Question

【题目】图1表示渗透作用装置，最终液面上升的高度为h，MA、Ma分别表示装置中相应溶液的浓度。图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞在蔗糖溶液中发生的质壁分离过程示意图，MB、Mb分别表示外界液体和细胞液的浓度。请据图回答下列问题：

（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时则液柱停止上升时，Ma____________（填“＞”“＝”或“＜”）MA。

（2）图2中，当液泡体积不再变化时，MB____________（填“＞”“＝”或“＜”）Mb。

（3）把图2中已经质壁分离的细胞放入清水中，当质壁分离复原后，MB____________（填“＞”“＝”或“＜”）Mb。此时，细胞____________（填“能”或“不能”）持续吸水，请解释原因:____________。

Answer 1

【答案】 ＞ ＝ ＜ 不能 因为此时细胞壁对原生质层产生的压力限制了细胞吸水

【解析】试题分析：渗透作用的原理是当半透膜两侧溶液浓度不等时，水分子透过半透膜由低浓度一侧扩散到高浓度一侧，直至两侧渗透压相等。分析图1，由于实验开始时Ma>MA，所以会出现漏斗管内液面高于管外（高度差为h），由于水柱（h）产生了一定的压力，所以即便达到了动态平衡，管内外浓度仍然不等，且为了抵消高出部分液柱（h）产生的压力，管内的蔗糖溶液浓度仍然大于管外，即Ma>MA。分析图2中，植物细胞的原生质层相当于半透膜，两侧的溶液即细胞液与外界溶液，若二者出现浓度差，则发生渗透作用。当外界液体浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，出现质壁分离现象；当二者浓度相等时，处于动态平衡；当外界液体浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，出现质壁分离复原现象。

（1）根据前面的分析可知，图1中当渗透作用达到动态平衡时，由于存在管内外液面差而产生了一定压力，只有当Ma>MA才能抵消这部分压力。

（2）根据渗透作用原理分析，由于细胞液和外界蔗糖溶液都具有一定浓度差，水由于渗透作用由浓度小的细胞液流向浓度大的外界溶液，当达到动态平衡时，两种液体浓度相等。

（3）由图2分析，已经质壁分离的细胞放入清水中，因渗透吸水，直到细胞质壁分离复原后，外界清水的浓度虽然仍小于细胞液的浓度，但是由于受细胞壁的限制，植物细胞不再吸收水分。