Question

8．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小于b．由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在下降，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小于b．
（2）图丙中相当于图甲中c结构的是③④⑤（填序号），结构②中充满的液体是外界溶液．此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是D．
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，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？不能，原因是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．
（4）在实验中，怎样操作才能使盖玻片下的丙细胞质壁复原？
在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使细胞质壁分离复原．

Answer 1

分析 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．

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．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．
（3）由于细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，不会使原生质层无限膨胀，故细胞不会无限吸水．
（4）在实验中，如果在盖玻片的一侧滴加清水，在另一侧用吸水纸吸引，重复操作，直到清水浸润整个装片，B细胞状态会由于吸水发生质壁分离复原．
故答案为：
（1）小于   下降   小于
（2）③④⑤外界溶液    D
（3）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
（4）在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，这样重复几次，使细胞质壁分离复原

点评 本题考查质壁分离的相关知识，意在考查学生分识图和识记能力，难度不大．解答本题的关键知识点为质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离．