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濃度大小關系為___________。

(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的________________,兩者在物質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。

部分實驗步驟和結果如下:

①選兩套滲透裝置,標上代號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的漏斗內加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均調節漏斗內外液面高度一致。滲透平衡時出現液面差的裝置有________（填代號)。

②選兩片潔凈的載玻片,標號,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胞的初始狀態。

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胞發生的變化,兩者都能出現的現象是____________________，而后者還會出現_____________________現象，這充分體現了兩種膜功能的差異。

Answer 1

【答案】S1>S2 原生質層　 原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能 X 蒸餾水 質壁分離 質壁分離后自動復原

【解析】

發生滲透作用的必備條件：一是要有半透膜，二是半透膜兩側有濃度差。植物細胞的原生質層相當于半透膜，原生質層的兩側的細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胞就是一個滲透系統，可以發生滲透作用。

（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向高濃度一側擴散，因此兩者濃度關系仍是S1>S2。

（2） 植物細胞中的原生質層具有選擇透過性，可以主動地選擇細胞所需要的物質進入，與膜上的載體的種類和數量有關，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系。

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

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

③當細胞分別浸潤在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溶液中都會發生質壁分離現象，但蔗糖不能通過原生質層進入細胞，因此不會復原，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胞，最終會使細胞液濃度大于外界溶液濃度，會出現質壁分離復原現象。