Question

3．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(tǒng)進行滲透吸水或滲透失水．如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(tài)（此時細胞有活性）．請回答下列問題：
（1）典型的滲透裝置必須：具有[c]半透膜；在其兩側的溶液具有濃度差；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小于b．由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在逐漸下降，最終液面不再上升，當液面不再上升時，c兩側濃度大小是a小于b．
（2）圖丙中相當于圖甲中c結構的是③④⑤（填序號），結構②中充滿的液體是外界溶液（細胞液、外界溶液）．此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是D．

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(fā)生質壁分離的細胞浸入清水當中，發(fā)現細胞液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水，細胞能否無限吸水？不能，原因是細胞壁對原生質層有支持和保護的作用，且細胞壁的伸縮性有限．
（4）把一個已經發(fā)生質壁分離的細胞浸入低濃度的蔗糖溶液中，發(fā)現細胞液泡體積也在增大．當液泡體積不再增大時，細胞液濃度是否一定和外界溶液濃度相等？不一定．

Answer 1

分析 1、分析圖甲，A為滲透膜外液、b為滲透膜內液、c為滲透膜，當b溶液濃度高于a溶液時，裝置會發(fā)生“滲透吸水”而呈現液面上升現象，
2、如圖乙所示，最終隨著兩者濃度差的減小及液體重力的影響下，水面上升速率減小直到不再上升．
3、圖丙中的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②③④統(tǒng)稱為原生質層，另外植物細胞壁具有一定的彈性限制．

解答 解：（1）典型的滲透裝置必須：具有c半透膜；在其兩側的溶液具有濃度差．據圖甲分析，漏斗液面上升，水分是從低濃度溶液流向高濃度溶液，故a小于b．據圖乙曲線分析，漏斗液面上升高度隨時間推移越來越小，故漏斗中溶液吸水的速率在下降．當液面不再上升時，半透膜兩側壓力相等，滲透作用平衡，但是a仍然小于b．
（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(tǒng)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中從滿的液體是外界溶液；單從此時丙細胞狀態(tài)（此時細胞有活性），無法判斷細胞是處于吸水還是失水狀態(tài)，故此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是D．
（3）把一個已經發(fā)生質壁分離的細胞浸入清水當中，發(fā)現細胞液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水．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．
故答案為：
（1）c半透膜     濃度差       小于　     下降   　   小于
（2）③④⑤外界溶液　   D
（3）不能     細胞壁對原生質層有支持和保護的作用，且細胞壁的伸縮性有限
（4）不一定

點評 本題綜合考查滲透作用及質壁分離的相關知識，意在考查學生理解所學知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學知識分析問題的能力，具備設計簡單生物學實驗的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析的能力．