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．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当中充满的液体是________．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清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在________，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

小于 下降 小于 ③④⑤ 外界溶液 D 渗透吸水 不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 不一定

【解析】

由题图可知，①是细胞壁，②是细胞壁与细胞膜之间的间隙，③是细胞膜，④是细胞质，⑤是液泡膜。

（1）据图甲分析，漏斗液面上升，水分是从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，故a小于b。据图乙曲线分析，漏斗液面上升的速度随时间的推移越来越小，故漏斗中溶液吸水速率在下降。液面不再上升时，c两侧液面高度差产生的压强与c两侧溶液的渗透压差相等，因此a仍然小于b。

（2）图甲中c为半透膜结构。图丙的细胞为植物细胞，其细胞膜③、液泡膜⑤及两膜之间的细胞质④为原生质层，相当于半透膜。由于植物细胞壁具有全透性，故②中充满的液体是外界溶液。根据丙细胞此时的状态，水分进出该细胞有以下几种情况：一、细胞吸收水分，则细胞液＞外界溶液；二、水分进出细胞处于动态平衡，则细胞液=外界溶液；三、细胞失去水分，则细胞液＜外界溶液。

（3）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。由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，且细胞壁的弹性有限，故细胞不能无限吸水。

（4）细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，且细胞壁的弹性有限，故细胞不能无限吸水。此时，细胞液浓度可能大于外界溶液的浓度，也可能等于外界溶液的浓度。