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，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時(shí)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(shí)細(xì)胞有活性)。請回答下列問題：

（1）由圖甲漏斗液面上升可知，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)c兩側(cè)濃度大小是a_______b（填“＞”、“＝”或“＜”）。由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在______________。

（2）圖丙中相當(dāng)于圖甲中c結(jié)構(gòu)的是______________(填序號)，此時(shí)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(gè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞浸入清水中，發(fā)現(xiàn)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？為什么？___________________________。

（4）若丙細(xì)胞所處的外界溶液為一定濃度的KNO3溶液，觀察到的現(xiàn)象為_______________。

Answer 1

【答案】< 下降 ③④⑤ D 不能，細(xì)胞壁對植物細(xì)胞起支持和保護(hù)的作用 先質(zhì)壁分離后質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原

【解析】

分析圖甲，a為半透膜外液、b為半透膜內(nèi)液、c為半透膜，當(dāng)b溶液濃度高于a溶液時(shí)，裝置會發(fā)生“滲透吸水”而呈現(xiàn)液面上升現(xiàn)象。如圖乙所示，最終隨著兩者濃度差的減小及在液體重力的影響下，水面上升速率減小直到不再上升。
分析圖丙，①為細(xì)胞壁、②為細(xì)胞外液、③為細(xì)胞膜、④為細(xì)胞質(zhì)、⑤為液泡膜，其中③④⑤統(tǒng)稱為原生質(zhì)層，另外植物細(xì)胞壁具有一定的彈性限制。

（1）由滲透作用概念：水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，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(shí)間逐漸變平緩，可知漏斗中溶液吸水速率在下降。

（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（蔗糖溶液）；單從此時(shí)丙細(xì)胞狀態(tài)（此時(shí)細(xì)胞有活性），無法判斷細(xì)胞是處于吸水、失水、還是不吸水不失水狀態(tài)，故此時(shí)細(xì)胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關(guān)系是D都有可能。
（3）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(shí)，細(xì)胞將不再吸水。

（4）若丙細(xì)胞所處的外界溶液為一定濃度的KNO3溶液時(shí)，當(dāng)所處的KNO3溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，由于K+、 NO3-會通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞液，故隨著細(xì)胞液濃度的增大會觀察到質(zhì)壁分離的細(xì)胞又復(fù)原了。