【題目】用物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分別浸泡某種植物細(xì)胞,觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,得到其原生質(zhì)體體積變化情況如下圖所示,回答問題。

(1)原生質(zhì)體體積A-B段的變化說明:在該段時間內(nèi)植物細(xì)胞發(fā)生_______(填吸水失水),細(xì)胞液的濃度___(填增大減小).

(2)1min后,處于2 mol/L蔗糖溶液中細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度將緩慢增大后趨于穩(wěn)定,此時,在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了_______。要使該細(xì)胞快速發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原,應(yīng)將其置于________中。

(3)2 min后,處于2mol/L乙二醇溶液中細(xì)胞的原生質(zhì)體體積的變化是由于____。

(4)并不是該植物的所有活細(xì)胞都能發(fā)生質(zhì)壁分離,能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞還必須具有___等結(jié)構(gòu)。

【答案】失水 增大 2 mol/L蔗糖溶液 清水或低于細(xì)胞液濃度的其他溶液 2 min后乙二醇溶液進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞開始吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。 大液泡

【解析】

1、質(zhì)壁分離的原理:當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細(xì)胞就會通過滲透作用而失水,細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到溶液中,使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的收縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時,原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁分離。

2、質(zhì)壁分離復(fù)原的原理:當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,細(xì)胞就會通過滲透作用而吸水,外界溶液中的水分就通過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中,整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài),緊貼細(xì)胞壁,使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

3、能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞應(yīng)具備的條件:1、是植物細(xì)胞;2、是活細(xì)胞;3、具有大液泡。

4、題圖分析:坐標(biāo)曲線圖中0—60s之間,兩條曲線均下降,說明2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液濃度大于植物細(xì)胞細(xì)胞液濃度,引起細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,而原生質(zhì)體體積減小,細(xì)胞液濃度增大。在60s后,處于2 mol/L蔗糖溶液中細(xì)胞的原生質(zhì)體的體積趨于穩(wěn)定;而在2mol/L乙二醇溶液中細(xì)胞的原生質(zhì)體體積逐漸恢復(fù)原狀,說明在2mol/L乙二醇溶液中,植物細(xì)胞發(fā)生了質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離自動復(fù)原的過程。

由分析可知:

(1)在 A-B段原生質(zhì)體體積的逐漸變小,可知在該段時間內(nèi)植物細(xì)胞發(fā)生了失水過程,細(xì)胞液的濃度逐漸增大。

(2)在1min后,處于2 mol/L蔗糖溶液中細(xì)胞的細(xì)胞液的濃度將緩慢增大后趨于穩(wěn)定,此時,因?yàn)榧?xì)胞壁是全透性膜,則在細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間充滿了2mol/L蔗糖溶液;將其置于清水或低于細(xì)胞液濃度的其他溶液中,細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

(3)在2 min后,處于2mol/L乙二醇溶液中細(xì)胞的原生質(zhì)體體積的變化是原生質(zhì)體體積不斷增大,最后恢復(fù)原狀,是因?yàn)? min后乙二醇溶液進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞開始吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

(4) 由分析可知:發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞必須是活的植物細(xì)胞外,在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)具有大液泡。

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