练案13 第4章 第1节 第1课时 水进出细胞的原理-【成才之路•练案】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步新课程学习指导(人教版)

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Cl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02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 ( 清水饱和蔗糖溶液 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 质量浓度为0.3g/mL 的蔗糖溶液 的洋葱鳞片叶表皮细胞) 半透膜 清水 A.增大半透膜袋的表面积 B.增大半透膜袋内溶液的量 药 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0.3gmL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→b→aB.a→b→a→c 等量、少量的蔗糖酶和清水（蔗糖酶催化蔗糖水 C.a→b→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，一段时间后再放入清水中，则细胞的变 情况是 () 化是 造成这种现象的原因是什么？ 液面（等高） 蔗糖 半诱 蔗糖 蔗糖酶 清水 A.ab+cb→a B.a→b→a→c C.a→b→c D.ac→ba 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 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 质量浓度为0.3gmL 的蔗糖溶液 高 低 半透膜袋 清水 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 6810、处理时间/min 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.将人的红细胞放入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.蒸馏水大量进入红细胞 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： 甲蔗糖溶液 乙（清水） A.农民施肥后发现有“烧苗”现象与图乙过程相似 B.2、3、4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.蔗糖分子可进入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 >MA,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”)。 蔗糖溶液浓 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 Mg 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 ) 2098.(1)染色质DNA2核孔较多 (3)A (2)4核仁 (4)C蔗糖溶液浓度过大，导致细胞大量失水而失活 (3)B (5)质壁分离 【解析】题图分析，图中1为内质网，2为核孔，3为染色质， (6)c b a 4为核仁，5为核膜，包括内膜和外膜。细胞核是遗传信息库， (7)将c状态下的细胞置于清水中，一段时间后即可出现a 是细胞代谢和遗传的控制中心。(1)图中3是染色质（体）， 状态 主要成分是DNA和蛋白质。图中2是核孔，核孔是核质之间 【解析】图示为处于三种生理状态的洋葱鳞片叶表皮细胞 频繁进行物质交换和信息交流的通道，因此在细胞生长、代谢 其中结构①为液泡膜：结构②为细胞质：结构③为细胞核：结 旺盛但分化程度较低的细胞中，核孔数目较多，组成染色体的 构④为细胞壁；结构⑤为细胞膜，其中细胞膜、液泡膜和两者 蛋白质是通过核孔进入细胞核的。(2)4是核仁，与某种 之间的细胞质共同构成原生质层。(1)⑤为原生质层的最外 RNA的合成以及核糖体的形成有关，其中某种RNA即核糖 层，为细胞膜，主要由磷脂和蛋白质构成。(2)原生质层包括 体RNA(RNA)。(3)据图分析，将甲伞藻的细胞核移入到去 细胞膜、液泡膜和它们之间的细胞质，所以为①②⑤；原生质 掉核与伞部的乙伞藻中，由于细胞核是细胞代谢和遗传的控 层外侧有细胞膜，内侧有液泡膜，所以也是具有选择透过性的 制中心，即伞藻的伞形主要由细胞核控制，故长期存活下来的 膜，相当于一层半透膜。(3)已知质量浓度0.3g/L的蔗糖 乙伞藻其外形与甲相同，假根不变，B正确，A、C、D错误。 溶液浓度远大于细胞液浓度，当把细胞a置于0.3g/mL的蔗 糖溶液中，细胞会发生质壁分离，由于蔗糖分子不能进入细 练案[13] 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a→b→c→b→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 蔗糖溶液浓度远大于细胞液浓度，当把细胞a置于0.5g/mL 的膜，半透膜不一定是活的生物膜，所以具有半透性的膜不一 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a→b一→ 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的蔗糖溶液浓度 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，长时间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，再次放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 离程度越大，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 c>b>a。(7)已知c→a为质壁分离复原，若要细胞出现质壁 选A。 分离复原，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 胞置于清水中一段时间，细胞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，使更多的水分进入半透膜袋内，会 物质几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烧杯内的液面上升，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C。 袋内液面升的更高，D不符合题意。故选A。 2.B由于蔗糖酶能催化蔗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 左右两侧分别加入等量、少量的蔗糖酶和清水，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，水分子从右侧进人左侧，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随着水分子进入半透膜袋，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本题考查液泡变化与蔗糖溶液浓度的关系。洋葱外表皮 也会产生压强，阻止水分子继续进人半透膜袋，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 玻璃管内液面上升速率逐渐减慢，最终停止上升，A正确；从 误；当细胞发生质壁分离时，则说明该细胞具有活性，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0.3g/mL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 296 故红细胞膜不具有水溶性，A错误：动物细胞没有液泡，B错：量，C错误，D正确。故选C。 误：人的红细胞放人4℃蒸馏水中，由于细胞内渗透压大于蒸 :5.C葡萄糖顺浓度梯度的跨膜运输是协助扩散的方式，需转运 馏水渗透压，蒸馏水不断进人红细胞内，直至涨破，C正确：低 蛋白的协助，A正确：乙醇和氧气进出细胞的跨膜运输都是自 温时红细胞膜的流动性降低，D错误。故选C。 由扩散，B正确：性激素通过生物膜是自由扩散的方式，温度影 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 响膜的流动性，进而影响性激素通过生物膜的速率，C错误：水 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 分子可以穿过磷脂分子层的间隙，通过自由扩散的方式进出细 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 胞，也可以通过水通道蛋白的介导通过协助扩散进出细胞，D 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 正确。故选C。 差，C错误；由于细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，！6.D分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，A正 故蔗糖分子可进入1，但是不能进入3，D错误。故选B。 确：浓度梯度是影响协助扩散的重要因素之一，B正确：离子顺 6.B表中信息显示：该植物在浓度为0.19mol·L1的蔗糖溶液 浓度梯度通过细胞膜时，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散， 中不分离，在浓度为0.23ol·L的蔗糖溶液中刚发生分离， C正确；通道蛋白具有专一性，水分子和Na不能借助K+通道 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 蛋白进出细胞，D错误。 离的蔗糖溶液的浓度之间，即介于0.19~0.23ol·L之间；！7.D图甲中物质从高浓度一侧运向低浓度一侧，且不需要转运 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” 蛋白协助，属于自由扩散，自由扩散的速率与细胞膜两侧的浓 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 度差是正相关的，随着细胞外物质浓度的降低，物质的运输速 地土壤溶液的浓度应低于该植物细胞液的浓度，最可能是<： 率会变慢，A、B、C正确：在一定范围内，随着浓度差的增大，协 0.23,B正确，A、C、D均错误。故选B。 助扩散的速率会随之增大，但是当浓度差达到一定范围时，协 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 助扩散的速率会受到转运蛋白数量的限制而无法继续提升，因 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： 此图乙表示自由扩散，而不是协助扩散，D错误。故选D。 过程中细胞长度几乎不变，因此同一细胞在质壁分离过程中，：8.(1)自由扩散浓度差 X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深，B正确：鳞片叶细胞 (2)浓度差转运蛋白的数量 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： (3)见解析图 用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗 【解析】(I)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散，其转 溶液中进行，低渗溶液原生质体会吸水涨破，D错误。故选B。 运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。(2)图B表示的 8.(1)小于 转运方式若是协助扩散，那么b段的限制因素是细胞内外物 (2)等于 质的浓度差，b心段转运速率不再增加，说明限制因素不再是浓 (3)原生质层1、35逐渐变大，最后不再变化 度差，而是转运蛋白的数量。(3)被动转运不需要消耗能量，因 (4)不能 此，物质转运速率不会随能量的增加而改变，故绘图如下： 【解析】(1)如果都是蔗糖溶液，蔗糖分子不能透过半透膜」 转 漏斗内的液面较高，是通过其具有较高的渗透压即浓度来实现 的，故仍然是M,>M4。(2)细胞不再进行吸水和失水时即渗 率 透平衡时，细胞液浓度和外界溶液浓度是相等的。图2中，如 果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为MB M,则达到平衡后M等于M,。(3)图2中1细胞膜、3液泡膜 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 细胞能量供应 膜。图2过程中细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，液泡的吸水： 选择考提升练 能力逐渐变大，最后不再变化。(4)鳞片叶表皮细胞已经高度1.A菱蔫的菜叶由于细胞失水，导致细胞液浓度升高，放入清 分化，一般不能分裂，故不能观察到染色体。 水中，由于细胞液浓度大于清水，因此细胞发生渗透作用重新 吸水，恢复挺拔，而水分进入细胞的方式为自由扩散和协助扩 练案[14] 散，A正确。故选A。 学业考达标练 2.D维生素D属于脂溶性物质，以自由扩散的方式通过细胞 1.B气体类的分子较小.，可以穿过磷脂分子层的间隙，通过自由： 膜，不消耗能量，不需要转运蛋白协助，其运输速率主要取决于 扩散的方式进入细胞，B正确。 膜两侧浓度差，故组织细胞吸收维生素D的量主要取决于细胞 2.C水分子可以较快的通过水通道蛋白，而甘油分子难以通过 外溶液与细胞质中维生素D的浓度差，D正确。 水通道蛋白，说明水通道蛋白对物质具有选择性，A正确：水跨；3.B经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以 膜不需要水通道蛋白的协助，只通过磷脂双分子层的跨膜运输 通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水 方式为自由扩散；水跨膜通过水通道蛋白的协助，不需要消耗 膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经 能量，属于协助扩散，说明一种物质可能有多种跨膜运输方式， ANO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也 B正确：水分子可以较快的通过水通道蛋白出入细胞且不需消 可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水 耗能量，C错误：蛋白质的结构决定功能，则水通道蛋白结构改 膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。 变后功能也可能发生改变，D正确。故选C 4.CO2、酒精进入细胞的方式是自由扩散，水进出细胞的方式 3.D图中所示水分子跨膜运输是顺浓度梯度进行的，且需要水 可以是协助扩散，也可以是自由扩散，自由扩散不需要转运蛋 通道蛋白，不消耗能量，因此该运输方式为协助扩散，另外水分 白的协助，A、B、D错误；葡萄糖进入红细胞，属于协助扩散，需 子还可顺浓度梯度进行，同时不需要转运蛋白的作用，即借助 要转运蛋白的协助，C正确。 自由扩散方式进入细胞，即D正确。故选D。 5.A 蔗糖分子通过胞间连丝进行运输，水解后形成单糖，通过 4.C被动运输包括自由扩散和协助扩散，A正确；被动运输是物 单糖转运载体顺浓度梯度运输，速率加快，A正确；图示单糖通 质的扩散，只能顺浓度梯度进行，B正确：自由扩散不需要转运 过单糖转运载体顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误；图中蔗 蛋白，不需要消耗能量，协助扩散需要转运蛋白，不需要消耗能 糖运输不消耗能量，单糖顺浓度梯度运输也不消耗能量，故能 297