2024-2025学年新教材高中生物第4章细胞的物质输入和输出第1节第1课时细胞吸水和失水课时分层作业含解析新人教版必修1

PAGE5-第1课时细胞吸水和失水(建议用时：40分钟)题组一渗透现象的原理及条件1．下列现象不属于渗透作用的是()A．水分子或蔗糖分子通过植物细胞的细胞壁B．水分子或其他溶剂分子通过细胞膜C．水分子或其他溶剂分子通过液泡膜D．水分子或其他溶剂分子通过原生质层A[水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用。]2．如图甲、乙为两个渗透装置。图甲是发生渗透作用时的初始状态，图乙是较长时间之后，通过漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。下列有关叙述不正确的是()图甲图乙A.图甲③为半透膜，水分子能自由通过B．图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度C．图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等D．图甲中溶液①和②浓度差越大，则图乙中的水柱越高C[达到渗透平衡后，②中溶液的浓度仍大于①中溶液的浓度。]3．设计渗透装置如图所示(起先时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水，图中牛膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，肯定时间后再加入蔗糖酶(该酶能将蔗糖催化分解为葡萄糖和果糖)。该试验过程中最可能出现的是()A．漏斗中液面起先时先上升，加酶后即下降B．漏斗中液面先上升，加酶后接着上升，然后下降C．加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖D．加酶后可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶B[加酶前，漏斗内溶液浓度高于漏斗外，水分子向漏斗内部扩散得较多，漏斗内液面上升；加酶后，蔗糖水解为单糖，物质的量浓度增大，使液面接着上升，后随着单糖渐渐进入烧杯，而使漏斗内外溶液浓度差减小，漏斗中液面下降。]4．把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许水分子和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)隔开(如图所示)，一段时间后液面状况是()A．甲侧高于乙侧B．乙侧高于甲侧C．先甲侧高于乙侧，后乙侧高于甲侧D．先甲侧低于乙侧，后乙侧低于甲侧C[因为蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，所以体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液，葡萄糖分子数目多于蔗糖分子数目，水分子整体表现为由乙侧向甲侧流淌，导致甲侧液面上升；由于葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，因此乙侧溶液浓度渐渐上升，水分子整体表现为由甲侧流向乙侧，最终表现为乙侧液面高于甲侧。]题组二细胞的吸水和失水5．下列有关红细胞吸水和失水的分析，正确的是()A．当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞肯定会吸水涨破B.当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水皱缩C．当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，没有水分子进出红细胞D．该试验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜的选择透过性B[当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，红细胞肯定会吸水，但是不肯定会涨破，A错误；当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时，红细胞可能会失水皱缩，B正确；当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时，水分子进出红细胞处于动态平衡，C错误；该试验表明红细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜内外的浓度差，D错误。]6．(多选)将家兔的三个红细胞甲、乙、丙分别置于三种不同浓度(a、b、c)的溶液中，水分子的跨膜运输示意图如下图所示(箭头方向表示水分子的进出方向，箭头粗细表示水分子出入的多少，已知试验前甲、乙、丙细胞内部溶液浓度相等)。下列叙述错误的是()A．据图可知，三种溶液浓度的大小关系为a<b<cB．当甲细胞水分子的进出达到动态平衡后，细胞内部液体浓度甲>乙C．若丙换成洋葱表皮细胞，则其会涨破D．光学显微镜下可视察到乙细胞有水分子的进出ACD[细胞失水越多，说明细胞外溶液浓度越大。甲细胞失水，乙细胞水分子的进出处于动态平衡状态，丙细胞吸水，因此三种溶液浓度的大小关系为c＜b＜a，A项错误。当甲细胞失水达到平衡后，细胞质浓度增大，细胞内部液体浓度甲＞乙，B项正确。若丙换成洋葱表皮细胞，则不会涨破，因为植物细胞膜外有细胞壁，对细胞起支持和爱护作用，C项错误。光学显微镜下可视察到细胞体积的改变，不能视察到水分子的进出，D项错误。]7．(2024·山东枣庄滕州高一上期末考试)如图是处于质壁分别状态的某细胞示意图，下列叙述正确的是()A．①具有选择透过性，①②④组成了原生质层B．此时④处的浓度肯定大于⑤处C．发生质壁分别的内在因素是细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性D．⑤是细胞液，在质壁分别过程中浓度越来越大D[①是细胞壁，具有全透性，不属于原生质层，A错误；若质壁分别接着进行，此时④处的浓度大于⑤处，若正在发生质壁分别的复原，此时④处的浓度小于⑤处，B错误；发生质壁分别的内在因素是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，C错误；⑤是液泡中的细胞液，随着质壁分别的进行，细胞失水，细胞液的浓度上升，D正确。]8．(2024·山东师大附中高一上期中考试)如图为渗透装置示意图，起先状态如图1所示，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，一段时间后，漏斗管内液面不再发生改变，结果如图2所示，H1、H2表示漏斗管内液面与清水液面的高度差。下列说法错误的是()A．图1中B的浓度大于C的浓度B．图2中B的浓度等于C的浓度C．图1中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率D．图2中A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率B[分析题图，由于试验结束时，漏斗管内液面不再发生改变，且H1＞H2，因此图1和图2中B的浓度均大于C的浓度，A正确，B错误；由于与C相比，B的浓度较高，与清水之间的浓度差更大，因此图1中A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率，C正确；图2中液面高度不再改变，处于平衡状态，故A中水分子扩散到B的速率等于B中水分子扩散到A的速率，D正确。]9．将某植物花冠切成大小和形态相同的细条，分成a、b、c、d、e、f6组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则()A．试验后，a组细胞的细胞液浓度比b组的高B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗能量多于b组D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度在0.4～0.5mol·L－1范围内D[试验前长度/试验后长度的值为1时，水分进出细胞达到平衡；该值小于1表明细胞吸水，且该值越小，花冠细胞吸水越多，则吸水量a>b>c；该值大于1表明细胞失水，且该值越大，花冠细胞失水越多，则失水量d＜e＜f。据图可推知，a组吸水多于b组，因此试验后a组细胞的细胞液浓度低于b组，A项错误；浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组，B项错误；水分子通过渗透作用进出细胞的方式是扩散，不消耗能量，C项错误；由c组吸水、d组失水可知，花冠细胞的细胞液浓度在0.4～0.5mol·L－1范围内，D项正确。]10．如图为渗透装置示意图，请据图回答问题：(1)在甲、乙两侧分别加入相同体积的质量浓度为0.3g/mL的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液(假设葡萄糖和麦芽糖分子均不能通过该半透膜)，一段时间后两侧液面改变是________。随后在膜两侧加入等量的麦芽糖酶，当液面不再改变时，甲侧溶液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)乙侧溶液浓度。(2)加入某种物质重构半透膜后重复(1)过程，发觉当加入等量的麦芽糖酶后甲、乙两侧液面等高，据此推断加入的物质很可能是________。(3)人们设计出一种膜结构，能将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是模拟生物膜的________性。[解析](1)由题意可知，加入麦芽糖酶前，由于麦芽糖是二糖，相对分子质量大于葡萄糖，因此甲侧溶液的物质的量浓度高于乙侧，故一段时间后甲侧液面上升，乙侧液面下降。在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶后，一分子麦芽糖水解产生两分子葡萄糖，乙侧浓度上升且高于甲侧，由于半透膜只允许水分子通过，所以当液面不再改变时，甲侧溶液浓度小于乙侧溶液浓度。(2)加入某种物质重构半透膜后重复(1)过程，发觉当加入等量的麦芽糖酶后甲、乙两侧液面等高，据此推断加入的物质很可能是葡萄糖载体，致使甲、乙两侧葡萄糖溶液的浓度相当、液面等高。(3)人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，降低有毒重金属离子对水的污染，模拟细胞膜限制物质进出细胞的功能，体现了生物膜的选择透过性。[答案](1)甲侧液面上升，乙侧液面下降小于(2)葡萄糖载体(3)选择透过混淆生物膜、半透膜和选择透过性膜11．污水净化中应用的超滤膜技术指的是一种能够将溶液进行净化、分别、浓缩的膜分别技术。超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。在肯定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到将溶液净化、分别与浓缩的目的。下列说法中合理的是()A．超滤膜技术中运用的“滤膜”实质上是一种人造生物膜B．超滤膜技术中运用的“滤膜”实质上是一种人造半透膜C．超滤膜技术可以滤去污水中的各种污染物D．透过超滤膜的水，已被除去了臭味B[生物膜由磷脂分子和蛋白质组成，其选择透过性与蛋白质有关，题目中没有提及滤膜的成分，但依据题意，滤膜可以透过小分子物质，但大于孔径的物质不能透过，可知没有蛋白质存在，只具有半透性，故B正确。]易错警示：该类题目因无法正确理解半透膜与生物膜的含义和区分而易出错。膜的类别功能特性