Question

酶是一类具有催化功能的生物大分子，其功能具有专一性，如麦芽糖酶能催化麦芽糖水解成单糖，但不能使蔗糖水解。某同学进行了如下操作：取一只U形管，在其底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜（允许水分子通过，单糖能否通过未知）。现将U形管半透膜左侧和右侧分别倒入等量的质量分数相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液。一段时间后，在U形管的两侧分别滴入等的麦芽糖酶溶液，将该装置置于适宜温度下静置一段时间。请分析回答：

（1）在加入麦芽糖酶溶液前，U形管内半透膜两侧的溶液液面高度_______（填“相等”或“不相等”）

（2）请预测加入麦芽糖酶溶液后，U形管右侧的液面可能发生的变化，并说明每种变化的出现需满足的条件：__________。

（3）若U形管右侧液面高于左侧且静止不动，则右侧溶液单位体积溶质微粒的数目___________（填“大于”或“小于”或“等于”）左侧。

Answer

相等 液面升高至一定高度后停止，条件是半透膜不允许单糖分子通过；液面先上升至一定高度后再下降，条件是半透膜允许单糖分子透过（不是根据半透膜的通透性分析，只答液面变化的不得分） 大于

【解析】

渗透作用发生的条件：具有半透膜，半透膜两侧具有浓度差。

（1）加入麦芽糖酶之前，两侧的质量分数相等，故液面高度相等。

（2）右侧加入蔗糖酶后，若半透膜不允许单糖通过，则右侧麦芽糖被水解，浓度增大，液面会升高到一定程度后不再发生改变；若半透膜允许单糖分子通过，则右侧浓度增大后，右侧液面会先升高，再下降。

（3）当右侧单位体积溶液中溶质微粒的数目大于左侧时，达到平衡时，右侧液面会高于左侧且静止不动。