置，若将U形管中的b由清水换成与蔗糖溶液等质量浓度的葡萄糖溶液，开始时的液面高度为a，如果半透膜不允许葡萄糖通过不允许蔗糖通过，则玻璃管中a液面会发生怎样的变化() A、上升B、下降 C、上升后下降D、下降后上升E、不变（不上升也不下降）Bb侧：n=mC6H12O6a侧：n=mC12H22O11①c=nV(molL)②n=mM(mol)例8.如图中的渗透装置，若将U形管中的b由清水换成与蔗糖溶液等质量浓度的葡萄糖溶液，开始时的液面高度为a，如果半透膜允许葡萄糖通过不允许蔗糖通过，则玻璃管中a液面会发生怎样的变化( ) C、上升后下降D、下降后上升E、不变（不上升也不下降）D 葡萄糖分子由b移动到a侧，降低了a和b之间的浓度差，水分子有回流的现象例9. A.若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的 蔗糖酶和乳糖酶，稳定后液面高度：乙>甲>丙B.若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液，稳定后液面高 度：乙<甲＝丙C.若向丙中加入一定量的半乳糖后，稳定后液面高度：甲＝乙＝丙，并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同D.本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用BC.溶液的体积溶液体积大，吸收水多，液面高度大D.半透膜的面积 装置编号甲乙丙半透膜面积SS/2S蔗糖溶液体积TT2TA.1—乙；2—甲；3—丙B.1—丙；2—甲；3—乙C.1—甲；2—乙；3—丙D.1—丙；2—乙；3—甲B具有半透膜——细胞膜 相当于一层半透膜；(2)水分通过 进出红细胞。细胞膜细胞质基质血浆浓度与生理盐水浓度基本一致，为0.9%细胞膜渗透作用清水10%NaCl溶液0.9%NaCl溶液①外界溶液溶质的浓度<细胞质浓度，细胞 ；现象:②外界溶液溶质的浓度>细胞质浓度，细胞 ③外界溶液溶质的浓度=细胞质浓度，细胞 。吸水膨胀失水皱缩形态不变半透膜选择透过性膜实例玻璃纸细胞膜透过原理联系半透膜的孔隙的大小，比孔隙小的离子和小分子可以自由通过，比孔隙大的分子不能通过主要是膜上转运蛋白的种类和数量，能与转运蛋白特定部位结合的离子和分子可以通过选择透过性膜一定是半透膜半透膜不一定是具有生物活性的选择透过性膜比较： 半透膜和选择透过性膜源于必修1P63“思考·讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于 ；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 A.红细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成B.处于等渗溶液中的红细胞吸水涨破是由于 溶质分子进入细胞导致细胞质浓度升高C.氯化铵、甘油、乙醇、丙酮进入红细胞的 清水泡过的青菜盐腌制过的黄瓜生活中我们会观察到：盐腌制过的黄瓜皱皱巴巴，还会出很多水；而用清水泡过的青菜却很硬挺，这是为什么呢？水又是怎样进出植物细胞呢？ 这些现象都说明，植物细胞也像动物细胞一样，会发生吸水或者失水现象，吸水和失水同样和外界浓度有关。3.成熟植物细胞的吸水和失水对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象细胞壁（全透性）细胞膜细胞质液泡膜细胞液 （具有一定的浓度）原生质层液泡外界溶液浓度差成熟植物细胞结构示意图: 水分进出植物细胞经过细胞壁、_________（细胞膜、细胞质、液泡膜）进出细胞，主要是指水经过_________进出液泡。原生质层原生质层 1）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就通过___________失水，发生___________现象。2）将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度_______外界清水的浓度，植物细胞吸水，发生_______________现象。大于质壁分离复原渗透作用质壁分离 A.由图甲中漏斗液面上升可知， 实验开始时b液体的浓度大于a 液体的浓度B.由图乙可知，图甲中漏斗里溶液的吸水速率在一定范围内会一直下降C.图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤D.图丙所示状态的细胞正在发生渗透吸水D例15.(2022北京海淀区高三)在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂，不同的细胞用不同的机制解决这种危机。下图表示高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制避免渗透膨胀，据此推断下列说法正确的是（ ）A.动物细胞避免渗透膨胀需要转运蛋白的协助B.植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等C.若将原生生物置于高于其细胞质浓度的溶液中，其收缩泡的伸缩频率会增加D.三种细胞发生渗透吸水的原理均为细胞膜相当于半透膜A如何验证原生质层是半透膜？考点2探究实践——探究植物细胞的吸水和失水一.实验原理a.植物细胞的细胞壁是全透性的，水分子可以自由通过b.成熟植物细胞与外界溶液组成一个渗透系统提出问题作出假设设计实验进行实验实验结论原生质层是不是相当于一层半透膜？原生质层相当于一层半透膜①制作临时装片,观察植物细胞正常形态 ；②将植物细胞浸润在 较高浓度的蔗糖溶液中，观察；③再将植物细胞浸润在 清水中，观察。①细胞的正常形态②高浓度蔗糖溶液中③在清水中2.实验流程设计方案预期结果①在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；②在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。质壁分离质壁分离复原1.材料选择活细胞，有细胞壁，有大液泡,细胞液带有一定颜色。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞注意：（1）紫色洋葱鳞片叶内表皮，液泡无色，直接观察现象不明显（2）黑藻是高等植物细胞，含有大液泡和大而清晰的叶绿 体，能观察到质壁分离及复原现象2.实验步骤盖上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片1234滴清水撕取洋葱鳞片叶外表皮低倍镜观察撕取洋葱鳞片叶时要不带叶肉且不宜过大，避免制作装片时出现重叠和气泡，撕取后要放入载玻片上的清水中56低倍镜观察在盖玻片的一侧滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次中央液泡逐渐变小，颜色变深,原生质层与细胞壁逐渐分离;细胞大小基本不变。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不宜作为本实验的外界溶液78在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次低倍镜观察中央液泡逐渐变大，颜色变浅,原生质层逐渐恢复到贴近细胞壁;细胞大小基本不变。提醒 本实验是已学的“用显微镜观察”的实验中唯一“只在低倍镜下”观察的实验。外界溶液浓度<细胞液的浓度，细胞 而出现 ;外界溶液浓度>细胞液的浓度，细胞 ;失水吸水液泡大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层与细胞壁分离基本不变基本不变①在清水中：细胞的正常形态③在清水中：质壁分离复原②高浓度蔗糖溶液中: 质壁分离3.实验结果①是对照组 ②是实验组②是对照组 ③是实验组自身对照自身对照质壁分离质壁分离复原解释4.实验结论: .原生质层相当于一层半透膜 细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强（细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强）。部分植物为了抵抗外界高浓度的不良环境，细胞会通过增加细胞液浓度，从而增加吸水能力。5.植物细胞发生质壁分离的原因和表现A.原因B.表现a.原生质层具有选择通过性b.细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性宏观上：植物由坚挺→萎蔫微观上：质壁分离液泡（大→小）细胞液颜色（浅→深）原生质层与细胞壁分离内因外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？质指原生质层，壁指细胞壁A.实验时一定要选择紫色洋葱外表皮细胞吗？三、实验讨论B.本实验选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？ 不一定。但紫色洋葱外表皮细胞含有_色素_，使液泡呈现一定的颜色，更有利于观察。 选用0.3g/mL的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度快，细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。C.只要外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞就会发生质壁分离吗？请简述原因。D.发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 不一定。因为质壁分离是_成熟_的活的植物细胞具有的生理现象，未成熟的植物细胞和动物细胞不会发生质壁分离现象。 因为细胞壁是_全透_性的，所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是外界溶液（浓度会降低）E.若用适宜浓度的KNO3溶液进行该实验，结果会发生质壁分离与复原吗？请简述原因。 F.动物细胞和植物细胞吸水和失水后的状态相同吗？试分析原因。 会。开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动运输形式吸收K+和NO3-后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动复原。 不同。动物细胞吸水较多时可涨破，植物细胞则不会涨破，因为植物细胞壁具有保护作用。失水后的植物细胞可发生质壁分离，而动物细胞则是皱缩。G.气孔是保卫细胞之间形成的凸透镜状的小孔 气孔在光合、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中，成为空气和水蒸汽的通路，其通过量是由保卫细胞的开闭作用来调节，保卫细胞吸水时，气孔张开；保卫细胞失水时，气孔闭合．所以控制气孔的开闭的结构是保卫细胞．例题1.质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的()①植物细胞的死活②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水④原生质层具有选择透过性⑤细胞壁的主要成分是纤维素BA．①③④⑤B．①②③④C．②③④⑤D．①④⑤具有活性的细胞才能发生质壁分离和复原例题2.下列有关质壁分离及复原实验的叙述，不正确的是（ ）A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察B.观察植物细胞质壁分离及复原实验时，必须始终保持细胞的活体状态C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离E.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察F.植物细胞的原生质层包括细胞膜、细胞质、和细胞核G.成熟植物细胞在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱H.需要高倍显微镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离不明显DEFGH(2)材料用具：显微镜，镊子，刀片，吸管，载玻片，盖玻片，吸水纸，蒸馏水，质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，蚕豆叶片。(3)实验步骤：①取载玻片2片，分别在中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴。② 。③ 。(4)实验结果预测及结论：① 。② 。例3.植物叶片表皮上分布有大量气孔，如图为气孔结构示意图，气孔两侧的细胞称为保卫细胞，决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。请你根据所给的材料和用具设计一个实验，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系，并得出相应的结论。 (1)实验原理： 。活细胞在不同浓度的溶液中会发生渗透失水或吸水用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片将装片分别置于显微镜下观察如果蒸馏水中气孔开放，蔗糖溶液中气孔关闭，说明失水使气孔关闭，吸水使气孔开放如果蒸馏水中气孔关闭，蔗糖溶液中气孔开放，说明失水使气孔开放，吸水使气孔关闭例4（2019全国1，12分.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力 。（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会 ，出现这种变化的主要原因是 。增强降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 A.细胞壁是一层半透膜 B.洋葱表皮细胞已经死亡 C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D.细胞液的浓度逐渐增大D四.拓展应用(2)测定植物细胞的细胞液浓度范围细胞液的浓度介于二者之间（介于未分离和刚要分离之间）例题6.将洋葱鳞片叶放在0.45mol/L蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.35mol/L的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势，放在0.4mol/L的蔗糖溶液中，细胞几乎不发生变化，这表明( A.洋葱表皮细胞已经死亡 B.细胞膜不允许水分子自由通过 C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D.细胞液浓度为0.4mol/L左右D(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度例题7.将不同植物的三个未发生质壁分离的细胞置于同一蔗糖溶液中，形态不再变化后的细胞图像如下图。则有关各细胞实验前细胞液浓度的判断，正确的是( A.甲>乙>丙 B.乙>甲>丙 C.乙>丙>甲 cm5.8 cm5.5 cmA.该萝卜细胞液的渗透压处于a与b之间B.溶液c中萝卜细胞的细胞液浓度增大，吸水能力增强C.溶液d中萝卜细胞可能因失水过多而死亡D.实验结束时，硝酸钾溶液与溶液b中萝卜细胞液的渗透压相同D例10.(2021·广东，13)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③AA.从细胞角度分析 a.具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。 b.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。B从溶液角度分析 a.在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3溶液等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。 b.在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。 c.在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡，不再复原。五.【方法技巧】有关细胞是否发生质壁分离及复原的分析细胞略膨胀，但是由于细胞壁的存在，原生质体的体积不能无限增大 细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原。