第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程生物必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案[13] 第4章 第1节[第1课时水进出细胞的原理] 学业考达标练 B.水分子可经过磷脂双分子层进动物细胞 一、选择题 C.动物细胞失水是顺相对含量梯度进行流动的 1,下列关于选择透过性膜与半透膜关系的叙述，错 D.动物细胞细胞质浓度升高可促进水分渗出 误的是 5,我国民间用盐渍法保存食品的原理是( A,具有半透性的膜不一定具有选择透过性 A.浓盐水中的C有杀菌作用 B.具有选择透过性的膜一定具有半透性 B.浓盐水中含O2少，细菌无法生存 C.活的生物膜才具有选择透过性 C.由于渗透作用使细菌失水死亡 D.活的生物膜才具有半透性 D.由于渗透作用使鱼、肉细胞过度吸水 2.用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图所示的 6.如图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示 实验装置。甲、乙两槽间的隔板中央圆圈为玻璃 意图，图中三个细胞的细胞液浓度关系是() 纸。玻璃纸是一种半透膜，水分子可以透过它，而 蔗糖分子不能。几小时后，发现 汁水饱和棕溶液 玻璃纸 A.甲槽内清水的体积减小 A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙 B.乙槽内溶液的体积减小 C.甲>乙，且乙<丙D.甲<乙，且乙>丙 C.甲槽内清水的体积无变化 7.观察在30%的蔗糖溶液中的洋葱外表皮细胞，发 D.乙槽内溶液的体积无变化 现中央液泡逐渐变小，说明 () 3.按下图安装渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管 A.细胞壁相当于一层半透膜 下端，半透膜袋内装有50mL质量浓度为0.3g/ml B.洋葱表皮细胞是活的 的蔗糖溶液。下列措施不会使半透膜袋内液面升 C.蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 的更高的是 D,细胞壁收缩导致中央液泡失水 二、非选择题 8.请据图回答下列问题：（如图为处于三种生理状态 质t浓度为0.3gL 的燕独溶液 的洋葱鳞片叶表皮细胞) 半透览 消水 A.增大半透膜袋的表面积 B.增大半透膜袋内溶液的量 有 C.达到平衡后向烧杯中加适量的水 D.增大半透膜袋内的蔗糖溶液的浓度 (1)图中⑤是 ,主要成分为 4.下列关于动物细胞吸收水分的分析，错误的是 (2)原生质层包括 这几部分（填序 A.动物细胞能通过渗透作用吸收水分 号).可以把原生质层看作一层 膜。 207 (3)若将细胞a置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖2.如下图所示U形管中间是半透膜（只允许水分子 溶液中，一段时间后再放入清水中，则细胞的 和葡萄糖分子通过)，先在左右两侧各加入等量的 变化是 0.1mol/L的蔗糖溶液，然后在左右两侧分别加入 A.a→b→c→h→aB.a→b→→c 等量、少量的蔗糖酶和清水（蔗糖酶催化蔗糖水 C.ab→c D.a→c→b→a 解)。一段时间后，再在两侧分别加入等量的斐林 (4)若将细胞置于质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶 试剂并水浴加热，则两侧的液面高度及颜色变化 液中，一段时间后再放人清水中，则细胞的变 情况是 () 化是 造成这种现象的原因是什么？ 液血等高) 蔗触 半透盟 蔗批 触醇 清水 A.a+b→c+b+a B.a→b+a+c C.a→b+e D.a→c→b→a A.左侧液面先升后降最后不变，只有左侧有砖红 (5)图b所处的生理状态是 色现象 (6)图中各细胞液的浓度为 B.左侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色 现象 (7)在实验中，怎样操作才能使盖玻片下的c细胞 C.两侧液面不变，两侧均无砖红色现象 状态变成a细胞状态？ D.右侧液面先升后降最后不变，两侧均有砖红色 现象 3.下图甲表示一个渗透作用装置，将半透膜袋缚于 玻璃管下端，半透膜袋内装有60mL质量浓度为 选择考提升练 0.3g/mL的蔗糖溶液（蔗糖分子不能通过半透 一、选择题 膜)：图乙表示放置在溶液M中的植物细胞失水量 1.直饮机的核心部件是逆渗透膜，其原理是通过水 随处理时间的变化情况（假设细胞未失去活性）。 压使水由较高浓度溶液一侧渗透至较低浓度溶液 下列有关叙述错误的是 () 一侧，细菌及有害物质几乎不能透过逆渗透膜，如 图所示。下列叙述不正确的是 ( 质址浓度为0.3mL 的燕柿液 商 低 透馍袋 背水 逆渗透膜 浓度溶液 图甲 液 :细胞失水量 A.逆渗透膜属于半透膜 B B.逆渗透与渗透作用不同的是水由高浓度溶液一 80处理时间hmim 侧向低浓度溶液一侧流动 C.逆渗透膜跟细胞膜一样具有选择透过性 图乙 D.通过逆渗透膜处理的水还可能含有其他有害 A.图甲中玻璃管内液面上升速率逐渐降低，最终 物质 停止上升 —208 B.图乙中A点之后，植物细胞才从溶液M中不断 A.盖上盖玻片时，需将盖玻片的中心接触液滴并 吸收溶质 轻轻放下以防止气泡出现 C.图乙中A点植物细胞失水量最大，此时细胞的 B.鳞片叶细胞在质壁分离过程中X/Y值可能逐渐 吸水能力最强 变小，液泡紫色越来越深 D.若将甲图蔗糖溶液换为0.3g/mL淀粉溶液，则 C.鳞片叶细胞在质壁分离复原过程中，细胞的吸 玻璃管液面与清水液面的高度差变小 水能力逐渐增强 4.将人的红细胞放人4℃蒸馏水中，一段时间后红细 D.用酶解法去除细胞壁应在低渗溶液中进行，目 胞破裂，主要原因是 的是为了维持细胞形态 A.红细胞的细胞膜具有水溶性 二、非选择题 B.红细胞的液泡体积增大 8.如图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的 C.蒸馏水大量进人红细胞 高度为h,其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起 D.低温时红细胞的细胞膜流动性增大 始浓度分别用M,、M。表示：图2表示一一个洋葱鳞 5.如图是植物细胞某种生理过程的实验图解，下列 片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离的过 说法正确的是 程图。请据图回答问题： 甲（底精溶液） 乙（泸水） A.农民施肥后发现有“烧苗”现象与图乙过程相似 B.2,34构成了该细胞的原生质层 C,该细胞的失水和吸水主要取决于细胞质与外界 溶液的浓度差 D.蔗糖分子可进人1和3 图2 6.为研究甲地某植物能不能移植到乙地生长，某生 (1)图1中，如果A,a均为蔗糖溶液，且开始时M 物学研究性学习小组设计了一个测定该植物细胞 >M,则达到平衡后M、 M(填“大 液浓度的实验方案，实验结果如下表： 于”“等于”或“小于”)。 糖溶液浓 0.15 0.19 0.23 0.27 0.310.35 (2)图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞 度/mol,L 液，且起始浓度分别为M。、M,则达到平衡后 质壁分 不分离 不分离刚分离较显著显著显著 离状况 Mu M。(填“大于”“等于”或“小 于”)。 他们又测定了乙地土壤溶液浓度，发现乙地土壤 (3)图1中的半透膜相当于图2中的 溶液的浓度适合该植物生长，则乙地土壤溶液的 由 (填数字)组成。图2过程中液 浓度最可能是 ( 泡的吸水能力变化情况是 A.>0.19 B.<0.23 C.<0.27 D.>0.23 (4)若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜 7.在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对 观察， (填“能”或“不能”)观察到 紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行观察，原生 染色体。 质体长度和细胞长度分别用X和Y表示。下列有 关叙述正确的是 -209伸缩性小于原生质层。(1)据图甲分析，霜斗液面上升，水分 其中结构①为波泡膜：结构②为细胞质：结构③为细胞核：结 是从低浓度溶液流向高浓度溶液，故a小于。据图乙曲线 构④为细胞壁：结构⑤为细胞膜，其中细胞膜、液泡膜和两者 分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中溶液 之间的细胞质共同构成廉生质层。(1)⑤为原生质层的最外 受水的速率在下降。(2)细胞的愿生质层（③细胞膜④细胞 层，为细胞膜，主要由磷脂和蛋白质构成。(2)原生质层包招 质⑤液泡膜)相当于半透膜。结构②是细胞壁和原生质层的 细胞膜，液泡膜和它们之间的细胞质，所以为①②⑤：原生质 空隙，充满外界溶液。(3)由于妇胞壁对原生质层有支持和 层外侧有细胞膜，内侧有液泡膜，所以地是具有选择透过性的 保护的作用，其收缩性较小，不会使原生质层无限膨胀，故细 膜，相当于一层半透膜。(3)已知质量浓度0.3/mL的蔗檐 胞不会无限發水 溶液浓度远大于细胞液浓度，当把细胞a置于0.3g/mL的蔗 练案[13] 落溶液中，细胞会发生质壁分离，由于荒糖分子不能进入细 胞，因此再将细胞置于清水中，细胞会发生质壁分离复原，所 学业考达标练 以为ab→cb→a,故选A。(4)已知质量浓度0.5g/mL的 1,D半透膜是指小分子物质能通过，而大分子物质不能通过 旅糖溶液浓度远大于细胞液浓度，当把细胞4置于0.5g/m 的膜，半透膜不一定是活的生物膜，所以具有半透性的膜不 的蔗糖溶液中，细胞会发生质壁分离，最后因失水过多而失去 定具有选择透过性，A正确：具有选择透过性的膜一定具有半 活性，再将细胞置于清水中，细胞形态无变化，所以为→山→ 透性，B正确：活的生物膜不仅具有半透性，还具有选择性，只 c,故选C。造成此现象的原因是0.5g/mL的藏糖溶液浓度 有被细胞选择吸收的小分子物质才能通过，所以只有活的生 远大于细胞内的浓度，长时可的失水导致细胞失活，此时原生 物膜才具有选择透过性，C正确：半透膜不一定是活的生物 质层不在具有选择透过性，再次救入清水中将无法吸水复原。 膜，比如玻璃纸不是活的生物膜，D错误。 (5)细胞失水后，原生质层与细胞壁分离的现象称为质壁分 2,A饱和蔗糖溶液的浓度大于清水的浓度.水分子通过玻璃 离。即图b所处的生理状态是质壁分离。(6)细胞的质壁分 纸由甲槽进入乙槽的数目多于由乙槽进入甲槽的数目。所以 高程度越大，则细胞失去的水越多，细胞液的浓度也越大，故 甲槽内清水的体积减小，乙槽内溶液的体积增大，A正确。故 >b>。(7)已知c+a为质壁分离复原，若要细胞出现质壁 选A。 分高复原，则需控制细胞外溶液浓度小于细胞液浓度，可将细 3,A增大半透膜袋的表面积，物质运输的效率会加快，但由于 弛置于清水中一段时间，细患将出现质壁分离复原现象。 半透膜袋两侧的液体体积和浓度不变，因此不会使半透膜袋选择考提升练 内液面升的更高，A符合题意：增大半透膜袋内溶液的量，会 1.C逆渗透膜类似于半透膜，水分子可以透过，而细菌及有害 增加对烧杯内水分的吸收，使更多的水分进人半透膜袋内.会 物质儿乎不能透过逆渗透膜，A正确：渗透作用的原理是水由 使半透膜袋内液面升的更高，B不符合题意：达到平衡后向烧 低浓度向高浓度一侧扩散，逆渗透过程原理是通过水压使水 杯中加适量的水会使绕杯内的液面上升，已经达到平衡后形 由较高浓度溶液的一侧渗透至较低浓度溶液一侧，B正确：逆 成的高度差缩小，因此水分会更多的进入半透膜袋，会使半透 渗透膜是根据物质的大小进行过滤的，没有选择透过性，C错 膜袋内液面升的更高，C不符合题意：增大半透膜袋内的蔗糖 误；逆渗透膜只能除去大分子或大颗粒如细菌等，但是不能全 溶液的浓度，会增大半透膜袋两侧溶液的浓度差，会使半透膜 部除去有毒有害的化学物质，D正确。故选。 袋内液面升的更高，D不符合题意。故选A。 2.B由于莲糖酶能催化藏糖水解形成葡萄糖和果糖，因此在 4.D动物细胞能通过渗透作用吸收水分，A正确：水分子可经 左右两侧分别加人等量、少量的燕糖酶和请水，左侧物质的量 过磷脂双分子层进人动物细胞，B正确：动物细胞失水是顺相 的浓度升高，渗透压升高，水分子从右侧进入左侧，左侧液面 对含量梯度进行流动的，C正确：动物细胞细胞质浓度升高可 升高，又由题意知，葡萄糖分子能透过半透膜，因此由于葡萄 促进水分进入，D错误。故选D 糖分子通过半透膜进入右侧，左侧液面下降，最后达到相对稳 5.C盐渍法主要是外界溶液浓度高于细菌的细胞质浓度，使 定液面不变；由题意知，葡萄糖分子可以通过半透膜，因此半 细菌失水而死亡，故选C 透膜两侧都有葡萄糖，葡萄糖是还原糖，两侧分别加入等量的 6.A本题考查判断细胞液浓度的方法。水运输的方向是由低 斐林试剂并水浴加热，均呈现砖红色现象，B正确，A,C、D错 浓度溶液到高浓度溶液。图中水运输的方向有甲+乙，甲→· 误。故选B 丙，乙→丙。因此，图中三个细胞的细胞液浓度关系是甲<乙3.B随着水分子进人半透膜袋，半透膜袋两侧溶液的浓度差 <丙，A正确 逐渐缩小，蔗糖溶液的吸水能力逐渐下降，且不断高出的液柱 7,B木题考查液泡变化与莲糖溶液浓度的关系。洋葱外表皮 也会产生压强，阻止水分子继续进入半透膜袋，因此，图甲中 细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞壁是全透性的，A错 玻璃管内液而上升速率逐渐减慢，最终停止上升，A正确：从 误：当细胞发生质壁分离时，则说明该细胞其有活性，只有活 图乙曲线可知，该植物细胞发生质壁分离后又自动复原，该植 的植物细胞才能因为内外溶液的浓度差而产生质壁分离，B 物细胞从开始就能从溶液M中吸收溶质，B错误：图乙中A点 正确：由题干可知，中央液泡逐渐变小，细胞失水，蔗糖溶液浓 植物细胞失水量最大，此时植物细胞的细胞液浓度最大，细胞 度大于细胞液浓度.C错误：细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度导 的吸水能力最强，C正确：蔗糖是二糖，淀粉是多糖.若将质量 致中央液泡失水，细胞会因失水而导致原生质层收缩，D 浓度为0.3gmL的蔗糖溶液换为质量浓度为0.3gml的淀 错误。 粉溶液，会导致漏斗内溶液的渗透压下降，玻璃管内的液面高 8.(1)细胞膜磷脂和蛋白质 度会下降，D正确。故选B (2)①2⑤半透 4.C红细胞膜属于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白质和脂质。 (3)A 故红细胞膜不具有水溶性，A错误：动物细胞没有液泡，B错 (4)C滋糖溶液浓度过大，导致细胞大量失水而失活 误：人的红细胞放入4℃蒸馏水中，由于细胞内渗透压大于蒸 (5)质壁分离 馏水渗透压，蒸馏水不断进入红细胞内，直至涨破，C正确：低 (6)e b a 温时红细胞膜的流动性降低，D错误。故选C (7)将状态下的细胞置于清水中，一段时间后即可出现“5.B农民施肥后发现有“烧苗”现象，原因是植物根细胞在高浓 状态 度的土壤溶液中失水，与图甲过程相似，A错误：原生质层包括 【解析】图示为处于三种生理状态的洋葱鳞片叶表皮细胞， 细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，即图中的2,3,4，B正 278 确：该细胞的失水和吸水主要取决于细胞液与外界溶液的浓度 蛋白的协助，也不需要消耗细胞代谢释放的能量，A正确，B、 差，C错误：由于细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性， C,D均错误。故选A 故糖分子可进入1，但是不能进入3，D错误。故选B 变式训练 6.B表中信息显示：该植物在浓度为0.19l·L的莲糖溶液1.B藏糖为二糖，一般需要水解为单糖才能进入细胞，①错误： 中不分离，在浓度为0.23ml·L的蔗糖溶液中刚发生分离， H,0进出细胞的方式为自由扩散或者协助扩广散，②正确：葡萄 而细胞液的浓度范围应介于刚发生质壁分离和未发生质壁分 糖进出细胞方式为协助扩散和主动运输，③错误：甘油属于脂 离的蔗糖溶液的浓度之间，即介于0.19-0.23mm·L之间： 质.进出细胞的方式为自由扩散，④正确：性激素属于脂质，进 在此基础上结合题意“乙地土壤溶液的浓度适合该植物生长” 出细胞的方式为自由扩散，⑤正确：氨基酸进出细胞一般为主 可推知：该植物细胞能够从乙地土壤溶液中吸收水分，所以乙 动运输，⑥错误：DNA一股不会出细胞核，更不会出细胞外，⑦ 地土壤溶液的浓度应低于该植物细胞液的浓度，最可能是< 错误。综上所述，以自由扩散方式通过细胞膜的是②④⑤，B 0.23,B正确，A、C、D均错误。故选B。 正确，A、C,D错误。故选B。 7,B盖上盖玻片时，将盖玻片的边缘接触液滴，并轻轻放下以防任务二 止气泡出现，A错误：细胞壁伸缩性较小，所以细胞在质壁分离问题探究 过程中细胞长度儿乎不变，因此同一细胞在质壁分离过程中，1，提示：蛋白质的自身构象发生改变。 X/八值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深，B正确：鳞片叶细胞2提示：协助扩散：葡萄糖是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且 在质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误： 需要转运（找体）蛋白协助 用酶解法去除细胞壁时，为维特细胞形态，酶解过程应在等海 3,提示：细胞内外葡萄糖的浓废差、细胞膜上萄萄糖转运蛋白的 溶液中进行，低渗溶液原生质体会吸水涨破，D错误。故选B。 数量 8.(1)小于 典例剖析 (2)等于 例：A据图可知，图中X与物质a结合后可协助物质运输，且目 (3)原生质层135逐渐变大.最后不再变化 身结构会发生变化，属于载体蛋白，A错误，D正确：图中物质 (4)不能 进入细跑需要载体蛋白的协助，且是顺浓度梯度运抢，不消 【解析】(1)如果都是蔗糖溶液，蔗糖分子不能透过半透膜， 耗能量，属于协助扩散，B正确：由于载体蛋白数量有限，的 漏斗内的液面较高，是通过其具有较高的渗透压脚浓度来实现 运输速率与X的数量有关，即a的运输速率受细胞膜上X数 的，故仍然是M>M。(2)细胞不再进行吸水和失水时即渗 量的限制.C正确。故选A 透平衡时，细胞液浓度和外界溶液浓度是相等的。图2中，如 变式训练 果B,b分别表示莲糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M■、2，C题图表示被转运的溶质以协助扩散的方式排出细胞的过 从，则达到平衡后M。等于M。(3)图2中1细胞熊3液泡膜 程，该过程不消耗能量，所以载体蛋白构象发生改变的过程中 及二者之间的5细胞质构成了原生质层，也是相当于一层半透 不需要消耗能量，C错误 膜。图2过程中细胞失水，细胞液浓度逐浙增大，液泡的吸水 课堂达标巩固训练 能力逐渐变大，最后不再变化。(4)鳞片叶表皮细胞已经高度 分化，一般不能分裂，故不能观察到染色体 1,B①2)表示两种跨膜运输方式，分别是自由扩散，协助扩散。 3④分别表示自由扩散、协助扩散。肺泡上皮细胞吸收氧气的 第2课时自由扩散和协助扩散 方式是自由扩散，对应①③：人的成熟红细胞吸收简萄糖的方 式属于协助打扩散，对应②④：甘油进入细胞的方式属于自由打 必备知识自主梳理 散，对应①③：肌肉细胞吸收水的方式是自由扩散和协助扩散 1.扩散方式能量 对应①D②③④。故选B 2.自由协助 2.D甲物质的运输方式是自由扩散，特点是从高浓度运输到低 3.载体蛋白通道蛋白结合构象结合 浓度，不需要转运蛋白和能量，则以人工合成的无蛋白磷脂双 4.(1)物质浓度(2)转运蛋白(3)温度 分子膜代替细胞膜，甲运输不受影响。乙物质的运输方式是协 自我检测 助扩散，特点是从高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要 (1)×(2)V(3)V(4)×(5)V(6)×(7)V 能量，则以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，膜上 【解析】(1)甘油进出细胞的方式为自由扩微，不需转运蛋 没有转运蛋白，乙运输被排制。D符合题意 白转运。(4)水分子借助细胞上水通道蛋白进出细胞属于曲 3,(1)自由扩散协助扩散协助扩散 助扩散，不消耗能量，(6)相对分子质量较小的离子不能通过自 (2)物质顺浓度梯度运输，不消耗能量氧气、甘油流动性 由扩撒进入细胞 (3)一定不图丙方式为通过载体蛋白（构象改变）运输的协 合作探究能力提升 助扩散，水分子进入细胞的方式可能为通过通道蛋白（构象不 任务一 改变)的协助扩散或自由扩散 问题探究 【解析】本题结合图形考查物质的被动运输方式。(1)图甲 1,提示：人工膜和生物膜对气体和甘油的通透性相同，因此它们 中细龍内外浓度差与物质运输速率成正比例关系，说明甲所代 是通过自由护数进出御胞的 表的物质运输方式为自由扩版：图乙曲线图中，在一定浓度范 2.提示：甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和 围内，随着物质浓度差增加，物质运槍速率增加，但达到一定浓 力，容易通过磷脂双分子层进出铜胞。 度后不再增加，原因是受到转运蛋白数量的限制，其运输方式 3,提示：水分子通过细胞膜时的连率高于自由扩散的速淖，由此 属于协助扩撒：图丙所代表的物质爵要载体竖白的协助，不消 推斯细胞膜上可能存在特殊的水的跨膜运輸方式。 耗能量，其运输方式为协助扩微。(2)图甲运输方式为自由扩 4.提示：琉水性跨膜蛋白AQPI能够加快水分子进入细胞的 散，图乙运输方式为协助扩散，自由扩撒与协助扩散相比，其共 速率 同点是物质顺浓度梯度运输、不消耗能量。氧气和甘油通过自 典例剖析 由扩散进出饱胞，复基酸不通过被动运输方式进出细胞，通过 例：A自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞，其物 图甲方式（自由扩撒）进出细胞的是氧气，甘油。图乙运输方 质运输方向是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体 式体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(3)图丙方式为通过 279