2024-2025學(xué)年新教材高中生物第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)第1課時細(xì)胞吸水和失水課時分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE5-第1課時細(xì)胞吸水和失水(建議用時：40分鐘)題組一滲透現(xiàn)象的原理及條件1．下列現(xiàn)象不屬于滲透作用的是()A．水分子或蔗糖分子通過植物細(xì)胞的細(xì)胞壁B．水分子或其他溶劑分子通過細(xì)胞膜C．水分子或其他溶劑分子通過液泡膜D．水分子或其他溶劑分子通過原生質(zhì)層A[水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散叫滲透作用。]2．如圖甲、乙為兩個滲透裝置。圖甲是發(fā)生滲透作用時的初始狀態(tài)，圖乙是較長時間之后，通過漏斗內(nèi)外的水分子達(dá)到動態(tài)平衡時的狀態(tài)。下列有關(guān)敘述不正確的是()圖甲圖乙A.圖甲③為半透膜，水分子能自由通過B．圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度C．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高C[達(dá)到滲透平衡后，②中溶液的濃度仍大于①中溶液的濃度。]3．設(shè)計滲透裝置如圖所示(起先時狀態(tài))，燒杯中盛放有蒸餾水，圖中牛膀胱膜允許單糖透過。倒置的長頸漏斗中先裝入蔗糖溶液，肯定時間后再加入蔗糖酶(該酶能將蔗糖催化分解為葡萄糖和果糖)。該試驗過程中最可能出現(xiàn)的是()A．漏斗中液面起先時先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后接著上升，然后下降C．加酶前后，在燒杯中都可以檢測出蔗糖D．加酶后可以在燒杯中檢測出葡萄糖、果糖和蔗糖酶B[加酶前，漏斗內(nèi)溶液濃度高于漏斗外，水分子向漏斗內(nèi)部擴(kuò)散得較多，漏斗內(nèi)液面上升；加酶后，蔗糖水解為單糖，物質(zhì)的量濃度增大，使液面接著上升，后隨著單糖漸漸進(jìn)入燒杯，而使漏斗內(nèi)外溶液濃度差減小，漏斗中液面下降。]4．把體積與質(zhì)量濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允許水分子和葡萄糖分子通過，不允許蔗糖分子通過)隔開(如圖所示)，一段時間后液面狀況是()A．甲側(cè)高于乙側(cè)B．乙側(cè)高于甲側(cè)C．先甲側(cè)高于乙側(cè)，后乙側(cè)高于甲側(cè)D．先甲側(cè)低于乙側(cè)，后乙側(cè)低于甲側(cè)C[因為蔗糖是二糖，葡萄糖是單糖，所以體積與質(zhì)量濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液，葡萄糖分子數(shù)目多于蔗糖分子數(shù)目，水分子整體表現(xiàn)為由乙側(cè)向甲側(cè)流淌，導(dǎo)致甲側(cè)液面上升；由于葡萄糖可以穿過半透膜而蔗糖不能，因此乙側(cè)溶液濃度漸漸上升，水分子整體表現(xiàn)為由甲側(cè)流向乙側(cè)，最終表現(xiàn)為乙側(cè)液面高于甲側(cè)。]題組二細(xì)胞的吸水和失水5．下列有關(guān)紅細(xì)胞吸水和失水的分析，正確的是()A．當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時，紅細(xì)胞肯定會吸水漲破B.當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時，紅細(xì)胞可能會失水皺縮C．當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時，沒有水分子進(jìn)出紅細(xì)胞D．該試驗表明紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜的選擇透過性B[當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時，紅細(xì)胞肯定會吸水，但是不肯定會漲破，A錯誤；當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時，紅細(xì)胞可能會失水皺縮，B正確；當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時，水分子進(jìn)出紅細(xì)胞處于動態(tài)平衡，C錯誤；該試驗表明紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差，D錯誤。]6．(多選)將家兔的三個紅細(xì)胞甲、乙、丙分別置于三種不同濃度(a、b、c)的溶液中，水分子的跨膜運(yùn)輸示意圖如下圖所示(箭頭方向表示水分子的進(jìn)出方向，箭頭粗細(xì)表示水分子出入的多少，已知試驗前甲、乙、丙細(xì)胞內(nèi)部溶液濃度相等)。下列敘述錯誤的是()A．據(jù)圖可知，三種溶液濃度的大小關(guān)系為a<b<cB．當(dāng)甲細(xì)胞水分子的進(jìn)出達(dá)到動態(tài)平衡后，細(xì)胞內(nèi)部液體濃度甲>乙C．若丙換成洋蔥表皮細(xì)胞，則其會漲破D．光學(xué)顯微鏡下可視察到乙細(xì)胞有水分子的進(jìn)出ACD[細(xì)胞失水越多，說明細(xì)胞外溶液濃度越大。甲細(xì)胞失水，乙細(xì)胞水分子的進(jìn)出處于動態(tài)平衡狀態(tài)，丙細(xì)胞吸水，因此三種溶液濃度的大小關(guān)系為c＜b＜a，A項錯誤。當(dāng)甲細(xì)胞失水達(dá)到平衡后，細(xì)胞質(zhì)濃度增大，細(xì)胞內(nèi)部液體濃度甲＞乙，B項正確。若丙換成洋蔥表皮細(xì)胞，則不會漲破，因為植物細(xì)胞膜外有細(xì)胞壁，對細(xì)胞起支持和愛護(hù)作用，C項錯誤。光學(xué)顯微鏡下可視察到細(xì)胞體積的改變，不能視察到水分子的進(jìn)出，D項錯誤。]7．(2024·山東棗莊滕州高一上期末考試)如圖是處于質(zhì)壁分別狀態(tài)的某細(xì)胞示意圖，下列敘述正確的是()A．①具有選擇透過性，①②④組成了原生質(zhì)層B．此時④處的濃度肯定大于⑤處C．發(fā)生質(zhì)壁分別的內(nèi)在因素是細(xì)胞壁的伸縮性小于細(xì)胞膜的伸縮性D．⑤是細(xì)胞液，在質(zhì)壁分別過程中濃度越來越大D[①是細(xì)胞壁，具有全透性，不屬于原生質(zhì)層，A錯誤；若質(zhì)壁分別接著進(jìn)行，此時④處的濃度大于⑤處，若正在發(fā)生質(zhì)壁分別的復(fù)原，此時④處的濃度小于⑤處，B錯誤；發(fā)生質(zhì)壁分別的內(nèi)在因素是細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性，C錯誤；⑤是液泡中的細(xì)胞液，隨著質(zhì)壁分別的進(jìn)行，細(xì)胞失水，細(xì)胞液的濃度上升，D正確。]8．(2024·山東師大附中高一上期中考試)如圖為滲透裝置示意圖，起先狀態(tài)如圖1所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，一段時間后，漏斗管內(nèi)液面不再發(fā)生改變，結(jié)果如圖2所示，H1、H2表示漏斗管內(nèi)液面與清水液面的高度差。下列說法錯誤的是()A．圖1中B的濃度大于C的濃度B．圖2中B的濃度等于C的濃度C．圖1中A中水分子擴(kuò)散到B的速率大于A中水分子擴(kuò)散到C的速率D．圖2中A中水分子擴(kuò)散到B的速率等于B中水分子擴(kuò)散到A的速率B[分析題圖，由于試驗結(jié)束時，漏斗管內(nèi)液面不再發(fā)生改變，且H1＞H2，因此圖1和圖2中B的濃度均大于C的濃度，A正確，B錯誤；由于與C相比，B的濃度較高，與清水之間的濃度差更大，因此圖1中A中水分子擴(kuò)散到B的速率大于A中水分子擴(kuò)散到C的速率，C正確；圖2中液面高度不再改變，處于平衡狀態(tài)，故A中水分子擴(kuò)散到B的速率等于B中水分子擴(kuò)散到A的速率，D正確。]9．將某植物花冠切成大小和形態(tài)相同的細(xì)條，分成a、b、c、d、e、f6組(每組的細(xì)條數(shù)相等)，取上述6組細(xì)條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細(xì)條的長度，結(jié)果如下圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細(xì)胞之間只有水分交換，則()A．試驗后，a組細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比b組的高B．浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量小于b組的C.a組細(xì)胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量多于b組D．使細(xì)條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度在0.4～0.5mol·L－1范圍內(nèi)D[試驗前長度/試驗后長度的值為1時，水分進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡；該值小于1表明細(xì)胞吸水，且該值越小，花冠細(xì)胞吸水越多，則吸水量a>b>c；該值大于1表明細(xì)胞失水，且該值越大，花冠細(xì)胞失水越多，則失水量d＜e＜f。據(jù)圖可推知，a組吸水多于b組，因此試驗后a組細(xì)胞的細(xì)胞液濃度低于b組，A項錯誤；浸泡導(dǎo)致f組細(xì)胞中液泡的失水量大于b組，B項錯誤；水分子通過滲透作用進(jìn)出細(xì)胞的方式是擴(kuò)散，不消耗能量，C項錯誤；由c組吸水、d組失水可知，花冠細(xì)胞的細(xì)胞液濃度在0.4～0.5mol·L－1范圍內(nèi)，D項正確。]10．如圖為滲透裝置示意圖，請據(jù)圖回答問題：(1)在甲、乙兩側(cè)分別加入相同體積的質(zhì)量濃度為0.3g/mL的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液(假設(shè)葡萄糖和麥芽糖分子均不能通過該半透膜)，一段時間后兩側(cè)液面改變是________。隨后在膜兩側(cè)加入等量的麥芽糖酶，當(dāng)液面不再改變時，甲側(cè)溶液濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)乙側(cè)溶液濃度。(2)加入某種物質(zhì)重構(gòu)半透膜后重復(fù)(1)過程，發(fā)覺當(dāng)加入等量的麥芽糖酶后甲、乙兩側(cè)液面等高，據(jù)此推斷加入的物質(zhì)很可能是________。(3)人們設(shè)計出一種膜結(jié)構(gòu)，能將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬離子對水的污染，這是模擬生物膜的________性。[解析](1)由題意可知，加入麥芽糖酶前，由于麥芽糖是二糖，相對分子質(zhì)量大于葡萄糖，因此甲側(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度高于乙側(cè)，故一段時間后甲側(cè)液面上升，乙側(cè)液面下降。在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶后，一分子麥芽糖水解產(chǎn)生兩分子葡萄糖，乙側(cè)濃度上升且高于甲側(cè)，由于半透膜只允許水分子通過，所以當(dāng)液面不再改變時，甲側(cè)溶液濃度小于乙側(cè)溶液濃度。(2)加入某種物質(zhì)重構(gòu)半透膜后重復(fù)(1)過程，發(fā)覺當(dāng)加入等量的麥芽糖酶后甲、乙兩側(cè)液面等高，據(jù)此推斷加入的物質(zhì)很可能是葡萄糖載體，致使甲、乙兩側(cè)葡萄糖溶液的濃度相當(dāng)、液面等高。(3)人工膜有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，降低有毒重金屬離子對水的污染，模擬細(xì)胞膜限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，體現(xiàn)了生物膜的選擇透過性。[答案](1)甲側(cè)液面上升，乙側(cè)液面下降小于(2)葡萄糖載體(3)選擇透過混淆生物膜、半透膜和選擇透過性膜11．污水凈化中應(yīng)用的超濾膜技術(shù)指的是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分別、濃縮的膜分別技術(shù)。超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程。在肯定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到將溶液凈化、分別與濃縮的目的。下列說法中合理的是()A．超濾膜技術(shù)中運(yùn)用的“濾膜”實(shí)質(zhì)上是一種人造生物膜B．超濾膜技術(shù)中運(yùn)用的“濾膜”實(shí)質(zhì)上是一種人造半透膜C．超濾膜技術(shù)可以濾去污水中的各種污染物D．透過超濾膜的水，已被除去了臭味B[生物膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)組成，其選擇透過性與蛋白質(zhì)有關(guān)，題目中沒有提及濾膜的成分，但依據(jù)題意，濾膜可以透過小分子物質(zhì)，但大于孔徑的物質(zhì)不能透過，可知沒有蛋白質(zhì)存在，只具有半透性，故B正確。]易錯警示：該類題目因無法正確理解半透膜與生物膜的含義和區(qū)分而易出錯。膜的類別功能特性