Question

【题目】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。下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c两侧浓度大小是a_______b。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），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.以上情况都有可能

（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？___________________________。

Answer 1

【答案】 小于 小于 ③④⑤ D 不一定

【解析】试题分析：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，因为原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。

（1）据图甲分析，漏斗液面上升，水分是从低浓度溶液流向高浓度溶液，故a小于b。据图乙曲线分析，漏斗液面上升高度随时间推移越来越小，故漏斗中溶液吸水的速率在下降。当液面不再上升时，半透膜两侧压力相等，渗透作用平衡，但因为水柱的压力，a仍然小于b。

（2）细胞的原生质层(主要包括③细胞膜、④细胞质和⑤液泡膜)相当半透膜。图丙细胞原生质层和细胞壁分离，可能处于质壁分离状态或者复原状态，也可能处于平衡状态，所以细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系无法确定，故本题选D。

（3）因为细胞壁对原生质层有支持和保护的作用，故细胞不会无限吸水，液泡体积不会一直增大，这时细胞液浓度是不一定和外界溶液的浓度相等，可能相等，也可能大于外界溶液。