考查水分跨膜方式的几道高考题分析

苟云良

摘 要：水分子以渗透的方式跨膜，水分跨膜方式的考查是高考中的一个考点，每年或多或少都会在试题中出现，试题难度并不太大，但表现出一定的思考性和灵活性。且结合一定的情景和图表考查，考生若要得到较高的分数，必须对此部分知识熟练掌握，方能百战百胜。

关键词：水分 渗透作用 高考题

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0135-01

水分子以渗透的方式实现跨膜、渗透作用是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液一侧通过半透膜进入高浓度溶液中的现象；或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。动植物细胞都可以通过渗透方式得失水分，渗透作用是成熟植物细胞吸收水分的主要方式，细胞内的原生质层相当于半透膜。因此对植物细胞来讲，在细胞与细胞之间，或细胞浸于溶液或水中，只要原生质层两侧溶液有浓度差，渗透作用就会发生。值得一提的是，植物细胞由于细胞壁的存在，当细胞大量吸水时，细胞壁受到原生质层的膨胀挤压便可以产生反作用力作用于原生质层，从而阻止水分继续进入细胞，于是细胞渗透实现平衡，所以植物细胞放在清水中一般不会破裂。而动物细胞如红细胞放入水中即会因吸水而涨破。下面就近几年的部分高考题进行解析，看看高考怎么考查水分的跨膜。

（1）将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组（每组的细条数相等），取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图1所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则：

A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高；B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的；C.a组细胞放在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组；D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～ 0.5mol﹒L-1之间；

解析：该题目首先要准确理解图中纵坐标表示的含义，若花冠细条在蔗糖溶液中吸水，则该比值小于1；若在蔗糖溶液中失水，则该比值大于1；若比值等于1，说明花冠细条不与蔗糖溶液发生渗透作用，浸泡前后长度不变。从该图中可以看出，花冠细条浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于 0.4～0.5mol﹒L-1之间，所以D正确。a组和b组细条都在吸水，但a组所处的蔗糖溶液浓度更低，则吸水较b组多，液泡中的溶质浓度比b组的低，故A錯误。b组细条根本就没有失水，所以B错。水分进出细胞不需耗能，所以C错。

（2）取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然后，两组外表皮都用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液里处理，一段时间后外表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是（ ）

A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输；B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输；C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输；D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输。

解析：本题主要考查渗透作用及物质运输方式的相关知识。水分及一些脂溶性小分子物质的跨膜运输方式为被动运输；甲组外表皮在完全营养液中浸泡，吸收水分比乙组浸泡在蒸馏水中的外表皮要少很多；故浸泡后甲组细胞液浓度大于乙组，这样再用蔗糖溶液处理，甲组细胞的水分渗出量就低。【答案】C

（3）将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（ ）

A.红细胞具有水溶性；B.红细胞的液泡体积增大；C.蒸馏水大量进入红细胞；D.低温时红细胞膜流动性增大。

解析：本题主要考查渗透吸水及红细胞的结构特点。人的成熟的红细胞的结构比较简单，无细胞核和复杂的具膜细胞器。将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，红细胞的细胞内液浓度大于细胞外的环境浓度，导致红细胞不断吸水而涨破。【答案】C

（4）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。在该实验中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为：

A.甲<乙，被动运输；B.甲>乙，被动运输；C.甲>乙，主动运输；D.甲=乙，主动运输。

解析：考查查渗透作用相关知识。水分子过膜方式是是自由扩散，属于被动运输。洋葱表皮细胞在0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，说明细胞失水了。把发生质壁分离的细胞立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加，此时细胞大量吸水且细胞液应该小于蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度。【答案】B

从以上试题及分析可以看出，我们在解题时，结合具体的题目，先掌握题目中所涉及的细胞在处理前后细胞液的浓度大小，进而判断细胞得失水分的情况，或者从给定的图示中提取出有效的信息，该信息反应出了细胞的吸水还是失水状态，接着再对备选项进行分析，这样就能准确地获得答案。当然前提条件应该是要充分理解渗透作用的概念和发生的条件。

参考文献

[1] 吴润.浅谈物质跨膜运输的方式[J].生物学教学，2014，39（7）：67.

[2] 王建红.浅析钾离子和钠离子在神经细胞膜上的运输方式[J].生物学教学，2014，39（8）：50-51.