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2025届高考生物一轮总复习必修1第二单元细胞的结构和物质运输第6讲水进出细胞的原理课件
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这是一份2025届高考生物一轮总复习必修1第二单元细胞的结构和物质运输第6讲水进出细胞的原理课件，共50页。PPT课件主要包含了半透膜，浓度差，细胞膜，细胞质，失水皱缩，②现象，细胞液，实验步骤，细胞壁，逐渐变小等内容，欢迎下载使用。
【课标要求】 1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。
考点一 动植物细胞的吸水和失水 1．渗透作用
漏斗内液面停止上升的原因：随着液面不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高。[易错提醒] 渗透平衡后，半透膜两侧液面存在液面差，且半透膜两侧仍存在浓度差。
2．细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)。①原理。
[易错提醒] 原生质层≠原生质体：原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质；原生质体包括细胞膜、细胞核和细胞质三部分。
[教材命题点思考]1．渗透与扩散有何区别？______________________________________________________________________________________________________________________提示：渗透作用必须通过选择透过性膜(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。因此，渗透是一种特殊的扩散。
2．为什么吃比较咸的食物时嘴唇会感觉比较干？___________________________________________________________提示：与细胞内液相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水。
[情境命题点思考]3．将若干生理状况基本相同、长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液三种溶液中(实验组)。实验组分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。
考向1 渗透作用1．在下图所示的装置中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示，h1＞h2。在达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中蔗糖溶液的浓度大小关系为( )
A．Ⅰ＝Ⅱ＝Ⅲ B．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢC．Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ D．无法确定
解析：达到渗透平衡后，在单位时间内，水分子通过半透膜从Ⅰ到Ⅱ及从Ⅱ到Ⅰ扩散的速率相等，由于影响水分子扩散速率的因素有两个，即溶液的浓度和水柱h1形成的静水压，故Ⅰ中蔗糖溶液浓度大于Ⅱ中蔗糖溶液浓度。同理可知，Ⅲ中蔗糖溶液浓度大于Ⅱ中蔗糖溶液浓度，但由于水柱h2形成的静水压比水柱h1形成的静水压小，故可推知Ⅰ中蔗糖溶液浓度大于Ⅲ中蔗糖溶液浓度。因此，在达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中蔗糖溶液的浓度大小关系为Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，C项符合题意。
考向2 动植物细胞的吸水和失水2．某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，图1为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图2为实验过程中测得其x/y的值随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A．随着x/y的值增大，细胞吸水能力增强B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞C．该细胞在实验过程中细胞内外浓度差逐渐减小D．在t3时，细胞内外存在浓度差，但处于动态平衡状态
解析：随着x/y的值增大，细胞原生质体的体积变大，细胞吸水能力减弱，A项错误；据题图可知，细胞发生了质壁分离和质壁分离复原，故t0时就有M溶液的溶质微粒进入细胞，并且细胞内外溶液的浓度差先增大后减小，B项、C项错误；t3之后，细胞原生质体的体积基本不变，但由于细胞壁的伸缩性较小，细胞内外可能仍然有浓度差，水分子进出细胞达到平衡，D项正确。
3．(2021·湖北选择考)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
解析：水分子以扩散的方式进出细胞，而Na＋和Cl－以主动运输的方式进出红细胞。扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－。扩散是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，B项正确。
考点二 观察植物细胞的质壁分离和复原 1．实验原理(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层________。(2)________具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。原生质层比细胞壁的伸缩性__________。
4．注意事项(1)本实验是教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验。(2)单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。(3)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强。质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。(4)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，最终表现为出或进的水分子多。
1．本实验中的两组对照实验本实验中的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
2．质壁分离及复原实验分析(1)从细胞角度分析。①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
③本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
3．实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活。
(2)测定细胞液浓度范围。
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。
1．(2023·梅州二模)在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，依次观察到的结果如下图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.乙到丙的变化是由外界溶液浓度大于细胞液浓度所致B．丙图细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层C．与甲图细胞相比，乙图细胞的吸水能力较强D．细胞发生渗透作用至丙状态时，细胞内外溶液浓度相等
解析：乙→丙的变化过程中，细胞吸水发生质壁分离复原是由于细胞液浓度大于外界溶液浓度，A项错误；丙图细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层达到动态平衡，B项错误；甲→乙的变化过程中，细胞失水，细胞液的浓度升高，故乙图细胞的吸水能力逐渐增强，C项正确；细胞发生渗透作用至丙图状态时，由于细胞壁的存在，可能细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，D项错误。
2.(2024·茂名高三联考)某班级为探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离程度的关系，用原生质体长度(b)与细胞长度(a)的比值(b/a)表示质壁分离程度(植物细胞的原生质体是指除去细胞壁外的部分)，分别用不同浓度的NaCl溶液(标注为1～5号)进行实验，处理相同时间后测得的结果如图所示。下列叙述符合该实验的是( )
A．1号溶液中水分子不会从植物细胞渗出B．2号溶液中植物细胞主动失去的水分主要是液泡中的水分C．实验结束时，3号溶液中液泡渗透压大于4号溶液中液泡渗透压D．实验结果与细胞壁和原生质层的伸缩性存在差异相关
3．(2024·广东四校联考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述正确的是( )
A．第4 min 后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡B．图2中曲线Ⅰ和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应C．第2 min前乙溶液中细胞的失水速率大于甲溶液中的细胞D．甲、乙两种溶液的浓度可能相同，但溶质不可能相同
解析：第4 min 时乙溶液中的细胞已完成质壁分离复原，之后，细胞继续吸水，A项错误；分析题图2可知，曲线Ⅰ液泡先变小后变大，对应题图1乙溶液中细胞失水量变化曲线，曲线Ⅱ液泡先变小后维持不变，对应题图1甲溶液中细胞失水量变化曲线，B项错误；据题图1可知，第2 min 前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液中的，C项错误；
由题图可知，乙溶液中的花瓣细胞发生了质壁分离复原，甲溶液中的花瓣细胞没有发生质壁分离复原，故甲溶液中的溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，即甲、乙两种溶液的溶质不可能相同，但溶液浓度可能相同，D项正确。
高考真题体验1．(2022·高考全国卷甲)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
解析：由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。由上述分析可知，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，A项合理。
水分交换前，细胞液浓度的大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B项合理。水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水分进入蔗糖溶液中使外界溶液的浓度减小，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理，D项合理。
2．(2023·高考全国卷甲)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
解析：用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，细胞液浓度降低，A项、B项不符合题意；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，由于有细胞壁的限制，原生质体和液泡的体积均略微增加，细胞液浓度降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，细胞液浓度升高，C项符合题意，D项不符合题意。
3．(2020·高考全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
解析：据题干推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高，A项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零，B项正确；若测得乙糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞发生渗透失水可能发生质壁分离，C项正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙溶液浓度均小于叶细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞的，D项错误。
4．(2021·重庆选择考)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液C．T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
解析：细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的，T1组经蔗糖溶液处理后52%的细胞发生了质壁分离，则有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A项正确；发生渗透作用的过程中，水分子双向进出细胞，发生质壁分离的细胞中，从蔗糖溶液进入细胞液的水分子少于从细胞液进入蔗糖溶液的水分子，B项错误；
【课标要求】 1.阐明细胞膜具有选择透过性。2.活动：观察植物细胞的质壁分离和复原。
考点一 动植物细胞的吸水和失水 1．渗透作用
漏斗内液面停止上升的原因：随着液面不断上升，漏斗内液体的压强越来越大，从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速度加快，水分子进出漏斗的速率越来越接近，直至完全相等，漏斗内液面不再升高。[易错提醒] 渗透平衡后，半透膜两侧液面存在液面差，且半透膜两侧仍存在浓度差。
2．细胞的吸水和失水(1)动物细胞的吸水和失水。
(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)。①原理。
[易错提醒] 原生质层≠原生质体：原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质；原生质体包括细胞膜、细胞核和细胞质三部分。
[教材命题点思考]1．渗透与扩散有何区别？______________________________________________________________________________________________________________________提示：渗透作用必须通过选择透过性膜(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。因此，渗透是一种特殊的扩散。
2．为什么吃比较咸的食物时嘴唇会感觉比较干？___________________________________________________________提示：与细胞内液相比，外界溶液浓度高，口腔上皮细胞失水。
[情境命题点思考]3．将若干生理状况基本相同、长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于清水(对照组)和浓度相同的尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液三种溶液中(实验组)。实验组分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度，结果如下图。据图分析回答下列问题。
考向1 渗透作用1．在下图所示的装置中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均为一定浓度的蔗糖溶液，溶液之间均用半透膜隔开，一段时间后达到渗透平衡形成一定的高度差，如图所示，h1＞h2。在达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中蔗糖溶液的浓度大小关系为( )
A．Ⅰ＝Ⅱ＝Ⅲ B．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢC．Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ D．无法确定
解析：达到渗透平衡后，在单位时间内，水分子通过半透膜从Ⅰ到Ⅱ及从Ⅱ到Ⅰ扩散的速率相等，由于影响水分子扩散速率的因素有两个，即溶液的浓度和水柱h1形成的静水压，故Ⅰ中蔗糖溶液浓度大于Ⅱ中蔗糖溶液浓度。同理可知，Ⅲ中蔗糖溶液浓度大于Ⅱ中蔗糖溶液浓度，但由于水柱h2形成的静水压比水柱h1形成的静水压小，故可推知Ⅰ中蔗糖溶液浓度大于Ⅲ中蔗糖溶液浓度。因此，在达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中蔗糖溶液的浓度大小关系为Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ，C项符合题意。
考向2 动植物细胞的吸水和失水2．某兴趣小组利用一定浓度的M溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，图1为显微镜下观察到的该细胞的某一时刻示意图，图2为实验过程中测得其x/y的值随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A．随着x/y的值增大，细胞吸水能力增强B．M溶液的溶质微粒从t1时开始进入细胞C．该细胞在实验过程中细胞内外浓度差逐渐减小D．在t3时，细胞内外存在浓度差，但处于动态平衡状态
解析：随着x/y的值增大，细胞原生质体的体积变大，细胞吸水能力减弱，A项错误；据题图可知，细胞发生了质壁分离和质壁分离复原，故t0时就有M溶液的溶质微粒进入细胞，并且细胞内外溶液的浓度差先增大后减小，B项、C项错误；t3之后，细胞原生质体的体积基本不变，但由于细胞壁的伸缩性较小，细胞内外可能仍然有浓度差，水分子进出细胞达到平衡，D项正确。
3．(2021·湖北选择考)红细胞在高渗NaCl溶液(浓度高于生理盐水)中体积缩小，在低渗NaCl溶液(浓度低于生理盐水)中体积增大。下列有关该渗透作用机制的叙述，正确的是( )A．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液B．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液C．细胞膜对Na＋和Cl－的通透性远高于水分子，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液D．细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－，Na＋和Cl－从高渗溶液扩散至低渗溶液
解析：水分子以扩散的方式进出细胞，而Na＋和Cl－以主动运输的方式进出红细胞。扩散比主动运输更容易，故细胞膜对水分子的通透性远高于Na＋和Cl－。扩散是顺浓度梯度运输，主动运输是逆浓度梯度运输，故水分子从低渗溶液扩散至高渗溶液，B项正确。
考点二 观察植物细胞的质壁分离和复原 1．实验原理(1)成熟植物细胞的原生质层相当于一层________。(2)________具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。原生质层比细胞壁的伸缩性__________。
4．注意事项(1)本实验是教材中唯一一个只在低倍镜下观察的实验。(2)单独观察处于质壁分离的静态图像，不能判断细胞是正在发生质壁分离还是质壁分离复原。(3)质壁分离过程中，外界溶液浓度大于细胞液浓度，质壁分离程度越大，植物细胞吸水能力越强。质壁分离复原过程中，外界溶液浓度小于细胞液浓度。(4)质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的，最终表现为出或进的水分子多。
1．本实验中的两组对照实验本实验中的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。
2．质壁分离及复原实验分析(1)从细胞角度分析。①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。
③本实验选用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。若质量浓度过高，质壁分离速度虽快，但会使细胞在短时间内因失水过多而死亡，质壁分离后不能复原；若质量浓度过低则不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。
3．实验拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活。
(2)测定细胞液浓度范围。
(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)。
1．(2023·梅州二模)在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，依次观察到的结果如下图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是( )
A.乙到丙的变化是由外界溶液浓度大于细胞液浓度所致B．丙图细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层C．与甲图细胞相比，乙图细胞的吸水能力较强D．细胞发生渗透作用至丙状态时，细胞内外溶液浓度相等
解析：乙→丙的变化过程中，细胞吸水发生质壁分离复原是由于细胞液浓度大于外界溶液浓度，A项错误；丙图细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层达到动态平衡，B项错误；甲→乙的变化过程中，细胞失水，细胞液的浓度升高，故乙图细胞的吸水能力逐渐增强，C项正确；细胞发生渗透作用至丙图状态时，由于细胞壁的存在，可能细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，D项错误。
2.(2024·茂名高三联考)某班级为探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离程度的关系，用原生质体长度(b)与细胞长度(a)的比值(b/a)表示质壁分离程度(植物细胞的原生质体是指除去细胞壁外的部分)，分别用不同浓度的NaCl溶液(标注为1～5号)进行实验，处理相同时间后测得的结果如图所示。下列叙述符合该实验的是( )
A．1号溶液中水分子不会从植物细胞渗出B．2号溶液中植物细胞主动失去的水分主要是液泡中的水分C．实验结束时，3号溶液中液泡渗透压大于4号溶液中液泡渗透压D．实验结果与细胞壁和原生质层的伸缩性存在差异相关
3．(2024·广东四校联考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞，将它们分别放置在甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量的变化如图1，液泡直径的变化如图2。下列叙述正确的是( )
A．第4 min 后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡B．图2中曲线Ⅰ和图1中甲溶液中细胞失水量曲线对应C．第2 min前乙溶液中细胞的失水速率大于甲溶液中的细胞D．甲、乙两种溶液的浓度可能相同，但溶质不可能相同
解析：第4 min 时乙溶液中的细胞已完成质壁分离复原，之后，细胞继续吸水，A项错误；分析题图2可知，曲线Ⅰ液泡先变小后变大，对应题图1乙溶液中细胞失水量变化曲线，曲线Ⅱ液泡先变小后维持不变，对应题图1甲溶液中细胞失水量变化曲线，B项错误；据题图1可知，第2 min 前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液中的，C项错误；
由题图可知，乙溶液中的花瓣细胞发生了质壁分离复原，甲溶液中的花瓣细胞没有发生质壁分离复原，故甲溶液中的溶质不能被细胞吸收，乙溶液中的溶质可以被细胞吸收，即甲、乙两种溶液的溶质不可能相同，但溶液浓度可能相同，D项正确。
高考真题体验1．(2022·高考全国卷甲)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
解析：由“①细胞a未发生变化”可推出细胞a在该蔗糖溶液中的吸水量等于失水量，即水分交换前，细胞a的细胞液浓度与外界蔗糖溶液的浓度相等；由“②细胞b体积增大”可推出细胞b在该蔗糖溶液中的吸水量大于失水量，即水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；由“③细胞c发生了质壁分离”可推出细胞c在该蔗糖溶液中的失水量大于吸水量，即水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。由上述分析可知，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，A项合理。
水分交换前，细胞液浓度的大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，B项合理。水分交换平衡时，细胞a和细胞c的细胞液浓度都与各自所处的外界蔗糖溶液的浓度相等，由于细胞c发生了质壁分离，有水分进入蔗糖溶液中使外界溶液的浓度减小，故水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C项不合理，D项合理。
2．(2023·高考全国卷甲)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
解析：用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，细胞液浓度降低，A项、B项不符合题意；当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，由于有细胞壁的限制，原生质体和液泡的体积均略微增加，细胞液浓度降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，细胞液浓度升高，C项符合题意，D项不符合题意。
3．(2020·高考全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
解析：据题干推测，甲糖溶液浓度低于叶细胞的细胞液浓度，叶细胞吸水导致甲糖溶液浓度升高，A项正确；若测得乙糖溶液浓度不变，则乙糖溶液浓度等于叶细胞的细胞液浓度，水分子进出乙组叶细胞的量相等，净吸水量为零，B项正确；若测得乙糖溶液浓度降低，则乙糖溶液浓度高于叶细胞的细胞液浓度，乙组叶肉细胞发生渗透失水可能发生质壁分离，C项正确；若测得乙糖溶液浓度升高，则甲、乙溶液浓度均小于叶细胞的细胞液浓度，两组细胞均吸水，但由于甲糖溶液的物质的量浓度小于乙糖溶液，所以乙组叶细胞的净吸水量小于甲组叶细胞的，D项错误。
4．(2021·重庆选择考)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液C．T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原D．T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
解析：细胞发生质壁分离的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的，T1组经蔗糖溶液处理后52%的细胞发生了质壁分离，则有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A项正确；发生渗透作用的过程中，水分子双向进出细胞，发生质壁分离的细胞中，从蔗糖溶液进入细胞液的水分子少于从细胞液进入蔗糖溶液的水分子，B项错误；
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