考查水分跨膜方式的幾道高考題分析

茍云良

摘 要：水分子以滲透的方式跨膜，水分跨膜方式的考查是高考中的一個考點，每年或多或少都會在試題中出現(xiàn)，試題難度并不太大，但表現(xiàn)出一定的思考性和靈活性。且結(jié)合一定的情景和圖表考查，考生若要得到較高的分數(shù)，必須對此部分知識熟練掌握，方能百戰(zhàn)百勝。

關(guān)鍵詞：水分 滲透作用 高考題

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0135-01

水分子以滲透的方式實現(xiàn)跨膜、滲透作用是指水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液一側(cè)通過半透膜進入高濃度溶液中的現(xiàn)象；或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現(xiàn)象。動植物細胞都可以通過滲透方式得失水分，滲透作用是成熟植物細胞吸收水分的主要方式，細胞內(nèi)的原生質(zhì)層相當于半透膜。因此對植物細胞來講，在細胞與細胞之間，或細胞浸于溶液或水中，只要原生質(zhì)層兩側(cè)溶液有濃度差，滲透作用就會發(fā)生。值得一提的是，植物細胞由于細胞壁的存在，當細胞大量吸水時，細胞壁受到原生質(zhì)層的膨脹擠壓便可以產(chǎn)生反作用力作用于原生質(zhì)層，從而阻止水分繼續(xù)進入細胞，于是細胞滲透實現(xiàn)平衡，所以植物細胞放在清水中一般不會破裂。而動物細胞如紅細胞放入水中即會因吸水而漲破。下面就近幾年的部分高考題進行解析，看看高考怎么考查水分的跨膜。

（1）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（每組的細條數(shù)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的長度，結(jié)果如圖1所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則：

A.實驗后，a組液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的高；B.浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組的；C.a組細胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP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～ 0.5mol﹒L-1之間；

解析：該題目首先要準確理解圖中縱坐標表示的含義，若花冠細條在蔗糖溶液中吸水，則該比值小于1；若在蔗糖溶液中失水，則該比值大于1；若比值等于1，說明花冠細條不與蔗糖溶液發(fā)生滲透作用，浸泡前后長度不變。從該圖中可以看出，花冠細條浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于 0.4～0.5mol﹒L-1之間，所以D正確。a組和b組細條都在吸水，但a組所處的蔗糖溶液濃度更低，則吸水較b組多，液泡中的溶質(zhì)濃度比b組的低，故A錯誤。b組細條根本就沒有失水，所以B錯。水分進出細胞不需耗能，所以C錯。

（2）取紫色洋蔥外表皮，分為兩份，假定兩份外表皮細胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致，一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，浸泡后的外表皮稱為甲組；另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間，浸泡后的外表皮稱為乙組。然后，兩組外表皮都用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液里處理，一段時間后外表皮細胞中的水分不再減少。此時甲、乙兩組細胞水分滲出量的大小，以及水分運出細胞的方式是（ ）

A.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，主動運輸；B.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的高，主動運輸；C.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的低，被動運輸；D.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等，被動運輸。

解析：本題主要考查滲透作用及物質(zhì)運輸方式的相關(guān)知識。水分及一些脂溶性小分子物質(zhì)的跨膜運輸方式為被動運輸；甲組外表皮在完全營養(yǎng)液中浸泡，吸收水分比乙組浸泡在蒸餾水中的外表皮要少很多；故浸泡后甲組細胞液濃度大于乙組，這樣再用蔗糖溶液處理，甲組細胞的水分滲出量就低。【答案】C

（3）將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是（ ）

A.紅細胞具有水溶性；B.紅細胞的液泡體積增大；C.蒸餾水大量進入紅細胞；D.低溫時紅細胞膜流動性增大。

解析：本題主要考查滲透吸水及紅細胞的結(jié)構(gòu)特點。人的成熟的紅細胞的結(jié)構(gòu)比較簡單，無細胞核和復雜的具膜細胞器。將人的紅細胞放入4℃蒸餾水中，紅細胞的細胞內(nèi)液濃度大于細胞外的環(huán)境濃度，導致紅細胞不斷吸水而漲破。【答案】C

（4）將紫色洋蔥在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加。在該實驗中，蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度為甲，細胞中的水分不再增加時外表皮細胞液的濃度為乙，則甲、乙的關(guān)系，以及實驗過程中水分進出細胞的方式為：

A.甲<乙，被動運輸；B.甲>乙，被動運輸；C.甲>乙，主動運輸；D.甲=乙，主動運輸。

解析：考查查滲透作用相關(guān)知識。水分子過膜方式是是自由擴散，屬于被動運輸。洋蔥表皮細胞在0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，說明細胞失水了。把發(fā)生質(zhì)壁分離的細胞立即將外表皮放入蒸餾水中，直到細胞中的水分不再增加，此時細胞大量吸水且細胞液應(yīng)該小于蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度。【答案】B

從以上試題及分析可以看出，我們在解題時，結(jié)合具體的題目，先掌握題目中所涉及的細胞在處理前后細胞液的濃度大小，進而判斷細胞得失水分的情況，或者從給定的圖示中提取出有效的信息，該信息反應(yīng)出了細胞的吸水還是失水狀態(tài)，接著再對備選項進行分析，這樣就能準確地獲得答案。當然前提條件應(yīng)該是要充分理解滲透作用的概念和發(fā)生的條件。

參考文獻

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