内容正文:
考向03 物质进出细胞、酶和ATP
1.(2020·全国Ⅱ,5)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是( )
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【答案】D
【解析】在实验期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换,而甲组中甲糖溶液浓度升高,说明甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水分,A项正确;若测得乙糖溶液浓度不变,说明乙组叶细胞的细胞液浓度与乙糖溶液浓度相同,乙组叶细胞表现为既不吸水也不失水,即乙组叶细胞的净吸水量为零,B项正确;若测得乙糖溶液浓度降低,说明乙组叶细胞失水,叶肉细胞可能发生了质壁分离,C项正确;甲、乙两组溶液的质量浓度相同,甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,说明单位体积的甲糖溶液中溶质微粒数少,而单位体积的乙糖溶液中溶质微粒数多,乙糖溶液中溶质微粒对水的吸引力大,甲糖溶液中溶质微粒对水的吸引力小,若测得乙糖溶液浓度也升高,说明叶细胞吸水,并且叶细胞的净吸水量乙组小于甲组,D项错误。
2. (2021·广东高考真题)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】A
【分析】
气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔,它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。
分析图示:滴加蔗糖溶液①后一段时间,保卫细胞气孔张开一定程度,说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分;滴加蔗糖溶液②后一段时间,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分,滴加蔗糖溶液③后一段时间,保卫细胞气孔张开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多,且多于蔗糖溶液①,由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为:②>①>③。
【详解】
A、通过分析可知,①细胞处吸水量少于③处细胞,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,A错误;
B、②处细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确;
C、滴加③后细胞大量吸水,故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞,C正确;
D、通过分析可知,推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③,D正确。
故选A。
1、质壁分离的原因分析:
(1)外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;
(2)内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;
(3)表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
2、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大;反过来,溶液微粒越少即,溶浓度越低,对水的吸引力越小。
1.渗透作用现象分析及拓展应用
(1)渗透作用的现象分析
①渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,实质是指渗透压,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的渗透压小,故水可通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
②水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象,实际上水分子是双向移动的,只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。
③漏斗内液面上升的原因:单位时间内由清水进入蔗糖溶液中的水分子数多于由蔗糖溶液进入清水中的水分子数。
④漏斗内液面停止上升的原因:随着液面的不断上升,漏斗内液体的压强越来越大,从而使水分子从漏斗内移向烧杯的速率加快,水分子进出漏斗的速率越来越接近,直至完全相等,漏斗内液面不再升高,此时水分子的进出达到相对平衡。
⑤若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面高度差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,且液面高的一侧溶液浓度高。
2.质壁分离和复原实验分析
(1)质壁分离发生的条件
①从细胞角度分析
a.死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
b.具有中央大液泡的成熟的植物活细胞可发生质壁分离及复原现象,且细胞液最好带有一定的颜色,便于观察,以活的紫色洋葱鳞片叶外表皮最佳。
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