Question

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两侧溶液浓度大小是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

（3）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

小于 下降 小于 ③④⑤ 外界溶液 D 不一定

【解析】试题分析：分析图甲，A为渗透膜外液、b为渗透膜内液、c为渗透膜，当b溶液浓度高于a溶液时，装置会发生“渗透吸水”而呈现液面上升现象，如图乙所示，最终随着两者浓度差的减小及液体重力的影响下，水面上升速率减小直到不再上升。图丙中的①为细胞壁、②为细胞外液、③为细胞膜、④为细胞质、⑤为液泡膜，其中②③④统称为原生质层，另外植物细胞壁具有一定的弹性限制。

（1）据图甲分析，漏斗液面上升，水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液，故a小于b。据图乙曲线分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时，半透膜两侧压力相等，渗透作用平衡，但是a仍然小于b。

（2）细胞的原生质层（③细胞膜④细胞质⑤液泡膜）相当半透膜。结构②是细胞壁和原生质层的空隙，充满外界溶液。图丙细胞原生质层和细胞壁分离，可能处于质壁分离状态或者复原状态，也可能处于平衡状态。

（3）植物细胞的细胞壁弹性有限，当液泡体积不再增大时有可能是受限制于细胞壁的阻碍，而不一定是处于“渗透平衡”状态，故细胞浓度和外界溶液浓度不一定相等。