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化基本概念为源头活水
——2017年渗透压相关高考真题赏析

2017-12-13湖北湖南李红兵

教学考试(高考生物) 2017年5期
关键词:液泡原生质渗透压

湖北 彭 香 湖南 李红兵

化基本概念为源头活水
——2017年渗透压相关高考真题赏析

湖北 彭 香 湖南 李红兵

不同生物学现象与问题,涉及的原理相同时,可以运用同一基本概念进行探讨。2017年高考中涉及渗透压的多个试题,都可从渗透压的概念这一源头进行解析。

一、影响溶液渗透压变化的一般因素

【例1】(2017全国新课标卷Ⅲ,题4)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )

A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平

B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平

C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平

D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平

【基本概念】渗透压是溶液中的溶质微粒吸引水分子能力的大小,高浓度溶液渗透压高,低浓度溶液渗透压低。溶液的渗透压受溶质量与溶剂量相对变化的影响,溶质量相对溶剂量的比例增加或溶质量单独增加,渗透压升高;溶剂量相对溶质量的比例增加或溶剂量单独增加,渗透压降低。

【解析】0.9%NaCl溶液是人体血浆的等渗溶液,注射0.9%NaCl溶液不改变血浆渗透压。注射后,若是等量的溶质NaCl被排出,血浆渗透压降低,若是等量的溶剂水分子被排出,血浆渗透压升高。

【答案】C

二、渗透压对细胞形态的影响

【例2】(2017全国新课标卷Ⅱ,题4,改编)将某植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述正确的是 ( )

A.0~1 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内

B.0~1 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等

C.2~3 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压

D.0~1 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压

【基本概念】渗透压通过影响细胞的渗透吸水、失水从而影响细胞或原生质体的形态。水分通过细胞膜的渗透方向是从渗透压低的溶液到渗透压高的溶液,等渗溶液之间水分子的渗透呈平衡状态。植物的细胞壁的伸缩性小于原生质体。要关注曲线中的转折,E点时,原生质体体积变化发生逆转,液泡中液体的渗透压和物质A溶液的渗透压之大小关系也发生了逆转。

【解析】0~1 h内细胞体积的变化小于原生质体体积的变化。0~1 h内原生质体失水体积缩小,水分子由液泡经细胞质基质渗出细胞外,液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压;2~3 h内,原生质体吸水,体积增加,物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压。在整个过程中,如果只是溶剂水分子导致渗透压变化,原生质体体积会趋于稳定,原生质体内外溶液渗透压会趋于相等。由以上分析可知,A物质进入原生质体,使原生质体内外溶液渗透压的大小关系在E点时发生了逆转。这就是质壁分离后发生自动复原的原理。

【答案】C

三、启示

无机盐的功能、细胞膜的制备、质壁分离及其复原现象和水盐平衡的调节,都涉及渗透压。虽然例2中质壁分离后的自动复原可以当知识对待,但死记硬背不足取。立足于渗透压的概念,立足溶质及溶剂对渗透压变化的影响,立足渗透压对细胞形态的影响,分析相关现象并解决问题,既有助于对知识的理解、整合,又可以训练思维。活学活用基本概念与观点,从问题的源头开始探讨分析,才是学习的正道。

湖北省武汉市洪山高级中学;湖南省郴州市第三中学)

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