【知识点】
1. 渗透作用:渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液方向扩散的过程。在题目中,渗透作用涉及到细胞膜的选择透过性和水分平衡。
2. 原生质层:原生质层是植物细胞中的一个半透膜结构,包括细胞膜、液泡膜以及这两者之间的细胞质。它允许水分子和其他小分子通过,但阻止某些大分子或离子的自由进出,体现了选择透过性。
3. 质壁分离与复原:质壁分离是指当细胞外部溶液浓度高于细胞内部时,细胞失水导致原生质层与细胞壁分离的现象;质壁分离复原则是在细胞外部溶液浓度低于细胞内部时,细胞吸水使得原生质层重新贴附在细胞壁上。
4. 细胞活力检测:通过观察细胞是否能进行质壁分离和复原,可以判断细胞是否还保持活力。活细胞能够进行这个过程,而死亡的细胞则无法。
5. 细胞液浓度测定:利用渗透作用,可以测定细胞液的浓度范围。当细胞在不同浓度的蔗糖溶液中时,细胞的状态变化(如质壁分离程度)可以反映出细胞液与外界溶液的浓度差。
6. 渗透压概念:渗透压是溶液中溶质粒子对水分子的吸引力,影响细胞内外水分交换。在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,洋葱细胞会发生质壁分离,表明细胞液的渗透压低于0.3 g/mL的蔗糖溶液。
7. 细胞结构与功能:在质壁分离过程中,细胞的结构发生变化,如图示的①(细胞壁)和②(原生质层)的伸缩性不同,这反映了细胞结构的功能特性。
8. 质壁分离条件:高浓度的NaCl溶液也可以引起细胞质壁分离,因为NaCl可以渗透进入细胞,导致细胞液浓度降低,从而引起水分流出。
9. 甘油溶液与质壁分离:甘油是脂溶性物质,可以穿过细胞膜,所以一定浓度的甘油溶液也能引起洋葱表皮细胞的质壁分离。
10. 实验设计:利用不同浓度的蔗糖溶液和洋葱鳞片叶外表皮细胞进行渗透实验,可以研究细胞液的浓度,并观察细胞质壁分离与复原的速度,从而了解细胞对不同浓度溶液的响应。
11. 观察技巧:在质壁分离实验中,观察到细胞的角隅处首先发生质壁分离,这是因为角隅处的细胞壁较薄,更容易发生分离。
12. 细胞失水比较:根据甲、乙两种植物细条在相同浓度蔗糖溶液中的失水量曲线,可以推断出乙植物细胞液的浓度较高,因为其失水速度较慢。
13. 物质跨膜运输:曲线a、b表示物质跨膜运输的不同方式,可能代表被动运输(如简单扩散)和主动运输。方式a可能是指不需要能量的被动运输,而方式b可能需要载体蛋白且可能消耗ATP,因此与最大转运速率和载体数量有关。
这些知识点主要涉及高中生物学中的细胞结构、渗透作用、细胞液浓度测定、质壁分离与复原等基础概念及其应用。通过实验和观察,学生可以深入理解细胞的生理特性和物质跨膜运输机制。