Phương pháp giải Các dạng bài tập về Áp suất thẩm thấu của tế bào Sinh học 10

BÀI TẬP VỀ ÁP SUẤT THẨM THẤU CỦA TẾ BÀO

1. Bài tập về áp suất thẩm thấu và sức trương nước

- Áp suất thẩm thấu (ct Vanhop): P =  RTCi (atm)

Trong đó: 

R: hằng số khí (0,082)

T: nhiệt độ K (K = 273 + ^oC)

C: nồng độ chất tan (mol/l)

i: 1 + \(\alpha \)(n-1)

\(\alpha \): hệ số phân ly

n: số ion khi phân tử phân ly

i = 1 khi đó là chất hữu cơ không phân ly

- Sức hút nước của tế bào: S = P_TB – T

- Sức trương nước của tế bào: T = P_TB - P_dd

2. Các bài tập về tỉ lệ S/V

- Diện tích bề mặt tế bào: S = 4πR²

- Thể tích tế bào: 

\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3}\)

Câu 1: Ở một mô thực vật, áp suất thẩm thấu của một tế bào (Ptt) là 2,86 atm và sức trương nước T = 0,9atm. Thả mô thực vật này vào trong dung dịch chứa NaCl và CaCl₂ ở nhiệt độ 20⁰C trong thời gian 20 phút, sau đó vớt ra. Biết rằng dung dịch chứa NaCl với nồng độ 0,03mol/l, chứa CaCl₂ với nồng độ 0,01 mol/l.

a. Mô thực vật nói trên có bị thay đổi về khối lượng, thể tích hay không? Giải thích.

b. Hãy xác định sự thay đổi của sức trương nước T của tế bào sau khi thả vào dung dịch nói trên.

Hướng dẫn giải

a, Áp suất thẩm thấu của dung dịch

P_dd = P_NaCl + P_CaCl3 = R x T x 0,03 x 2 + R x T x 0,01 x3

= 0,0821 x 293 x (0,03 x 2 + 0,01 x 3)

= 0,0821 x 293 x 0,09 = 2,1650 (atm)

- Sức hút nước của tế bào

S = P_TB – T = 2,86 – 0,9 = 1,9600 (atm)

- Sức hút nước của tế bào bé hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch cho nên nước sẽ thẩm thấu từ tế bào vào dung dịch → Tế bào mất nước → Tế bào giảm khối lượng, giảm thể tích.

b. Tế bào mất nước nên sức hút nước của tế bào sẽ giảm dần cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nước giữa tế bào vào dung dịch.

Khi cân bằng, sức hút nước của tế bào bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch

→ P_dd = S_TB = P_TB – T   

→ T = P_TB - P_dd = 2,86 – 21650 = 0,6950 (atm) 

Câu 2: Giả sử, đường kính của 1 trứng cóc là 30μm và của 1 cầu khuẩn là 2μm. Tính diện tích bề mặt, thể tích của trứng cóc và cầu khuẩn. So sánh tỉ lệ diện tích và thể tích (S/V) của trứng cóc và cầu khuẩn, từ đó rút ra kết luận

Hướng dẫn giải

- Tế bào trứng cóc có:

  + Diện tích bề mặt:

\(S = 4\pi {R^2} = 4 \times 3,14 \times {\left( {\frac{{30}}{2}} \right)^2} = 2826\mu {m^2}\)

  + Thể tích là:

\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3} \times 3,14 \times {\left( {\frac{{30}}{2}} \right)^3} = 14130\mu {m^3}\)

- Cầu khuẩn có:

 + Diện tích bề mặt:

\(S = 4\pi {R^2} = 4 \times 3,14 \times {\left( {\frac{2}{2}} \right)^2} = 12,56\mu {m^2}\)

 + Thể tích là:

\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3} \times 3,14 \times {\left( {\frac{2}{2}} \right)^3} \approx 4,1867\mu {m^3}\)

- Tỉ lệ S/V của trứng cóc là: 2826/14130 = 0,2

- Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn là: 12,56/4,1867 ≈ 2,9999

→ Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn so với trứng cóc là: 2,999/0,2 ≈ 15 lần

* Kết luận:

- Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn lớn → Tốc độ trao đổi chất mạnh, sinh trưởng – Phát triển và sinh sản nhanh 

→ Phân bố rộng.

Câu 3: Một cầu khuẩn có đường kính 2μm, tế bào trứng của một loài động vật có đường kính lớn gấp 10 lần đường kính của cầu khuẩn. Tính diện tích bề mặt (S) và thể tích tế bào (V) của cầu khuẩn và tế bào trứng trên. Hãy so sánh tỉ số diện tích bề mặt và thể tích tế bào (S/V) của cầu khuẩn so với tế bào trứng động vật nêu trên.

Hướng dẫn giải

a) Diện tích bề mặt tế bào: S = 4πR²

+ Cầu khuẩn: 

\(S = 4\pi \times {\left( {\frac{2}{2}} \right)^2}\)

+ Tế bào trứng: S = 4π × (2 x 10 : 2)²

b) Thể tích tế bào: 

\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3}\)

+ Cầu khuẩn: 

\(V = \frac{4}{3}\pi {\left( {10 \times \frac{2}{2}} \right)^3}\)

+ Tế bào trứng: 

\(V = \frac{4}{3}\pi {\left( {10 \times \frac{2}{2}} \right)^3}\)

c) Tỉ lệ S/V:

+ Cầu khuẩn: S/V = 3/1 = 3

+ Tế bào trứng: S/V = 3/10

+ So sánh tỉ lệ S/V giữa tế bào cầu khuẩn và tế bào trứng: 3/(3/10) = 10 lần

Câu 1: Để xác định áp suất thẩm thấu của tế bào thực vật, người ta cho các tế bào của cùng một mô vào các dung dịch NaCl có nồng độ từ 0,01M đến 0,1M và quan sát sự co nguyên sinh của tế bào. Kết quả thu được trong bảng sau:

CNaCl	0,01M	0,02M	0,03M	0,04M	0,05M	0,06M	0,07M	0,08M	0,09M	0,1M
Kết quả	-	-	-	-	+	+	++	++	++	++

Chú thích:    

-    : Không thấy tế bào co nguyên sinh

          +   : Tế bào co nguyên sinh lõm

          ++ : Tế bào co nguyên sinh hoàn toàn

Biết rằng thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ 30⁰C, hằng số khí 

R = 0,0826, hệ số điện li của NaCl là α = 1.

a. Hãy xác định áp suất thẩm thấu của tế bào thực vật nói trên.

b. Nếu thí nghiệm được tiến hành trong nhiệt độ 0⁰C thì kết quả sẽ thay đổi như thế nào?    

Câu 2: Một mô thực vật gồm các tế bào giống nhau và có áp suất thẩm thấu (P) = 2,1atm; sức trương nước (T) = 0,8atm. Người ta ngâm mô này trong dung dịch saccarozo nồng độ 0,07M ở nhiệt độ 25⁰C trong thời gian 30 phút. Hãy dự đoán sự thay đổi về khối lượng của mô thực vật này. Giải thích vì sao lại thay đổi như vậy?

Câu 3: Một tế bào thực vật có áp suất thẩm thấu là 4,0 atm. Thả tế bào này vào dung dịch chứa NaCl 0,01M; CaSO₄ 0,02M; CaCl₂ 0,03M. Sau 30 phút, hãy xác định sức trương nước T của tế bào. Cho rằng nhiệt độ phòng thí nghiệm là 25⁰C và quá trình thẩm thấu của nước vào trong tế bào không làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào.

Câu 4: Một cây sống ở vùng ven biển có áp suất thẩm thấu của đất mặn là 3atm. Để sống được bình thường, cây này phải duy trì nồng độ muối tối thiểu của dịch tế bào rễ bằng bao nhiêu trong điều kiện nhiệt độ mùa hè 35⁰C và mùa đông 15⁰C?

Câu 5: Thả một mô sống thực vật (các tế bào đều có áp suất thẩm thấu bằng 3,28 atm) vào dung dịch saccarozo 0,1M ở nhiệt độ 27⁰C. Sau 30 phút, vớt mô thực vật nói trên ra khỏi dung dịch, lau khô, tiến hành đo khối lượng và đo thể tích thì thấy khối lượng và thể tích của mô thực vật không thay đổi so với ban đầu. Hãy xác định sức trương nước của mỗi tế bào trong mô thực vật nói trên?

Câu 6: Đường kính của một cầu khuẩn là 3μm, một trứng ếch có đường kính 30μm. Tính diện tích bề mặt và thể tích của cầu khuẩn và trứng ếch. So sánh tỉ lệ diện tích và thể tích (S/V) của cầu khuẩn và trứng ếch.

Câu 7: Một dung dịch chứa glucozo và saccarozo với nồng độ lần lượt là 0,02M và 0,03M. Hãy xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch biết nhiệt độ của dung dịch là 27⁰C.

Câu 8: Tổng diện tích bề mặt toàn bộ các màng bên trong tế bào gan ước tính khoảng 110000μm², nếu giả sử tế bào gan có hình trụ đều với đường kính 15μm và chiều cao h = 25μm. Hãy tính xem tổng diện tích bề mặt toàn bộ các màng bên trong tế bào gan gấp bao nhiêu lần bề mặt ngoài của tế bào gan?

Câu 9: Ở một mô thực vật, áp suất thẩm thấu của mỗi tế bào (Ptt) là 2,86 atm và sức trương nước T = 0,9atm. Thả mô thực vật này vào trong dung dịch chứa NaCl và CaCl₂ ở nhiệt độ 20⁰C trong thời gian 20 phút, sau đó vớt ra. Biết rằng dung dịch chứa NaCl với nồng độ 0,03 mol/l, chứa CaCl₂ với nồng độ 0,01mol/l

a. Một thực vật nói trên có bị thay đổi về khối lượng, thể tích hay không? Giải thích.

b. Hãy xác định sự thay đổi của sức trương nước T của tế bào sau khi thả vào dung dịch nói trên.

Câu 10: Một dung dịch chứa glucozơ và NaCl với nồng độ lần lượt là 0,02M và 0,01M. Hãy xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch biết nhiệt độ của dung dịch là 27⁰C.

 

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải Các dạng bài tập về Áp suất thẩm thấu của tế bào Sinh học 10. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Phương pháp Xác định trình tự nucleotit trên phân tử ADN hoặc ARN Sinh học 10
• Lý thuyết Các nguyên tố hóa học và nước - Sinh học 10

Chúc các em học tập tốt !