Question

(9分)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。如图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:

(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a       b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在       ,最终液面不再上升,当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a    b。

(2)图丙中相当于图甲中c结构的是           (填序号),结构②中充满的液体是       。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是         。

A.细胞液>外界溶液        B.细胞液<外界溶液

C.细胞液=外界溶液        D.都有可能

⑶把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水?        ,原因是                                                  。

(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等?                  。

Answer

(1)小于 下降 小于 (2)③④⑤ 外界溶液 D (3)不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,且细胞壁的伸缩性有限 (4)不一定

【解析】

试题分析：图丙中①-⑤分别是细胞壁、细胞壁与原生质层间的间隙、细胞膜、细胞质、液泡膜。图甲中c是半透膜。（1）当a液浓度小于b液浓度时，水由a进入b，导致图甲漏斗液面上升；随着水分的渗透，半透膜两侧液体浓度差减小，漏斗中溶液吸水速率下降；当液面不再上升时,由于要维持液面的高度差，c两侧浓度大小是a小于b。（2）原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质；处于质壁分离状态的细胞如果液泡继续变小，则外界浓度大于细胞液浓度，如液泡大小不变，则外界浓度等于细胞液浓度，如液泡逐渐变大，则外界浓度小于细胞液浓度；由于细胞壁是全透性的，质壁分离时，细胞壁和原生质层之间充满了外界溶液。（3）植物细胞不能无限吸水是因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用,且细胞壁的伸缩性有限。（4）当液泡体积不再增大时,只能说明半透膜两侧水分子移动平衡，不能确定细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等。

考点：本题考查渗透作用的相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。