第7讲水进出细胞的原理
课标内容(1)阐明质膜具有选择透过性。(2)实验：通过模拟实验探究膜的透性。(3)实验：探究植物细胞的吸水和失水。
考点一通过模拟实验探究膜的透性
1.渗透作用
①原理分析
②分析上图乙可知：Δh产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换速率相等时，液面不再升高，但此时半透膜两侧溶液浓度仍然不相等，蔗糖溶液的浓度仍然大于清水的浓度。
2.动物细胞的吸水和失水
(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象
过程
条件
现象
吸水
外界溶液的浓度细胞质的浓度
失水
外界溶液的浓度细胞质的浓度
平衡
外界溶液的浓度＝细胞质的浓度
3.成熟植物细胞的吸水和失水
(1)条件成熟植物细胞具有中央(大)液泡。
(2)原理
(3)现象
当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，活的植物细胞就通过渗透作用失水，发生质壁分离现象。将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度大于外界清水的浓度，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
eq\x(必修1P63“图示拓展”)
1.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)。
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图________所示现象，原因是____________________________________________________________________
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(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，会出现图________所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图________所示。
(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，最终________(填“会”或“不会”)涨破，原因是____________________________
____________________________________________________________________。
提示(1)甲成熟红细胞发生渗透作用，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(2)丙乙(3)不会植物细胞的细胞壁有支持和保护作用
2.酶的特性可通过实验进行验证。现有质量分数为10%的淀粉溶液、质量分数为10%的蔗糖溶液、质量分数为10%的麦芽糖溶液、蔗糖酶溶液、清水、半透膜(只允许水分子通过)，长颈漏斗、烧杯、底部中央可放置半透膜的U形管各一个。请根据渗透作用的原理，选用一套装置设计实验，实验现象能支持酶的催化作用具有专一性，要体现等量原则等实验设计的基本原则。请写出最合理的实验思路及实验预期。_________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示实验思路：在底部中央放置半透膜的U形管两侧分别加入等量的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，再在两侧各加入等量的蔗糖酶溶液，适宜温度下放置一段时间后，观察两侧液面的变化。
实验预期：蔗糖溶液一侧液面明显升高，则支持酶的催化作用具有专一性(或麦芽糖溶液一侧液面明显降低，则支持酶的催化作用具有专一性)
考向1围绕渗透作用的原理及应用，考查科学思维
1.(2024·河南名校联考)如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断错误的是()
A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升
B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降
C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等
D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等
答案D
解析如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子运动的总趋势是由甲流向乙，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度差可能不同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。
渗透装置的变式分析
如图为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水分子通过(图中浓度为质量分数)。
(1)往稳定后的U形管的左侧加入少量