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高中生物学苏教版2019必修一单元测试第二章 细胞的结构和生命活动
一、单选题
1.(2022高一下·浙江期中)伞藻细胞核的功能不包括( )
A.贮存遗传信息 B.控制细胞代谢
C.合成蛋白质 D.复制遗传物质
2.(2022高二下·赣州期中)下列有关分子及细胞结构的叙述,正确的是( )
A.抗体、受体、淋巴因子和激素都具有特异性
B.固醇、核糖、酶、DNA,ATP中都含有C、H、O、N元素
C.动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的边界是细胞壁
D.健那绿染液可以把醋酸酐菌内的线粒体染成蓝绿色
3.(2022·乌鲁木齐模拟)下列关于生物膜系统的叙述,正确的是( )
A.细菌的生物膜系统增大了代谢的面积
B.生物膜系统有利于提高细胞代谢的效率
C.生物膜系统是人体免疫的第一道防线
D.生物膜系统是氨基酸间形成肽键的场所
4.(2022·齐齐哈尔模拟)结核杆菌可感染人体几乎所有器官,其中肺部最为常见,是引起肺结核的主要病原菌。下列关于结核杆菌与人体细胞的比较,错误的是( )
A.两者在增殖过程中均会出现纺锤体和染色体
B.两者的细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
C.两者均在核糖体上进行氨基酸的脱水缩合反应
D.两者均以DNA作为遗传物质,均可发生基因突变
5.(2022·潮州模拟)“结构总是与功能相适应”是生物学的基本观点,下列有关此观点的说法错误的是( )
A.细胞膜功能的复杂程度主要与膜上的蛋白质的种类和数量有关
B.细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间接信息传递
C.磷脂分子在细胞膜中呈双层排列与磷脂分子的结构有关
D.淀粉、糖原和纤维素的功能不同,是因为组成它们的单体不同
6.(2022高二下·南阳期中)如图是细胞局部结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.①是细胞膜上的糖链,大部分存在于细胞膜外侧
B.②在细胞膜行使功能时起重要作用
C.③由磷脂分子紧密连接而成
D.真核细胞中的④由蛋白质纤维组成,能维持细胞的基本形态
7.(2022·浙江模拟)质膜作为细胞系统的边界,保证了细胞内部环境的相对稳定,从而使细胞内的生命活动有序进行。下列叙述错误的是( )
A.细胞间的信息交流都依赖于质膜上的受体
B.磷脂、糖脂等脂类化合物可存在于质膜中
C.膜蛋白在质膜上分布的差异体现了膜结构的不对称性
D.磷脂和蛋白质位置不固定使质膜具有一定流动性
8.(2022·梅州模拟)某细菌生活在无氧环境中,对高温有一定的耐受性,能利用空气中的二氧化碳和周围环境中的无机氮合成有机物。下列有关叙述错误的是( )
A.该细菌只有一种细胞器
B.该细菌属于自养生物
C.该细菌进行呼吸作用的场所在细胞质基质
D.该细菌吸收的无机氮可用来合成脂肪和蛋白质
9.(2022高二下·吉林月考)科研人员将A、B两种植物叶片置于不同浓度的燕糖溶液中,培养相同时间后检测其重量变化,结果如图所示。下列相关描述错误的是( )
A.甲浓度条件下,A植物细胞的液泡体积变小
B.乙浓度条件下,A,B两种植物细胞可能均已死亡
C.两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A
D.五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
10.(2022高二下·榕城期中)一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )
A.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
B.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
11.(2022高三下·昆明月考)将某种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(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积先减小,后保持不变。下列叙述错误的是( )
A.物质A溶液的渗透压大于细胞液的渗透压
B.物质A不能通过细胞的细胞壁和原生质层
C.细胞体积与原生质体体积的变化量不相等
D.原生质体的体积变化说明细胞有生物活性
12.(2022高一下·哈尔滨开学考)取某一红色花冠的 2 个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图 1,液泡直径的变化如图 2。下列有关叙述正确的是( )
A.第 4 分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
B.Ⅰ和Ⅱ两曲线的差异是由于甲、乙两种溶液的溶质种类不同导致的
C.图2曲线Ⅰ和图一甲溶液曲线对应
D.第 2min 前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液
13.(2022高三下·哈尔滨开学考)铁是人体内必不可少的微量元素,下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的( )
A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散
B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞
C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白
D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
14.(2021高一上·大庆期末)以下内容中,关于细胞学说正确的是( )
A.细胞学说揭示了细胞和生物体的统一性和多样性
B.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
C.1665年,英国科学家罗伯特·虎克发现了细胞,并创立了细胞学说
D.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞
二、综合题
15.(2021高一上·怀仁月考)据图回答有关显微镜使用的问题
(1)如果⑤上安置的两个物镜标有40×和10×,目镜标有10×,那么根据图中物镜的安放状态,所观察到物像的 (填“长度”、“面积”或“体积”)是物体的 倍。
(2)将“b”放在显微镜下观察,视野内看到的应该是_____。
A.b B.d C.q D.p
(3)用光学显微镜观察装片时,发现视野中有甲、乙、丙三异物,先转动目镜,见甲动,然后转换物镜,三异物仍在。据此,可判断三异物的位置可能在_____。
A.目镜上 B.物镜上
C.反光镜上 D.目镜和装片上
(4)若用同一显微镜观察同一标本四次,每次只调整目镜或者物镜和细准焦螺旋,结果得如下四种图形。试问:其中显微镜的视野中最暗的是_____。
A. B.
C. D.
(5)用普通光学显微镜观察切片,当用低倍物镜看清楚后,转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体。不可能的原因是_____。
A.物体不在视野中央
B.低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面
C.未换目镜
16.(2021高一上·抚顺期末)下图是动植物细胞亚显微结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A图细胞属于 细胞,判断的理由是 。如果B是植物的根尖成熟区细胞,则图中不应有的结构是 (填数字及名称)。若B是衣藻的细胞,则图中还缺少某个无膜细胞器,该细胞器的功能是 。
(2)现提取图1中A细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,请预测:细胞膜表面积的值 S/2.(填“>”,“=”或“<”)
(3)念珠蓝细菌与图1中细胞的主要区别是 。
(4)图2中若用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,则3H在细胞中出现的部位依次为 (用标号表示)。其中在 (填数字及名称)上发生氨基酸脱水缩合,在 (填数字及名称)形成有空间结构的蛋白质,产物经 (填数字及名称)进一步修饰加工,然后分泌到细胞外。
(5)霉变的花生和玉米等植物种子中含有毒性很强的黄曲霉素,研究发现人食入黄曲霉素能引起图2细胞中②脱离所附着的结构,进而可能会导致下列____(用字母表示)物质的合成受损严重。
A.胃蛋白酶 B.血红蛋白 C.ATP水解酶 D.胰岛素
E.呼吸酶
17.(2021高一上·大庆期末)下图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式,请根据图回答下列问题。
(1)脂溶性物质易通过细胞膜,主要与构成细胞膜的 有关(填写图中序号)。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁,到达炎症部位吞噬病菌。这说明 。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖,这说明了 。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜,酒精通过时可用图中的 表示(用图中字母表示)。
(5)H2O进入细胞的方式是 (用图中字母表示)。
(6)胰岛B细胞分泌的胰岛素能不能通过图a~e中的方式运输? ,其运输方式是 。
18.(2022高一下·广南月考)下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线:
(1)图A表示的转运方式是 ,其转运速率主要取决于 。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是 ,bc段的限制因素是 。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。
(4)下列物质中,以方式A进行转运的有 ;以方式B进行转运的有 。
①O2和CO2进出肺泡
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
③红细胞吸收血液中的葡萄糖
④胆固醇进入肝细胞
三、实验探究题(共2题,共23分)
19.(2021高一上·辽宁期末)甲图是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题:
(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的 ,吸收方式是 。
(2)向培养液中通入空气的目的是促进根部需氧呼吸,加快 的吸收。
(3)如果培养液中缺少镁离子,一段时间后,小麦幼苗叶片缺 色,原因是 。
(4)如果配制的培养液浓度过高,小麦幼苗会出现 现象,补救措施是 。
(5)在适宜温度下,采用完全培养液培养小麦幼苗,研究培养液中氧气含量对K+吸收速率的影响。实验结果如乙图,则小麦幼苗吸收K+的方式是 ,培养液中氧气含量对K+吸收速率变化影响最大的是图中 段,d点后K+吸收速率不再明显增加的原因是 。
20.(2021·福州模拟)图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。图乙是将该实验中观察到的某个细胞的原生质体大小变化情况绘制成的曲线(原生质体的初始大小相对值记为1)。回答下列问题:
(1)本实验的实验材料最好选用 ,图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是 。
(2)若图甲中的③和⑤环节时间充足,则在④环节中,显微镜下看到的细胞应处于图乙中的 段(用字母表示)。图乙曲线中ab段下降和cd段上升的原因分别是 。
(3)如果图甲中所用的蔗糖溶液浓度过高,请在图乙中画出观察到的一个细胞的原生质体大小变化情况。
(4)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代蔗糖溶液,则可以省略图甲中的 (用图中序号表示)环节,仍可看到与图乙一致的实验结果,其原因是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,贮存遗传信息,A正确;
B、细胞核是遗传的控制中心,控制细胞的遗传和代谢,B正确;
C、合成蛋白质的场所是核糖体,不是细胞核,C错误;
D、细胞核是遗传物质储存和复制的场所,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞核的功能:是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库 ,是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、分泌蛋白的合成:
2.【答案】A
【知识点】观察线粒体和叶绿体;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、抗体只能和相应的抗原结合,激素只能作用于特定的靶细胞,受体只能与特定的物质结合,淋巴因子作为信息分子,在免疫调节中作用于B细胞,故抗体、受体、淋巴因子和激素都具有特异性,A正确;
B、固醇、核糖只含有C、H、O元素,不含N元素,B错误;
C、细胞壁是全透性的,无活性,因此动物细胞和植物细胞的边界均是细胞膜,C错误;
D、醋酸杆菌为原核生物,无线粒体,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、比较动物激素、酶、神经递质
项目 动物激素 酶 神经递质
化学本质 蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类 蛋白质或RNA 主要是小分子化合物
产生部位 内分泌腺(或细胞) 活细胞 神经元
作用 调节 催化 使突触后膜产生兴奋或抑制
作用部位 靶细胞、靶器官 细胞内外 突触后膜上
作用后去向 被灭活 数量和质量不变 被分解或转移
3、线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中,形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,能使活细胞中线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
3.【答案】B
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细菌为原核生物,原核生物没有生物膜系统,A错误;
B、生物膜系统将各种细胞器分隔开,保证细胞代谢高效有序的进行,B正确;
C、皮肤、黏膜属于人体的第一道防线,而皮肤、黏膜不属于生物膜系统,C错误;
D、氨基酸形成肽键的场所在核糖体,核糖体不含有膜结构,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
生物膜系统的功能:第一、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二,细胞的许多重要的化学反应都在生物膜内或者膜表面进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三,细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,如各种细胞器,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
4.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、结核杆菌属于原核生物,细胞增殖过程不会出现纺锤体和染色体,A错误;
B、原核细胞和真核细胞都具有细胞膜,都以磷脂双分子层作为基本支架,B正确;
C、原核细胞与真核细胞都有核糖体,均在核糖体上发生氨基酸的脱水缩合反应,C正确;
D、原核细胞与真核细胞均以DNA作为遗传物质,均可发生基因突变,D正确。
故答案为:A。
【分析】原核生物和真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
5.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,膜蛋白结构多样,功能多样,因此细胞膜功能的复杂程度主要与膜上的蛋白质的种类和数量有关,A正确;
B、激素是细胞产生的具有调节作用的物质,细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间接信息传递,B正确;
C、磷脂分子在细胞膜中呈双层排列与磷脂分子的结构有关,亲水性头部排列在外层,亲脂性尾部排列在内部,C正确;
D、淀粉、糖原和纤维素的功能不同,是因为它们的空间结构不同,而组成它们的单体都是葡萄糖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)磷脂双分子层:基本支架。(2)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。(3)蛋白质:承担膜的主要功能。
2、内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
3、多糖:
6.【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞骨架
【解析】【解答】 A、①是细胞膜上的糖链,只存在于细胞膜外侧,A错误;
B、②表示蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,如细胞膜中的载体蛋白能够控制物质进出细胞,细胞膜上的糖蛋白能够起到细胞识别的功能,从而进行细胞间的信息交流,因此细胞膜在行使功能时,起重要作用的物质是蛋白质,B正确;
C、③是磷脂分子层,由磷脂分子紧密连接而成,C正确;
D、④表示细胞骨架,真核细胞中的细胞骨架是由许多蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的基本形态,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。 2、细胞骨架是支持细胞器的结构,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
7.【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、细胞间的信息交流不一定都依赖于细胞膜上的受体,植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质和信息的交流,A符合题意
B、磷脂是组成质膜的基本骨架,质膜上还有糖脂、胆固醇等脂质,B不符合题意;
C、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,膜蛋白在细胞膜上分布的差异体现了膜结构的不对称性,C不符合题意;
D、细胞膜上绝大多数的蛋白质是可以运动的,磷脂双分子层是可以运动的,因此磷脂和蛋白质位置不固定使细胞膜具有一定流动性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 进行细胞间的信息交流是细胞膜的重要功能之一,交流方式多种多样:①间接交流,细胞分泌的化学物质(如激素、递质)随血液到全身,与靶细胞表面受体结合,将信息传递给靶细胞;②直接交流,相邻细胞的细胞膜接触传递信息(如精子和卵细胞的识别和结合);③胞间连丝交流,相邻细胞间通过通道传递信息(如植物的胞间连丝)。
8.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、细菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,A正确;
B、由题意可知,该细菌能把二氧化碳和周围环境中的无机氮合成有机物,属于自养生物,B正确;
C、该细菌生物在无氧环境,进行无氧呼吸 ,所以其呼吸作用的场所在细胞质基质,C正确;
D、脂肪的组成元素是C、H、O,该细菌吸收的无机氮不能合成脂肪,D错误。
故答案为:D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
9.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲浓度条件下,A植物细胞质量减少,说明细胞失水,液泡体积变小,A正确;
B、乙浓度条件下,A、B两种植物细胞质量都大量减轻,可能过度失水而死亡,B正确;
C、丙浓度下,植物B的增加质量大于植物A,说明植物B的吸水量大于植物A,则两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A,C正确;
D、以植物B作为研究对象,丙浓度下细胞吸水最多,则丙浓度的溶液浓度最小,其次是戊,甲溶液中植物B既不吸水也不失水,与细胞液浓度相等,乙浓度下失水最多,则乙的浓度最大,因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
10.【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】 “烧苗”是由于土壤溶液浓度大于植物细胞液浓度,植物细胞过度失水,影响了细胞的正常的新陈代谢活动,造成植物的枯萎发黄 。A正确,B、C、D 错误;
故答案为:A
【分析】 植物细胞的吸水与失水成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
(1)当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
(3)当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
11.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,原生质体的体积减小,说明细胞失水,故物质A溶液的渗透压大于细胞液的渗透压,A正确;
B、细胞壁具有全透性,物质A能通过,原生质体的体积先减小,后保持不变,说明细胞先失水,后保持动态平衡,故物质A不能通过原生质层,否则会发生复原,B错误;
C、由于有细胞壁的保护和支持,且细胞壁的收缩性较小,细胞体积几乎不变,故细胞体积与原生质体体积的变化量不相等,C正确;
D、原生质体的体积先减小,后保持不变,说明细胞是活的,能控制物质进出,说明细胞有生物活性,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
12.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞通过主动运输的方式吸收,不死亡,A错误;
B、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中的溶质不被细胞吸收,乙溶液中的溶质可被细胞吸收,B正确;
C、植物细胞在图1中乙溶液中先发生质壁分离后复原,因此液泡的体积先变小后增大,与图2中曲线Ⅰ相符,C错误;
D、据图1分析,第2min前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜。
(2)植物细胞的质壁分离一般选用质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液,因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度,试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快,过高时细胞因过度失水而死亡。在 0.3g/mL 的蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离和复原的速度较慢,便于观察变化过程,且短时间内对细胞的伤害较小。
(3)若用 50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞过度失水而死亡。若用尿素、乙二醇、NaCl 做实验会出现自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
13.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、通过题图可知,Fe2+ 从小肠上皮细胞进入组织液时,是顺浓度梯度且需要载体,但不需要能量,属于协助扩散,A正确;
B、由题图知细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用,与 Tf-Fe3+识别并结合后通过胞吞进入细胞,B正确;
C、转铁蛋白(Tf)是血液中运载 Fe3+ 的蛋白,不在细胞膜上,C错误;
D、由图可知 H +进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1) 大分子、颗粒性物质进出细胞通过胞吞和胞吐(体现了膜的流动性):
胞吞:细胞外 细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬细菌、变形虫摄食等;
胞吐:细胞内 细胞外,消耗能量,如硝化棉、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌等。
(2)被动运输与主动运输的异同点的对比如下:
方式 方向 载体 能量
自由扩散 高→低 不需要 不消耗
协助扩散 高→低 需要 不消耗
主动运输 低→高 需要 消耗
14.【答案】B
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说揭示了细胞和生物体的统一性,A错误;
B、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,B正确;
C、细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,C错误;
D、细胞学说只揭示了一切动植物都是由细胞组成的,没有将细胞分为真核细胞和原核细胞,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)细胞学说的内容:(主要阐述了生物界的统一性)
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成.
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用.
③新细胞可以从老细胞中产生。
(2)细胞学说的意义:细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究进程。
15.【答案】(1)长度;100
(2)C
(3)D
(4)C
(5)C
【知识点】显微镜
【解析】【解答】(1)如果显微镜的转换器⑤上安置的两个物镜标有40×和10×,目镜标有10×,而图中是用镜筒较短的物镜观察的,因此该物镜的放大倍数是10×,故观察到物像的长度是物体的100倍。
(2)由于显微镜所成的是倒立的左右相反的虚像,因此将“b”放在显微镜下观察,视野内看到的应该是q,故答案为:C。
(3)用光学显微镜观察装片时,发现视野中有甲、乙、丙三异物,先转动目镜,见甲动,则异物甲在目镜上;然后转换物镜,三异物仍在,则三异物不在物镜上。据此,可判断三异物的位置可能在目镜和装片上,故答案为:D。
(4)观察四幅图形可知,C图的细胞数目最少,体积最大,说明放大倍数最高,因此其视野最暗。故答案为:C。
(5)A、当用低倍物镜看清楚后,需要移动装片,使物像移到视野的中央,然后再换用高倍镜,否则观察不到原来的物体,A不符合题意;
B、如果低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面均有可能,将导致转换为高倍物镜后看不清原来观察到的物体,B不符合题意;
C、在使用高倍物镜的过程中,不需要换目镜,因此与换不换目镜无关,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】
16.【答案】(1)动物;无细胞壁;⑩叶绿体;与细胞的有丝分裂有关
(2)<
(3)无以核膜为界限的细胞核(或无核膜)
(4)②③④⑥;②核糖体;③内质网;④高尔基体
(5)A;D
【知识点】细胞膜的结构特点;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)由于图示A细胞中不具有细胞壁、叶绿体和液泡,但有中心体,所以A图细胞属于动物细胞;若B是植物的根尖成熟区细胞,则图中不应有的结构是⑩叶绿体;若B是衣藻,衣藻为低等植物细胞,则缺少中心体,中心体与细胞的有丝分裂有关。
(2)生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,图1中A细胞除了细胞膜还具有细胞器膜和核膜,因此现提取该细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气水界面上,测得磷脂占据面积为S,则细胞膜表面积的值<S/2。
(3)念珠蓝细菌为原核生物,图1为真核生物,故念珠蓝细菌无以核膜为界限的细胞核(或无核膜)。
(4)若用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,则3H在细胞中出现的部位依次为②核糖体、③内质网、④高尔基体和⑥细胞膜。其中在②核糖体上发生氨基酸脱水缩合形成多肽,在③内质网上形成有空间结构的蛋白质,产物经④高尔基体进一步修饰加工,变为成熟的蛋白质,蛋白质为大分子物质,通过胞吐方式分泌到细胞外。
(5)分泌蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的,黄曲霉素能引起细胞中核糖体从内质网上脱落下来,进而可能会导致分泌蛋白的合成受损严重。
A、胃蛋白酶为消化酶,属于分泌蛋白,A正确;
B、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于分泌蛋白,B错误;
C、ATP水解酶为胞内酶,不属于分泌蛋白,C错误;
D、胰岛素是胰岛B细胞内分泌的蛋白质,是分泌蛋白,D正确;
E、呼吸酶属于胞内酶,不属于分泌蛋白,E错误。
故答案为:AD。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
17.【答案】(1)③
(2)细胞膜具有一定的流动性
(3)细胞膜具有选择透过性
(4)b
(5)b、c、b
(6)不能;胞吐
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;生物膜的功能特性;三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】分析题图,表示细胞膜结构示意图,其中①表示蛋白质,③表示磷脂双分子层,②表示糖蛋白(分布在细胞膜外侧);a、e代表主动运输,其中a表示物质运进细胞,e表示物质运出细胞;b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散;c、d运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要载体,不需要能量,表示协助扩散。
(1)脂溶性物质容易通过细胞膜,主要与构成细胞膜的③磷脂双分子层有关。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁,到达炎症部位吞噬病菌,这说明细胞膜具有一定的流动性。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖,这说明了细胞膜具有选择透过性,这种特性与①蛋白质有关。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜,酒精通过它可用图中b自由扩散表示。
(5)水分子可以通过b自由扩散进出细胞,更多是通过c协助扩散的方式进出细胞。
(6)胰岛素属于蛋白质(大分子),胰岛B细胞通过胞吐的方式分泌胰岛素,不能通过图中a~e的方式运输。
【分析】(1)物质跨膜运输方式的图解
(2)“三步法”判断物质出入细胞的方式
18.【答案】(1)自由扩散;浓度差
(2)浓度差;转运蛋白的数量
(3)
(4)①②④;③
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散,其转运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。
(2)图B表示的转运方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是细胞内外物质的浓度差,bc段转运速率不再增加,说明限制因素不再是浓度差,而是转运蛋白的数量。
(3)被动转运不需要消耗能量,因此,物质转运速率不会随能量的增加而改变,绘图如下: 。
(4)①O2和CO2进出肺泡为自由扩散;
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收为自由扩散;
③红细胞吸收血液中的葡萄糖为协助扩散;
④胆固醇进入肝细胞为自由扩散。
因此以方式A (自由扩敢)转运的有①②④;以方式B (协助扩散或主动运输)转运的有③。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
19.【答案】(1)根毛区;主动转运
(2)矿质离子(言之有理即可)
(3)绿;镁是叶绿素的组分(言之有理即可)
(4)萎蔫(烧苗、失水);及时补水(言之有理即可)
(5)主动转运;bc;细胞膜上K+载体蛋白数量有限
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)植物吸收矿质元素的主要部位是根毛区,吸收的方式是主动运转。
(2)植物通过主动运转的方式吸收矿质元素,需要消耗能量,因此向培养液中通入空气可促进根部需氧呼吸,加快矿质离子的吸收。
(3)镁元素是叶绿素的重要组成成分,如果缺乏镁元素,植物叶绿素会被破坏,叶片变黄。
(4)培养液浓度过高,小麦的根细胞不但不能吸收水分,反而会失去水分,从而使小麦幼苗会出现萎蔫现象,可通过及时补水来补救。
(5)从图中可以看出,在一定范围内,培养液中氧气含量越高,呼吸作用越强,产生ATP的速率越大,K+吸收速率越高,说明小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输。从曲线图可知,图中bc段对应的氧气含量对K+吸收速率变化影响最大。d点后K+吸收速率不再明显增加是因为细胞膜上K+载体蛋白质数量是有限的。
【分析】1、验证某种元素是植物生长必须的元素的思路:在完全营养液和在缺素营养液中培养某植物,比较两种植物的生长状况,在缺素营养液中不能正常生长、在完全营养液中能正常生长,说明缺的该元素是生长发育所必须的元素,实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。Na+、Ca2+等离子对于生命活动也是必不可少的。例如,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,因此,当大量出汗排出过多的无机盐后,应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状。此外,生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。可见,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
20.【答案】(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮;自身前后对照
(2)bc;ab段植物细胞失水,cd段植物细胞吸水
(3)
(4)⑤(⑥);植物细胞在失水的同时吸收KNO3溶液中的K+和NO3-,细胞液浓度逐渐升高,当大于外界溶液浓度时,植物细胞吸水
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】1、图甲为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。②第一次观察的是正常细胞,④第二次观察的是质壁分离的细胞,⑥第三次观察的是质壁分离复原的细胞。2、图乙中,曲线a~c原生质体大小的相对值减少,说明细胞失水,发生质壁分离;曲线c d段,原生质体大小的相对值增加,细胞吸水,发生质壁分离的复原;曲线d e段,原生质体大小的相对值大于细胞的初始大小,说明细胞吸水,但是由于细胞壁的存在细胞的体积不能无限增加。
(1)该实验选择的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,具有紫色中央大液泡,便于观察质壁分离和质壁分离复原情况。图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是自身前后对照。
(2)若甲图中的③和⑤环节时间充足,说明细胞已完全发生了质壁分离,则在④观察质壁分离的细胞环节中,显微镜下看到的细胞应处于图乙中的bc段;图乙曲线中ab段下降原因是细胞失水,发生质壁分离;cd段上升的原因是细胞吸水,发生质壁分离的复原。
(3)如果蔗糖溶液浓度过高,则图乙中的ab段失水更多,且因为过度失水导致细胞死亡,因此再经过清水处理后也不会再发生质壁分离复原的现象,如图所示: 。
(4)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代图甲中的蔗糖溶液,则可以省略⑤步骤也可以看到图乙中的cd时间段所发生的变化,省略该步骤还能发生这种变化的原因是细胞在失水的同时,吸收KNO3溶液中的K+和NO3-,导致细胞液浓度升高,当大于外界溶液时细胞吸水,细胞吸水,发生质壁分离自动复原。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
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高中生物学苏教版2019必修一单元测试第二章 细胞的结构和生命活动
一、单选题
1.(2022高一下·浙江期中)伞藻细胞核的功能不包括( )
A.贮存遗传信息 B.控制细胞代谢
C.合成蛋白质 D.复制遗传物质
【答案】C
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞核是遗传信息库,贮存遗传信息,A正确;
B、细胞核是遗传的控制中心,控制细胞的遗传和代谢,B正确;
C、合成蛋白质的场所是核糖体,不是细胞核,C错误;
D、细胞核是遗传物质储存和复制的场所,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞核的功能:是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库 ,是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、分泌蛋白的合成:
2.(2022高二下·赣州期中)下列有关分子及细胞结构的叙述,正确的是( )
A.抗体、受体、淋巴因子和激素都具有特异性
B.固醇、核糖、酶、DNA,ATP中都含有C、H、O、N元素
C.动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的边界是细胞壁
D.健那绿染液可以把醋酸酐菌内的线粒体染成蓝绿色
【答案】A
【知识点】观察线粒体和叶绿体;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、抗体只能和相应的抗原结合,激素只能作用于特定的靶细胞,受体只能与特定的物质结合,淋巴因子作为信息分子,在免疫调节中作用于B细胞,故抗体、受体、淋巴因子和激素都具有特异性,A正确;
B、固醇、核糖只含有C、H、O元素,不含N元素,B错误;
C、细胞壁是全透性的,无活性,因此动物细胞和植物细胞的边界均是细胞膜,C错误;
D、醋酸杆菌为原核生物,无线粒体,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、比较动物激素、酶、神经递质
项目 动物激素 酶 神经递质
化学本质 蛋白质类或多肽类、氨基酸衍生物类、固醇类 蛋白质或RNA 主要是小分子化合物
产生部位 内分泌腺(或细胞) 活细胞 神经元
作用 调节 催化 使突触后膜产生兴奋或抑制
作用部位 靶细胞、靶器官 细胞内外 突触后膜上
作用后去向 被灭活 数量和质量不变 被分解或转移
3、线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中,形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,能使活细胞中线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
3.(2022·乌鲁木齐模拟)下列关于生物膜系统的叙述,正确的是( )
A.细菌的生物膜系统增大了代谢的面积
B.生物膜系统有利于提高细胞代谢的效率
C.生物膜系统是人体免疫的第一道防线
D.生物膜系统是氨基酸间形成肽键的场所
【答案】B
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细菌为原核生物,原核生物没有生物膜系统,A错误;
B、生物膜系统将各种细胞器分隔开,保证细胞代谢高效有序的进行,B正确;
C、皮肤、黏膜属于人体的第一道防线,而皮肤、黏膜不属于生物膜系统,C错误;
D、氨基酸形成肽键的场所在核糖体,核糖体不含有膜结构,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
生物膜系统的功能:第一、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二,细胞的许多重要的化学反应都在生物膜内或者膜表面进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三,细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,如各种细胞器,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
4.(2022·齐齐哈尔模拟)结核杆菌可感染人体几乎所有器官,其中肺部最为常见,是引起肺结核的主要病原菌。下列关于结核杆菌与人体细胞的比较,错误的是( )
A.两者在增殖过程中均会出现纺锤体和染色体
B.两者的细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
C.两者均在核糖体上进行氨基酸的脱水缩合反应
D.两者均以DNA作为遗传物质,均可发生基因突变
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、结核杆菌属于原核生物,细胞增殖过程不会出现纺锤体和染色体,A错误;
B、原核细胞和真核细胞都具有细胞膜,都以磷脂双分子层作为基本支架,B正确;
C、原核细胞与真核细胞都有核糖体,均在核糖体上发生氨基酸的脱水缩合反应,C正确;
D、原核细胞与真核细胞均以DNA作为遗传物质,均可发生基因突变,D正确。
故答案为:A。
【分析】原核生物和真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
5.(2022·潮州模拟)“结构总是与功能相适应”是生物学的基本观点,下列有关此观点的说法错误的是( )
A.细胞膜功能的复杂程度主要与膜上的蛋白质的种类和数量有关
B.细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间接信息传递
C.磷脂分子在细胞膜中呈双层排列与磷脂分子的结构有关
D.淀粉、糖原和纤维素的功能不同,是因为组成它们的单体不同
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,膜蛋白结构多样,功能多样,因此细胞膜功能的复杂程度主要与膜上的蛋白质的种类和数量有关,A正确;
B、激素是细胞产生的具有调节作用的物质,细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间接信息传递,B正确;
C、磷脂分子在细胞膜中呈双层排列与磷脂分子的结构有关,亲水性头部排列在外层,亲脂性尾部排列在内部,C正确;
D、淀粉、糖原和纤维素的功能不同,是因为它们的空间结构不同,而组成它们的单体都是葡萄糖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)磷脂双分子层:基本支架。(2)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。(3)蛋白质:承担膜的主要功能。
2、内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
3、多糖:
6.(2022高二下·南阳期中)如图是细胞局部结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.①是细胞膜上的糖链,大部分存在于细胞膜外侧
B.②在细胞膜行使功能时起重要作用
C.③由磷脂分子紧密连接而成
D.真核细胞中的④由蛋白质纤维组成,能维持细胞的基本形态
【答案】A
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞骨架
【解析】【解答】 A、①是细胞膜上的糖链,只存在于细胞膜外侧,A错误;
B、②表示蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,如细胞膜中的载体蛋白能够控制物质进出细胞,细胞膜上的糖蛋白能够起到细胞识别的功能,从而进行细胞间的信息交流,因此细胞膜在行使功能时,起重要作用的物质是蛋白质,B正确;
C、③是磷脂分子层,由磷脂分子紧密连接而成,C正确;
D、④表示细胞骨架,真核细胞中的细胞骨架是由许多蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的基本形态,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。 2、细胞骨架是支持细胞器的结构,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
7.(2022·浙江模拟)质膜作为细胞系统的边界,保证了细胞内部环境的相对稳定,从而使细胞内的生命活动有序进行。下列叙述错误的是( )
A.细胞间的信息交流都依赖于质膜上的受体
B.磷脂、糖脂等脂类化合物可存在于质膜中
C.膜蛋白在质膜上分布的差异体现了膜结构的不对称性
D.磷脂和蛋白质位置不固定使质膜具有一定流动性
【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、细胞间的信息交流不一定都依赖于细胞膜上的受体,植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质和信息的交流,A符合题意
B、磷脂是组成质膜的基本骨架,质膜上还有糖脂、胆固醇等脂质,B不符合题意;
C、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,膜蛋白在细胞膜上分布的差异体现了膜结构的不对称性,C不符合题意;
D、细胞膜上绝大多数的蛋白质是可以运动的,磷脂双分子层是可以运动的,因此磷脂和蛋白质位置不固定使细胞膜具有一定流动性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 进行细胞间的信息交流是细胞膜的重要功能之一,交流方式多种多样:①间接交流,细胞分泌的化学物质(如激素、递质)随血液到全身,与靶细胞表面受体结合,将信息传递给靶细胞;②直接交流,相邻细胞的细胞膜接触传递信息(如精子和卵细胞的识别和结合);③胞间连丝交流,相邻细胞间通过通道传递信息(如植物的胞间连丝)。
8.(2022·梅州模拟)某细菌生活在无氧环境中,对高温有一定的耐受性,能利用空气中的二氧化碳和周围环境中的无机氮合成有机物。下列有关叙述错误的是( )
A.该细菌只有一种细胞器
B.该细菌属于自养生物
C.该细菌进行呼吸作用的场所在细胞质基质
D.该细菌吸收的无机氮可用来合成脂肪和蛋白质
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、细菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,A正确;
B、由题意可知,该细菌能把二氧化碳和周围环境中的无机氮合成有机物,属于自养生物,B正确;
C、该细菌生物在无氧环境,进行无氧呼吸 ,所以其呼吸作用的场所在细胞质基质,C正确;
D、脂肪的组成元素是C、H、O,该细菌吸收的无机氮不能合成脂肪,D错误。
故答案为:D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
9.(2022高二下·吉林月考)科研人员将A、B两种植物叶片置于不同浓度的燕糖溶液中,培养相同时间后检测其重量变化,结果如图所示。下列相关描述错误的是( )
A.甲浓度条件下,A植物细胞的液泡体积变小
B.乙浓度条件下,A,B两种植物细胞可能均已死亡
C.两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A
D.五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲浓度条件下,A植物细胞质量减少,说明细胞失水,液泡体积变小,A正确;
B、乙浓度条件下,A、B两种植物细胞质量都大量减轻,可能过度失水而死亡,B正确;
C、丙浓度下,植物B的增加质量大于植物A,说明植物B的吸水量大于植物A,则两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A,C正确;
D、以植物B作为研究对象,丙浓度下细胞吸水最多,则丙浓度的溶液浓度最小,其次是戊,甲溶液中植物B既不吸水也不失水,与细胞液浓度相等,乙浓度下失水最多,则乙的浓度最大,因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
10.(2022高二下·榕城期中)一次施肥过多,作物会变得枯萎发黄,俗称“烧苗”,其原因是( )
A.土壤溶液浓度大于细胞液浓度
B.根系细胞呼吸过强,影响根对水分的吸收
C.土壤溶液浓度小于细胞液浓度
D.土壤溶液浓度等于细胞液浓度
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】 “烧苗”是由于土壤溶液浓度大于植物细胞液浓度,植物细胞过度失水,影响了细胞的正常的新陈代谢活动,造成植物的枯萎发黄 。A正确,B、C、D 错误;
故答案为:A
【分析】 植物细胞的吸水与失水成熟植物细胞具有原生质层,由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成,相当于一层半透膜;同时植物细胞的细胞壁具有全透性;原生质层的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
(1)当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水膨胀。
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,此时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的皱缩,但是由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,持续失水将逐渐发生质壁分离;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,持续吸水将逐渐发生质壁分离复原。
(3)当外界溶液浓度等于细胞液浓度时,水分进出平衡。
11.(2022高三下·昆明月考)将某种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(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积先减小,后保持不变。下列叙述错误的是( )
A.物质A溶液的渗透压大于细胞液的渗透压
B.物质A不能通过细胞的细胞壁和原生质层
C.细胞体积与原生质体体积的变化量不相等
D.原生质体的体积变化说明细胞有生物活性
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,原生质体的体积减小,说明细胞失水,故物质A溶液的渗透压大于细胞液的渗透压,A正确;
B、细胞壁具有全透性,物质A能通过,原生质体的体积先减小,后保持不变,说明细胞先失水,后保持动态平衡,故物质A不能通过原生质层,否则会发生复原,B错误;
C、由于有细胞壁的保护和支持,且细胞壁的收缩性较小,细胞体积几乎不变,故细胞体积与原生质体体积的变化量不相等,C正确;
D、原生质体的体积先减小,后保持不变,说明细胞是活的,能控制物质进出,说明细胞有生物活性,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
12.(2022高一下·哈尔滨开学考)取某一红色花冠的 2 个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图 1,液泡直径的变化如图 2。下列有关叙述正确的是( )
A.第 4 分钟后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
B.Ⅰ和Ⅱ两曲线的差异是由于甲、乙两种溶液的溶质种类不同导致的
C.图2曲线Ⅰ和图一甲溶液曲线对应
D.第 2min 前乙溶液中花瓣细胞的失水速率大于甲溶液
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞通过主动运输的方式吸收,不死亡,A错误;
B、两条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中的溶质不被细胞吸收,乙溶液中的溶质可被细胞吸收,B正确;
C、植物细胞在图1中乙溶液中先发生质壁分离后复原,因此液泡的体积先变小后增大,与图2中曲线Ⅰ相符,C错误;
D、据图1分析,第2min前甲溶液中花瓣细胞的失水速率大于乙溶液,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜。
(2)植物细胞的质壁分离一般选用质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液,因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度,试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快,过高时细胞因过度失水而死亡。在 0.3g/mL 的蔗糖溶液中,细胞发生质壁分离和复原的速度较慢,便于观察变化过程,且短时间内对细胞的伤害较小。
(3)若用 50%蔗糖溶液做实验,能发生质壁分离但不能复原,因为细胞过度失水而死亡。若用尿素、乙二醇、NaCl 做实验会出现自动复原现象,因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
13.(2022高三下·哈尔滨开学考)铁是人体内必不可少的微量元素,下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白(Tf)可运载Fe3+,以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体(TfR)结合后进入细胞,并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的( )
A.Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道的过程属于协助扩散
B.Tf与TfR结合后携带Fe3+进入细胞的过程属于胞吞
C.蛋白2和转铁蛋白(Tf)都是细胞膜上的载体蛋白
D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、通过题图可知,Fe2+ 从小肠上皮细胞进入组织液时,是顺浓度梯度且需要载体,但不需要能量,属于协助扩散,A正确;
B、由题图知细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)具有识别作用,与 Tf-Fe3+识别并结合后通过胞吞进入细胞,B正确;
C、转铁蛋白(Tf)是血液中运载 Fe3+ 的蛋白,不在细胞膜上,C错误;
D、由图可知 H +进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1) 大分子、颗粒性物质进出细胞通过胞吞和胞吐(体现了膜的流动性):
胞吞:细胞外 细胞内,消耗能量,如白细胞吞噬细菌、变形虫摄食等;
胞吐:细胞内 细胞外,消耗能量,如硝化棉、抗体、蛋白质类激素等分泌蛋白的分泌等。
(2)被动运输与主动运输的异同点的对比如下:
方式 方向 载体 能量
自由扩散 高→低 不需要 不消耗
协助扩散 高→低 需要 不消耗
主动运输 低→高 需要 消耗
14.(2021高一上·大庆期末)以下内容中,关于细胞学说正确的是( )
A.细胞学说揭示了细胞和生物体的统一性和多样性
B.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
C.1665年,英国科学家罗伯特·虎克发现了细胞,并创立了细胞学说
D.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞
【答案】B
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说揭示了细胞和生物体的统一性,A错误;
B、细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,B正确;
C、细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,C错误;
D、细胞学说只揭示了一切动植物都是由细胞组成的,没有将细胞分为真核细胞和原核细胞,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)细胞学说的内容:(主要阐述了生物界的统一性)
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成.
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用.
③新细胞可以从老细胞中产生。
(2)细胞学说的意义:细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究进程。
二、综合题
15.(2021高一上·怀仁月考)据图回答有关显微镜使用的问题
(1)如果⑤上安置的两个物镜标有40×和10×,目镜标有10×,那么根据图中物镜的安放状态,所观察到物像的 (填“长度”、“面积”或“体积”)是物体的 倍。
(2)将“b”放在显微镜下观察,视野内看到的应该是_____。
A.b B.d C.q D.p
(3)用光学显微镜观察装片时,发现视野中有甲、乙、丙三异物,先转动目镜,见甲动,然后转换物镜,三异物仍在。据此,可判断三异物的位置可能在_____。
A.目镜上 B.物镜上
C.反光镜上 D.目镜和装片上
(4)若用同一显微镜观察同一标本四次,每次只调整目镜或者物镜和细准焦螺旋,结果得如下四种图形。试问:其中显微镜的视野中最暗的是_____。
A. B.
C. D.
(5)用普通光学显微镜观察切片,当用低倍物镜看清楚后,转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体。不可能的原因是_____。
A.物体不在视野中央
B.低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面
C.未换目镜
【答案】(1)长度;100
(2)C
(3)D
(4)C
(5)C
【知识点】显微镜
【解析】【解答】(1)如果显微镜的转换器⑤上安置的两个物镜标有40×和10×,目镜标有10×,而图中是用镜筒较短的物镜观察的,因此该物镜的放大倍数是10×,故观察到物像的长度是物体的100倍。
(2)由于显微镜所成的是倒立的左右相反的虚像,因此将“b”放在显微镜下观察,视野内看到的应该是q,故答案为:C。
(3)用光学显微镜观察装片时,发现视野中有甲、乙、丙三异物,先转动目镜,见甲动,则异物甲在目镜上;然后转换物镜,三异物仍在,则三异物不在物镜上。据此,可判断三异物的位置可能在目镜和装片上,故答案为:D。
(4)观察四幅图形可知,C图的细胞数目最少,体积最大,说明放大倍数最高,因此其视野最暗。故答案为:C。
(5)A、当用低倍物镜看清楚后,需要移动装片,使物像移到视野的中央,然后再换用高倍镜,否则观察不到原来的物体,A不符合题意;
B、如果低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面均有可能,将导致转换为高倍物镜后看不清原来观察到的物体,B不符合题意;
C、在使用高倍物镜的过程中,不需要换目镜,因此与换不换目镜无关,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】
16.(2021高一上·抚顺期末)下图是动植物细胞亚显微结构模式图,请据图分析:
(1)图1中A图细胞属于 细胞,判断的理由是 。如果B是植物的根尖成熟区细胞,则图中不应有的结构是 (填数字及名称)。若B是衣藻的细胞,则图中还缺少某个无膜细胞器,该细胞器的功能是 。
(2)现提取图1中A细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,请预测:细胞膜表面积的值 S/2.(填“>”,“=”或“<”)
(3)念珠蓝细菌与图1中细胞的主要区别是 。
(4)图2中若用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,则3H在细胞中出现的部位依次为 (用标号表示)。其中在 (填数字及名称)上发生氨基酸脱水缩合,在 (填数字及名称)形成有空间结构的蛋白质,产物经 (填数字及名称)进一步修饰加工,然后分泌到细胞外。
(5)霉变的花生和玉米等植物种子中含有毒性很强的黄曲霉素,研究发现人食入黄曲霉素能引起图2细胞中②脱离所附着的结构,进而可能会导致下列____(用字母表示)物质的合成受损严重。
A.胃蛋白酶 B.血红蛋白 C.ATP水解酶 D.胰岛素
E.呼吸酶
【答案】(1)动物;无细胞壁;⑩叶绿体;与细胞的有丝分裂有关
(2)<
(3)无以核膜为界限的细胞核(或无核膜)
(4)②③④⑥;②核糖体;③内质网;④高尔基体
(5)A;D
【知识点】细胞膜的结构特点;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)由于图示A细胞中不具有细胞壁、叶绿体和液泡,但有中心体,所以A图细胞属于动物细胞;若B是植物的根尖成熟区细胞,则图中不应有的结构是⑩叶绿体;若B是衣藻,衣藻为低等植物细胞,则缺少中心体,中心体与细胞的有丝分裂有关。
(2)生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,图1中A细胞除了细胞膜还具有细胞器膜和核膜,因此现提取该细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气水界面上,测得磷脂占据面积为S,则细胞膜表面积的值<S/2。
(3)念珠蓝细菌为原核生物,图1为真核生物,故念珠蓝细菌无以核膜为界限的细胞核(或无核膜)。
(4)若用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,则3H在细胞中出现的部位依次为②核糖体、③内质网、④高尔基体和⑥细胞膜。其中在②核糖体上发生氨基酸脱水缩合形成多肽,在③内质网上形成有空间结构的蛋白质,产物经④高尔基体进一步修饰加工,变为成熟的蛋白质,蛋白质为大分子物质,通过胞吐方式分泌到细胞外。
(5)分泌蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的,黄曲霉素能引起细胞中核糖体从内质网上脱落下来,进而可能会导致分泌蛋白的合成受损严重。
A、胃蛋白酶为消化酶,属于分泌蛋白,A正确;
B、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于分泌蛋白,B错误;
C、ATP水解酶为胞内酶,不属于分泌蛋白,C错误;
D、胰岛素是胰岛B细胞内分泌的蛋白质,是分泌蛋白,D正确;
E、呼吸酶属于胞内酶,不属于分泌蛋白,E错误。
故答案为:AD。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
17.(2021高一上·大庆期末)下图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式,请根据图回答下列问题。
(1)脂溶性物质易通过细胞膜,主要与构成细胞膜的 有关(填写图中序号)。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁,到达炎症部位吞噬病菌。这说明 。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖,这说明了 。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜,酒精通过时可用图中的 表示(用图中字母表示)。
(5)H2O进入细胞的方式是 (用图中字母表示)。
(6)胰岛B细胞分泌的胰岛素能不能通过图a~e中的方式运输? ,其运输方式是 。
【答案】(1)③
(2)细胞膜具有一定的流动性
(3)细胞膜具有选择透过性
(4)b
(5)b、c、b
(6)不能;胞吐
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;生物膜的功能特性;三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】分析题图,表示细胞膜结构示意图,其中①表示蛋白质,③表示磷脂双分子层,②表示糖蛋白(分布在细胞膜外侧);a、e代表主动运输,其中a表示物质运进细胞,e表示物质运出细胞;b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要载体和能量,表示自由扩散;c、d运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要载体,不需要能量,表示协助扩散。
(1)脂溶性物质容易通过细胞膜,主要与构成细胞膜的③磷脂双分子层有关。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁,到达炎症部位吞噬病菌,这说明细胞膜具有一定的流动性。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖,而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖,这说明了细胞膜具有选择透过性,这种特性与①蛋白质有关。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜,酒精通过它可用图中b自由扩散表示。
(5)水分子可以通过b自由扩散进出细胞,更多是通过c协助扩散的方式进出细胞。
(6)胰岛素属于蛋白质(大分子),胰岛B细胞通过胞吐的方式分泌胰岛素,不能通过图中a~e的方式运输。
【分析】(1)物质跨膜运输方式的图解
(2)“三步法”判断物质出入细胞的方式
18.(2022高一下·广南月考)下面A、B是两种被动运输方式的转运速率和细胞外浓度之间的关系曲线:
(1)图A表示的转运方式是 ,其转运速率主要取决于 。
(2)图B表示的方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是 ,bc段的限制因素是 。
(3)请在C图中画出被动运输的转运速率和细胞能量供应的关系曲线。
(4)下列物质中,以方式A进行转运的有 ;以方式B进行转运的有 。
①O2和CO2进出肺泡
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收
③红细胞吸收血液中的葡萄糖
④胆固醇进入肝细胞
【答案】(1)自由扩散;浓度差
(2)浓度差;转运蛋白的数量
(3)
(4)①②④;③
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)分析可知图A表示的转运方式为自由扩散,其转运速率主要取决于细胞内外物质的浓度差。
(2)图B表示的转运方式若是协助扩散,那么ab段的限制因素是细胞内外物质的浓度差,bc段转运速率不再增加,说明限制因素不再是浓度差,而是转运蛋白的数量。
(3)被动转运不需要消耗能量,因此,物质转运速率不会随能量的增加而改变,绘图如下: 。
(4)①O2和CO2进出肺泡为自由扩散;
②甘油和乙醇被小肠上皮细胞吸收为自由扩散;
③红细胞吸收血液中的葡萄糖为协助扩散;
④胆固醇进入肝细胞为自由扩散。
因此以方式A (自由扩敢)转运的有①②④;以方式B (协助扩散或主动运输)转运的有③。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
三、实验探究题(共2题,共23分)
19.(2021高一上·辽宁期末)甲图是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题:
(1)小麦根部吸收矿质元素的主要部位在根尖的 ,吸收方式是 。
(2)向培养液中通入空气的目的是促进根部需氧呼吸,加快 的吸收。
(3)如果培养液中缺少镁离子,一段时间后,小麦幼苗叶片缺 色,原因是 。
(4)如果配制的培养液浓度过高,小麦幼苗会出现 现象,补救措施是 。
(5)在适宜温度下,采用完全培养液培养小麦幼苗,研究培养液中氧气含量对K+吸收速率的影响。实验结果如乙图,则小麦幼苗吸收K+的方式是 ,培养液中氧气含量对K+吸收速率变化影响最大的是图中 段,d点后K+吸收速率不再明显增加的原因是 。
【答案】(1)根毛区;主动转运
(2)矿质离子(言之有理即可)
(3)绿;镁是叶绿素的组分(言之有理即可)
(4)萎蔫(烧苗、失水);及时补水(言之有理即可)
(5)主动转运;bc;细胞膜上K+载体蛋白数量有限
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)植物吸收矿质元素的主要部位是根毛区,吸收的方式是主动运转。
(2)植物通过主动运转的方式吸收矿质元素,需要消耗能量,因此向培养液中通入空气可促进根部需氧呼吸,加快矿质离子的吸收。
(3)镁元素是叶绿素的重要组成成分,如果缺乏镁元素,植物叶绿素会被破坏,叶片变黄。
(4)培养液浓度过高,小麦的根细胞不但不能吸收水分,反而会失去水分,从而使小麦幼苗会出现萎蔫现象,可通过及时补水来补救。
(5)从图中可以看出,在一定范围内,培养液中氧气含量越高,呼吸作用越强,产生ATP的速率越大,K+吸收速率越高,说明小麦幼苗吸收K+的方式为主动运输。从曲线图可知,图中bc段对应的氧气含量对K+吸收速率变化影响最大。d点后K+吸收速率不再明显增加是因为细胞膜上K+载体蛋白质数量是有限的。
【分析】1、验证某种元素是植物生长必须的元素的思路:在完全营养液和在缺素营养液中培养某植物,比较两种植物的生长状况,在缺素营养液中不能正常生长、在完全营养液中能正常生长,说明缺的该元素是生长发育所必须的元素,实验设计应该遵循对照原则、单一变量原则,无关变量应该保持一致且适宜。Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。Na+、Ca2+等离子对于生命活动也是必不可少的。例如,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,因此,当大量出汗排出过多的无机盐后,应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状。此外,生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。可见,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
20.(2021·福州模拟)图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。图乙是将该实验中观察到的某个细胞的原生质体大小变化情况绘制成的曲线(原生质体的初始大小相对值记为1)。回答下列问题:
(1)本实验的实验材料最好选用 ,图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是 。
(2)若图甲中的③和⑤环节时间充足,则在④环节中,显微镜下看到的细胞应处于图乙中的 段(用字母表示)。图乙曲线中ab段下降和cd段上升的原因分别是 。
(3)如果图甲中所用的蔗糖溶液浓度过高,请在图乙中画出观察到的一个细胞的原生质体大小变化情况。
(4)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代蔗糖溶液,则可以省略图甲中的 (用图中序号表示)环节,仍可看到与图乙一致的实验结果,其原因是 。
【答案】(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮;自身前后对照
(2)bc;ab段植物细胞失水,cd段植物细胞吸水
(3)
(4)⑤(⑥);植物细胞在失水的同时吸收KNO3溶液中的K+和NO3-,细胞液浓度逐渐升高,当大于外界溶液浓度时,植物细胞吸水
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】1、图甲为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料,观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤。②第一次观察的是正常细胞,④第二次观察的是质壁分离的细胞,⑥第三次观察的是质壁分离复原的细胞。2、图乙中,曲线a~c原生质体大小的相对值减少,说明细胞失水,发生质壁分离;曲线c d段,原生质体大小的相对值增加,细胞吸水,发生质壁分离的复原;曲线d e段,原生质体大小的相对值大于细胞的初始大小,说明细胞吸水,但是由于细胞壁的存在细胞的体积不能无限增加。
(1)该实验选择的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,具有紫色中央大液泡,便于观察质壁分离和质壁分离复原情况。图甲所示的实验只有一组,但并不违反对照原则,该对照方法是自身前后对照。
(2)若甲图中的③和⑤环节时间充足,说明细胞已完全发生了质壁分离,则在④观察质壁分离的细胞环节中,显微镜下看到的细胞应处于图乙中的bc段;图乙曲线中ab段下降原因是细胞失水,发生质壁分离;cd段上升的原因是细胞吸水,发生质壁分离的复原。
(3)如果蔗糖溶液浓度过高,则图乙中的ab段失水更多,且因为过度失水导致细胞死亡,因此再经过清水处理后也不会再发生质壁分离复原的现象,如图所示: 。
(4)如果用适宜浓度的KNO3溶液替代图甲中的蔗糖溶液,则可以省略⑤步骤也可以看到图乙中的cd时间段所发生的变化,省略该步骤还能发生这种变化的原因是细胞在失水的同时,吸收KNO3溶液中的K+和NO3-,导致细胞液浓度升高,当大于外界溶液时细胞吸水,细胞吸水,发生质壁分离自动复原。
【分析】1、植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
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