Question

【題目】成熟的植物細胞具有中央大液泡，可與外界溶液構成滲透系統進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間的關系，圖丙表示成熟植物細胞在某外界溶液中的一種狀態(此時細胞有活性)。請回答下列問題：

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

（2）圖丙中相當于圖甲中c結構的是______________(填序號)，此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是______________。

A．細胞液＞外界溶液 B．細胞液＜外界溶液

C．細胞液＝外界溶液 D．都有可能

（3）把一個已經發生質壁分離的細胞浸入清水中，發現液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水，細胞能否無限吸水？為什么？___________________________。

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

Answer 1

【答案】< 下降 ③④⑤ D 不能，細胞壁對植物細胞起支持和保護的作用 先質壁分離后質壁分離自動復原

【解析】

分析圖甲，a為半透膜外液、b為半透膜內液、c為半透膜，當b溶液濃度高于a溶液時，裝置會發生“滲透吸水”而呈現液面上升現象。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為細胞壁、②為細胞外液、③為細胞膜、④為細胞質、⑤為液泡膜，其中③④⑤統稱為原生質層，另外植物細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散，結合甲圖漏斗液面上升可知，b側溶液濃度高于a側；乙圖液面上升高度線隨時間逐漸變平緩，可知漏斗中溶液吸水速率在下降。

（2）圖甲中c為半透膜結構，在圖丙中可將細胞膜③、液泡膜⑤及兩膜之間的細胞質④（統稱原生質層）視作半透膜結構；由于植物細胞壁具有全透性，故②中充滿的液體是外界溶液（蔗糖溶液）；單從此時丙細胞狀態（此時細胞有活性），無法判斷細胞是處于吸水、失水、還是不吸水不失水狀態，故此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是D都有可能。
（3）對植物細胞而言，由于細胞壁的存在，且細胞壁的彈性有限，因此，細胞不可能無限吸水，當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時，細胞將不再吸水。

（4）若丙細胞所處的外界溶液為一定濃度的KNO3溶液時，當所處的KNO3溶液濃度大于細胞液濃度時，可觀察到質壁分離現象，由于K+、 NO3-會通過主動運輸進入細胞液，故隨著細胞液濃度的增大會觀察到質壁分離的細胞又復原了。