Question

【题目】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侵入清水当中，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_________________________。

Answer 1

【答案】> 减小 > ③④⑤ 外界溶液 D 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

【解析】

当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。

（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。故选D。
（3）由于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，不会使原生质层无限膨胀，故细胞不会无限吸水。