第4章 01 第1节 第1课时 水进出细胞的原理、探究植物细胞的吸水和失水（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一生物学必修一课时作业（人教版）

第4章　细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理、探究植物细胞的吸水和失水 1.C　[解析] 盐浓度较高的环境下,细菌等微生物会因渗透失水而难以存活,因此利用高浓度盐水腌制的咸肉能存放较长时间,A正确;田间一次性施肥过多,土壤溶液浓度增大,根细胞渗透吸水困难,甚至还可能会失水,导致“烧苗”现象,B正确;果脯在腌制过程中细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,导致糖分进入细胞,因此果脯在腌制中慢慢变甜,C错误;生理盐水与血浆是等渗溶液(即生理盐水与血浆的浓度相等),为维持细胞正常形态,输液时常用生理盐水作溶剂输送药物,D正确。 2.A　[解析] 葡萄糖溶液初始浓度(3.0 mol/L)远高于蔗糖溶液初始浓度(1.5 mol/L),因此葡萄糖组初始吸水速率更快,液面上升更快(对应曲线X);但葡萄糖分子能透过半透膜,最终漏斗内外葡萄糖浓度会趋于平衡,A正确。渗透作用中,水分子是双向移动的,t1~t3时,漏斗内溶液浓度高于烧杯,因此进入漏斗的水分子数多于流出的,仍有水分子从漏斗进入烧杯,B错误。Y曲线对应蔗糖溶液(蔗糖分子不能透过半透膜),因此烧杯中只有纯水,无还原糖(蔗糖不是还原糖);加入斐林试剂水浴加热不会出现砖红色沉淀,C错误。t5后X曲线会逐渐下降,是因为葡萄糖分子持续进入烧杯,使漏斗内溶液浓度降低,而不是漏斗内外浓度差反转,D错误。 3.A　[解析] 因为葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖,所以葡萄糖溶液物质的量浓度较高,水分子从左向右移动的速率大于从右向左移动的速率,A正确;葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖,所以葡萄糖溶液的浓度较高,由于半透膜只允许水分子通过,图甲中液面稳定后,半透膜两侧溶液浓度并不相等,B错误;初始时,若在图甲装置的左侧加入蔗糖酶,一分子蔗糖被水解成一分子葡萄糖和一分子果糖,蔗糖的相对分质量小于2倍的葡萄糖的相对分子质量,所以蔗糖水解后形成的葡萄糖和果糖的总数大于右侧溶液葡萄糖的总数,导致左侧溶液浓度高于右侧溶液浓度,平衡后液面高度左侧高于右侧,C错误;葡萄糖的相对分子质量小于蔗糖,所以图乙中葡萄糖溶液的浓度较高,右侧溶液的浓度较高,水分子向右移动的多,半透膜向左移动,D错误。 4.C　[解析] 溶质进入红细胞的速率越快,红细胞越快破裂,从红细胞放入等渗的甘油、乙醇、丙酮溶液中溶血时间分别为7.17 min、2.04 min、1.65 min可知:甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速率大小关系为丙酮>乙醇>甘油,A错误;动物细胞的细胞膜相当于半透膜,故红细胞溶血现象发生时,细胞膜结构被破坏,而原生质层是存在于植物细胞中的结构,B错误;红细胞在蒸馏水中溶血时间最短是因为红细胞与蒸馏水的浓度差最大,水分子迅速进入红细胞,导致红细胞破裂,C正确;成熟的红细胞放入不同等渗溶液中,溶质分子会进入细胞,导致细胞内浓度升高,而细胞内浓度升高又导致吸水膨胀,最终导致红细胞发生破裂,因此不同溶液中红细胞溶血时间长短与溶质分子通过红细胞膜的速率有关,D错误。 5.B　[解析] 分析题图可知,将成熟植物细胞放在A溶液中,植物细胞的失水量逐渐增加直至达到平衡,说明A溶液是高渗溶液且溶质不能进入细胞;放在B溶液中,植物细胞失水量随时间延长而逐渐增加,达到一定时间后,细胞的失水量逐渐减少,即细胞吸水,逐渐发生质壁分离的复原,因此B溶液的溶质是可以进入细胞的。结合以上分析可知,A、B两溶液的溶质不同,A错误;a点后细胞失水量开始减少,说明a点之前,B溶液中的溶质已经开始进入细胞,B正确;分析题图可知,在0~4 min内两条曲线有差异,说明A溶液浓度大于B溶液浓度,C错误;10 min以后,B溶液中细胞继续吸水,故第10 min时细胞液浓度大于外界溶液浓度,D错误。 6.C　[解析] 由于蔗糖分子不能进入细胞,④细胞壁和⑤细胞膜之间的液体就是外界的蔗糖溶液,A正确。在c组中,水分子的运输是双向的,既有从细胞内流向蔗糖溶液的水分子,也有从蔗糖溶液流向细胞内的水分子,B正确。细胞a中未发生质壁分离,说明细胞未失水; 细胞b中发生轻度质壁分离,说明细胞失水,细胞液浓度有所升高; 细胞c中发生重度质壁分离,说明细胞失水更多,失水后细胞液浓度升高且大于 b 组细胞液浓度,因此,细胞液浓度大小关系为c>b>a,C错误。原生质层由①液泡膜、⑤细胞膜以及两层膜之间的②细胞质组成,它相当于一层半透膜(允许水分子通过,不允许蔗糖通过),D正确。 7.D　[解析] AC段,乙溶液中细胞失水发生质壁分离,但由于细胞壁的伸缩性较小,因此乙溶液中细胞的大小基本不变,A正确;细胞壁的伸缩性较小,因此D点以后,细胞的吸水速率会受细胞壁的限制,B正确;4 min后,乙溶液中液泡体积不再发生改变,很可能已经因失水过多而死亡,故10 min后,取出乙溶液中的细胞再放入清水中,细胞可能不能发生质壁分离复原,C正确;AC段,乙溶液中的细胞不断失水,细胞液的浓度不断变大,由于浓度差不断减小,因此细胞失水速率不断减小,D错误。 8.D　[解析] 甲浓度条件下,A植物叶片质量减小,细胞失水,则A叶片细胞液浓度升高,吸水能力变大,A错误;以B种植物为例,丙浓度下细胞吸水最多,则丙组蔗糖溶液浓度最小,其次是戊,甲浓度下细胞既不吸水也不失水,甲组蔗糖溶液与细胞液浓度相等, 乙浓度下细胞失水最多,则乙组蔗糖溶液浓度最大,因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙,B错误;由于细胞壁的限制,植物细胞不会无限吸水,丙浓度下培养一段时间后,A植物细胞液浓度可能依然大于外界溶液浓度,C错误;蔗糖酶可将一分子蔗糖分解为两分子单糖,使溶液浓度增大,在最初一段时间,A植物叶片细胞失水增加,A植物叶片的重量可能会先下降,而单糖可进入细胞,当细胞液溶度上升至大于外界溶液浓度,细胞吸水,A植物叶片的重量会上升,D正确。 9.D　[解析] 细胞吸水会导致a管溶液浓度上升,蓝色小液滴在b管的无色蔗糖溶液中将下沉,细胞失水导致a管溶液浓度下降,则b中蓝色小液滴将上浮。由实验结果推测,叶圆片的细胞液浓度介于0.2~0.4 g/mL之间,A正确;实验时第1组叶圆片细胞发生吸水,细胞液浓度下降,吸水能力降低,第4组叶圆片发生失水,细胞液浓度上升,吸水能力增加,因此实验结束时第1组叶圆片细胞的吸水能力低于第4组,B正确;为了得到更准确的细胞液浓度,应在0.2~0.4 g/mL之间进一步细化浓度梯度进行实验,C正确;若这5组的结果均是下沉,说明蔗糖溶液的浓度太低,应增加蔗糖溶液浓度更高的组别,D错误。 10.(1)盖玻片　0.3　吸水纸　低倍　原生质层 (2)右　质壁分离复原 (3)原生质体　细胞壁的伸缩性小于原生质层 (4)发生了　小于 [解析] (1)实验中在盖玻片一侧滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液后,在另一侧用吸水纸引流,重复几次,因液泡体积较大,在低倍显微镜下即可观察到细胞Ⅰ正在进行细胞壁和原生质层的分离。(2)由于显微镜下形成的是左右相反、上下颠倒的虚像,因此若要将细胞Ⅰ移到视野中央,可将装片向右移动。若细胞有活性,用清水代替0.3 g/mL的蔗糖溶液,则细胞发生质壁分离复原。(3)由于细胞壁的伸缩性小于原生质层,故植物细胞失水或吸水后发生变化的是植物的原生质体,因而图中纵坐标指的是原生质体的相对体积。(4)虽然曲线AB段原生质体相对体积没有发生明显变化,但细胞发生了渗透失水,只是程度较低,尚未发生质壁分离。BC段,外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞失水,同时由于物质甲能进入细胞内,使细胞液的浓度逐渐升高,吸水能力逐渐升高;到C点时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等;C点后,物质甲继续进入细胞,此时细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,故P点时的细胞液浓度小于Q点。 11.C　[解析] 原生质层由植物细胞的细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质构成,动物细胞和原生生物都是以细胞膜为半透膜完成渗透作用的,A错误;液泡通过吸水和失水,进而调节植物细胞液的浓度,调节植物细胞内的环境,细胞壁是全透性结构,不能作为细胞的边界,细胞的边界是细胞膜,B错误;动物细胞需要将离子转运到细胞外,来降低细胞质的浓度,以避免细胞过度吸水涨破,C正确;将原生生物置于不同浓度的溶液中,其通过收缩泡向外排水的速率发生改变,例如将原生生物置于低渗溶液中,收缩泡将多余的水排到细胞外的速率会加快,D错误。 12.B　[解析] 分析题图,加蔗糖溶液①后一段时间,保卫细胞气孔开度基本不变,说明蔗糖溶液①浓度等于保卫细胞细胞液浓度;滴加蔗糖溶液②后一段时间,保卫细胞气孔关闭,即保卫细胞失水,说明蔗糖溶液②浓度大于保卫细胞细胞液浓度;滴加蔗糖溶液③后一段时间,保卫细胞气孔张开程度较大,即保卫细胞吸水,说明蔗糖溶液③浓度小于保卫细胞细胞液浓度,由此推断三种蔗糖溶液浓度大小关系为②>①>③。据分析可知,①为保卫细胞的等渗溶液,③为保卫细胞的低渗溶液,在低渗溶液中,保卫细胞吸水,细胞液浓度变低,因此保卫细胞细胞液浓度:①处理后>③处理后,A、D错误。②为保卫细胞的高渗溶液,则质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确。③为保卫细胞的低渗溶液,滴加③后水分子可以进出保卫细胞,但进入保卫细胞的水分子更多,C错误。 提升选做题 D　[解析] 水分子通过渗透作用穿过半透膜,题图中半透膜上没有运输水分子的蛋白质,也没有运输其他物质的蛋白质,A错误;若不施加人为压力,则水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输,B错误;若处于题图中液面状态时去掉人为压力,则水分子向右侧扩散的速率大于向左侧扩散的速率,故图中左侧液面下降,右侧液面上升,C错误;两侧溶液存在浓度差,若不施加人为压力,水分子会从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧渗透,使两侧溶液出现液面差,由于高度差的存在,当两侧处于动态平衡时,依旧是右侧溶液浓度大于左侧溶液浓度,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理、探究植物细胞的吸水和失水 考点　水进出细胞的原理 1.[2025·广东深圳高一期末] 关于渗透作用原理在生活中的应用,下列叙述错误的是 (　) A.利用高浓度盐水腌制的咸肉能存放较长时间 B.“烧苗”可能是田间一次性施肥过多引起的 C.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞渗透作用吸收糖分的结果 D.为维持细胞正常形态,输液时常用生理盐水作溶剂输送药物 2.[2026·河南信阳高一月考] 某实验小组用图甲装置分别以3.0 mol/L葡萄糖溶液和等体积的1.5 mol/L蔗糖溶液进行渗透作用实验,室温下记录漏斗内液面高度变化得到图乙曲线。已知葡萄糖分子可通过玻璃纸,蔗糖分子则不能。下列叙述正确的是 (　) A.曲线X表示加入葡萄糖溶液后漏斗内的液面随时间的变化 B.t1~t3时,漏斗内液面持续上升,没有水分子从漏斗进入烧杯 C.t4后取Y曲线对应的烧杯中液体,加入斐林试剂并水浴加热会出现砖红色沉淀 D.t5后X曲线会逐渐下降,因为葡萄糖分子持续进入烧杯使漏斗内外浓度差反转 3.图甲为U形渗透装置,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;图乙为密闭装置,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。下列分析正确的是(　) 注:蔗糖酶能分解蔗糖。 A.图甲中半透膜两侧均存在水分子的移动,但是在初始阶段,两侧水分子的移动速率不同 B.图甲中液面稳定后,半透膜两侧溶液浓度相等 C.初始时,若在图甲装置的左侧加入蔗糖酶(蔗糖酶自身对浓度影响忽略不计),两侧溶质分子数相等,液面高度不变 D.图乙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,半透膜向右移动 4.[2025·河北石家庄高一期中] 红细胞溶血是指红细胞破裂后,血红蛋白渗出的现象。某科研人员将人的成熟红细胞分别置于除蒸馏水以外的六种等渗溶液(浓度相等的溶液)中,测定红细胞溶血所需的时间,得到如下图所示结果。下列有关分析正确的是(　) A.乙醇、甘油、丙酮进入红细胞的速率大小关系为丙酮<乙醇<甘油 B.红细胞溶血现象发生时,原生质层的结构被破坏 C.红细胞在蒸馏水中溶血时间最短是因为红细胞与蒸馏水的浓度差最大 D.不同溶液中红细胞溶血时间长短与溶质分子通过红细胞膜的速率无关 5.将相同的两个成熟植物细胞分别放置在A、B两种溶液中,对细胞失水量进行统计后绘制出下图所示曲线。下列叙述正确的是 (　) A.A、B两溶液的溶质相同,只是浓度不同 B.a点之前,B溶液中的溶质已经开始进入细胞 C.在0~4 min内两条曲线有差异,说明A溶液浓度低于B溶液浓度 D.处理到第10 min时,两组的细胞液浓度都等于外界溶液浓度 探究·实践　探究植物细胞的吸水和失水 6.[2026·陕西榆林高一月考] 将起始生理状态相同的同种洋葱鳞片叶表皮细胞放于不同浓度蔗糖溶液中,一段时间后,细胞的生理状态如图所示,其中a~c表示不同实验组。已知蔗糖分子不能进入该细胞,下列叙述错误的是 (　) A.④⑤之间的溶液为蔗糖溶液 B.在c组中,水分子的运输是双向的 C.此时图中各组细胞的细胞液浓度的大小关系是a>b>c D.原生质层包括①②⑤,可以把原生质层看作一层半透膜 7.[2026·黑龙江大庆高一期末] 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述错误的是 (　) A.AC段,乙溶液中细胞的大小基本不变 B.D点以后,甲溶液中细胞的吸水速率受细胞壁的限制 C.10 min后取出乙溶液中细胞并置于清水中,可能观察不到质壁分离复原的现象 D.AC段,乙溶液中的细胞失水速率和细胞液浓度都逐渐变大 8.[2025·湖南长沙高一期末] 科研人员将A、B两种植物的叶片(细胞形态正常)置于不同浓度的蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其质量变化,结果如图所示。下列相关叙述正确的是 (　) A.甲浓度下,A植物叶片细胞的吸水能力变小 B.五种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>戊>甲>丁>乙 C.丙浓度下培养一段时间后,A植物叶片细胞的细胞液浓度一定与外界溶液浓度相等 D.如果在甲浓度的蔗糖溶液中添加蔗糖酶,A植物叶片的质量可能会先下降后上升 9.研究者设计了一个测定植物细胞细胞液浓度的实验方法,实验过程如图。实验原理:a、b两管中盛放等浓度的蔗糖溶液,将叶圆片放在a管里,当细胞失水或吸水时会使蔗糖溶液的浓度改变,15分钟后在a管中加入亚甲基蓝使溶液呈蓝色,但对蔗糖溶液浓度的影响忽略不计。取a管中一滴蓝色溶液置于b管中部,观察蓝色小液滴在b管中的移动方向,实验结果见下表。下列叙述错误的是 (　) 组别 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 蔗糖溶液 浓度/ (g/mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 实验结果 下沉 下沉 基本 不动 上浮 显著 上浮 A.由实验结果推测叶圆片的细胞液浓度介于0.2~0.4 g/mL之间 B.实验结束时第1组叶圆片细胞的吸水能力低于第4组 C.可在0.2~0.4 g/mL之间进一步细化浓度梯度继续进行实验 D.若这5组的结果均是下沉,应增加蔗糖溶液浓度更低的组别 10.[2025·江苏常州高一期中] 大蒜是一种常见的药食两用植物,因其取材方便,常作为生物学实验的材料。以下是生物兴趣小组的同学以大蒜为材料进行的一些生物学实验,回答下列问题: (1)图(一)为某同学用紫皮大蒜鳞茎叶外表皮细胞探究植物细胞吸水和失水的实验结果。实验中在　　 　　一侧滴加　　　　g/mL的蔗糖溶液后,在另一侧用 　　　　引流,重复几次后,在　　　　(填“低倍”或“高倍”)显微镜下即可观察到细胞Ⅰ正在进行细胞壁和　　　　　的分离。  (2)若要将细胞Ⅰ移到视野中央,可将装片向　　　(填“左”或“右”)移动。之后,用清水代替蔗糖溶液,重复上述操作,若观察到细胞Ⅰ发生　　　　 　　　 　　　　 　,则说明该细胞仍具有活性。  (3)另取一些紫皮大蒜鳞茎叶外表皮细胞置于一定浓度的物质甲溶液中,其体积变化趋势如图(二)中曲线AD所示。曲线的纵坐标是　　　　　(填“原生质体”或“细胞”)的相对体积,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)在曲线AB段细胞　　　　(填“发生了”或“没有发生”)渗透失水。比较P、Q两点所处时刻的植物细胞液浓度,其大小关系是P　　　　(填“等于”“大于”或“小于”)Q。  11.[2025·辽宁大连高一期末] 如图表示高等动、植物细胞与原生生物细胞避免渗透膨胀的三种不同的机制。下列有关叙述正确的是 (　) A.这三种细胞均以原生质层充当发生渗透吸水时所需要的半透膜 B.液泡能调节植物细胞内的环境,细胞壁作为系统的边界有选择透过性 C.动物细胞将离子排出细胞来降低细胞质的浓度,以避免过度吸水 D.将原生生物置于不同浓度的溶液中,其通过收缩泡向外排水的速率不变 12.[2025·湖北武汉高一期末] 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图为操作及观察结果示意图。下列叙述正确的是 (　) A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后 B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C.滴加③后水分子只能从蔗糖溶液进入保卫细胞中 D.推测3种蔗糖溶液浓度高低关系为②>③>① 人口增长和经济发展导致人类对淡水的需求增加。利用反渗透技术进行海水淡化是解决淡水资源短缺问题的一条重要途径,该技术的原理是利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜,但其他物质不能通过,如图为反渗透装置示意图(初始状态为两侧液面等高)。下列说法正确的是 (　) A.半透膜上只有运输水分子的蛋白质,没有运输其他物质的蛋白质 B.若不施加人为压力,则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧移动 C.若在液面处于图中状态时,去掉人为压力,则两侧液面高度一定不会发生变化 D.若不施加人为压力,当两侧处于动态平衡时,依旧是右侧溶液浓度大于左侧溶液浓度 学科网（北京）股份有限公司 $