Question

10．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不断降低，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当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低浓度的蔗糖溶液中，发现细胞液泡体积也在增大．当液泡体积不再增大时，细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等？不一定．

Answer 1

分析 1、分析图甲，A为渗透膜外液、b为渗透膜内液、c为渗透膜，当b溶液浓度高于a溶液时，装置会发生“渗透吸水”而呈现液面上升现象，
2、如图乙所示，最终随着两者浓度差的减小及液体重力的影响下，水面上升速率减小直到不再上升．
3、图丙中的①为细胞壁、②为细胞外液、③为细胞膜、④为细胞质、⑤为液泡膜，其中②③④统称为原生质层，另外植物细胞壁具有一定的弹性限制．

解答 解：（1）由渗透作用概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，及结合甲图漏斗液面上升可知，b侧溶液浓度高于a侧；乙图液面上升高度线随时间逐渐变平缓，可知速率在下降；考虑到漏斗内液压力的作用，当液面不再上升时，a侧的浓度小于b侧．
（2）图甲中c为半透膜结构，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤及两膜之间的细胞质④（统称原生质层）视作半透膜结构；由于植物细胞壁具有全透性，故②中从满的液体是外界溶液；单从此时丙细胞状态（此时细胞有活性），无法判断细胞是处于吸水还是失水状态，故此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是D．
（3）植物细胞的细胞壁弹性有限，当液泡体积不再增大时有可能是受限制于细胞壁的阻碍，而不一定是处于“渗透平衡”状态，故细胞浓度和外界溶液浓度不一定相等．
故答案为：
（1）小于     不断降低      小于
（2）③④⑤外界溶液      D
（3）不一定

点评 本题结合植物细胞的结构考查了渗透作用的概念及相关运用，属于中档题；做好本题，要仔细分析才不容易出错，比如第（1）小问的最后一问，如果不细心考虑压力对液体浓度的影响很容易出错写成“=”．