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-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．由图乙可知随时间推移，漏斗中溶液吸水速率在

 

．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

 

．
（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，细胞能否无限吸水？

 

，原因是

 

．

Answer 1

考点：物质进出细胞的方式的综合

专题：

分析：质壁分离利用的是渗透作用的原理，发生渗透作用需要两个条件：半透膜和浓度差．
成熟的植物细胞具有发生渗透作用的两个条件：原生质层相当于一层半透膜；细胞液与细胞外界溶液之间存在浓度差．
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．

解答： 解：（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．
（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．对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水．
故答案为：
（1）小于　 下降 　 小于
（2）③④⑤外界溶液　
（3）不能　 植物细胞具有细胞壁，可保护细胞由于过度吸水而胀

点评：本题综合考查渗透作用及质壁分离的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．