資源簡介

第三節　物質進出細胞的運輸方式
第1課時　細胞質膜具有選擇透過性
[學習目標]　1.理解滲透作用的條件及原理。2.結合探究實驗，分析理解細胞吸水和失水的過程及原理的應用。
一、植物細胞的質壁分離和復原現象
1．滲透作用
(1)滲透現象的分析
燒杯中是質量分數為5%的蔗糖溶液，溶質分子少(水的相對含量高)；漏斗中是質量分數為10%的蔗糖溶液，溶質分子多(水的相對含量低)；所以水分子從燒杯向漏斗中擴散。
(2)選擇透過性膜：又叫半透膜，對物質進出具有選擇作用的膜。
(3)滲透作用：在半透膜的兩側，水分子從溶質分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散，這一現象稱為滲透作用。
2．動物細胞的吸水和失水
(1)動物細胞發生滲透作用的條件：動物細胞的細胞質膜也相當于一層半透膜。
(2)動物細胞的吸水和失水現象
當細胞質與外界溶液形成濃度差時，通過滲透作用吸水過多時細胞會漲破，失水過多時細胞會皺縮。
3．植物細胞的吸水或失水
(1)成熟植物細胞的結構
(2)條件
過程 條件
吸水 外界溶液的滲透壓＜細胞液的滲透壓
失水 外界溶液的滲透壓＞細胞液的滲透壓
平衡 外界溶液的滲透壓＝細胞液的滲透壓
判斷正誤
(1)液面高度不再變化時，即達到滲透平衡狀態，此時水分子不再進出半透膜(　　)
(2)當達到滲透平衡時，半透膜兩側的溶液濃度一定相等(　　)
(3)動物細胞和植物細胞放在蒸餾水中會吸水漲破(　　)
(4)植物細胞吸水停止時，細胞液滲透壓等于外界溶液滲透壓(　　)
(5)細胞內的液體統稱為細胞液(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
一、分析滲透現象，概括滲透作用的原理
觀察教材中的滲透示意圖2－3－2，思考下列問題：
(1)長頸漏斗內液面會不會一直升高，為什么？
提示　不會。長頸漏斗中的液面升高時，液體產生的靜水壓也隨之變大，當靜水壓增大到和滲透壓相等時(二者的方向相反，靜水壓向外、滲透壓向內)，通過半透膜進出長頸漏斗的水分子數相等，因此，液面就不再升高了。
(2)當液面不再升高時，長頸漏斗內外液體的濃度相等嗎？
提示　不相等。當水分子進出達到動態平衡時，長頸漏斗中溶液濃度仍高于燒杯中的液體濃度。
(3)如果燒杯中是10%蔗糖溶液，結果會怎樣？滲透平衡的實質是什么？
提示　漏斗中的液面將保持不變；滲透平衡只意味著半透膜兩側的水分子進出達到平衡狀態，既不可看作沒有水分子進出，也不可看作兩側溶液濃度絕對相等。
(4)分析上述裝置出現滲透現象的條件有哪些？
提示　具有半透膜且半透膜兩側溶液的濃度存在濃度差。
二、植物細胞的吸水和失水
閱讀教材P58，回答下列問題：
(1)原生質層是否相當于一層半透膜？
提示　是。
(2)高等植物細胞吸水或失水取決于什么條件？
提示　取決于細胞液和外界溶液的濃度差，一般情況下，濃度差越大，細胞吸水或失水越多。
1．滲透現象中液面變化的判斷方法
半透膜兩側分別為滲透壓不同的A、B溶液，有以下三種情況：
(1)若A側溶液溶質(如葡萄糖等)可以通過半透膜，B側溶液溶質不能通過半透膜，則B側液面升高。
(2)若A側和B側溶質是同種物質且均不能通過半透膜，則滲透壓高的一側液面升高。
(3)若A、B兩側溶液的溶質均能通過半透膜，則兩側不存在高度差。
2．滲透作用模型與成熟植物細胞和外界溶液形成的滲透系統的比較
項目 滲透作用模型 成熟植物細胞與外界 溶液形成的滲透系統
圖解
基本條件 半透膜、濃度差 原生質層——選擇透過性膜，濃度差——細胞液與外界溶液之間的滲透壓差
原理 水分子通過半透膜的擴散作用 水分子通過原生質層在細胞液與外界溶液之間發生擴散
水擴散總趨勢 低濃度溶液→高濃度溶液
1．如圖為研究滲透作用的實驗裝置，漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液，水分子可以透過半透膜，而蔗糖分子則不能。當滲透達到平衡時，液面差為m。下列有關分析錯誤的是(　　)
A．滲透平衡時，燒杯中的水分子仍然能夠進入漏斗
B．滲透平衡時，溶液S1的濃度大于溶液S2的濃度
C．若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時m將增大
D．平衡后若向燒杯中加入適量同初始S2濃度相等的蔗糖溶液，再次平衡時m將減小
答案　C
解析　滲透平衡時，燒杯中的水分子仍然能夠進入漏斗，進入漏斗和流出漏斗的水達到動態平衡，A正確；圖中由于漏斗內的溶液濃度高，因此燒杯中的水分子會通過滲透作用進入漏斗，使漏斗內液面升高，滲透平衡時液柱會產生靜水壓，與漏斗內因溶液濃度差產生的滲透壓大小相等，滲透平衡時，兩種溶液的濃度是S1溶液濃度>S2溶液濃度，B正確；達到滲透平衡時，漏斗內的溶液(S1)濃度下降，漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)濃度差下降，此時若吸出漏斗中高出燒杯液面的溶液，再次平衡時m將變小，C錯誤；平衡后漏斗外溶液濃度升高，若向燒杯中加入適量同初始S2濃度相等的蔗糖溶液，會導致兩側溶液濃度差降低，再次平衡時m將減小，D正確。
2．(2022·江蘇鹽城高一期末)將動、植物細胞放入清水中會出現下圖所示現象。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．過程①②都有滲透作用的發生
B．過程①②中水分子運動都是雙向的
C．紅細胞破裂，說明紅細胞質膜沒有選擇透過性
D．動物細胞與植物細胞形態變化差異的原因與其結構有關
答案　C
解析　動物細胞的細胞質膜和植物細胞的原生質層具有選擇透過性，過程①②都有滲透作用的發生，A正確；過程①②中水分子運動都是雙向的，只是進入細胞的水分子數目較多，B正確；植物細胞的細胞壁具有全透性，不能控制物質進出細胞，但對植物細胞具有支持和保護作用，所以植物細胞不會吸水漲破，D正確。
二、觀察植物細胞的質壁分離和復原現象
1．材料選擇：紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞，其為成熟的植物細胞，且液泡為紫色，易于觀察。
2．實驗過程
制作裝片：制作紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的臨時裝片
↓
低倍鏡觀察：有一個紫色大液泡，原生質層緊貼細胞壁
↓
滴加蔗糖溶液：在蓋玻片的一側滴加質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復多次
↓
低倍鏡和高倍鏡觀察：觀察紫色大液泡的體積以及細胞質膜的變化
↓
滴加清水：在蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引，重復多次
↓
低倍鏡和高倍鏡觀察：觀察紫色大液泡的體積以及細胞質膜的變化
3．質壁分離和復原現象的原因分析
(1)原生質層具有選擇透過性，水分子能自由通過，蔗糖分子不能通過。
(2)細胞液和外界溶液之間存在滲透壓差，且原生質層的伸縮性大于細胞壁。
①當細胞液滲透壓小于外界溶液滲透壓時，細胞失水，原生質層和細胞壁逐漸分離，發生質壁分離現象。
②發生質壁分離的細胞，當細胞液滲透壓大于外界溶液滲透壓時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象。
判斷正誤
(1)洋蔥鱗片葉內表皮細胞不能發生質壁分離現象(　　)
(2)動物細胞不能發生質壁分離(　　)
(3)植物的導管細胞、洋蔥根尖分生區細胞也能發生質壁分離現象(　　)
(4)質壁分離過程中，細胞失水速率逐漸加快(　　)
(5)用0.5 g/mL的蔗糖溶液與用0.3 g/mL的蔗糖溶液進行實驗，實驗現象可能不同(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
一、植物細胞的質壁分離和復原現象的觀察和應用
如圖所示為某學生利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行的某實驗的基本操作步驟。請據圖回答下列問題：
(1)你認為他做該實驗的目的是什么？該實驗有無設置對照？
提示　該實驗的目的是觀察植物細胞的質壁分離和復原。該實驗前后對照。
(2)步驟B主要目的是什么？
提示　觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色大液泡的相對大小和細胞質的分布情況。
(3)步驟C中吸水紙的作用是什么？
提示　使細胞浸潤在蔗糖溶液中。
(4)若某學生在F步驟沒有觀察到質壁分離復原現象，最可能的原因是什么？
提示　配置的蔗糖溶液濃度過高，細胞因失水過多而死亡。
(5)浸泡在一定濃度的KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細胞，發生質壁分離后又自動復原的原因是什么？
提示　K＋和NO會進入細胞內，使細胞外液滲透壓低于細胞液滲透壓，細胞重新吸水。
(6)將同一成熟植物細胞依次浸入蒸餾水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中，測得液泡的體積隨時間的變化曲線如圖所示，則曲線A、B、C分別代表細胞所處的溶液。
提示　A代表蒸餾水、B代表KNO3溶液、C代表蔗糖溶液。
二、植物細胞的質壁分離和復原的應用
細胞液中物質的濃度對于維持細胞的生命活動非常重要?，F提供紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞，請設計實驗，測定該細胞的細胞液的濃度相當于多少質量分數的蔗糖溶液。寫出你的實驗思路，并分析其中的基本原理。
提示　可以配制出一系列濃度梯度的蔗糖溶液，將紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞置于配好的各種濃度的蔗糖溶液中，適當時間后用顯微鏡觀察細胞質壁分離情況。記錄剛好發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，以及剛好尚未發生質壁分離的細胞所用的蔗糖溶液濃度，據此推算出細胞液濃度應介于這兩個濃度之間。
1．實驗現象
外界溶液 中央液泡大小 原生質層的位置 細胞大小 液泡顏色
蔗糖溶液 變小 與細胞壁分離 基本不變 變深
清水 恢復原狀 與細胞壁緊貼 基本不變 變淺
2.判斷細胞能否發生質壁分離和復原的方法
(1)若溶質分子不能通過細胞質膜，在一定濃度的該種溶液中細胞只發生質壁分離，不能自動復原。
(2)若溶質分子能通過細胞質膜，在一定濃度的該種溶液中，細胞先發生質壁分離，后自動復原，如一定濃度的KNO3溶液、尿素溶液等。
(3)在高濃度溶液中細胞可發生質壁分離，但時間過久或溶液濃度過高，細胞會因過度失水而死亡。
3．植物細胞質壁分離和復原的應用
(1)可以判斷細胞死活
(2)可以比較不同植物的細胞液濃度
3．(2022·江蘇淮安高一期末)某同學用紫色洋蔥鱗片葉表皮做實驗材料，觀察到甲、乙兩個圖像。下列敘述正確的是(　　)
A．直接用高倍鏡觀察表皮細胞，可以節省實驗時間
B．用紫色洋蔥內、外表皮做實驗材料，實驗效果相同
C．0.3 g/mL蔗糖溶液處理實驗材料，觀察到的是圖像乙
D．清水處理質壁分離的細胞，一定會發生質壁分離復原
答案　C
解析　由于外表皮細胞中含有紫色大液泡，而內表皮細胞中的大液泡內不含顏色，所以用紫色洋蔥外表皮做實驗材料時更容易觀察到實驗結果，B錯誤；0.3 g/mL蔗糖溶液處理實驗材料，會由于細胞外液溶液濃度大于細胞液濃度使細胞失水，出現質壁分離，即觀察到的是圖像乙，C正確；若質壁分離時大量失水或質壁分離時間過長，可能會使細胞死亡，此時用清水處理質壁分離的細胞，不能發生質壁分離復原，D錯誤。
4．取一紅色牡丹的2個大小相同、生理狀態相似的花瓣細胞。將它們分別置于Ⅰ和Ⅱ兩種溶液中，測得細胞中液泡直徑的變化如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．前2 min溶液Ⅱ中的花瓣細胞失水速率大于溶液Ⅰ中的
B．溶液Ⅰ中約6 min時液泡的顏色最深，細胞吸水能力最強
C．6 min后Ⅰ溶液中液泡直徑逐漸恢復是因為此時才有溶質分子進入細胞
D．若Ⅱ溶液中的花瓣細胞長期處于8 min時的狀態，細胞可能會死亡
答案　C
解析　根據曲線圖可知，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣細胞液泡直徑比溶液Ⅰ中下降得快，可見，前2 min溶液Ⅱ中的花瓣細胞失水速率大于溶液Ⅰ中的，A正確；溶液Ⅰ中約6 min時，液泡直徑達到最小，說明此時失水程度最大，因此，該時刻液泡的顏色最深，細胞吸水能力最強，B正確；6 min后Ⅰ溶液中液泡直徑逐漸恢復是因為溶液中的溶質分子不斷進入細胞的緣故，C錯誤；若Ⅱ溶液中的花瓣細胞長期處于8 min時的質壁分離狀態，細胞可能會因為缺水死亡，D正確。
三、細胞質膜對不同物質的通透性不同
1．一般來說，氣體分子、相對分子質量小的不帶電的極性分子、脂溶性分子等容易通過細胞質膜；離子、相對分子質量大的不帶電的極性分子和各種帶電的極性分子都難以自由通過細胞質膜。
2．細胞內的其他細胞器膜和細胞質膜一樣，都是選擇透過性膜。
判斷正誤
(1)科學家認為，植物細胞在乙醇溶液中不發生質壁分離的主要原因是水和乙醇分子都不能通過細胞質膜(　　)
(2)科學家用含有不同物質的溶液重復質壁分離實驗，發現細胞質膜對于不同物質有著不同的通透性(　　)
(3)氣體分子(O2、CO2、N2)、相對分子質量小的不帶電的極性分子(如尿素、乙醇)、離子和脂溶性分子等容易通過細胞質膜(　　)
(4)相對分子質量大的不帶電的極性分子(如葡萄糖)和各種帶電的極性分子都可以自由通過細胞質膜(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
分析細胞質膜對不同物質的通透性
分析教材P60的知識鏈接，回答問題。
1．脂溶性越強的物質，越容易通過細胞質膜，這與細胞質膜的結構有何關系？
提示　細胞質膜的基本支架是磷脂雙分子層，因此脂溶性越強的物質越容易通過細胞質膜。
2．其他生物膜對不同物質的通透性是否和細胞質膜相似？為什么？
提示　是；因為所有的生物膜都由磷脂和蛋白質組成。
半透膜與選擇透過性膜
(1)半透膜：指一些物質可以透過，另一些物質不能透過的多孔性薄膜。從結構上看，生物膜相當于半透膜。但從功能上看，半透膜對物質的通透性取決于它的分子間隙，只要分子直徑小于此間隙的物質就可以通過。
(2)選擇透過性膜：除一些不帶電荷的小分子能夠以簡單擴散的方式進出細胞外，離子和較小的有機分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜運輸必須借助于轉運蛋白。細胞質膜上轉運蛋白的種類和數量，或轉運蛋白空間結構的變化，對許多物質的跨膜運輸起著決定性的作用，這是細胞質膜具有選擇透過性的結構基礎。細胞質膜的選擇透過性是細胞質膜的功能特點。
5．科學家研究了細胞質膜對水、尿素、甲脲和甘油等多種物質的通透性，得到如下圖所示的實驗結果。下列相關敘述錯誤的是(　　)
(注：油/水分配系數能反映物質在油水兩相中的分配情況。系數越大，說明物質越親油，即脂溶性強；系數越小，越親水，即水溶性強)
A．甘油的脂溶性小于甲醇，細胞質膜對乙醇的通透性高于甲脲
B．水分子的油/水分配系數較低，細胞質膜對其通透性也較低
C．一般來說，油/水分配系數越大的物質，越容易通過細胞質膜
D．據圖可知，一般情況下脂溶性越強的物質越容易通過細胞質膜
答案　B
解析　水分子的油/水分配系數較低，但細胞質膜對其通透性卻很高，B錯誤。
6．用相同的培養液分別培養水稻和番茄，一段時間后測定培養液中各種養分的含量。下圖表示實驗結束時培養液中各種養分的濃度占實驗開始時濃度的百分比，根據測定的結果可推知(　　)
A．番茄和水稻對離子的吸收均具有選擇性
B．水稻培養液中Mg濃度增加是根細胞分泌的結果
C．植物細胞對離子的吸收和對水的吸收是成正比的
D．番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量多
答案　A
解析　由題圖可以看出，番茄和水稻在實驗結束時培養液中各種養分的濃度占實驗開始時濃度的百分比不同，說明番茄和水稻對礦質離子的吸收都具有選擇性，A正確；因為根細胞吸收水和吸收礦質元素是兩個相對獨立的過程，水稻根細胞吸收水的相對量多于根對Ca、Mg吸收的相對量，因此實驗結束時，培養液中Mg濃度增加，B錯誤；分析題圖可以知道，實驗結束時培養液中各種養分的濃度與實驗開始時不同，因此植物對離子的吸收和對水的吸收不成比例，C錯誤；分析題圖可以知道，番茄培養液中Si的濃度高于實驗開始時，因此番茄對Si的吸收能力低于對水的吸收能力，番茄吸收Si的量比水稻吸收Si的量少，D錯誤。
題組一　滲透作用
1．(2022·江蘇金湖中學高一期中)如圖甲、乙為兩個滲透裝置。圖甲是發生滲透作用時的初始狀態，圖乙是較長時間之后的狀態。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．圖中③為半透膜，水分子能自由通過
B．圖乙中溶液①的濃度與溶液②的濃度相等
C．圖甲中溶液②的濃度大于溶液①的濃度
D．圖甲中溶液①和②濃度差越大，則圖乙中的水柱越高
答案　B
解析　由于漏斗內液柱壓力的作用，當液面不再上升時，水分子進出達到平衡，但溶液②的濃度依然大于溶液①的濃度，B錯誤。
2．如圖所示，U型管中間被一種能允許水分子通過而單糖、二糖不能通過的半透膜隔開，先在兩側分別加入0.1 mol·L－1的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，一段時間后左右兩側液面高度變化是怎樣的？若向U型管右側加入某種微量物質(不影響溶液濃度)，右側液面高度上升，那么加入的這種微量物質最可能是(　　)
A．右側液面高度下降；胰島素
B．右側液面高度下降；衣藻
C．兩側液面高度不變；麥芽糖酶
D．兩側液面高度不變；蒸餾水
答案　C
解析　從圖示信息可知，蔗糖和麥芽糖都是二糖，相同濃度、相同體積的兩種溶液加入到被半透膜隔開的U型管中，一段時間后左右兩側液面高度相等。若向U型管右側加入某種微量物質，必需使得右側濃度上升，才能使得液面高度上升，麥芽糖酶可以將麥芽糖水解成葡萄糖，使得右側濃度上升，從而液面高度上升，C正確。
題組二　植物細胞的質壁分離和復原現象
3．新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮浸潤在質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液中，顯微鏡下觀察其會發生質壁分離。質壁分離是指(　　)
A．細胞質膜與細胞質分離
B．原生質層與細胞壁分離
C．細胞質膜與細胞壁分離
D．細胞質與細胞壁分離
答案　B
4．切取形態、質量相同，生理狀態相近的馬鈴薯三塊，分別放入甲、乙、丙三種不同濃度的蔗糖溶液中，一小時后稱量馬鈴薯塊的質量，其質量改變的百分率如下表所示。由表可知三種溶液在濃度上的關系是(　　)
溶液 馬鈴薯質量改變的百分率
甲 減少5%
乙 沒有變化
丙 增加4%
A.甲>乙>丙 B．丙>乙>甲
C．乙>甲>丙 D．丙>甲>乙
答案　A
解析　成熟植物細胞可看作一個滲透系統，它可發生滲透吸水或失水。據滲透作用原理可知，甲溶液中馬鈴薯質量減少，說明馬鈴薯塊失水，甲溶液濃度大于馬鈴薯細胞液的濃度；乙溶液中馬鈴薯質量沒有變化，說明乙溶液濃度等于馬鈴薯細胞液的濃度；丙溶液中馬鈴薯質量增加，說明馬鈴薯塊吸水，丙溶液濃度小于馬鈴薯細胞液的濃度。
5．(2022·江蘇揚州高一期末)在“觀察植物細胞的質壁分離及復原現象”活動中，觀察到了如圖所示的實驗現象。下列有關敘述正確的是(　　)
A．此時該細胞正在發生質壁分離過程
B．圖中①為細胞質膜，⑦中溶液為細胞液
C．該實驗至少需光學顯微鏡下觀察3次，形成自身前后對照
D．該實驗細胞中的②③④⑤⑥結構組成原生質層
答案　C
解析　此時細胞正在進行質壁分離或質壁分離的復原過程，A錯誤；①為細胞壁，由于細胞壁具有全透性，原生質層具有選擇透過性，⑦中溶液為外界溶液，B錯誤；質壁分離及復原實驗中至少先后用低倍鏡觀察三次，形成自身前后對照，C正確；原生質層是指細胞質膜、液泡膜以及兩者之間的細胞質，即②④⑤，D錯誤。
6．某生物興趣小組利用紫色洋蔥鱗片葉為實驗材料，探究植物細胞的吸水和失水，下列有關敘述正確的是(　　)
A．該實驗觀察了植物細胞的質壁分離和復原現象，沒有對照實驗
B．發生質壁分離的細胞，滴加清水后不一定都能復原
C．質壁分離中的“質”“壁”分別是指細胞質、細胞壁
D．若換成洋蔥內表皮細胞則觀察不到質壁分離現象
答案　B
解析　在“探究植物細胞質壁分離和復原的實驗”中，質壁分離的前后可以對照，質壁分離過程和質壁分離的復原過程也可以對照，所以本實驗有對照，A錯誤；使用高濃度的蔗糖溶液進行質壁分離實驗時，會使細胞由于大量失水而死亡，不會再出現質壁分離復原現象，B正確；質壁分離中的“質”“壁”分別是指原生質層、細胞壁，C錯誤；洋蔥鱗片葉內表皮細胞具有大液泡，能選做細胞質壁分離與復原的材料，D錯誤。
題組三　細胞質膜對不同物質的通透性不同
7．據物質“相似相溶”的原理，脂溶性物質能優先通過細胞質膜進入細胞，這與細胞質膜中的哪種成分有關(　　)
A．磷脂 B．蛋白質 C．脂肪 D．糖類
答案　A
8．(2022·江蘇沛縣樹恩中學高一期中)在處理污水時，人們設計出一種膜結構，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側，以降低有毒重金屬離子對水的污染，這是試圖模擬生物膜的(　　)
A．全透性 B．流動性
C．主動轉運功能 D．選擇透過性
答案　D
選擇題9～10題為單選題，11～13題為多選題。
9．將五個大小相同的馬鈴薯幼根與物種A的幼根分別放入甲～戊五種不同濃度的蔗糖溶液中，數小時后，取出稱重，重量變化如圖所示。以下關于該實驗結果的說法錯誤的是(　　)
A．與馬鈴薯幼根細胞液濃度相等的溶液是甲溶液
B．馬鈴薯比物種A更耐旱
C．物種A幼根的細胞在甲溶液中不一定會發生明顯的質壁分離
D．在這五種蔗糖溶液中，濃度最大的是丙溶液
答案　D
解析　在甲溶液中，馬鈴薯幼根細胞的重量不變，說明馬鈴薯吸水和失水處于動態平衡，甲溶液是與馬鈴薯幼根細胞液等滲的溶液，A正確；由圖可知，馬鈴薯吸水能力要比物種A強，所以馬鈴薯更耐干旱，B正確；質壁分離的條件之一是外界溶液濃度大于細胞液的濃度，在甲溶液中，物種A幼根會失去水分，說明外界溶液濃度大于細胞液的濃度，但濃度差較小的情況下對于一個細胞來說不一定發生明顯的質壁分離，C正確；在這五種蔗糖溶液中，在乙溶液中，馬鈴薯幼根細胞的重量減少最大，說明乙溶液的濃度是最大的，D錯誤。
10．下圖表示高等動、植物細胞與原生生物細胞避免滲透膨脹的三種不同的機制。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．這三種細胞均以原生質層充當發生滲透吸水時所需要的半透膜
B．動物細胞將離子排出細胞以降低細胞的滲透壓，避免過度吸水
C．液泡能調節植物細胞的滲透壓，細胞壁限制了細胞過度吸水
D．將原生生物置于低滲溶液中，其通過收縮泡向外排水的速率會加快
答案　A
解析　原生質層是植物細胞的細胞質膜、液泡膜和兩者之間的細胞質構成的，動物細胞和原生生物都是以細胞質膜為半透膜完成滲透作用的，A錯誤；動物細胞避免膨脹，需要將離子轉運到細胞外，以減小細胞液的滲透壓，避免過度吸水漲破，B正確；液泡通過吸水和失水，進而調節植物細胞的滲透壓；細胞壁具有支持和保護作用，限制了細胞過度吸水，也能避免細胞漲破，C正確；將原生生物置于低滲溶液中，其會通過收縮泡將多余的水排到細胞外，而且速率會加快，D正確。
11．(2022·江蘇泰州中學高一開學考試)將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組細條數相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條長度，結果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，下列說法正確的是(　　)
A．實驗后，a組液泡中的溶質濃度比b組的低
B．浸泡導致f組細胞中液泡的失水量大于d組
C．經過蔗糖溶液處理后a組細胞吸水能力大于b組
D．使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5 mol·L－1之間
答案　ABD
解析　據圖可推知a組吸水多于b組，因此實驗后a組細胞液中溶質濃度低于b組，A正確；實驗前長度與實驗后長度的比值大于1表明細胞失水，且比值越大，花冠失水越多，因此f組細胞中液泡的失水量大于d組，B正確；根據A項分析可知，實驗后a組細胞液中溶質濃度低于b組，因此a組細胞吸水能力小于b組，C錯誤；由c組吸水、d組失水可知，細條細胞液濃度介于0.4～0.5 mol·L－1之間，D正確。
12．某同學利用綠色植物葉肉細胞進行質壁分離及復原實驗(如圖)，下列相關敘述正確的是(　　)
A．在細胞的緩慢失水過程中，細胞的吸水能力逐漸增強
B．若a處為高濃度KNO3溶液，該細胞質壁分離后一定能自動復原
C．若該細胞剛好處于相對平衡狀態，則a、c溶液的濃度基本相等
D．若該細胞置于有紅墨水的蔗糖溶液中，則a處為紅色
答案　ACD
解析　在細胞的緩慢失水過程中，細胞液濃度逐漸升高，滲透壓升高，吸水能力逐漸增加，A正確；若a處為高濃度KNO3溶液，則該細胞可能會因為過多失水而死亡，因此，質壁分離后的細胞未必能自動復原，B錯誤；若該細胞剛好處于平衡狀態，此時水分子進出細胞的速率相等，則a、b、c三種溶液的濃度基本相等，C正確；若該細胞置于有紅墨水的蔗糖溶液中，則細胞發生質壁分離后，a處為外界溶液，即蔗糖溶液，應為紅色，D正確。
13．(2022·重慶高一期末)下圖為某種植物幼苗(大小、長勢相同)均分為甲、乙兩組后，在兩種不同濃度的KNO3溶液中培養時鮮重的變化情況(其他條件相同且不變)，下列有關敘述，正確的是(　　)
A．實驗表明，外界溶液的濃度對植物生命活動的正常進行非常重要
B．3 h后一段時間，兩組幼苗均已出現萎蔫現象，直接原因是蒸騰作用和根細胞失水
C．6 h時，甲組幼苗因根系開始吸收K＋、NO，吸水能力增強，使鮮重逐漸提高
D．若把甲組的KNO3溶液改為等濃度的蔗糖溶液，12 h后的實驗結果與甲組不同
答案　ABD
解析　實驗開始時，甲組幼苗根系就已開始吸收K＋、NO，而不是在6 h時才開始吸收K＋、NO，6 h后細胞液濃度大于KNO3溶液濃度，細胞吸水能力增強，使鮮重逐漸提高，C錯誤。
14．(2022·江蘇泰州中學高一期中)黑藻是一種常見的沉水植物，其葉肉細胞中的液泡無色，而葉綠體大而清晰。某同學觀察黑藻葉肉細胞的質壁分離現象，實驗步驟和觀察結果如下圖。請回答下列問題：
(1)在制作黑藻葉片臨時裝片時，先在載玻片上滴加______________，把黑藻葉片放入并展平，然后加上______________，進行觀察。若觀察細胞質的流動，可通過觀察____________的運動作為標志。
(2)黑藻葉片的葉肉細胞能發生質壁分離的外因是蔗糖溶液濃度______(填“>”“<”或“＝”)細胞液濃度，質壁分離是指細胞壁和________________________發生分離。
(3)若步驟②中，從一側滴加的是加有伊紅(植物細胞不吸收的紅色染料)的0.3 g/mL蔗糖溶液，則在顯微鏡下觀察到P、Q處顏色分別是____________________、____________。若進行后續的實驗，滴加清水后發現細胞并未質壁分離復原，可能的原因是____________________。
(4)下圖中A、B、C為處于不同生理狀態的三個洋蔥鱗片葉表皮細胞，請回答：
通常利用紫色洋蔥鱗片葉的________(填“內”或“外”)表皮制作臨時裝片，以便觀察到較為明顯的實驗現象。上圖是顯微鏡下觀察到的處于不同濃度的溶液中的細胞：則A、B、C細胞所處的外界溶液濃度大小關系是________(用字母加“>”表示)。
答案　(1)清水(或蒸餾水)　蓋玻片　葉綠體　(2)>　原生質層　(3)綠色　紅色　細胞失水過久死亡　(4)外　C>A>B
15．如圖所示，圖乙細胞是將圖甲細胞放置于一定濃度的蔗糖溶液中的結果；圖丙是將另外一種植物的細胞依次浸入蒸餾水、物質的量濃度為0.3 mol·L－1的蔗糖溶液和物質的量濃度為1 mol·L－1的硝酸鉀溶液中，原生質層的體積隨時間變化的曲線圖，請據圖回答下列問題：
(1)圖丙的A、B、C三條曲線中，表示細胞在蒸餾水、0.3 mol·L－1的蔗糖溶液、1 mol·L－1的硝酸鉀溶液中體積變化的分別是____________。
(2)圖乙細胞在質壁分離結束時，⑧處充滿了________________。
(3)圖甲細胞中，全透性的結構是______(填序號)。圖乙細胞中原生質層由________(填序號)構成。
(4)圖丙中出現bc段的原因是_____________________________________________________。
答案　(1)A、C、B　(2)蔗糖溶液　(3)②　
(4)硝酸根離子與鉀離子能進入細胞，細胞液濃度增加，使得質壁分離后的細胞因吸水而自動復原
解析　(1)圖丙的A、B、C三條曲線中，A曲線表示細胞發生了滲透吸水，說明細胞所處的環境是蒸餾水；B曲線表示細胞體積先變小后又恢復原狀，說明細胞先發生質壁分離，后發生質壁分離復原，所以周圍的環境是硝酸鉀溶液；C曲線表示細胞發生了質壁分離，并保持一定的狀態，此時細胞內外滲透壓達到平衡，說明細胞周圍環境為蔗糖溶液。(2)圖乙細胞在質壁分離結束時，由于細胞壁是全透性的，而原生質層具有選擇透過性，⑧處充滿了外界溶液，即蔗糖溶液。(3)圖甲細胞中，②細胞壁具有全透性，圖乙細胞中 分別表示液泡膜、細胞質、細胞質膜，這三者共同構成原生質層。(4)圖丙中出現bc段的原因是硝酸根離子與鉀離子能進入細胞，細胞液濃度增加，使得質壁分離后的細胞因吸水而自動復原。

展開更多......

收起↑