Question

【題目】圖為研究滲透作用的實驗裝置,請回答下列問題。

(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為Δh,此時S1和S2濃度大小關(guān)系為___________。

(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的________________,兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是________________________________________________。

(3)為進一步探究兩種膜的特性,某興趣小組做了以下實驗。

實驗材料:紫色洋蔥。

實驗試劑:蒸餾水,質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。

實驗器具:如圖所示的滲透裝置(不含溶液),光學(xué)顯微鏡,載玻片,蓋玻片,鑷子,刀片,吸水紙,擦鏡紙,滴管,記號筆等。

部分實驗步驟和結(jié)果如下:

①選兩套滲透裝置,標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水,分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有________（填代號)。

②選兩片潔凈的載玻片,標(biāo)號,在載玻片中央分別滴加___________,制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。

③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化,兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________，而后者還會出現(xiàn)_____________________現(xiàn)象，這充分體現(xiàn)了兩種膜功能的差異。

Answer 1

【答案】S1>S2 原生質(zhì)層　 原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 X 蒸餾水 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離后自動復(fù)原

【解析】

發(fā)生滲透作用的必備條件：一是要有半透膜，二是半透膜兩側(cè)有濃度差。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，原生質(zhì)層的兩側(cè)的細(xì)胞液和外界溶液之間可以有一定的濃度差，因此一個成熟的植物細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)，可以發(fā)生滲透作用。

（1）因為滲透平衡時的液面差為Δh，這個高度差會形成一定的靜水壓，阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散，因此兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2。

（2） 植物細(xì)胞中的原生質(zhì)層具有選擇透過性，可以主動地選擇細(xì)胞所需要的物質(zhì)進入，與膜上的載體的種類和數(shù)量有關(guān)，具有生物活性，而圖中的半透膜不具有主動選擇性，能否通過只取決于半透膜孔隙大小與分子大小的關(guān)系。

（3）①因為蔗糖分子不能通過半透膜，可以發(fā)生滲透作用，而KNO3能夠通過半透膜，因此滲透平衡時裝置X能出現(xiàn)液面差，裝置Y不能出現(xiàn)液面差。

②制作植物細(xì)胞裝片時，需要在載玻片中央分別滴加蒸餾水，保證細(xì)胞有水及生活狀態(tài)，然后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)。

③當(dāng)細(xì)胞分別浸潤在0.3 g/mL蔗糖溶液和KNO3溶液中時，因為外界溶液濃度大于細(xì)胞液的濃度，因此洋蔥鱗片葉外表皮在蔗糖溶液和KNO3溶液中都會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但蔗糖不能通過原生質(zhì)層進入細(xì)胞，因此不會復(fù)原，而KNO3溶液中的鉀離子和硝酸根離子都可以主動運輸進入細(xì)胞，最終會使細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，會出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。