Question

13．某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验：
实验步骤：
①组装渗透装置两套，分别编号为1、2．
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等．
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温．
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化．
请分析回答下列问题：
（1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来进行探究的．
（2）此实验的自变量是渗透系统所处的不同环境温度，因变量是漏斗内液面高度的变化．
（3）该实验可能的结果与结论是：
①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢．
②若2组漏斗液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快．
③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输．
（4）如果上述实验结果证明了低温能影响物质跨膜运输的速率，那么对于生物活细胞来讲，产生这种情况的原因是：
①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能．
②低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的．

Answer 1

分析 实验应遵循单一变量原则、对照原则，无关变量相同且适宜原则，从题意可知，本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速度来进行探究的，自变量是温度，因变量是漏斗液面高度的变化；根据不同的现象，推测低温是否影响物质的跨膜运输；则说明低温影响物质跨膜运输，原因是低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量．

解答 解：（1）水分子通过半透膜，从低浓度到高浓度溶液的扩散称为渗透．
（2）由题意可知，“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行探究，A组用水浴锅加热至37℃，B组的烧杯外加冰块降温，则自变量为渗透系统所处的温度环境差异，因变量是液面高度；
（3）该实验可能的结果与结论是：①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢；
②2组漏斗液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速度加快；
③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响物质跨膜运输．
（4）低温影响物质跨膜运输，原因是低温会抑制酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量；或者低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能．
故答案为：
（1）渗透 
（2）渗透系统所处的不同环境温度 漏斗内液面高度的变化
（3）①若1组漏斗液面高度比2组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢
②若2组漏斗液面高度比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快
③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输
（4）①低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能 ②低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量的过程

点评 本题考查水分子的跨膜运输方式、自变量和因变量的判断，以及温度能影响生命活动等相关知识，第三步中，学生要学会根据已知相应结论，分析模仿得出相应结果．