2019秋人教版高中生物必修一同步练习测评:4.1物质跨膜运输的实例
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第4章细胞的物质输入和输出
第1节物质跨膜运输的实例
•课堂对点训哲—初学生用讣
t 题型■ 一渗透作用和渗透装置分析
上升灯
的液面
1. 某同学为探究膜
半透膜
的通透性而设计了如图所示的渗透装置,开始时烧杯内的液面和长颈漏斗内的液面相平,在长颈漏斗内液面上升的过程中()
A. 液面上升的速率先逐渐加快后逐渐减慢最终液面维持稳定
B. 水分子只能通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散
C. 如果半透膜两侧液体浓度相等,水分子不会通过半透膜扩散
D. 当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液面最高
答案D
解析长颈漏斗内液面上升的过程中,半透膜两侧溶液浓度差逐渐减小,则液面上升的速率起始最快,之后逐渐减慢最终液面维持稳定,A错误;在长颈漏斗内液面逐渐上升的过程中,有水分子通过半透膜从清水向蔗糖溶液扩散,也有水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散,B错误;当半透膜两侧液体浓度相等时,仍然存在水分子的扩散,只是扩散达到了动态平衡,C错误;当长颈漏斗内液面最高时,半透膜两侧水分子进出速率相等,D正确。
2. 下列现象属于渗透作用的是()
①水分子通过植物细胞的细胞壁②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜
③蔗糖分子通过细胞壁④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜⑤水分子或其
他溶剂分子通过原生质层⑥暑天新鲜蔬菜在空气中萎蔫
A. ②④⑥
B.②⑤⑥
C.②④⑤
D.①③⑤
答案C
解析渗透作用是指水等溶剂分子通过半透膜由低浓度溶液扩散到高浓度
溶液的现象。
植物细胞的细胞壁是全透性的,不属于半透膜,则水分子通过植物细胞的细胞壁不属于渗透作用,①错误;细胞膜具有选择透过性,相当于半透膜,水分子或其他溶剂分子通过细胞膜属于渗透作用,②正确;细胞壁是全透性的,
不属于半透膜,③错误;液泡膜具有选择透过性,则水分子或其他溶剂分子通过液泡膜属于渗透作用,④正确;原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,水分子或其他溶剂分子通过原生质层属于渗透作用,⑤正确;新鲜蔬菜在空气中萎蔫是水的蒸发,⑥错误。
综上②④⑤正确,即C符合题意。
题型■二细胞吸水和失水分析判断
3. 下列有关原生质层的叙述,不正确的是()
A. 植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质层
B. 植物细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质
C. 植物细胞原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大
D. 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
答案A
解析植物细胞去掉细胞壁后的部分是原生质体,A错误。
4. 下图表示某植物相邻的3个细胞,某细胞液浓度依次为甲>乙>丙,正确表示它们之间水分子渗透方向的是()
甲<1' 川甲
A R C I)
答案C
解析由题意可知,甲、乙、丙细胞中,甲细胞液的浓度最高,渗透压最大,乙、丙细胞中的水分进入甲细胞中,乙、丙细胞之间,乙细胞液的浓度大于丙,水分从丙细胞进入乙。
综上所述,A、B、D错误,C正确。
题型■三植物细胞质壁分离与复原实验
5. 下列各项中,不是发生质壁分离的必备条件的是()
A. 细胞壁与原生质层的伸缩性不同
B. 有成熟的液泡
C. 原生质层两侧的溶液具有浓度差
D. 细胞核的多少
答案D
解析质壁分离发生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,A正确;只有具有成熟大液泡的植物细胞才能发生质壁分离,B正确;原生质层两侧的溶液具有浓度差,是发生质壁分离的外因,C正确;细胞核的多少与质壁分离没有直接的关系,D错误。
6. 如图是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的吸水与失水”
实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是()
A. 图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B. 根据图中细胞的状态可判断此时6的浓度一定大于7的浓度
C. 图中1是细胞壁,6中充满了蔗糖溶液
D. 图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
答案C
解析据图分析,1表示细胞壁,2表示细胞膜,3表示细胞核,4表示液泡
膜,5表示细胞膜与液泡膜之间的细胞质,6表示细胞壁和细胞膜之间的外界溶液,7表示细胞液。
图中2、4、5构成原生质层,相当于半透膜,A错误;6的浓度大于7
的浓度时,细胞发生质壁分离,6的浓度小于7的浓度时,细胞发生质壁分离的复原,6的浓度等于7的浓度时,细胞吸水和失水处于动态平衡,根据图中细胞的状态无法判断6和7浓度的大小,B错误;图中1是细胞壁,具有全透性,故6中充满了蔗糖溶液,C正确;图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐加深,
D 错误。
7. 在“植物细胞的吸水和失水”实验中,对紫色洋葱磷片叶外表皮临时装片
进行了三次观察和两次处理。
下列有关叙述正确的是( )
A. 第一次观察为低倍镜观察,后两次为高倍镜观察
B. 第一次用吸水纸吸引时滴加的液体为清水,第二次用吸水纸吸引时滴加的
液体为质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液
C. 若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
D. 若将质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3溶液,不用滴加清水也能观察到质壁分离的复原
答案D
解析该实验只需用低倍镜观察即可,A 错误;该实验过程中,第一次用吸水纸吸引时滴加的是质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液,目的是观察质壁分离,第二次用吸水纸吸引时滴加的是清水,目的是观察质壁分离复原,B错误;紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞中几乎不含紫色色素,观察效果不明显,并非不发生质壁分离,C 错误;若将质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3 溶液,开始时,外界KNO3溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞通过渗透作用失水而出现质壁分离现象,由于K +和NO亍能够被植物细胞吸收,随着离子不断进入细胞液中,细胞液的浓度逐渐增大,当细胞液的浓度大于外界溶液浓度时,细胞又会因吸水而出现质壁分离复原现象,D正确。
8. 某同学进行了“质壁分离法测定植物表皮细胞液浓度范围”的探究实验,实验结果如下表:
蔗糖溶液(mol/L)质壁分离数(个)总细胞数(个)质壁分离比例(%)00560.0
0.2246 4.3
0.4115819.0
0.693823.7
0.85911949.6
1.0305653.6
根据实验结果推测植物表皮细胞液浓度可能为()
A. >0.4
B.>0.2
C.vO.6
D.<0.2
答案D
解析根据表格可知,当植物表皮细胞处于0 mol/L的蔗糖溶液中时,细胞均不发生质壁分离,当植物表皮细胞处于0.2 mol/L的蔗糖溶液中时,细胞开始发生质壁分离,故推测植物表皮细胞的细胞液平均浓度相当于0 mol/L到0.2 mol/L的蔗糖溶液浓度。
题型■四物质跨膜运输的其他实例及特点
9. 科学家做过这样的实验:准备好含Ca2+> Mg2+和Si04一的培养液,将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。
一段时间后,培养液中的离子浓度如图所示。
根据实验结果,以下结论正确的是()
A. Ca2+> Mg2+和SiOt的跨膜运输是顺相对含量梯度的
B. 番茄细胞对Ca2+的吸收速率大于对水的吸收速率
C. 不同作物对无机盐的吸收差异不大
D. 番茄培养液中的Si04一浓度增高是由番茄体内的SiO4一外流所致
答案B
解析 Ca +> Mg 2+和SioA 的跨膜运输是主动运输,逆浓度梯度进行,A
错误;番茄细胞对Ca 2 +的吸收速率大于对水的吸收速度,造成培养液中Ca 2+浓
4 2 2
度下降,B 正确;水稻吸收的SiO 4-多,对Ca +、Mg +吸收量少,而番茄吸收 的Ca 2+和Mg 2+较多,对SiO ;-吸收量少,这说明不同作物对无机盐的吸收差异 较大,C 错误;番茄培养液中的SiO ;-
浓度增高是由于番茄吸收水的速率比吸收 SiO ;-的速率快,D 错误
10. 如图表示处于不同生理状态的三个洋葱鳞片叶外表皮细胞(假设三个细胞 的初始细胞液浓度相等),请回答问题:
(1) 如图所示A 、B 、C 三个细胞处于不同浓度的溶液中,贝U A 图与B 图细 胞所处的外界溶液的浓度是 ________ > ________ 。
(2) 图中细胞的细胞液浓度依次是 ________ > ________ > _______ 。
(3) 假设将洋葱鳞片叶外表皮细胞制成装片,并使之处于浓度较高的溶液中, 用显微镜观察其过程,发现该细胞形态变化的顺序为:
⑷C 图 中 标 号 ① 所 指 的 物 质 是
答案⑴A B (2)C A B (3)B A C
(4) 外界溶液
解析(1)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞将发生质壁分离现
象,内外浓度差越大,质壁分离现象越明显,故图中外界溶液的浓度C>A>B 。
(2) 随着质壁分离的进行,细胞液浓度逐渐增大,当不再分离时,细胞液浓 I
C
度达到最大,因此,图中细胞液的浓度也为C>A>B
(3) 质壁分离过程中液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞
壁分离越来越大,用显微镜观察该细胞形态变化的顺序为B-A-C
(4) 由于细胞壁具有全透性,在原生质层与细胞壁之间充满着外界溶液。
11用、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图,请根据甲、乙、丙三图回答下列问题:(甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后,通过漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
已知水分子能透过半透膜,蔗糖分子不能。
甲图中:烧杯中的①溶液和漏斗中的②溶液分别为不同质量浓度的蔗糖溶液。
)
(1) 甲图是典型的渗透装置,必须具备2个条件:半透膜和膜两侧的溶液具
有________ 。
(2) 据乙图可知,甲图中①蔗糖溶液浓度________ 填“大于”或“等于”或“小于”)②蔗糖溶液浓度,乙图中①蔗糖溶液浓度 _______ (填“大于”或“等于”或“小于”)②蔗糖溶液浓度。
(3) 丙图中由④⑤⑥共同组成的结构⑦叫做_________ 可以看做一层选择透
过性的膜。
(4) 实验室做植物细胞吸水与失水实验时,一般选用紫色洋葱的外表皮细胞
作为实验材料,原因是其液泡中含有_________ ,便于观察。
若把洋葱的外表皮细
胞放入________________________ 填“质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液”或“清水”)中,它将出现质壁分离现象,然后,放入________ 填“质量浓度为0.3 g/mL
的蔗糖溶液”或“清水”)中,它将出现质壁分离复原现象。
答案⑴浓度差(2)小于小于⑶原生质层⑷色素(或花青素)质量浓度为0.3 g/mL 的蔗糖溶液清水
解析(1)要发生渗透作用必须具备2个条件:半透膜和膜两侧的溶液具有
浓度差
(2)据乙图可知,甲图漏斗装置吸水,液面上升,所以①蔗糖溶液浓度小于
②蔗糖溶液浓度。
乙图中渗透平衡,高度差产生的静水压与浓度差产生的压力大小相等、方向相反,①蔗糖溶液浓度小于②蔗糖溶液浓度。
(3)丙图中由⑤液泡膜、⑥细胞膜及两层膜之间的④细胞质共同组成的结构⑦原生质层,可以看做一层选择透过性的膜。
O 易错题型不能辨析渗透作用中的浓度及浓度变化
12.U形管中装有两种不同的溶液R和S(R溶液为质量分数为10%的蔗糖溶液,S溶液为质量分数为10%的葡萄糖溶液,两者均不能透过半透膜X),两溶液被一半透性膜X隔开,如图所示。
当U形管内达到平衡时,液面与浓度的关系应是()
半透啞二
A. 右侧较高,且平衡时两溶液浓度相等
B. 两侧高度相等,浓度相等
C. 右侧较高,且平衡时右侧浓度较大
D. 左侧较高,且平衡时左侧浓度较大
答案C
解析S与R的质量分数相同,蔗糖的相对分子质量比葡萄糖的大,同时两
溶液体积一样,所以葡萄糖溶液的物质的量浓度比蔗糖溶液的物质的量浓度大;
从左侧向右侧运输的水分子比从右侧向左侧运输的水分子多,达到平衡时右侧液面较高,且右侧浓度较大
对应学生用书『加
■课后提能训练・
KF HOJTINFNG XL JN LIAN
1•将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中,在
显微镜下观察,你会看到细胞的状态如图所示,此时部位①②的颜色分别是
()
A. ①无色,②绿色
B.①红色,②绿色
C.①红色,②无色
D.①红色,②红色
答案B
解析由于细胞壁具有全透性,所以红墨水和蔗糖分子都能通过细胞壁,① 充满外界溶液,即含有红墨水的蔗糖溶液;②为细胞膜与液泡膜之间的细胞质,由于细胞膜具有选择透过性,所以红墨水和蔗糖分子都不能进入细胞质中,但② 中含有叶绿体,所以呈绿色,因而部位①②的颜色分别是红色和绿色,B正确。
2. 在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”的实验中,显微镜下
可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态,下列叙述正确的是()
A. 实验中为了能观察得更清楚可直接使用高倍物镜观察
B. 甲到乙的过程中,物质进出表皮细胞的方式仅有渗透作用
C. 乙到丙的过程中,液泡的颜色变浅、色素含量减少
D. 图中甲和乙的细胞状态都可以起对照作用
答案D
解析该实验使用低倍显微镜观察即可,而且如果使用高倍镜,也不可直接使用高倍物镜观察,需要先在低倍镜下找到物像,将物像移至视野中央,再换上
高倍物镜观察,A 错误;甲到乙的过程中,细胞发生质壁分离,细胞失水,由于 不能明确细胞外液体的成分,故不能说物质进出表皮细胞的方式仅有渗透作用
(也可能存在主动运输),B 错误;乙到丙的过程细胞发生质壁分离复原,细胞吸 水,液泡的颜色变浅,但色素含量并不减少,而是色素的浓度变小,C 错误;观 察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原的实验应用的是前后自身对照的原 则,图中甲和乙的细胞状态都可以起对照作用,D 正确。
3. 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
解析洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离时,细胞不断失水,细胞液浓度不 断增大,其吸水能力不断增强;在质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,细胞液 浓度不断降低,其吸水能力不断减弱,综上所述,A 正确,B 、C 、D 错误。
4.
下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有( )
①观察叶绿体和线粒体 ②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中 DNA 和RNA 的 分布③探究植物细胞的吸水和失水
④制备细胞膜 A. ②④ BE
C.②③④
D.①②③④
答案 B
解析 观察线粒体时,用的是健那绿活性染料,所以细胞需要保持活性,观 察叶绿体时
细胞也需要保持活性;观察洋葱鳞片叶内表皮细胞 DNA 和RNA 的 分布的实验中,制片时载玻片经烘干后细胞已经死亡; 探究植物细胞的吸水和失 水时 ,细胞要通过渗透作用吸水或失水 ,细胞必须保持活性; 制备细胞膜的实验 中,细胞吸水涨破死亡 ,由以上分析可知需保持细胞活性的有①③ 。
综上所述 ,
畑术能力O
A、C、D不符合题意,B符合题意。
5. 下列有关质壁分离和质壁分离复原的叙述,正确的是( )
A. 能否发生质壁分离和质壁分离复原也可作为判断动物细胞是否为活细胞
的依据
B. 在质壁分离现象中,与细胞壁发生分离的“质”是指细胞质
C. 将洋葱根尖分生区细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,能观察到质壁分离现象
D. 在质壁分离和质壁分离复原过程中,主要是观察细胞中液泡体积的变化
答案D
解析动物细胞没有细胞壁,不能发生质壁分离及复原, A 错误;质壁分离是指原生质层与细胞壁分离,B 错误;洋葱根尖分生区细胞不成熟,没有大液泡,质壁分离效果不明显,不易观察到质壁分离现象,C 错误;在质壁分离和质壁分离复原过程中,主要是观察细胞中液泡体积的变化, D 正确。
6. 与植物细胞的吸水和失水的探究实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞②细胞液最好有颜色,便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度③细胞液必须有颜色,否则不能发生质壁分离和复原④外界溶液的浓度应适中,不能过低或过高⑤外界溶液必须对细胞无毒害⑥外界溶液的浓度无特殊要求,任何浓度均可以
A.①②,④⑤
B.①③,④⑤
C.①②,⑤⑥
D.①③,⑤⑥
答案A
解析细胞的吸水和失水的探究实验材料必须是成熟的活的植物细胞,细胞液最好有颜色;外界溶液的浓度应适中,若过高细胞会因过度失水而死亡,过低
则细胞不能发生质壁分离,外界溶液对细胞应无毒害
7. 如图是处于质壁分离状态的某细胞图像,下列叙述正确的是()
A. ①具有选择透过性,①②④组成了原生质层
B. 此时④处的浓度一定大于⑤处
C. 发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性
D. ⑤是细胞液,在质壁分离过程中浓度越来越大
答案D
解析图中①是细胞壁,具有全透性,②细胞膜,③液泡膜以及②③之间的
细胞质组成了原生质层,A错误;若质壁分离继续进行,此时④处的浓度大于⑤ 处,若正在发生质壁分离的复原,此时④处的浓度小于⑤处,若细胞吸水和失水处于动态平衡,④处的浓度等于⑤处的浓度,B错误;发生质壁分离的内在因素是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性,C错误;⑤是液泡中的细胞液,随着质壁分离的进行,细胞失水,细胞液的浓度升高,D正确。
8. 图甲、乙为两个渗透装置。
图甲是发生渗透作用时的初始状态,图乙是较
长时间之后达到动态平衡的状态。
下列有关叙述错误的是()
A. 图中③为半透膜,水分子能自由通过
B. 图甲中溶液②的浓度大于溶液①的浓度
C. 图乙中溶液①的浓度与溶液②的浓度相等
D. 图甲中溶液①和溶液②的浓度差越大,图乙的水柱越高答案C
解析图中③代表半透膜,水分子能自由通过,而大分子不能通过,A 正确;图甲和图乙比较,图乙中漏斗内液面上升,说明漏斗内溶液②的浓度大于烧杯中溶液①的浓度,B 正确;由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,溶液②的浓度依然大于溶液①的浓度,C错误;图甲中溶液①和②的浓度差越大,则图乙中的水柱越高, D 正确。
9. 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
解析做植物细胞质壁分离实验选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察,A 正确;黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察, B 错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同,C 正确;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,
D 正确。
10. 食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖则是不能通过生
物膜的物质,但用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜头腌成糖醋蒜,其原因是( )
A. 醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中
B. 醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面
C. 醋酸能杀死活细胞,使细胞膜失去选择透过性
D. 腌制时间过久,两种物质均慢慢地进入活细胞
答案C
解析醋酸能破坏细胞膜上的蛋白质分子,进而杀死活细胞,使细胞膜失去
选择透过性,这样醋酸和蔗糖就能进入细胞,将大蒜头腌成糖醋蒜。
11假设将标号为A、B、C的同一个植物细胞分别放在a b、c三种不同的
蔗糖溶液中一段时间后得到如图所示状态。
据图分析不正确的是()
A. 实验前蔗糖溶液浓度为:c>b>a
B. 实验后蔗糖溶液浓度为:c= b> a
C. 实验后细胞的吸水能力:C>B>A
D. 实验后细胞液浓度:C>B>A
答案B
解析图形分析:A的原生质层与细胞壁未分离;B处于质壁分离状态(程度小);C的质壁分离程度最大;三个细胞在不同浓度的蔗糖溶液中,质壁分离越明显,说明外界溶液的浓度越大。
据上分析,实验前蔗糖溶液浓度为:c>b>a, A正确;实验后原生质层不再变化,细胞内外溶液浓度相同,蔗糖溶液浓度为:c>b>a, B错误;实验后A细胞液浓度基本不变,B失去少量的水,C失去大量
的水,使得细胞液浓度:C>B>A,吸水能力:C>B>A,C、D正确。
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。
如图甲表示渗透装置,图乙表示图甲中漏斗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)典型的渗透装置必须具有[ ] _______ ;在其两侧的溶液具有。
由图甲中漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧溶液浓度大小是
a _______ 填“大于” “小于”或“等于” )b。
由图乙可知漏斗中溶液吸水速率逐渐________ ,最终漏斗液面不再上升,当液面不再上升时, c 两侧溶液浓度大
小是 a ______ (填“大于”“小于”或“等于” )b。
(2)_______________________________ 图丙中相当于图甲中c的结构是填序号),结构②中充满的液体
是_______ (填“细胞液”或“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________ 。
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
(4)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,发现细胞中
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?__________ 。
答案(1)c半透膜浓度差小于下降小于(2)③④⑤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,且细胞壁的伸缩性有限(4)不一定
解析(1)典型的渗透装置必须具有c(半透膜);在其两侧的溶液具有浓度差。
据图甲分析,漏斗液面上升,整体上表现为水分从低浓度溶液流向高浓度溶液,故a 溶液浓度小于b溶液浓度。
据图乙曲线分析,漏斗液面上升高度的变化随时间推移越来越小,故漏斗中溶液吸水的速率在逐渐下降。
当液面不再上升时,半透膜两侧压力相等,渗透作用平衡,但a溶液浓度仍然小于b溶液浓度。
(2)图甲中c为半透膜,在图丙中可将细胞膜(③)、液泡膜(⑤)及两层膜之间的细胞质(④ )(统称原生质层)视作半透膜;由于植物细胞壁具有全透性,故②中充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无法
判断
(3) 把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水中,发现细胞中液泡体积增大,
说明细胞在渗透吸水。
对植物细胞而言,由于细胞壁的存在,且细胞壁的伸缩性有限,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。
(4) 由于细胞壁的限制,植物细胞不会无限吸水,液泡体积不会一直增大,这时细胞液浓度和外界溶液的浓度可能相等,也可能大于外界溶液的浓度。
❼实验探究
13. 如图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1) 漏斗内溶液(S i)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外
起始液面一致。
渗透平衡时液面差为A h,此时S i和S2浓度的大小关系为
S i __________ S(填“ >”或<” = ”)。
⑵图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 __________________ ,该结构包括
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①________________________________________________ 选两套渗透装置,标上代号X和丫。
在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和丫的漏斗。