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，試題難度并不太大，但表現出一定的思考性和靈活性。且結合一定的情景和圖表考查，考生若要得到較高的分數，必須對此部分知識熟練掌握，方能百戰百勝。

關鍵詞：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通過半透膜進入高濃度溶液中的現象；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，細胞內的原生質層相當于半透膜。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，只要原生質層兩側溶液有濃度差，滲透作用就會發生。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，細胞壁受到原生質層的膨脹擠壓便可以產生反作用力作用于原生質層，從而阻止水分繼續進入細胞，于是細胞滲透實現平衡，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、數目和生理狀態一致，一份在完全營養液中浸泡一段時間，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運輸方式的相關知識。水分及一些脂溶性小分子物質的跨膜運輸方式為被動運輸；甲組外表皮在完全營養液中浸泡，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?！敬鸢浮緾

（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構特點。人的成熟的紅細胞的結構比較簡單，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，紅細胞的細胞內液濃度大于細胞外的環境濃度，導致紅細胞不斷吸水而漲破?！敬鸢浮緾

（4）將紫色洋蔥在完全營養液中浸泡一段時間，撕取外表皮，先用濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液處理，細胞發生質壁分離后，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，細胞發生質壁分離后，說明細胞失水了。把發生質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該小于蔗糖溶液處理前外表皮細胞液的濃度?！敬鸢浮緽

從以上試題及分析可以看出，我們在解題時，結合具體的題目，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，該信息反應出了細胞的吸水還是失水狀態，接著再對備選項進行分析，這樣就能準確地獲得答案。當然前提條件應該是要充分理解滲透作用的概念和發生的條件。

參考文獻

[1] 吳潤.淺談物質跨膜運輸的方式[J].生物學教學，2014，39（7）：67.

[2] 王建紅.淺析鉀離子和鈉離子在神經細胞膜上的運輸方式[J].生物學教學，2014，39（8）：50-51.