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第07 讲 水进出细胞的原理
目录
01 课标达标练
【题型一】渗透作用
【题型二】动物细胞的吸水和失水
【题型三】植物细胞的吸水和失水
02 能力突破练 新考法
03 高考溯源练 含2025 真题
题型一 渗透作用
1．反渗透技术通过施加适当强度的外界压力，使溶剂逆着自然渗透的方向从半透膜一侧向另一侧作反向
渗透。反渗透技术常用于海水淡化、家庭净水等，下列叙述正确的是（ ）
A．自然渗透作用下，水分子从淡水侧向海水侧单向运动
B．海水淡化过程中，应对淡水侧施加压力
C．半透膜的筛选机理与细胞膜、原生质层等一致
D．及时移走淡水有利于反渗透作用的持续进行
2．为探究蔗糖分子和蛋白质分子能否透过半透膜，甲同学设计了以鸡蛋卵壳膜为半透膜的渗透实验，分
别用10%、30%、40%的蔗糖溶液和高分子蛋白质溶液进行实验，实验开始时漏斗内液面与烧杯齐平，每
隔一段时间观察并记录漏斗液面上升高度，实验装置和结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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A．由于水分子只能通过卵壳膜向漏斗内运输，导致漏斗内液柱快速上升
B．80h 后，蛋白质溶液组的卵壳膜两侧溶液没有浓度差，液面不再上升
C．蔗糖溶液浓度越大，漏斗内液柱上升的速率越快，下降的速率越慢
D．该实验结果说明蔗糖分子能透过卵壳膜而蛋白质分子不能透过卵壳膜
3．（安徽亳州·阶段练习）渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质
微粒的数目。某同学利用如图所示的装置设计了如下实验，X 侧加入0.3g/mL 的蔗糖溶液，Y 侧加入
0.3g/mL 的葡萄糖溶液（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过），实验开始
时，左右两侧的液面高度相等。下列有关实验现象及分析的叙述，正确的是（ ）
A．X 测液面下降
B．Y 测液面先上升后下降
C．最终X 侧液面低于Y 侧
D．最终半透膜两侧溶液浓度相等
4．如图为渗透作用的“U”型装置示意图。实验开始时，两侧液面等高，一侧加入高浓度溶液，一侧加入
低浓度溶液，半透膜允许单糖通过。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．若U 型管两侧加入蔗糖溶液，由于高浓度一侧渗透压大，故高浓度一侧的液面上升
B．若U 型管两侧加入葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子可透过半透膜，故两侧液面始终等高
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C．若U 型管两侧加入麦芽糖溶液，当达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子不再移动
D．若U 型管两侧加入蔗糖溶液，最终液面停止变化时，半透膜两侧溶液浓度趋于一致
题型二 动物细胞的失水和吸水
5．哺乳动物细胞在0．9%NaCl 溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl 溶液中，一段
时间后制作临时装片，用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是（ ）
A．在高于0．9%NaCl 溶液中，红细胞会发生质壁分离
B．在0．9%NaCl 溶液中，水分子一定不会进入红细胞
C．在低于0．9%NaCl 溶液中，红细胞会吸水膨胀
D．渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
6．若将人体红细胞置于含葡萄糖的生理盐水中，则下列叙述错误的是（ ）
A．红细胞的细胞膜相当于半透膜
B．在生理盐水中，红细胞不会发生水分子的进出
C．红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助
D．若将红细胞置于高浓度盐水中，则细胞会失水皱缩
题型三 植物细胞的失水和吸水
7．某兴趣小组利用幼嫩的黑藻叶片先后完成了“观察叶绿体和胞质流动”和“质壁分离”实验（图示如
下）。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲可观察到叶绿体绕细胞核运动
B．图乙可观察到③的颜色比图甲深
C．图乙中①②的分离与①的功能特性有关
D．图甲的细胞体积明显大于图乙
8．将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组，将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶
液中，间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是（ ）
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A．4min 时，甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B．两组细胞在4min 时的吸水能力都大于2min 时
C．若乙组溶质是甘油，乙组胞内甘油浓度会超过胞外
D．若乙组溶质是KNO3，乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min 时
1．小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法，其原理是把高浓度溶液中的一小液滴
放入低溶度溶液中时，液滴下沉，反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1~7 号，相同的试管编
号中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管（如
图所示），结果如表所示（注：甲试管内加入适量可使蔗糖溶液变红的染剂、忽略该染剂对蔗糖浓度的影
响）。已知该待测植物细胞不吸收蔗糖，下列相关叙述正确的是（ ）
乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
7
1mol.L-1的蔗糖溶
液/mL
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
蒸馏水/mL
9.8
9.6
9.4
9.2
9
8.8
8.6
红色小液滴升降情
况
下
降
下
降
下
降
不
动
上
升
上
升
上
升
A．据表格分析待测植物材料的细胞液浓度相当于0.8 mol.L-1的蔗糖溶液
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B．假设上述实验中红色小液滴均上升，则需适当调低外界溶液浓度
C．上述实验用等浓度蛋白质溶液代替蔗糖溶液，液滴全部表现为下降
D．红色小液滴在1~3 号试管中均下降，下降速度最快的是在二号试管中
2．室温条件下，将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的某溶液中，其原生质层对细胞壁的压力随时间
变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．细胞失水只发生在t0～t1，吸水只发生在t2～t3压力
B．t1时刻细胞液的浓度最大，细胞液颜色最深
C．与t0时刻相比，t3时刻对应的细胞液浓度可能较高
D．若溶液为KNO3溶液，细胞从t2时开始吸收K+和NO
3．图1 为U 型渗透装置，两侧分别盛有质量分数为10%的蔗糖溶液和质量分数为10%的葡萄糖溶液，初
始状态时两侧液面等高；图2 为密闭装置，中间是可移动的半透膜。两装置的半透膜只允许水分子通过。
下列分析错误的是（ ）
A．图1 中半透膜两侧均存在水分子的移动，但是两侧水分子的移动速率不同
B．若在液面稳定后，从图1 的U 型管右侧吸出高出的溶液，液面会升高达到新的平衡
C．初始时，若在图1 装置的左侧加入蔗糖酶，两侧溶质分子数相等，液面高度肯定不变
D．图2 中由于半透膜两侧水分子的移动速率不同，水分子向右移动的多，半透膜向左移动
4．科学家设计了一个简单有效地测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示：
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15 分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态，若a 管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b 管均匀扩散，
若a 管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b 管上方，反之沉入b 管底部。下列有关叙述错误的是（ ）
A．应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度
B．b 管蓝色小滴下沉，则对应的a 管中的叶肉细胞发生质壁分离
C．b 管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度
D．b 管蓝色小滴上浮，则水分交换平衡时，叶肉细胞细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
一、单选题
1．（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图1 装置，分别使用等体积2.5mol/L 葡萄糖溶液和1.2mol/L 蔗
糖溶液，室温下观察渗透现象。图2 是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的
是（ ）
A．X 表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B．t1—t3由X 液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C．t2—t5取Y 对应烧杯中液体能检测到还原糖
D．t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
2．（2025·北京·高考真题）“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL 蔗糖溶液中处于稳
定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（ ）
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A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞
B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞
C．图2，细胞失去的水分子是自由水
D．与图1 相比，图2 中细胞液浓度小
3．（2024·湖南·高考真题）缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调
节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲
线。下列叙述错误的是（ ）
A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
4．（2024·山东·高考真题）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞
的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁
细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
5．（2023·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a 为①、b 为⑤，
袋内溶液逐渐变为蓝色；当a 为②、b 为③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正
确的是（ ）
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编
号
试剂
①
质量分数为3%的可溶
性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄
糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液（棕红色）
A．若a 为①+②、b 为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B．若a 为①+②、b 为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C．若a 为①+④、b 为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D．若a 为①+④、b 为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色
6．（2023·全国甲卷·高考真题）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（ ）
A．
B．
8
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C．
D．
7．（2022·湖南·高考真题）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≥0.3 mol/L
B．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
8．（2022·全国甲卷·高考真题）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c
C．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
9．（2021·重庆·高考真题）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，实验结果见图。下列叙述错误的是（ ）
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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
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