Question

【題目】圖1為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖2表示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞處在某濃度的外界溶液中的一種狀態(tài)（此時細(xì)胞有活性）．圖3是選用蔗糖作為實(shí)驗(yàn)材料，用U型管所做的滲透實(shí)驗(yàn)．請回答下列問題：

（1）圖1中的滲透作用發(fā)生需要兩個條件：①_____，②a和b之間存在濃度差．當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時，_____（填“有”或“無”）水分子通過半透膜進(jìn)入漏斗中．

（2）在做觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過程中，常選用圖2所示的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是該種細(xì)胞具有_____．

（3）圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明蔗糖分子不能通過半透膜．某同學(xué)想繼續(xù)探究蔗糖水解產(chǎn)物能否通過半透膜，他向b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶，并在適宜溫度下水浴保溫一段時間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

①一段時間后，若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變．請分析造成此現(xiàn)象的原因有：_________．

②一段時間后，若發(fā)現(xiàn)b管液面先上升后下降，直至b側(cè)液面僅略高于a側(cè)后不再變化．為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是_____．

Answer 1

【答案】有半透膜 有 紫色大液泡 滴加蔗糖酶后使b側(cè)蔗糖被水解，溶液濃度升高，其產(chǎn)物不能通過半透膜 在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液

【解析】

圖1中的a為燒杯中的溶液，b為漏斗內(nèi)的溶液，c為半透膜，a與b之間具有濃度差，因此圖1裝置可以研究滲透作用。

圖2所示的細(xì)胞處于質(zhì)壁分離狀態(tài)，A為細(xì)胞液，B為外界溶液。

圖3中的蔗糖分子不能通過半透膜，單位時間內(nèi)由蒸餾水進(jìn)入蔗糖溶液中的水分子的數(shù)量多，由蔗糖溶液進(jìn)入蒸餾水中的水分子的數(shù)量少，因此一段時間后，a管液面下降，b管液面上升。若要探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜，則U型管兩側(cè)都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把一分子蔗糖水解為兩分子的單糖。若蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜，則最終U型管兩側(cè)溶液的摩爾濃度相等，液面齊平；若蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜，則加蔗糖酶后使b管的摩爾濃度加大，a、b兩管液面的高度差進(jìn)一步加大。

（1）滲透作用發(fā)生需要具備的兩個條件是：①有半透膜，②半透膜兩側(cè)的溶液（如圖甲a和b）之間存在濃度差。當(dāng)液面上升到最大高度后處于靜止?fàn)顟B(tài)時，半透膜兩側(cè)的溶液中的水分子通過半透膜時處于動態(tài)平衡狀態(tài)，因此有水分子通過半透膜進(jìn)入漏斗中。

（2）紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞具有（紫色）大液泡，以此作為做“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)材料，其細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象明顯，易于觀察。

（3）一分子的蔗糖在蔗糖酶的催化下可以被水解為一分子的葡萄糖與一分子的果糖。在圖3實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，若要探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜，則向b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶，因蔗糖酶能使蔗糖水解，導(dǎo)致b側(cè)溶液濃度升高；如果在適宜溫度下水浴保溫一段時間后，①若發(fā)現(xiàn)a、b兩管的液面高度差繼續(xù)增大，直至最后穩(wěn)定不變，說明蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜。②若發(fā)現(xiàn)b管液面先上升后下降，直至b側(cè)液面僅略高于a側(cè)后不再變化，說明b側(cè)濃度高于a側(cè)，原因是蔗糖水解產(chǎn)物能通過半透膜，但“b管中滴加了兩滴一定濃度的蔗糖酶”，為使兩側(cè)液面等高，應(yīng)進(jìn)行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液。