第4章第1节.doc

如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流第4章 第1节【精品文档】第 14 页第1节物质跨膜运输的实例学习导航1.分析教材“问题探讨”中的实验现象，了解渗透现象的发生条件和机理。2.结合动物细胞的结构，分析动物细胞的渗透作用。3.结合质壁分离和复原的实验，分析植物细胞的吸水和失水现象。4.分析教材提供的资料，了解物质跨膜运输的其他实例，理解选择透过性膜的含义。重难点击1.渗透作用的发生条件和机理。2.探究植物细胞的质壁分离和复原实验。方式一糖醋蒜是大家比较喜欢的一种食品，但如果只用蔗糖来腌制大蒜，糖分很难进入内部，如果与醋酸共同使用，醋酸会杀死大蒜细胞，糖分就很容易进入大蒜内部了。据此可见，物质的进进出出都要经过细胞的边界细胞膜。细胞内外的许多物质并不能自由地出入细胞，细胞膜能够对进出细胞的物质进行选择。物质跨膜运输的实例还有哪些？具有什么特点？方式二2015年春，我国东北部大旱，某地区农田里的庄稼出现了严重萎蔫现象，有关部门进行紧急人工降雨后，旱情得到缓解，庄稼又恢复了挺拔。上述过程中，植物萎蔫和恢复挺拔都与水分的得失有关，植物是怎样从土壤中吸收水分的呢？除了水分外，植物还从土壤中吸收各种矿质离子，其过程又是怎样的？一、渗透作用1.概念：是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜)进行的扩散。2.渗透作用发生的条件(1)具有半透膜。(2)半透膜两侧溶液具有浓度差。3.渗透作用发生的原理(1)以半透膜为界面，单位体积清水中的水分子数多于蔗糖溶液中的水分子数，所以在单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。因此，一段时间后，漏斗管内的液面会上升。(2)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。请结合上图继续分析：1.液面高度差H会不会一直升高，为什么？答案不会。长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。2.当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？答案不相等。当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。3.如果增加蔗糖溶液的浓度，最终形成的液面高度差H会如何变化？答案高度差H会增大。4.如果半透膜的面积增大一倍，其他条件不变，液面高度差H会不会变化？达到H的时间会不会变化？答案 内外溶液的浓度差不变，液面高度差H不会变，但是由于半透膜面积增大，达到H的时间会变短。知识整合受到静水压的影响，在渗透系统中，浓度高的一侧液面不会持续上升，当液面静止时，浓度高的一侧的溶液浓度仍然高；半透膜两侧的溶液浓度差越大，形成的液面高度差也就越大；如果半透膜的面积增大，液面高度差不会变，但是达到平衡的时间会变短。1.如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表所示。装置编号甲乙丙半透膜面积SS/2S蔗糖溶液体积TT2T图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是()A.1丙；2甲；3乙B.1乙；2甲；3丙C.1甲；2乙；3丙D.1丙；2乙；3甲答案A解析甲、乙漏斗内盛有的是浓度相同的蔗糖溶液且体积相同，置于同一个水槽的清水中，故甲、乙漏斗液面高度最终一样高，甲的半透膜面积是乙的两倍，达到同一高度所需时间更短，甲对应曲线2，乙对应曲线3，则丙对应曲线1。2.如图，甲、乙为两个渗透装置。甲图是发生渗透作用时的初始状态，乙图是较长时间之后，根据漏斗内外的水分子达到动态平衡时的状态。判断下列有关叙述错误的是()A.图甲中为半透膜，水分子能自由通过B.图甲中溶液的浓度大于溶液的浓度C.图乙中溶液的浓度与溶液的浓度相等D.图甲中溶液和浓度差越大，则图乙中的水柱越高答案C解析在图乙中，高出液面的水柱所产生的压力应与渗透压平衡。水柱产生的压力向下，而渗透压的方向应向上，即漏斗内液体浓度高。易错警示有关渗透作用的三个误区(1)半透膜两侧的水分子进行的是双向运动，而不是单向运动，观测到的现象是由双向水分子运动的差别所导致的液面改变。(2)当半透膜两侧的溶液达到平衡时，是指两侧的水分子运动达到平衡，而两侧溶液的浓度并不一定相同，两侧的液面高度也不一定相同。(3)水分子通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。此处的浓度是指物质的量浓度，是单位体积中微粒的多少，不是质量分数。二、细胞的吸水和失水1.动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。(2)现象当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩。当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀，甚至涨破。当外界溶液浓度细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡，细胞形态基本不变。2.植物细胞的渗透系统(1)半透膜：植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，称为原生质层，具有选择透过性，相当于一层半透膜。(2)浓度差：细胞内的液体环境主要是指植物液泡内部的细胞液，当它和外界溶液有浓度差时，发生吸水或失水。3.探究植物细胞的吸水和失水：质壁分离与复原实验(1)实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞。(2)实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。细胞液具有一定的浓度，与外界溶液形成浓度差。原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。(3)实验过程(4)实验结论当细胞液浓度<外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，发生质壁分离。发生质壁分离的细胞，当细胞液浓度>外界溶液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。特别提醒(1)实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。(2)若用0.5 g/mL蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。(3)若用适当浓度的尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验，会出现自动复原现象，因为这些物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。如图是将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞先放到0.3 g/mL的蔗糖溶液中(甲)，再放到清水中(乙)的实验过程的图解，请分析回答下列问题：1.该细胞的原生质层包括图中的哪些部分(请用图中数字回答)?答案 包括2、3、4。2.甲过程中，5的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？答案颜色变深，吸水能力逐渐增强。3.甲过程中，进入1和4的物质分别是什么液体？答案细胞壁是全透性的，进入1的有水和蔗糖，而进入4细胞质的只有水。4.有位同学错取了3 g/mL的蔗糖溶液，发现做完甲过程后，再做乙过程几乎没有观察到相关现象，分析原因可能是什么？答案溶液浓度太高，细胞过度失水而死亡，不能再发生质壁分离复原了。知识整合原生质层不包括全透性的细胞壁；在质壁分离的过程中，洋葱鳞片叶的外表皮细胞的细胞液浓度逐渐升高，颜色加深，吸水能力增强；若外界溶液浓度太高，会导致细胞过度失水死亡。3.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如图所示的状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测()A.a>b，细胞渗透吸水B.ab，渗透系统保持动态平衡C.a<b，细胞渗透失水D.上述三种情况都有可能答案D解析该细胞可能正处于质壁分离过程中，也可能处于质壁分离后的动态平衡过程中，也可能正处在发生质壁分离复原的过程中。此状态下一步可以是液泡继续增大，也可以是液泡继续变小，也可以是液泡不发生变化。4.用0.5 g/mL蔗糖溶液、0.3 g/mL蔗糖溶液、一定浓度的尿素溶液分别处理洋葱鳞片叶外表皮细胞10 min，三组细胞体积变化如图所示。下列有关分析不正确的是() A.a曲线为0.5 g/mL蔗糖溶液处理组B.a、b、c三组洋葱细胞失水的方式相同C.若将细胞转移到蒸馏水中，有两组能够发生质壁分离复原D.若实验持续，只有一组细胞能够发生质壁分离复原答案A解析图示可知，a、b、c的细胞体积依次减小，说明失水量依次增大，0.5 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞比0.3 g/mL 中的失水多，故a曲线不是0.5 g/mL蔗糖溶液的处理组；在较高浓度的外界溶液中，洋葱细胞失水的方式都是渗透失水；将细胞转移到蒸馏水中，0.3 g/mL蔗糖溶液、一定浓度的尿素溶液处理的细胞，能够吸收外界的水分发生质壁分离复原，而0.5 g/mL蔗糖溶液浓度过高，细胞失水过多而死亡；尿素是小分子，可进入细胞，从而发生质壁分离后自动复原，蔗糖不能被吸收进入细胞液，细胞不会自动复原。知识拓展植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断细胞的死活能发生质壁分离和复原活细胞；不能发生质壁分离死细胞。(2)测定细胞液浓度范围待测细胞一系列浓度梯度的分离剂细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度不同植物细胞同一浓度的分离剂刚发生质壁分离所需时间比较判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。三、物质跨膜运输的其他实例1.细胞对无机盐离子的吸收实例(1)观察水稻和番茄对无机盐的吸收示意图，分析：水稻吸收SiO多，吸收Ca2、Mg2较少，番茄吸收Ca2、Mg2较多，吸收SiO较少。说明不同植物对相同离子的吸收表现出较大差异。(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于血液中碘的含量。(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。2.物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。(2)细胞对于物质的输入和输出有选择性。3.细胞膜的功能特点细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，具体表现为水分子可自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在两者的吸水率几乎相同的情况下，72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。结合下表分析：KMg2Ca2SiO水稻17.010511719.5番茄19.18559.61181.两种植物对同一种离子的吸收量相同吗？答案不同，不同植物对同一离子的需要量是不同的。2.水稻对不同离子的吸收量是否相同？答案不同，如水稻对SiO的需要量大，对Ca2的需要量小。知识整合不同植物对同一离子的吸收量不同；同种植物对不同离子的吸收量也不同；植物对各种离子的吸收速率主要与细胞膜上蛋白质(载体蛋白)的种类和数量有关。5.关于选择透过性膜和半透膜的关系，正确的说法是()具有半透性一定具有选择透过性具有选择透过性一定具有半透性只有活的生物膜才具有选择透过性 只有活的生物膜才具有半透性A. B. C. D.答案C解析半透膜是指一些物质(一般是小分子物质)能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，如水分子可以透过玻璃纸，而蔗糖分子则不能。选择透过性膜是指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜，并且只有活的生物膜才是选择透过性膜。物质能否透过半透膜取决于物质分子与膜孔大小的关系；而能否透过选择透过性膜则一般取决于膜上载体蛋白的种类。易混辨析半透膜、选择透过性膜的比较(1)区别：半透膜是无生命的物理性膜，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命的生物膜，载体蛋白的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡或膜载体蛋白失活后，其选择透过性丧失。(2)共性：都允许水分子自由通过，但不允许大分子物质通过。1.下列现象中属于渗透作用的是()A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜C.K通过原生质层 D.水分子通过原生质层答案D解析渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。原生质层可以看作半透膜。 2.如图甲烧杯中是5%的淀粉液，图乙烧杯中是5%葡萄糖液，将装有蒸馏水的透析袋分别放入图甲、乙烧杯中(水和葡萄糖分子能通过透析袋的膜)放置一小时后()A.图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度不变B.图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低C.图甲烧杯中透析袋内的液体加入碘液后呈蓝色D.图乙烧杯中透析袋内的液体加入斐林试剂后即呈砖红色答案B解析图甲烧杯中透析袋外的淀粉液浓度大于透析袋内蒸馏水的浓度，由于淀粉不可以通过透析袋，所以水分子从透析袋出来进入烧杯，导致透析袋外的淀粉液浓度降低，A错误；图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖可以进入透析袋，而透析袋内的水分子可以出来进入烧杯，所以烧杯中水分子增多，葡萄糖分子减少，则图乙烧杯中透析袋外的葡萄糖液浓度降低，B正确；由于淀粉不可以通过透析袋，所以图甲烧杯中透析袋内没有淀粉，加入碘液后不会出现蓝色，C错误；图乙烧杯中葡萄糖可以进入透析袋，葡萄糖是还原糖，所以图乙烧杯加入斐林试剂后需水浴加热才可以变成砖红色，D错误。3.将洋葱鳞片叶放在 0.45 mol/L 蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在 0.35 mol/L 蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在 0.4 mol/L 蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化。这表明()A.洋葱表皮细胞已经死亡B.细胞膜不允许水分子自由通过 C.蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡D.细胞液浓度为 0.4 mol/L 左右答案D解析成熟植物细胞的细胞液通过原生质层与外界溶液构成了渗透系统。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，反之细胞失水；当二者浓度接近时，吸水、失水达到平衡。4.将人体血液置于质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现血细胞呈现()A.质壁分离 B.正常状态C.细胞膜破裂 D.细胞皱缩答案D解析血细胞所处的环境相当于浓度为0.9%的生理盐水，现将其放入质量分数为9%的食盐溶液中，红细胞会失水皱缩。5.某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验，请分析回答下列问题：(1)用上述材料进行质壁分离实验，应选择的最佳实验材料是_(填序号)。(2)在观察质壁分离实验中，将取自同一材料同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中，实验结果分别如下图1、2、3所示，这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是_(用字母表示)。(3)将图3细胞放入_中，细胞能由图3恢复成图1的状态，此过程称为_。答案(1)(2)CBA(3)清水质壁分离复原解析(1)紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞具有大液泡，在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离，紫色液泡便于观察。(2)当蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，会导致质壁分离，而且蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离越明显；当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时，细胞不会发生质壁分离。据图可知，蔗糖溶液浓度的大小关系是CBA。(3)将发生质壁分离的活细胞放入清水中后，细胞会发生渗透吸水，最终完成质壁分离复原。课时作业学考达标1.将下列细胞或细胞器放入清水中，不会破裂的是()A.红细胞 B.叶绿体C.线粒体 D.叶肉细胞答案D解析叶肉细胞有细胞壁，吸水不会破裂。2.如右图中的渗透装置，开始时的液面高度为a，停止上升时的高度为b，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的部分吸出，则a、b液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数之间的关系是下图中的() 答案B解析由于单位体积的蔗糖溶液中水分子的数量要少于单位体积的清水中水分子的数量，所以导致蔗糖溶液中的液面上升。当用吸管吸走了蔗糖溶液后，蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间的浓度差逐渐变小，ab段液柱产生的压强(即a、b液面间的高度差)随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。3.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是()A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B.滴加0.4 g/mol的蔗糖溶液比0.3 g/mol的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞仍然保持活性D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离答案D解析以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，是因为细胞液呈紫色，便于观察其变化情况。用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液也会引起细胞质壁分离。4.在质壁分离和复原过程中，洋葱鳞片叶表皮细胞的吸水能力变化示意图正确的是()答案A解析在植物细胞质壁分离过程中，细胞不断失水，细胞液浓度不断升高，则细胞吸水能力逐渐增强，失水能力逐渐减弱；而在质壁分离复原过程中，细胞不断吸水，细胞液浓度逐渐降低，细胞的吸水能力减弱，失水能力增强。5.植物体内有三个相邻的细胞a、b、c，已知它们的细胞液浓度大小关系是a>b>c，那么它们三者之间水分渗透的方向表示正确的是()答案C解析细胞液的浓度越高，则吸水能力越强，a细胞液浓度最高，c细胞液浓度最低，b介于a、c之间，因此选C。6.将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化，若进行加温，随着水温的增高，水的颜色逐渐变红，其原因是()A.细胞壁在加温中受到破坏B.水温升高，花青素的溶解度加大C.加温使细胞膜等生物膜失去了选择透过性D.加温使水中化学物质发生了反应答案C解析只有活细胞的生物膜才具有选择透过性。高考提能7.图1表示两种物质扩散的图解，图2是为了验证图1物质扩散成立的实验装置，实验结果应是()A.甲中水柱a将持续上升B.甲中水柱a将先上升后下降C.乙中水柱b上升到一定高度后维持不变D.乙中水柱b将先上升后下降最后稳定不变答案D解析由于甲中的淀粉不能透过半透膜，所以甲中的液面高度先上升，达到一定高度后保持不变；乙装置漏斗中葡萄糖溶液浓度大，导致液面上升，由于葡萄糖分子能够通过半透膜，导致半透膜两侧浓度差降低，所以漏斗中液面又会降低，最后两液面相平。8.将六个大小相同的马铃薯去皮之后，分别置入不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后取出称其重量。增减的重量与蔗糖溶液的浓度关系如右图，根据图示判断，马铃薯细胞液浓度与下列哪项最为接近()A.0.4 B.0.8C.1.0 D.1.6答案C解析在马铃薯的重量变化为 0时，水分的进出达到平衡，细胞内外溶液的浓度相等，此时对应的蔗糖溶液浓度即马铃薯细胞液的浓度。9.质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的()植物细胞的死活原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水原生质层具有选择透过性细胞壁的主要成分是纤维素A. B.C. D.答案B解析质壁分离和复原实验可以证明、，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因为死亡细胞的原生质层具有全透性。另外还可以测定细胞液的浓度。10.下列关于物质跨膜运输的叙述中，不正确的是()A.细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输的过程B.水分子跨膜运输的方向是由低浓度溶液向高浓度溶液C.无机盐离子可以逆相对含量的梯度进行跨膜运输D.生物膜是选择透过性膜，小分子物质都能通过，而大分子物质则不能通过答案D解析生物膜是选择透过性膜，细胞需要的物质可以通过，不需要的物质不能通过；水分子的跨膜运输方向是顺相对含量梯度运输，即由低浓度溶液(水分子相对含量高)向高浓度溶液(水分子相对含量低)扩散；细胞对于物质的输入和输出具有选择性，对于所需要的无机盐离子可以逆相对含量梯度运输。11.将新鲜萝卜切削成酒杯形，放在两个烧杯中，如图所示。萝卜的内外有两种液体，只知道其中一种是清水，另一种是30%的蔗糖溶液，开始时两个液面等高。一段时间以后，液面变化如图所示。请回答下列问题：(1)液体A是_，液体B是_。(2)图乙中C处的细胞正处于_状态，此时它的细胞液浓度应该比B溶液的浓度_。(3)图乙中D处的细胞正处于_状态，此时它的细胞液浓度应该比A溶液的浓度_。(4)萝卜细胞的原生质层包括_。通过上述现象说明萝卜细胞的原生质层相当于一层_。答案(1)30%的蔗糖溶液清水(2)吸水高(3)失水(或质壁分离)低(4)细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质半透膜解析(1)由于A、B开始时液面等高，一段时间后A的液面升高，说明液体A浓度高于细胞液，从细胞液中吸取水分，所以液体A应为30%的蔗糖溶液，液体B为清水。(2)图乙中C处的细胞处于清水中，所以会吸水，细胞液浓度高于清水。(3)图乙中D处的细胞处于30%的蔗糖溶液中，细胞液浓度低于蔗糖溶液浓度，所以表现为失水。(4)萝卜细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质，也就是水分子从细胞外运输到细胞液要经过的结构，它相当于半透膜。12.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_b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在_，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_b。(2)图丙中相当于图甲中 c 结构的是_(填序号)，结构中充满的液体是_。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是_。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，发现细胞中液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？_。原因是_。 答案(1)小于下降小于(2)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解析(1)漏斗内液面的上升是由细胞吸水引起的，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上升可知，b 侧液体的浓度大于 a侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速度逐渐下降，这是由浓度差缩小造成的。考虑到漏斗内液柱压力的作用，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，在图丙中可将细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质视作一层半透膜，结构当中充满的液体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。13.将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、质量浓度0.3 g/mL蔗糖溶液和质量浓度0.5 g/mL尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如图所示(细胞壁与原生质体将要分离时原生质体的体积相对值为100)，据图回答下面的问题。(1)曲线a、b、c中，表示细胞在蒸馏水中的是_，表示在质量浓度0.3 g/mL蔗糖溶液中的是_，表示在质量浓度0.5 g/mL尿素溶液中的是_。(2)EF段的细胞液浓度变化为_。(3)试简要分析b、c曲线差异的原因： _。答案(1)acb(2)细胞液浓度逐渐升高，最后与外界溶液浓度相等而进入相对稳定状态(3)尿素分子可缓慢进入细胞液，使细胞液浓度增大，当其高于尿素溶液浓度时，细胞开始由失水变为吸水，直至平衡；蔗糖分子不能进入细胞，在蔗糖溶液中细胞失水，原生质层收缩，使细胞液浓度升高，之后失水减慢，直至平衡解析由题图中所给的曲线信息分析可知，a曲线表示细胞发生了渗透吸水，说明所处的环境是蒸馏水；b曲线表示原生质体体积先变小后又恢复原状，说明细胞开始时发生质壁分离后自动复原，所以周围的环境是尿素溶液；c曲线表示细胞发生了质壁分离，并保持一定的状态，此时细胞内外渗透压达到平衡，说明细胞周围环境为蔗糖溶液。真题体验14.(2015·海南，10)取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干，去除主脉后剪成大小相同的小块，随机分成三等份，之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中，一定时间后测得甲的浓度变小，乙的浓度不变，丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞，则关于这一实验结果，下列说法正确的是()A.实验前，丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中，蔗糖分子不能通过细胞壁D.甲、丙的浓度变化是由于水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的答案D解析成熟的植物细胞是一个渗透系统，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时细胞失水发生质壁分离现象，反之发生质壁分离复原现象，两者浓度相等时，吸水量与失水量相等，水分子进出达到平衡状态；分析实验结果可知，实验过程中，甲溶液吸水、乙溶液水分子进出平衡、丙溶液失水，所以实验前甲的浓度乙的浓度丙的浓度，A错误；乙的浓度不变是因为细胞外蔗糖浓度与乙溶液中的细胞浓度相等，水分子进出平衡，B错误；实验中蔗糖分子能通过细胞壁，C错误；甲、丙的浓度变化是由水分子在细胞与蔗糖溶液间移动引起的，D正确。15.(2014·新课标，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察答案B解析植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是由液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确。黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确。通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。