Question

【題目】成熟的植物細(xì)胞具有中央大液泡，可與外界溶液構(gòu)成滲透系統(tǒng)進(jìn)行滲透吸水或滲透失水。下圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示甲圖中液面上升的高度與時間的關(guān)系，圖丙表示成熟植物細(xì)胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)（此時細(xì)胞有活性）。

請回答下列問題：

（1）由甲圖漏斗液面上升可知，實驗初始時c兩側(cè)濃度大小是a______b(填“大于”或“小于”或“等于”)。由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在_________，最終液面不再上升，當(dāng)液面不再上升時，c兩側(cè)濃度大小是a_______b(填“大于”或“小于”或“等于”)。

（2）丙圖中相當(dāng)于甲圖中c的組合結(jié)構(gòu)是__________（填序號），結(jié)構(gòu)②當(dāng)中充滿的液體是___________。此時細(xì)胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是_________。

A．細(xì)胞液 < 外界溶液

B．細(xì)胞液 > 外界溶液

C．細(xì)胞液 = 外界溶液

D．都有可能

（3）把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說明細(xì)胞在滲透吸水，細(xì)胞能否無限吸水？_________，原因是_________________________。

Answer 1

【答案】小于 下降小于③④⑤外界溶液D不能細(xì)胞壁對原生質(zhì)層有保護(hù)和支持的作用

【解析】

1、滲透作用是指溶劑分子（一般指水）從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的擴(kuò)散。滲透作用的發(fā)生需要兩個條件：①半透膜；②半透膜兩側(cè)存在濃度差。

2、植物的原生質(zhì)層：細(xì)胞膜、液泡膜及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)。

（1）由滲透作用發(fā)生的條件和結(jié)合甲圖漏斗液面上升可知，b側(cè)溶液濃度高于a側(cè)。乙圖液面上升高度線隨時間逐漸變平緩，可知速率在下降。c兩側(cè)的溶液具有濃度差，即具有滲透壓差。當(dāng)漏斗內(nèi)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于滲透壓差時，半透膜兩側(cè)水分子的交換率相同時，液面不再升高，因此a側(cè)的濃度小于b側(cè)。

（2）圖甲中c為半透膜結(jié)構(gòu)，在圖丙中可將細(xì)胞膜③、液泡膜⑤及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì)④（統(tǒng)稱原生質(zhì)層）視作半透膜結(jié)構(gòu)。由于植物細(xì)胞壁具有全透性，故②中充滿的液體是外界溶液。單從此時丙細(xì)胞狀態(tài)（此時細(xì)胞有活性），無法判斷細(xì)胞是處于吸水還是失水狀態(tài)，故此時細(xì)胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是D。

（3）把一個已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞液泡體積增大，說明細(xì)胞在滲透吸水。對植物細(xì)胞而言，由于細(xì)胞壁的存在，且細(xì)胞壁的彈性有限，因此，細(xì)胞不可能無限吸水，當(dāng)細(xì)胞因吸水體積增大到細(xì)胞壁所能膨大的最大限度時，細(xì)胞將不再吸水。