Question

下图1表示某同学选择甲、乙、丙和丁四种膜材料自制而成的渗透装置分别进行相应实验，得到了倒置漏斗中的液面高度随时间变化的曲线如下图2所示。请据图分析并回答下列与细胞吸水和失水有关的问题：

（1）渗透作用的发生必须具备两个条件：①具有半透膜；②________________________________

（2）根据图2实验结果可知，该同学要想成功进行实验探究，应该选用甲、乙、丙和丁四种膜材料中的________________

（3）图1实验过程中，若半透膜（膜材料）两侧渗透作用达到平衡时的液面差为△h，则此时S₁和S₂浓度大小关系为______________

（4）成熟植物细胞的____________________

Answer

半透膜两侧溶液具有浓度差 甲 S1> S2 原生质层 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质

【解析】

分析可知，此图为渗透作用实验，渗透作用的发生必须具备两个条件：具有半透膜和半透膜两侧溶液具有浓度差，漏斗中为糖水，糖不能通过半透膜，只有水分子能够通过，才能完成渗透现象，糖水浓度高，应该会发生吸水，液面应上升。

（1）渗透作用的发生必须具备两个条件：①具有半透膜，②半透膜两侧具有浓度差；

（2）图1是渗透作用装置，漏斗内装的是糖水，烧杯中是水，因此漏斗内部浓度大于漏斗外部浓度，所以水会进入漏斗内部，液面高度上升，致使漏斗内部浓度降低，最终液面高度保持不变，因此图甲中只有甲符合实际情况，乙保持不变，说明没有发生渗透现象，丙液面先上升后下降，说明糖可以缓慢透过膜材料，此膜材料不是半透膜，丁液面下降，没有发生渗透现象；

（3）当半透膜（膜材料）两侧渗透作用达到平衡时的液面差为△h，此时水分子仍在进出漏斗，进出速率相等，但是漏斗内液面高，压强大，抑制了部分水分子进入漏斗，膜两侧的浓度不相等，漏斗内溶液浓度大于漏斗外溶液浓度，即S1> S2；

（4）成熟的植物细胞中的原生质层具有选择透过性，相当于半透膜，该结构由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质构成。