请根据下列有关实验及结果,回答问题:
《植物细胞质壁分离和复原》实验
① 洋葱表皮细胞在a、b、c三组实验中均发生质壁分离现象,除均存在中央液泡外,其结构上的原因还有________________________________________________。
② a组实验的原理是_______________________________________________。
③ 出现b、d组实验现象共同的原因是_______________________________。
④ c组实验结果说明_______________________________________________。
【答案】细胞壁的伸缩性较小,原生质层的伸缩性较大 细胞液通过原生质层与外界溶液发生渗透作用(或当外界溶液大于细胞液时,细胞失水,反之,则细胞吸水) 死亡的细胞不发生质壁分离复原现象 尿素是小分子物质,可以通过细胞膜进入细胞内部
【解析】本题考查物质跨膜运输实例,考查对质壁分离及复原实验原理的的理解。成熟的植物细胞相当于渗透装置,其中原生质层相当于半透膜,细胞液与外界溶液浓度之间存在浓度差时,细胞会发生渗透失水或吸水。
① 洋葱表皮细胞在外界溶液浓度大于细胞液浓度时,会发生渗透失水,从细胞结构上分析,由于细胞壁的伸缩性较小,原生质层的伸缩性较大,导致原生质层与细胞壁分离,出现质壁分离现象。
②质壁分离实验的原理是:原生质层是一层选择透过性膜,细胞液与外界溶液之间具有浓度差,可通过原生质层与外界溶液发生渗透作用(或当外界溶液大于细胞液时,细胞失水,反之,则细胞吸水)。
③b组外界溶液浓度过大,会导致细胞失水过多而死亡;d组高温会使细胞中的蛋白质变性失活,导致细胞死亡,死亡的细胞原生质层失去选择透过性,不发生质壁分离复原现象。
④ c组发生质壁分离复原,说明细胞液浓度在质壁分离过程中逐渐变大,且大于外界溶液浓度,这不是简单的水分子发生渗透作用的结果,尿素是小分子物质,可以通过细胞膜进入细胞内部,使细胞液浓度增大。