Question

【題目】成熟的植物細胞具有中央大液泡，可與外界溶液構成滲透系統(tǒng)進行滲透吸水或滲透失水。下圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時間的關系，圖丙表示成熟植物細胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)（此時細胞有活性）。請回答下列問題：

（1）由圖甲漏斗液面上升可知，實驗初始時c兩側濃度大小是a________b。

（2）圖丙中相當于圖甲中c結構的是_________(填序號)，結構②中充滿的液體是_________。此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是______。

A．細胞液>外界溶液 B．細胞液<外界溶液

C．細胞液＝外界溶液 D．都有可能

（3）把一個已經發(fā)生質壁分離的細胞浸入清水當中，發(fā)現細胞液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水，細胞能否無限吸水？________，原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】﹤（或小于） ③④⑤ 外界溶液 D 不能 細胞壁對原生質層有支持和保護的作用

【解析】

分析圖甲，a為半透膜外液、b為半透膜內液、c為半透膜，當b溶液濃度高于a溶液時，裝置會發(fā)生“滲透吸水”而呈現液面上升現象。如圖乙所示，最終隨著兩者濃度差的減小及液體重力的影響，水面上升速率減小直到不再上升。圖丙中的①為細胞壁、②為細胞外液、③為細胞膜、④為細胞質、⑤為液泡膜，其中③④⑤統(tǒng)稱為原生質層，另外植物細胞壁具有一定的彈性限制。

（1）漏斗內液面的上升是由于水分由漏斗外向漏斗內擴散的速率大于水分由漏斗內向漏斗外擴散的速率所引起的，因為水從濃度低的一側向濃度高的一側移動的速度快，因此，由圖甲中漏斗內液面上升可知，實驗初始時a液體的濃度小于b。
（2）圖甲中c為半透膜，在圖丙中可將細胞膜③、液泡膜⑤和兩層膜之間的細胞質④視作一層半透膜，由于細胞壁是全透性的，所以結構②中充滿的液體是外界溶液；由于無法判斷細胞是在吸水還是失水，因此，無法確定此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系。即D符合題意，ABC不符合題意，故選D。
（3）對植物細胞而言，由于細胞壁的存在，且細胞壁的彈性有限，細胞壁對原生質層有支持和保護的作用，因此，細胞不可能無限吸水，當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時，細胞將不再吸水。