Задания 2 части ЕГЭ по биологии с развернутыми ответами Рохлова по теме Вода, осмос, оболочка клетки
Задания 2 части ЕГЭ про осмос в живом организме
Какие особенности строения молекул воды позволяют ей выполнять её функции в организме?
Ответ:
1) Полярность молекул определяет её функции растворителя гидрофильных соединений.
2) Способность к образованию водородных связей определяет её теплопроводность, плотность.
3) Вязкость определяет свойства слизей, секретов, внутренней среды.
В пробирку с кровью человека добавили такой же по массе 0,1% раствор пищевой соды. Что произойдет с эритроцитами? Почему?
Ответ:
1) раствор в пробирке стал гипотоническим (меньше физиологического 0,9%), концентрация растворенных веществ в растворе меньше, чем в цитоплазме;
2) из-за разницы осмотического давления вода будет заходить в эритроцит;
3) эритроцит набухнет и лопнет (гемолиз).
В пробирку с кровью человека добавили такое же количество 0,1%-ного раствора поваренной соли. Что произойдет с эритроцитами крови? Ответ поясните.
Ответ:
1) при добавлении 0,1%-ного раствора соли понижается концентрация солей в плазме;
2) вода из-за явления осмоса поступает в эритроциты;
3) эритроциты начнут набухать, могут лопаться (явление гемолиза).
Известно, что в плазме крови концентрация солей в норме соответствует концентрации хлорида натрия 0,9%. В стеклянный стакан, заполненный раствором поваренной соли, поместили эритроциты. Сравните изображение нормального эритроцита в плазме (рис. А) и эритроцита в растворе (рис. Б). Объясните наблюдаемое явление. Определите концентрацию соли в стакане с раствором (более 0,9%, менее 0,9%, равна 0,9%).
Ответ:
1) эритроцит в растворе сморщился из-за потери воды;
2) вода поступила из эритроцита в раствор из-за явления осмоса;
3) концентрация раствора соли в стакане – более 0,9%.
Почему эритроцит в пресной воде лопается, а инфузория-туфелька, хламидомонада и хлорелла – нет?
Ответ:
1) Концентрация веществ в цитоплазме клетки выше, чем в пресной воде, поэтому вода будет заходить внутрь клетки из-за явления осмоса.
2) Мембрана эритроцита при наполнении его водой лопнет.
3) Хлорелла имеет клеточную стенку, которая не дает разорваться мембране.
4) Инфузория-туфелька и хламидомонада выкачивают избыток воды с помощью сократительных вакуолей.
Замороженные яблоки при оттаивании выделяют сладковатый сок. С чем это связано?
Ответ:
1) вода при замерзании расширяется;
2) лед разрывает мембрану и клеточную стенку;
3) вытекает цитоплазма и клеточный сок.
Для наблюдения явления плазмолиза в микропрепарате клеток кожицы лука необходимо провести эксперимент. Какие действия нужно провести экспериментатору для обнаружения явления плазмолиза? Объясните результат эксперимента.
Ответ:
1) добавить к микропрепарату гипертонический раствор поваренной соли;
2) наблюдать в микроскоп отхождение (сжимание) цитоплазмы (плазмалеммы, протопласта) от клеточной стенки;
3) вода из клетки диффундирует по законам осмоса в раствор за счет разной концентрации веществ в клетке и растворе; цитоплазма теряет воду и сжимается.
У многих насекомых, живущих в серверном полушарии, концентрация многоатомных спиртов и сахаров в гемолимфе и жировом теле неодинакова в течение года. В какое время года концентрация таких веществ будет сильно повышена? Ответ поясните. Объясните тот факт, что после повышения концентрации данных веществ насекомое часто закапывается в почву или сухие трухлявые пни. Почему концентрация таких же веществ почти не будет изменяться у насекомых, которые способны к ежегодным миграциям? Предположите, как контролируется данный процесс, если известно, что насекомые с удаленными органами зрения не способны регулировать концентрацию спиртов и сахаров.
Ответ:
1) в зимнее время года;
2) многоатомные спирты и сахара понижают температуру замерзания тела насекомого
ИЛИ
2) многоатомные спирты и сахара препятствуют формированию льда в организме насекомого;
3) зимой почва хуже промерзает;
4) в сухих пнях меньше влаги, которая способна запустить процесс формирования кристаллов льда в теле насекомого;
5) мигрирующие насекомые способны на зиму улетать в местообитания с повышенной температурой;
6) процесс может регулироваться длиной светового дня.
Если в ответе в явном виде указано, что закапывание в почву или трухлявые пни снижает вероятность образование льда в теле насекомого, то пункты 3 и 4 считать верными.
Водомерки — насекомые, входящих в состав нейстона (совокупности организмов, живущих у поверхностной плёнки воды на границе водной и воздушной сред). На концах своих лапок они имеют специальное покрытие из гидрофобного вещества. Какое преимущество это им дает? Что бы случилось, если бы это вещество обладало гидрофильными, а не гидрофобными свойствами? Ответ поясните.
Ответ:
1) гидрофобное вещество отталкивает воду (не имеет сродства к воде);
2) таким образом концы лапок насекомых защищаются от намокания;
3) насекомое может оставаться на поверхности воды (перемещаться по ней);
4) гидрофильное вещество имеет сродство к воде (может растворяться в воде);
5) если бы лапки насекомого были покрыты гидрофильным веществом, водомерка утонула.
Квашение - это способ консервирования, основанный на молочнокислом брожении. Альтернативными методами сохранения овощей или фруктов является консервирование с использованием поваренной соли (засаливание) и высушивание до содержания влаги 4-14%. На чем основан консервирующий эффект описанных методов? Ответ поясните.
Ответ:
1) при молочнокислом брожении образуется молочная кислота;
2) в кислой среде происходит угнетение роста и деления гнилостных бактерий (плесени);
3) избыток соли в среде и высушивание приводят к потере воды микроорганизмами;
4) при воздействии поваренной соли происходит осмос (образуется гипертонический раствор);
5) при высушивании происходит испарение;
6) микроорганизмы погибают (угнетается рост и деление).
Зимой дороги могут посыпаться реагентами-противообледенителями на основе хлорида натрия, хлорида кальция и других солей. К каким изменениям в водоемах и почве это приводит? Ответ поясните.
Ответ:
1) растворение солей в почве и водоёмах формирует гипертонический раствор (раствор с концентрацией солей выше, чем в клетке);
2) из засоленной почвы растениям тяжелее поглощать воду (в засоленной почве растения теряют тургор);
3) засоление водоемов приводит к нарушению водно-солевого обмена организмов.
Если поместить растение корнями в подсоленную воду, то через некоторое время оно завянет. Объясните почему.
Ответ:
1) в соленом растворе вода из клеток корня будет выходить во внешнюю среду из-за явления осмоса;
2) в клетках корня произойдет отслоение протопласта (цитоплазмы) от клеточной стенки (плазмолиз);
3) нарушится поступление воды в растение, и оно завянет.
Кожицу лука поместили в концентрированный раствор соли. Объясните, что и почему произойдет в клетках. Какие научные методы применяются в этом исследовании?
Ответ:
1) вода из клетки будет поступать в раствор, где концентрация соли выше (благодаря осмосу);
2) в клетках произойдет отслоение протопласта (цитоплазмы) от клеточной стенки (плазмолиз);
3) методы: эксперимент, микроскопия (наблюдение).
Известно, что у морских водорослей концентрация органических веществ (сахаров, спиртов и аминокислот) в цитоплазме клеток существенно выше, чем у пресноводных водорослей. Как можно объяснить такое биохимическое отличие морских водорослей от пресноводных? Почему эти соединения зачастую не являются источниками для процессов энергетического и пластического обмена веществ в клетках?
Ответ:
1) в морской воде концентрация солей выше, чем в пресной воде (осмотическое давление в морской воде выше);
2) вода стремится выйти из клеток водорослей во внешнюю среду (осмос направлен в сторону гипертонического раствора);
3) чтобы компенсировать осмотическое давление среды (предотвратить отток воды), морские водоросли накапливают органические вещества (осмотически активные вещества);
4) при расходовании таких веществ нарушился бы гомеостаз (осмотический баланс)
Известно, что у морских водорослей северных широт концентрация липидов, аминокислот и сахаров в цитоплазме клеток существенно выше, чем у их родственников из экваториальных и субэкваториальных вод. Как можно объяснить такое различие? Почему эти соединения зачастую не используются клетками в процессах энергетического обмена?
Ответ:
1) в северных водах температура ниже, чем в экваториальных или субэкваториальных водах;
2) при низких температурах вода превращается в лед (вода замерзает);
3) чтобы предотвратить замерзание воды, организмы накапливают органические вещества (липиды, аминокислоты, сахара);
4) органические вещества (липиды, аминокислоты, сахара) поддерживают цитоплазму в жидком состоянии (поддерживают гомеостаз);
5) при расходовании таких веществ нарушался бы гомеостаз, поэтому они не используются для метаболических процессов.
Известно, что соотношение ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в клетках растений может меняться в зависимости от условий окружающей среды. В какое время года вы ожидаете найти наибольшую концентрацию ненасыщенных жирных кислот в составе мембранных фосфолипидов у березы повислой (Betula pendula)? Какое значение имеет такая адаптация для выживания растений? Ответ поясните.
Ответ:
1) зимой (при более низких температурах);
2) ненасыщенные жирные кислоты имеют более низкую температуру замерзания;
3) при понижении температуры снижается текучесть мембраны (затвердевают насыщенные жирные кислоты);
4) количество ненасыщенных жирных кислот увеличивается, чтобы сохранить текучесть мембраны.
Вода поступает в растения по осмотическому градиенту, который создается в корнях. При этом градиент формируется в основном за счет ионов K+ и Cl-, концентрация которых в центральном цилиндре оказывается больше, чем в периферических слоях корня. Существует два вида транспорта ионов через мембрану. Назовите их. Чем они различаются? Почему при обработке растений ингибитором АТФ-синтетазы транспорт воды в корне прекращается? Как изменится скорость поступления воды в корень пшеницы, пересаженной в почву с большей концентрацией солей? Ответ поясните.
Ответ:
1) активный транспорт;
2) происходит с затратой энергии;
3) пассивный транспорт;
4) происходит без затраты энергии;
5) при блокировке (ингибировании) АТФ-синтетазы снижается выработка АТФ;
6) нарушается активный транспорт ионов
ИЛИ 6) осмотический градиент (концентрация ионов в цилиндре) снижается;
7) скорость снизится;
8) потому что разница в концентрации солей в засоленной почве и в клетках корня минимальна (отсутствует, ниже).
Ученый провел эксперимент с клетками эпидермиса листа тюльпана. Клетки помещались в 3%, 7% и 10% раствор поваренной соли (хлорида натрия). Экспериментатор зарисовывал строение исходной клетки и строение клетки через 2 минуты от начала эксперимента. Результаты эксперимента приведены на рисунке. Почему в ходе эксперимента изменяется объем живой части клетки (протопласта)? Что произойдет с клетками, находящимися в 10%-ном раствор соли, если по истечении 2 минут заменить его на дистиллированную воду? Изменится ли объем живой части клетки (протопласта), если в эксперименте вместо 10% раствора поваренной соли (хлорида натрия) использовать раствор с равной протопласту концентрацией соли? Ответ поясните.
Ответ:
1) происходит плазмолиз (объем протопласта уменьшается);
2) вода в процессе осмоса выходит из клетки;
3) произойдет деплазмолиз (объем протопласта увеличится);
4) вода в процессе осмоса будет поступать в клетку;
5) объем живой части клетки не изменится;
6) поступление воды в клетку будет уравновешено ее оттоком из клетки
Экспериментатор решил установить зависимость объема живой части растительной клетки (протопласта) от концентрации соли в окружающей среде. Для эксперимента он использовал клетки эпидермиса листа тюльпана. Клетки помещались в 10%-ный раствор поваренной соли. Экспериментатор зарисовывал строение клетки в разное время с момента начала эксперимента (0 минут, 1 минута, 2 минуты, 5 минут). Результаты эксперимента приведены на рисунке. Каким термином описывают изучаемое явление? Почему в ходе эксперимента изменяется объём живой части клетки? Что произойдёт, если на стадии двух минут заменить раствор соли на дистиллированную воду?
Ответ:
1) плазмолиз;
2) под действием осмотических сил вода покидает клетку, вызывая уменьшение её объема; ИЛИ 10 %-ный раствор соли является гипертоническим, в таком растворе вследствие осмотического закона вода выходит из клетки; ИЛИ происходит плазмолиз, под действием осмоса вода выходит из клетки;
3) начнёт протекать обратный процесс, так как вода под действием осмотических сил будет поступать в клетку; ИЛИ произойдёт деплазмолиз.
Экспериментатор исследовал процесс плазмолиза в клетках кожицы лука. Кусочек кожицы лука он помещал на предметное стекло, на которое наносил каплю 10%-ного раствора хлорида натрия. Для фиксации результатов эксперимента исследователь зарисовывал клетки в разное время с момента начала эксперимента 0 минут, 1 минута, 2 минуты, 5 минут. Результаты эксперимента приведены на рисунке. Объясните, почему в ходе эксперимента изменяется объем протопласта клетки кожицы лука. Что произойдёт, если через 5 минут после начала эксперимента фильтровальной бумагой удалить остатки раствора хлорида натрия и нанести на кусочек кожицы лука каплю дистиллированной воды? Как называется это явление?
Ответ:
1) по осмотическому градиенту вода покидает клетку, вызывая уменьшение её объема ИЛИ 10 %-ный раствор соли является гипертоническим, в таком растворе по осмотическому градиенту вода выходит из клетки ИЛИ концентрация соли во внешнем растворе выше, чем в клетке, по осмотическому градиенту вода выходит из клетки;
2) объем протопласта начнет увеличиваться, так как вода по осмотическому градиенту будет поступать в клетку;
3) деплазмолиз.
Экспериментатор решил исследовать изменения, происходящие с эритроцитами, помещенными в растворы с разной концентрацией хлорида натрия. Перед началом эксперимента он выяснил, что концентрация хлорида натрия в плазме крови составляет 0,9%. В рамках эксперимента он разделил кровь по двум сосудам, в каждый из которых добавил растворы NaCl с разной концентрацией в соотношении 1:1 (на 1мл крови 1 мл раствора NaCl). По результатам наблюдений экспериментатор сделал рисунки эритроцитов А и Б. Какие изменения произошли с эритроцитами в сосуде А? Объясните данное явление. Раствор какой концентрации NaCl был добавлен в сосуд на рисунке А, а какой в сосуд на рисунке Б?
Ответ:
1) эритроциты на рис. А набухают (увеличиваются);
2) изменение связано с поступлением воды в эритроцит;
3) вода поступила в эритроцит из раствора по закону диффузии (осмоса);
4) в пробирку Б был добавлен раствор с концентрацией NaCl 0,9 % (физиологический раствор), в пробирку А раствор с концентрацией соли меньше 0,9 % (гипотонический раствор) (должна быть указана концентрация в обоих растворах).
Экспериментатор решил выяснить, как осмос влияет на размер клеток клубня картофеля. Для этого он разрезал клубень на небольшие кусочки одинакового объёма, взвесил их и положил в растворы сахарозы разной концентрации. Выдержав кусочки в растворах в течение 2 часов, экспериментатор измерил массу кусочков снова. Как будет изменяться масса кусочков картофеля, если концентрация сахарозы в растворе выше, чем в клетках клубня? Ответ поясните.
Ответ:
1) масса кусочков картофеля будет уменьшаться;
2) разность концентрации сахарозы создаст осмотический потенциал;
3) вода будет покидать клетки из-за осмоса.
Экспериментатор решил установить зависимость скорости сокращения сократительной вакуоли инфузории туфельки (Paramecium caudatum) в зависимости от концентрации солей во внеклеточной среде. Для этого культуру инфузорий, выращиваемую в нефильтрованной воде, помещали в растворы с концентрацией поваренной соли 3%, 5%, 7%, 10%. Результаты эксперимента представлены в таблице и на графике. Что будет выделять сократительная вакуоль инфузории во внешнюю среду, если известно, что концентрация веществ в цитоплазме инфузории выше, чем в нефильтрованной воде? Почему? Объясните, как связаны между собой частота сокращения сократительной вакуоли и концентрация поваренной соли во внешней среде.
Ответ:
1) сократительная вакуоль будет выделять избыток воды;
2) из-за разности концентраций (под действием осмотических сил) вода будет поступать в цитоплазму инфузории;
3) при увеличении концентрации солей во внеклеточной среде частота сокращения сократительной вакуоли уменьшается;
4) при увеличении концентрации соли во внешней среде в клетку поступает меньше воды.
В связи с поднятием уровня Мирового океана, которое наблюдается в течение последнего столетия и по прогнозам ученых будет продолжаться дальше, на Планете возрастает дефицит пресной воды, а количество засоленных вод увеличивается. По этой причине растения, имеющие адаптации к обитанию в засоленной среде (галофиты), будут распространяться всё больше. Одна из групп галофитов называется эугалофитами. Это «соленакапливающее» растения с мясистыми органами, клетки которых легко поглощают соли из почвы. Объясните приспособительный механизм эугалофитов к жизни в засоленной среде, используя эти сведения и знания об осмосе. Почему растения без данных адаптаций погибают в такой среде?
Ответ:
1) поглощая соли из почвы, растения накапливают их в вакуолях;
2) осмотический потенциал растений становтся выше осмотического потенциала почвенного раствора ИЛИ солёность клеточного сока (цитоплазмы) выше солёности почвенного раствора;
3) это препятствует обезвоживанию тканей растений из-за осмоса (выходу воды из растения из-за осмоса);
4) у растений без данных адаптаций осмотический потенциал ниже осмотического потенциала почвенного раствора ИЛИ солёность клеточного сока (цитоплазмы) ниже солёности почвенного раствора;
5) вода из-за осмотических сил (осмоса, осмотического давления) выходит из тканей растения во внешнюю среду.
Ученый провел эксперимент с хламидомонадой. Для этого он помещал культуру клеток хламидомонад в растворы с разной осмолярностью и измерял выброс сократительной вакуоли в минуту. Результаты эксперимента представлены в таблице. В какой среде в норме обитает хламидомонада? Предположите почему изменяется выброс сократительной вакуоли. Почему у хламидомонады в норме имеются сократительные вакуоли, а у малярийного плазмодия они отсутствуют? Ответы поясните.
Ответ:
1) в пресной воде (во влажной почве, на льдах);
2) при повышении осмолярности среды меньше воды попадает к клетку по осмотическому градиенту ИЛИ
при повышении осмолярности среды ток воды в цитоплазму клетки хламидомонады уменьшается;
3) хламидомонада в норме обитает в среде, концентрация веществ в которой ниже, чем в цитоплазме хламидомонады;
4) сократительные вакуоли удаляют избыток воды, поступающей в клетку по осмотическому градиенту;
5) малярийный плазмодий обитает в клетках и тканях организма человека (малярийного комара);
6) клеточная и тканевая среда совпадает по концентрации веществ с цитоплазмой клетки плазмодия.
Экспериментатор помещал эритроциты, выделенные из крови, в растворы с разной концентрацией хлорида натрия, и наблюдал за изменением их формы и объема под микроскопом. В первом растворе эритроцит съежился, а во втором растворе наблюдалось увеличение объема и разрыв эритроцита (гемолиз). Результаты отражены на рисунке. Объясните, почему произошло изменение объема и формы эритроцитов в эксперименте. Растворы какой концентрации хлорида натрия были добавлены к эритроцитам в первом и во втором случае, если концентрация хлорида натрия в плазме крови составляет 0,9%?
Ответ:
1) в первом растворе концентрация хлорида натрия была выше, чем в эритроците;
2) вода по осмотическому градиенту выходила из эритроцита;
3) во втором растворе концентрация хлорида натрия была ниже, чем в эритроците;
4) вода по осмотическому градиенту поступала в эритроцит;
5) в первом растворе концентрация хлорида натрия была выше, чем 0,9%;
6) во втором растворе концентрация хлорида натрия была ниже, чем 0,9%.
В рамках эксперимента учёный поместил кожицу лука в раствор с высоким содержанием хлорида натрия (NaCl) по отношению к концентрации соли в цитоплазме клеток. Как называется такой раствор? Какая из представленных фотографий соответствует тому, что увидел учёный в микроскоп? Ответ поясните. Что необходимо предпринять учёному, чтобы вернуть клетки кожицы лука в физиологическое состояние до эксперимента?
Ответ:
1) раствор с высоким содержанием хлорида натрия (NaCl) по отношению к концентрации соли в цитоплазме клеток называется гипертоническим;
2) фотография 3;
3) можно наблюдать отделение протопласта от клеточной стенки;
4) чтобы вернуть клетки кожицы лука в физиологическое состояние до эксперимента, необходимо поместить их в изотонический или гипотонический раствор.
На рисунке показаны схема и объемная модель строения фосфолипида. Какой буквой (А-Б) обозначена гидрофобная часть фосфолипида? Почему она проявляет водоотталкивающие свойства? Какой цифрой обозначен остаток молекулы трехатомного спирта? Какая часть фосфолипида полярна?
Ответ:
1) Б — гидрофобная часть («хвост»);
2) углеводородные участки («хвосты») жирных кислот («хвосты» фосфолипидов) неполярны;
3) 3 — остаток молекулы трехатомного спирта (глицерина);
4) полярна «головка» фосфолипида (А).
В 1972 году С. Сингер и Г. Николсон предложили жидкостномозаичную модель плазматической мембраны. Согласно этой модели в билипидный слой мозаично вкраплены молекулы белков, которые полностью пронизывают мембрану, располагаются на её поверхности или частично в неё погружены. За счет чего белки, пронизывающие мембрану (интегральные белки), удерживаются в таком положении? Каковы функции интегральных белков? Ответ поясните.
Ответ:
1) средняя часть интегрального белка гидрофобна;
2) концевые части интегрального белка гидрофильны;
3) транспортная;
4) сигнальная.
Экспериментатор опустил кусочки клубня картофеля одинаковой формы и одинаковой массы (1 г) в две пробирки с растворами глюкозы различной концентрации. Спустя час он достал кусочки картофеля из пробирок и взвесил повторно. Результаты экспериментатор занес в таблицу. Объясните результаты эксперимента. Аргументируйте свой ответ.
Ответ:
1) в первой пробирке концентрация веществ была выше, чем в клетках клубня;
2) вода по осмотическому градиенту выходила из клеток клубня;
3) масса кусочков клубня уменьшалась;
4) во второй пробирке концентрация веществ была ниже, чем в клетках клубня;
5) вода по осмотическому градиенту поступала в клетки клубня;
6) масса кусочков клубня увеличивалась.
