【课后练习】13 水进出细胞的原理人教版(2019)生物学 必修1 (含答案）

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13 水进出细胞的原理
一、概念检测
1．判断下列叙述的正误
(1)溶液中K＋通过半透膜的扩散是渗透作用(　　)
(2)具有浓度差的溶液之间一定会发生渗透作用(　　)
(3)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成(　　)
(4)植物细胞核属于原生质层的组成成分(　　)
2．(2020·石家庄一中期末)下列现象中属于渗透作用的是(　　)
A．水通过红细胞的细胞膜
B．蔗糖分子通过原生质层
C．水分子通过细胞壁渗出细胞
D．蔗糖溶液通过细胞壁
3．一次施肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是(　　)
A．根系细胞呼吸过强，影响根对水分的吸收
B．土壤溶液浓度大于细胞液浓度
C．土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D．土壤溶液浓度等于细胞液浓度
4．将人体血液置于质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现(　　)
A．没有明显变化　　　　 B．正常状态
C．细胞膜破裂 D．皱缩状态
5．一个成熟的植物细胞可以看成是一个渗透装置，是因为(　　)
①细胞膜是选择透过性膜　②细胞质具有一定浓度
③原生质层类同于半透膜　④细胞液具有一定浓度
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
二、综合迁移
6．下列关于人成熟的红细胞发生渗透作用的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜相当于半透膜
B．细胞质与外界溶液之间存在浓度差
C．外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩
D．外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞吸水涨破
7．一个成熟植物细胞相当于一个渗透装置，此渗透装置的半透膜是(　　)
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质
B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质
D．细胞壁、液泡膜和它们之间的细胞质
8．植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是(　　)
9．将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，如图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系(纵坐标表示蔗糖溶液浓度)，正确的是(　　)
10.如图甲、乙、丙是三种不同浓度的蔗糖溶液，将2%的蔗糖溶液置于用半透膜做成的袋子中，绑紧后再分别置于甲、乙、丙三种蔗糖溶液中，一段时间后，观察其情形如图所示。试推测甲、乙、丙溶液浓度的高低顺序为(　　)
A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙
C．乙＞甲＞丙 D．乙＞丙＞甲
11．(2020·滨州高一期末)取一个新鲜马铃薯，将其块茎切成大小相同的四块，分别浸入Ⅰ～Ⅳ四种不同溶液，下表为1小时后马铃薯质量变化的百分率，由表可知四种溶液中浓度最低的是(　　)
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
马铃薯质量变化百分率 ＋5% －5% －3% 0%
A．溶液Ⅰ B．溶液Ⅱ
C．溶液Ⅲ D．溶液Ⅳ
12.某同学设计了如图所示的渗透作用的实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势可表示为(　　)
13．如图甲、乙、丙分别是细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题：
(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现如图______(填题图编号)所示现象，最终红细胞会________。
(2)若将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现如图________(填题图编号)所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况如图________(填题图编号)所示。然后将其放在清水中，则达到平衡时细胞内液渗透压________(填“大于”“小于”或“等于”)清水的渗透压。
(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大且最终________(填“会涨破”或“不会涨破”)。
三、应用创新
14．图甲烧杯中是5%的淀粉液，图乙烧杯中是5%的葡萄糖液，将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中(水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜)，放置1 h后(　　)
A．图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度不变
B．图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低
C．图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色
D．图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后即呈砖红色
15．(多选)下图中甲是渗透装置示意图，乙、丙两曲线图的横坐标代表时间，下列叙述正确的是(　　)
A．半透膜内溶液a的浓度变化可用图丙中曲线表示
B．水分子由半透膜外进入半透膜内的速率变化可用图乙中曲线表示
C．玻璃管内的液面高度变化可用图丙中曲线表示
D．半透膜内外浓度差的变化可用图乙中曲线表示
16．(多选)某同学设计了如图甲所示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记为零液面。实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势如图乙所示，下列对图乙有关现象的分析，正确的是(　　)
A．在Oa段漏斗内的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度
B．ab段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧的溶液浓度相等
C．Oa段液面能够不断上升的直接原因是从烧杯进入漏斗的水分子数多于从漏斗进入烧杯的水分子数
D．ab段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯的水的量与从烧杯进入漏斗的水的量相同
17．部分刚采摘的水果或蔬菜表面有残留农药，很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的残留农药。为探究此种处理方法的正确性，某生物兴趣小组做了如下实验。
实验一：取相同的青菜各1 kg作为样本，并对其用不同方法进行处理，结果如下：
组别 甲 乙 丙 丁
处理方法 未做处理 纯水冲洗1 min 浸入纯水1 min 浸入纯水30 min
1 kg青菜农药残留量 0.196 mg 0.086 mg 0.097 mg 0.123 mg
实验二：取相同的青菜500 g，并将其浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞的细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线。
根据上述实验结果分析回答下列问题：
(1)在实验一中，丙、丁两组对照自变量是__________；丁组农药残留量比丙组农药残留量多，最可能的原因是________________________________。
(2)研究表明，植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药。在实验二中，青菜细胞的细胞液浓度随时间推移从A点下降到B点，其原因是在AB段细胞对水分子的吸收速率________(填“小于”“等于”或“大于”)对农药分子的吸收速率，之后又从B点略有上升达到C点，其原因是细胞对水分子的吸收速率________(填“小于”“等于”或“大于”)对农药分子的吸收速率。
(3)综合上述分析，植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药________(填“是”或“不是”)同一过程，原因是____________________________________________________。
参考答案
1答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2解析：选A　渗透作用指的是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。渗透的方向是从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧渗透。
3解析：选B　根系对水分的吸收方式是自由扩散、协助扩散，不需要消耗能量，与呼吸作用无关；一次施肥过多，使土壤溶液浓度大于细胞液浓度，根系细胞不能通过渗透作用吸水。
4解析：选D　血细胞所处的环境相当于质量分数为0.9%的食盐溶液，现将其放入质量分数为9%的食盐溶液中，红细胞会失水皱缩。
5解析：选D　渗透作用的条件是具有半透膜和膜两侧具有浓度差，细胞液具有一定浓度，原生质层相当于半透膜。
6解析：选D　红细胞发生渗透作用的条件是细胞膜相当于半透膜，细胞质与外界溶液之间存在浓度差，A、B正确；外界溶液浓度大于细胞质浓度时，细胞失水皱缩，C正确；外界溶液浓度小于细胞质浓度时，细胞会吸水，如果两者浓度差较小，细胞不一定涨破，D错误。
7解析：选B　一个成熟植物细胞相当于一个渗透装置，此渗透装置的半透膜是原生质层，原生质层是由细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质构成的。
8解析：选C　细胞液的浓度越高，则吸水能力越强，a细胞液浓度最高，c细胞液浓度最低，b细胞液浓度介于a、c细胞液浓度之间，水分的渗透方向是由c→b→a，以及由c→a。
9解析：选B　将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后，蒸馏水将不断向透析袋中扩散，蔗糖溶液浓度随之下降，但受到透析袋容积的限制，一定时间后水分子进出透析袋达到动态平衡，此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度便保持相对稳定。
10解析：选D　当袋子中蔗糖溶液的浓度高于外界溶液的浓度时，袋子将吸水膨胀；当袋子中蔗糖溶液的浓度等于外界溶液的浓度时，袋子形态将保持不变；当袋子中蔗糖溶液的浓度小于外界溶液的浓度时，袋子将失水皱缩。
11答案：A
12解析：选A　仔细观察图示可知，漏斗内为蒸馏水，实验开始后长颈漏斗内部液面将下降，由于实验初始阶段半透膜内外溶液浓度差较大，故液面下降速率较大，之后速率逐渐减小直至为0，达到动态平衡。
13解析：(1)将人的成熟红细胞放入清水中，细胞吸水，如图甲所示。动物细胞无细胞壁，红细胞会因吸水过多而涨破。(2)将洋葱表皮细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，细胞外界溶液浓度较大，细胞失水，如图丙所示；达到平衡状态时，水分子进出细胞的速率相等，如图乙所示；此时将其放入清水中，细胞吸水，达到平衡时，水分子进出细胞的速率相等，此时细胞内外仍存在浓度差，细胞内液渗透压较高。(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，细胞体积会增大，但不会涨破，因为植物细胞有细胞壁的保护。
答案：(1)甲　涨破　(2)丙　乙　大于　(3)不会涨破
14解析：选B　图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度大于透析袋内蒸馏水的浓度，由于淀粉不可以通过透析袋，所以水分子从透析袋出来进入烧杯，导致透析袋外的淀粉液浓度降低；图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖可以进入透析袋，而透析袋内的水分子可以出来进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子减少，图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖溶液浓度降低；由于淀粉不可以通过透析袋，所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入碘液后不会出现蓝色；图乙烧杯中葡萄糖可以进入透析袋，葡萄糖是还原糖，所以图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后需水浴加热才可以变成砖红色。
15解析：选BCD　由于半透膜内为30%的淀粉溶液，膜外为蒸馏水，膜内浓度高于膜外浓度，水分子由膜外进入膜内，淀粉溶液浓度降低，可用图乙中曲线表示。水分子进入半透膜内的速率由膜两侧的浓度差决定，由于水分子不断进入半透膜内，膜两侧的浓度差越来越小，水分子进入半透膜内的速率也逐渐下降，可用图乙中曲线表示。随着水分子的进入，玻璃管内的液面高度逐渐上升，当水分子进出细胞达到平衡状态时，液面不再上升，可用图丙中曲线表示。
16解析：选ACD　在Oa段漏斗内液面上升，说明漏斗内的溶液浓度大于烧杯中的溶液浓度，A正确；ab段液面不再上升的原因是膀胱膜两侧水分子扩散到两侧的数量达到动态平衡，此时漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中溶液浓度，B错误；水分子在半透膜两侧是双向运动的，Oa段液面能够不断上升的直接原因是相同时间内从烧杯进入漏斗的水分子数多于从漏斗进入烧杯的水分子数，C正确；ab段液面不再上升的直接原因是相同时间内从漏斗进入烧杯的水的量与从烧杯进入漏斗的水的量相同，D正确。
17答案：(1)纯水浸泡时间　农药分子溶于水后被植物细胞吸收　(2)大于　小于　(3)不是　若是同一过程则在B点后细胞液浓度不会上升
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