Question

如图为研究渗透作用的实验装置，实验所用半透膜为玻璃纸，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗

如图为研究渗透作用的实验装置，实验所用半透膜为玻璃纸，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致．渗透平衡时的液面差为△h，S1和S2溶液的初始浓度的大小关系为S1______S2．（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞的______，这个结构由______共同组成．（3）为进一步探究上述两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验．实验材料：紫色洋葱．实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等．实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液．（已知K+和NO3-均能通过半透膜．）部分实验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y．在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致．渗透平衡时，X漏斗内的液面______烧杯里的液面，Y漏斗内的液面______烧杯里的液面．②选两片洁净的载玻片，分别标号A、B，在载玻片中央分别滴加______，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态．用低倍显微镜观察到整个细胞呈现紫色，原因是紫色物质存在于占据了细胞大部分空间的______中．③用所提供的蔗糖溶液处理A临时装片的洋葱鳞片叶外表皮细胞，同时用所提供的KNO3溶液处理B临时装片的洋葱鳞片叶外表皮细胞，持续观察细胞的形态变化，A、B中的细胞分别出现的实验现象是______、______．（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是______．

Answer 1

（1）一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1＞S2．  
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输，原生质层由细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质构成． 
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO₃能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差．故渗透平衡时，X漏斗内的液面高于烧杯里的液面，Y漏斗内的液面等于烧杯里的液面．
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态．用低倍显微镜观察到整个细胞呈现紫色，原因是紫色物质存在于占据了细胞大部分空间的液泡中． 
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象．  
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃ 溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原．
故答案为：
（1）S₁＞S₂
（2）原生质层  细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质
（3）①高于  等于
②蒸馏水  中央液泡
③发生质壁分离  质壁分离后会自动复原
（4）KNO₃ 溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原