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高中生物学沪科版2019必修一同步练习5.3 细胞衰老是自然的生理过程
一、单选题
1.(2022高一下·衢州期末)端粒是染色体两端特定序列的DNA-蛋白质复合体,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。当短到一定程度时,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,使细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A.人体正常细胞的分裂次数是有限的
B.同一生物体内各种细胞的端粒长度是相同的
C.端粒DNA序列缩短到一定程度时细胞可能会激活凋亡机制
D.无限增殖的癌细胞中可能存在延伸端粒DNA序列的机制
2.(2022高二下·衢州期末)下列关于水和无机盐的叙述错误的是( )
A.衰老细胞中含水量下降
B.生物体内的无机盐多数以离子形式存在
C.Mg2+是叶绿素的必需成分,Fe2+是血红蛋白的必需成分
D.水分子之间通过氢键形成吸收能量、氢键断裂释放能量而调节温度
3.(2022高一下·汕头期中)2019年《自然》杂志发表文章:胶原蛋白COL17A1基因表达产生的胶原蛋白有利于维持皮肤年轻态,表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是( )
A.衰老皮肤中出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低
B.衰老的皮肤细胞,细胞核体积增大,染色质染色加深
C.COL17A1基因含量的高低可以作为皮肤是否衰老的一个标志
D.衰老的细胞自由水的含量上升,细胞膜的通透性改变,呼吸速率减慢
4.(2022高一下·江门期中)珍珠既是一种有机宝石,又可作为护肤品的主要原料,因为它能有效抑制细胞脂褐素的增加,这表明珍珠在保健上可用于( )
A.促进细胞分裂 B.诱导细胞分化
C.延缓细胞衰老 D.抑制细胞死亡
5.(2022高一下·博罗期中)珍珠是河蚌产生的一种有机物,它既是一种有机宝石,又可作为护肤品的主要原料,因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,这表明珍珠在保健上用于( )
A.抑制细胞癌变 B.延缓细胞衰老
C.促进细胞分裂 D.诱导细胞分化
6.(2022·湛江模拟)人体血液中,红细胞的数量最多,其结构特化而富含血红蛋白,能运输O2和CO2。下列有关人体红细胞的叙述,正确的是( )
A.成熟红细胞的细胞呼吸不产生CO2
B.衰老红细胞的核体积增大、核膜内折
C.人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率受O2浓度的影响
D.人体成熟红细胞吸收钾离子的速率不受ATP含量的影响
7.(2022高一下·嫩江月考)同生物体一样,细胞也会衰老和死亡,下列相关表述正确的是( )
A.端粒受损可能导致细胞衰老
B.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞代谢过程产生的自由基可以抑制细胞衰老
8.(2022高一下·高州月考)下列关于细胞分裂、分化和死亡的叙述中,正确的是( )
A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
B.个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的
C.细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中,细胞分化仅发生在胚胎发育阶段
D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
9.(2022高一下·丽水月考)细胞的分化、衰老和凋亡是生命的普遍现象,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞分化会导致细胞中蛋白质和遗传物质发生改变
B.高度分化的细胞因不能分裂而丧失全能性
C.衰老细胞中“端粒DNA”长度会变短
D.细胞凋亡由基因控制而与环境因素无关
10.(2022·广东模拟)研究发现,小鼠 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞比表达水平高的皮肤干细胞容易被淘汰,这有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,小鼠体内 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞增多。以下分析正确的是 ( )
A.小鼠的皮肤干细胞中存在 COL17A1 基因,其他细胞中没有该基因
B.皮肤细胞 COL17A1 基因含量的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据
C.老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低,可能与多种酶的活性下降有关
D.向老年小鼠饲喂 COL17A1 基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
11.(2021高一上·哈尔滨期末)检测某些组织细胞,发现细胞中线粒体的体积较大,核膜内折,则该细胞所处的阶段最可能是( )
A.细胞分裂 B.细胞衰老 C.细胞分化 D.细胞癌变
12.(2022高一上·辽宁期末)李白诗云,“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。关于衰老下列叙述错误的是( )
A.体内有部分细胞衰老、死亡,同时又会增殖产生新的细胞
B.细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老
C.细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少
D.自由基会攻击蛋白质,可导致细胞衰老
13.(2021高三上·黑龙江期末)如图是细胞分裂和分化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.G0期细胞可暂时不进行增殖,但在适当刺激下可重新进入细胞周期
B.干细胞能够分裂和分化,可以无限增殖
C.细胞分化后形成的不同细胞中,核DNA,mRNA和蛋白质一般不同
D.细胞衰老与个体衰老是等同的
14.(2021高三上·黑龙江期末)自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,有关叙述正确的是( )
A.由图可知,②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B.若过程③攻击的是酪氨酸酶,则会引起白化病
C.自由基可能引起细胞衰老,但不会引起细胞癌变
D.过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
15.(2022高一上·松原期末)李白诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”下列关于细胞衰老的说法不准确的是( )
A.细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍物质交流
B.细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深
C.细胞内的水分减少,细胞内呼吸速率减慢
D.细胞内酪氨酸酶活性升高,自由基减少
二、综合题
16.(2022高一下·潜山月考)演艺圈的女明星,有些为了保持年轻貌美,不惜重金到香港注射人体胎盘素。人体胎盘素的功效主要有:全面激活面部休眠的成体细胞,使之转化为功能细胞;加强全身皮肤纤维母细胞、胶原纤维与弹性纤维的新陈代谢,增加表皮与真皮层的厚度;全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落,对各类衰老产生的色素沉着、面部各类色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用;迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积,使皮肤肤质细腻、色泽均匀、洁净无瑕。据此回答下列问题:
(1)衰老的细胞内水分 (填增加或减少)。
(2)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞,用 (染色剂)能将染色质染色,染色深浅的比较情况是 。
(3)与题干中休眠细胞相比,功能细胞内的水分 、酶的活性 ,进而细胞代谢 。
(4)注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将 (填缩短或延长)。
17.(2019·长春模拟)下图表示某高等动物细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系,COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。
(1)动物细胞和植物细胞的最主要的区别是 的有无。
(2)若定位在甲中的某些蛋白质,偶然掺入到乙中,则图中的 可以帮助实现这些蛋白质的回收。从乙转运到丙的“货物”主要是多种 酶。
(3)分泌蛋白能通过 方式离开该细胞,此过程体现了细胞膜具有 的结构特点。分泌出的蛋白质在生物体内被运输到靶细胞时,能与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有 的功能。
(4)细胞膜在细胞衰老、癌变时,其组成成分或生理功能会发生相应改变。如细胞癌变后,膜上糖蛋白的含量会 ,细胞衰老时,细胞膜的 发生改变。
18.(2017高一下·重庆期中)如图是有关生物细胞生活史的概括.请据图分析回答:
(1)③所示的变化,在生物学上称为 ;经③过程所形成的D中的4种细胞中蛋白质种类 (完全相同、完全不同或不完全相同),造成该现象的根本原因是 .
(2)在④过程中,细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积 .
(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫 ,其理论基础是 .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、人的正常体细胞分裂到一定次数后不再分裂,分裂次数是有限的,A正确;
B、端粒存在于真核生物染色体的末端,在每次细胞分裂后会缩短一些,因此同一个体的不同细胞中端粒的长度不一定相同,B错误;
C、端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,当短到一定程度时,端粒内侧正常的DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老。可见,端粒缩短,细胞可能会激活衰老机制,衰老后细胞走向凋亡,C正确;
D、正常体细胞中端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截,当短到一定程度时,端粒DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老,因此无限增殖的癌细胞中可能存在延伸端粒DNA序列的机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】端粒学说:每次细胞分裂后端粒DNA序列会缩短一截,多次分裂后端粒内侧的正常基因的DNA序列受损,导致细胞活动渐趋异常。
2.【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、水与新陈代谢有关,细胞含水量越高,代谢越旺盛,因此衰老的细胞中含水量一般较少,A正确;
B、生物体内的无机盐存在形式有离子态和化合态,无机盐多数以离子形式存在,B正确;
C、有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,如Mg2+是叶绿素的组成成分,Fe2+是血红蛋白的组成成分,C正确;
D、水分子之间通过氢键形成释放热量、氢键断裂吸收能量而调节温度,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中水的存在形式:
(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。
(2)结合水:细胞结构的重要组成部分。 二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
2、无机盐的存在形式及作用:
(1)存在:主要是离子形式。
(2)吸收方式:主要是主动运输。
(3)作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
3.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累形成老年斑,酪氨酸酶是控制黑色素的形成,老年人头发变白与之相关系,A错误;
B、衰老的细胞细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,B正确;
C、随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多,因此可以判断COL17A1基因表达的程度可以作为皮肤是否衰老的一个标志,而不是基因含量的多少,C错误;
D、衰老细胞中的自由水含量降低,新陈代谢减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞衰老的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;
(2)细胞内酶的活性降低;
(3)细胞内色素(脂褐素)沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递;
(4)细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;
(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
4.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】脂褐素是色素,色素积累是细胞衰老的特征之一,能抑制细胞脂褐素的增加,说明能延缓细胞衰老,C正确。细胞分裂时对脂褐素没有影响,A错误。细胞分化时也和脂褐素没有关系,B错误。细胞死亡的因素很多,但脂褐素不一定会增加,D错误。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
5.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】细胞衰老时细胞内脂褐素沉积,根据题意,珍珠可作为护肤品的主要原料,因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,这表明珍珠在保健上可用于延缓细胞衰老,所以B正确,A、C、D错误。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
6.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、成熟红细胞进行无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A正确;
B、红细胞无细胞核,不会出现核体积增大、核膜内折的现象,B错误;
C、成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,不需要消耗能量,因此运输速率不受O2浓度的影响,C错误;
D、人体成熟红细胞吸收钾离子属于主动运输,故受ATP含量的影响,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、人体中红细胞无细胞核和其他细胞器,只能进行无氧呼吸,因此适于运输O2。
3、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 小部分水、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,大部分水分子
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。
7.【答案】A
【知识点】个体衰老与细胞衰老的关系;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、细胞衰老的一种观点是端粒学说,A正确;
B、细胞死亡可能是细胞凋亡或细胞坏死造成的,B错误;
C、 衰老的生物体中,不是所有的细胞都处于衰老状态 ,C错误;
D、 细胞代谢过程产生的自由基可以促进细胞衰老,D错误;
故答案为:A
【分析】细胞衰老的原因
关于细胞衰老机制的研究,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。
(1)自由基学说
各种内外因素导致细胞内不断产生自由基,自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物,具有强氧化性,可损害机体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。
(2)端粒学说
染色体的两端都有一段特殊系列的 DNA,称为端粒。端粒在每次细胞分裂后都会缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就衰老了。
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
多细胞生物:细胞衰老不等于个体衰老;个体的衰老意味着大多数细胞的同时衰老。
8.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、遗传信息储存在DNA或RNA分子中。同一生物个体的细胞分化,是细胞中的遗传信息选择性表达导致了细胞形态和功能各不相同的结果,细胞内的遗传物质是完全相同的,都含有该个体的细胞所该有的整套遗传信息,A错误;
B、细胞的分裂、分化和死亡,对于生物体都是有积极意义的,细胞的分裂、分化对于生物体有积极意义容易理解,细胞的正常死亡即凋亡对于生物体也有积极的意义,因为没有衰老细胞的凋亡,就不会有新细胞的产生,B正确;
C、细胞的分裂和分化都贯穿于生物体的整个生命过程中,例如造血干细胞的分裂与分化,只是细胞分化在胚胎时期达到最大限度,C错误;
D、多细胞生物细胞的衰老也是贯穿于生物体的整个生命过程中,而机体的衰老却只是在个体成熟以后逐渐出现,并一直延续到死亡的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
9.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞分化是基因的选择性表达,不会导致蛋白质和遗传物质的改变,A错误;
B、高度分化的细胞是可以分裂的,细胞高度分化后全能性就会降低或丧失,B错误;
C、端粒学说认为,细胞每进行一次分裂其端粒就会缩短一次,衰老的细胞无法进行细胞分裂了,此时端粒产度会变短,C正确;
D、细胞的凋亡受基因的控制和环境的影响,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态 、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化 。 细胞分化的实质:基因的选择性表达 。
(2)端粒学说染色体的两端都有一段特殊系列的DNA,称为端粒。端粒在每次细胞分裂后都会缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就衰老了。
(3)细胞凋亡:指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制
决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡 。如胎儿手的发育、蝌蚪尾的消失等 。
10.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、小鼠的皮肤干细胞中存在 COL17A1 基因,其他细胞也有该基因,因为这些细胞与皮肤干细胞一样都是由同一个受精卵经过有丝分裂、分化形成的,A不符合题意;
B、皮肤细胞 COL17A1 基因表达水平的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据,B不符合题意;C、随着年龄的增长,皮肤干细胞中COL17A1 基因表达水平下降,衰老细胞表现为多种酶活性下降,据此可推测,老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低,可能与多种酶的活性下降有关,C符合题意;D、向老年小鼠饲喂 COL17A1 基因的表达产物不能维持小鼠皮肤年轻态,因为该基因表达产物在饲喂过程中被消化变成小分子,进而无法发挥其相应的功能,D不符合题意。故答案为: C。【分析】1、细胞的分化:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、衰老细胞的主要特征:①在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。②衰老的细胞内有些酶的活性降低 。③细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。④衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大。染色体固缩,染色加深。⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。11.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】细胞衰老后,细胞呼吸速度减慢,细胞中线粒体的体积较大,细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,染色加深,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】衰老细胞的主要特征:①在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。②衰老的细胞内有些酶的活性降低 。③细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。④衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大。染色体固缩,染色加深。⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。
12.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、人体内随时有部分细胞衰老、死亡,同时又有大量新增殖的细胞代替它们,A正确;
B、正常情况下,细胞会因为分裂次数增多而逐渐丧失正常的功能,加速衰老,B错误;
C、酪氨酸酶活性降低导致色素合成减少,所以老年人头发变白,C正确;
D、根据自由基学说,自由基攻击蛋白质,使蛋白质的活性下降,导致细胞衰老,D正确。
故答案为:B。
【分析】衰老细胞的主要特征:
(1)细胞内的水分减少,导致细胞萎缩,体积减小,新陈代谢 减慢 ,如老年人皮肤皱缩。
(2)细胞内多种酶的活性降低,如老年人白发是由于头发基部细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少所致。
提醒:不是所有酶的活性都降低,与细胞衰老有关的酶活性升高。
(3)色素积累,如老年人的“老年斑”。
(4)呼吸速率减慢;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深 。
(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 。
13.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、由图可知,G1期细胞可以转化成暂不增殖的G0期细胞,但在适当刺激下可重新进入G1期,A正确;
B、干细胞能够分裂和分化,但不可以无限增殖,能无限增殖的是癌细胞,B错误;
C、细胞分化是基因的选择性表达,分化的过程中遗传物质是不会改变的,所以细胞分化后形成的不同细胞中,核DNA是相同的,mRNA和蛋白质一般不完全相同,C错误;
D、单细胞的衰老与个体的衰老是同步的,多细胞生物的细胞衰老与个体衰老不完全同步,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
14.【答案】D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节,A错误;
B、若过程③攻击的是酪氨酸酶,导致酶活性降低,黑色素合成减少,头发变白,而白化病是由于缺少酪氨酸酶基因导致,B错误;
C、由图可知,自由基攻击DNA导致基因突变,有可能导致细胞癌变,C错误;
D、④过程使DNA分子中的基因碱基对缺失或替换,导致遗传信息发生改变,可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
15.【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞衰老后,细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍物质交流和信息传递,A正确;
B、细胞衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,细胞核膜内折,染色质固缩,染色加深,B正确;
C、细胞衰老后,细胞内的水分减少,细胞内呼吸速率减慢,C正确;
D、衰老细胞多数酶的活性降低,酪氨酸酶活性降低,出现白发;降解自由基的酶活性也降低,自由基增加,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞衰老的原因:
①染色体端粒复制学说:端粒是位于染色体末端的特化结构,由端粒DNA和端粒蛋白质构成,其长度随细胞衰老过程而逐渐缩短,当端粒不能再缩短时,细胞就会衰老、死亡。
②遗传程序学说:细胞的衰老是受基因控制的。
③自由基学说:在生物氧化过程中,会产生自由基。细胞内多余的自由基能够损伤线粒体,进而改变细胞的结构和功能,引起细胞的衰老和死亡。
16.【答案】(1)减少
(2)醋酸洋红或龙胆紫;衰老的肝细胞细胞核染色较深
(3)多;强;旺盛
(4)缩短
【知识点】细胞周期;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】(1)细胞衰老后,细胞内水分减少。
(2)染色质易被醋酸洋红或龙胆紫等碱性染料染成深色。由于衰老细胞的染色质固缩,因此衰老的肝细胞和新生的肝细胞相比,衰老肝细胞的细胞核染色较深。
(3)与题干中休眠细胞相比,功能细胞的代谢旺盛,因为功能细胞内的水分多、酶的活性强。
(4)胎盘素能全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,因此注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将缩短。
【分析】1、细胞衰老:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
2、自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
17.【答案】(1)细胞壁
(2)(被膜小泡)COPⅠ;水解
(3)胞吐;一定的流动性;进行细胞间信息交流
(4)减少;通透性
【知识点】细胞膜的功能;细胞的生物膜系统;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】解:(1) 动物细胞和植物细胞的最主要的区别是细胞壁的有无。
(2) 由题图可知,甲是内质网,乙是高尔基体。被膜小泡COPⅡ将蛋白质从甲运向乙,而被膜小泡COPⅠ是将蛋白质从乙运向甲,因此,若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的被膜小泡COPⅠ可以帮助实现这些蛋白质的回收。丙是溶酶体,从乙转运到丙的“货物”主要是多种水解酶。
(3) 分泌蛋白分泌到细胞外的方式是胞吐,此过程涉及到囊泡膜与细胞膜的融合,反映了生物膜在结构上具有一定的流动性的特点。分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(4) 细胞癌变后,其细胞膜上糖蛋白的含量会减少;细胞衰老时,细胞膜的通透性发生改变。
【分析】1、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜。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;细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,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。
2、据图分析可知,甲是内质网、乙是高尔基体、丙为具膜小泡,图示为分泌蛋白合成分泌过程。
18.【答案】(1)细胞分化;不完全相同;基因的选择性表达
(2)增大
(3)组织培养;细胞的全能性
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】解:(1)在正常情况下,经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,这就是细胞的分化,因此图中③表示细胞分化.由于基因的选择性表达,因此经③过程所形成的D中的4种细胞中蛋白质种类不完全相同.(2)细胞衰老时,细胞内呼吸速率减慢,细胞体积减小,但细胞核体积增大.(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫植物组织培养,其理论基础是植物细胞的全能性.
故答案为:(1)细胞分化 不完全相同 基因的选择性表达(2)增大(3)组织培养 细胞的全能性
【分析】分析图解:图示为生物细胞生活史的概括,图中①②表示细胞分裂,③表示细胞分化,④表示细胞的衰老,⑤表示发生癌变后变成恶性增殖的癌细胞,⑥表示获得离体组织,⑦⑧表示离体组织进行植物的组织培养.
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高中生物学沪科版2019必修一同步练习5.3 细胞衰老是自然的生理过程
一、单选题
1.(2022高一下·衢州期末)端粒是染色体两端特定序列的DNA-蛋白质复合体,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。当短到一定程度时,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,使细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A.人体正常细胞的分裂次数是有限的
B.同一生物体内各种细胞的端粒长度是相同的
C.端粒DNA序列缩短到一定程度时细胞可能会激活凋亡机制
D.无限增殖的癌细胞中可能存在延伸端粒DNA序列的机制
【答案】B
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、人的正常体细胞分裂到一定次数后不再分裂,分裂次数是有限的,A正确;
B、端粒存在于真核生物染色体的末端,在每次细胞分裂后会缩短一些,因此同一个体的不同细胞中端粒的长度不一定相同,B错误;
C、端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,当短到一定程度时,端粒内侧正常的DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老。可见,端粒缩短,细胞可能会激活衰老机制,衰老后细胞走向凋亡,C正确;
D、正常体细胞中端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截,当短到一定程度时,端粒DNA序列会受到损伤,使细胞开始衰老,因此无限增殖的癌细胞中可能存在延伸端粒DNA序列的机制,D正确。
故答案为:B。
【分析】端粒学说:每次细胞分裂后端粒DNA序列会缩短一截,多次分裂后端粒内侧的正常基因的DNA序列受损,导致细胞活动渐趋异常。
2.(2022高二下·衢州期末)下列关于水和无机盐的叙述错误的是( )
A.衰老细胞中含水量下降
B.生物体内的无机盐多数以离子形式存在
C.Mg2+是叶绿素的必需成分,Fe2+是血红蛋白的必需成分
D.水分子之间通过氢键形成吸收能量、氢键断裂释放能量而调节温度
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、水与新陈代谢有关,细胞含水量越高,代谢越旺盛,因此衰老的细胞中含水量一般较少,A正确;
B、生物体内的无机盐存在形式有离子态和化合态,无机盐多数以离子形式存在,B正确;
C、有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,如Mg2+是叶绿素的组成成分,Fe2+是血红蛋白的组成成分,C正确;
D、水分子之间通过氢键形成释放热量、氢键断裂吸收能量而调节温度,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中水的存在形式:
(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。
(2)结合水:细胞结构的重要组成部分。 二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
2、无机盐的存在形式及作用:
(1)存在:主要是离子形式。
(2)吸收方式:主要是主动运输。
(3)作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
3.(2022高一下·汕头期中)2019年《自然》杂志发表文章:胶原蛋白COL17A1基因表达产生的胶原蛋白有利于维持皮肤年轻态,表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是( )
A.衰老皮肤中出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低
B.衰老的皮肤细胞,细胞核体积增大,染色质染色加深
C.COL17A1基因含量的高低可以作为皮肤是否衰老的一个标志
D.衰老的细胞自由水的含量上升,细胞膜的通透性改变,呼吸速率减慢
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累形成老年斑,酪氨酸酶是控制黑色素的形成,老年人头发变白与之相关系,A错误;
B、衰老的细胞细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深,B正确;
C、随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多,因此可以判断COL17A1基因表达的程度可以作为皮肤是否衰老的一个标志,而不是基因含量的多少,C错误;
D、衰老细胞中的自由水含量降低,新陈代谢减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞衰老的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;
(2)细胞内酶的活性降低;
(3)细胞内色素(脂褐素)沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递;
(4)细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;
(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。
4.(2022高一下·江门期中)珍珠既是一种有机宝石,又可作为护肤品的主要原料,因为它能有效抑制细胞脂褐素的增加,这表明珍珠在保健上可用于( )
A.促进细胞分裂 B.诱导细胞分化
C.延缓细胞衰老 D.抑制细胞死亡
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】脂褐素是色素,色素积累是细胞衰老的特征之一,能抑制细胞脂褐素的增加,说明能延缓细胞衰老,C正确。细胞分裂时对脂褐素没有影响,A错误。细胞分化时也和脂褐素没有关系,B错误。细胞死亡的因素很多,但脂褐素不一定会增加,D错误。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
5.(2022高一下·博罗期中)珍珠是河蚌产生的一种有机物,它既是一种有机宝石,又可作为护肤品的主要原料,因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,这表明珍珠在保健上用于( )
A.抑制细胞癌变 B.延缓细胞衰老
C.促进细胞分裂 D.诱导细胞分化
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】细胞衰老时细胞内脂褐素沉积,根据题意,珍珠可作为护肤品的主要原料,因为它在抑制细胞脂褐素的增加上有重要作用,这表明珍珠在保健上可用于延缓细胞衰老,所以B正确,A、C、D错误。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
6.(2022·湛江模拟)人体血液中,红细胞的数量最多,其结构特化而富含血红蛋白,能运输O2和CO2。下列有关人体红细胞的叙述,正确的是( )
A.成熟红细胞的细胞呼吸不产生CO2
B.衰老红细胞的核体积增大、核膜内折
C.人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率受O2浓度的影响
D.人体成熟红细胞吸收钾离子的速率不受ATP含量的影响
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、成熟红细胞进行无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A正确;
B、红细胞无细胞核,不会出现核体积增大、核膜内折的现象,B错误;
C、成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,不需要消耗能量,因此运输速率不受O2浓度的影响,C错误;
D、人体成熟红细胞吸收钾离子属于主动运输,故受ATP含量的影响,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、人体中红细胞无细胞核和其他细胞器,只能进行无氧呼吸,因此适于运输O2。
3、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 小部分水、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,大部分水分子
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。
7.(2022高一下·嫩江月考)同生物体一样,细胞也会衰老和死亡,下列相关表述正确的是( )
A.端粒受损可能导致细胞衰老
B.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C.衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
D.细胞代谢过程产生的自由基可以抑制细胞衰老
【答案】A
【知识点】个体衰老与细胞衰老的关系;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、细胞衰老的一种观点是端粒学说,A正确;
B、细胞死亡可能是细胞凋亡或细胞坏死造成的,B错误;
C、 衰老的生物体中,不是所有的细胞都处于衰老状态 ,C错误;
D、 细胞代谢过程产生的自由基可以促进细胞衰老,D错误;
故答案为:A
【分析】细胞衰老的原因
关于细胞衰老机制的研究,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。
(1)自由基学说
各种内外因素导致细胞内不断产生自由基,自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物,具有强氧化性,可损害机体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。
(2)端粒学说
染色体的两端都有一段特殊系列的 DNA,称为端粒。端粒在每次细胞分裂后都会缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就衰老了。
(3)细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞衰老=个体衰老
多细胞生物:细胞衰老不等于个体衰老;个体的衰老意味着大多数细胞的同时衰老。
8.(2022高一下·高州月考)下列关于细胞分裂、分化和死亡的叙述中,正确的是( )
A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
B.个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的
C.细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中,细胞分化仅发生在胚胎发育阶段
D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、遗传信息储存在DNA或RNA分子中。同一生物个体的细胞分化,是细胞中的遗传信息选择性表达导致了细胞形态和功能各不相同的结果,细胞内的遗传物质是完全相同的,都含有该个体的细胞所该有的整套遗传信息,A错误;
B、细胞的分裂、分化和死亡,对于生物体都是有积极意义的,细胞的分裂、分化对于生物体有积极意义容易理解,细胞的正常死亡即凋亡对于生物体也有积极的意义,因为没有衰老细胞的凋亡,就不会有新细胞的产生,B正确;
C、细胞的分裂和分化都贯穿于生物体的整个生命过程中,例如造血干细胞的分裂与分化,只是细胞分化在胚胎时期达到最大限度,C错误;
D、多细胞生物细胞的衰老也是贯穿于生物体的整个生命过程中,而机体的衰老却只是在个体成熟以后逐渐出现,并一直延续到死亡的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
9.(2022高一下·丽水月考)细胞的分化、衰老和凋亡是生命的普遍现象,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞分化会导致细胞中蛋白质和遗传物质发生改变
B.高度分化的细胞因不能分裂而丧失全能性
C.衰老细胞中“端粒DNA”长度会变短
D.细胞凋亡由基因控制而与环境因素无关
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞分化是基因的选择性表达,不会导致蛋白质和遗传物质的改变,A错误;
B、高度分化的细胞是可以分裂的,细胞高度分化后全能性就会降低或丧失,B错误;
C、端粒学说认为,细胞每进行一次分裂其端粒就会缩短一次,衰老的细胞无法进行细胞分裂了,此时端粒产度会变短,C正确;
D、细胞的凋亡受基因的控制和环境的影响,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态 、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化 。 细胞分化的实质:基因的选择性表达 。
(2)端粒学说染色体的两端都有一段特殊系列的DNA,称为端粒。端粒在每次细胞分裂后都会缩短,当端粒缩短到一定程度时,细胞就衰老了。
(3)细胞凋亡:指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制
决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡 。如胎儿手的发育、蝌蚪尾的消失等 。
10.(2022·广东模拟)研究发现,小鼠 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞比表达水平高的皮肤干细胞容易被淘汰,这有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,小鼠体内 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞增多。以下分析正确的是 ( )
A.小鼠的皮肤干细胞中存在 COL17A1 基因,其他细胞中没有该基因
B.皮肤细胞 COL17A1 基因含量的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据
C.老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低,可能与多种酶的活性下降有关
D.向老年小鼠饲喂 COL17A1 基因的表达产物能维持小鼠皮肤年轻态
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、小鼠的皮肤干细胞中存在 COL17A1 基因,其他细胞也有该基因,因为这些细胞与皮肤干细胞一样都是由同一个受精卵经过有丝分裂、分化形成的,A不符合题意;
B、皮肤细胞 COL17A1 基因表达水平的高低,可作为判断皮肤是否衰老的依据,B不符合题意;C、随着年龄的增长,皮肤干细胞中COL17A1 基因表达水平下降,衰老细胞表现为多种酶活性下降,据此可推测,老年小鼠 COL17A1 基因的表达水平较低,可能与多种酶的活性下降有关,C符合题意;D、向老年小鼠饲喂 COL17A1 基因的表达产物不能维持小鼠皮肤年轻态,因为该基因表达产物在饲喂过程中被消化变成小分子,进而无法发挥其相应的功能,D不符合题意。故答案为: C。【分析】1、细胞的分化:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、衰老细胞的主要特征:①在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。②衰老的细胞内有些酶的活性降低 。③细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。④衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大。染色体固缩,染色加深。⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。11.(2021高一上·哈尔滨期末)检测某些组织细胞,发现细胞中线粒体的体积较大,核膜内折,则该细胞所处的阶段最可能是( )
A.细胞分裂 B.细胞衰老 C.细胞分化 D.细胞癌变
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】细胞衰老后,细胞呼吸速度减慢,细胞中线粒体的体积较大,细胞核体积增大,核膜内折,染色质固缩,染色加深,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】衰老细胞的主要特征:①在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。②衰老的细胞内有些酶的活性降低 。③细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。④衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大。染色体固缩,染色加深。⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。
12.(2022高一上·辽宁期末)李白诗云,“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”。关于衰老下列叙述错误的是( )
A.体内有部分细胞衰老、死亡,同时又会增殖产生新的细胞
B.细胞不会因为分裂次数增多而加速衰老
C.细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少
D.自由基会攻击蛋白质,可导致细胞衰老
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、人体内随时有部分细胞衰老、死亡,同时又有大量新增殖的细胞代替它们,A正确;
B、正常情况下,细胞会因为分裂次数增多而逐渐丧失正常的功能,加速衰老,B错误;
C、酪氨酸酶活性降低导致色素合成减少,所以老年人头发变白,C正确;
D、根据自由基学说,自由基攻击蛋白质,使蛋白质的活性下降,导致细胞衰老,D正确。
故答案为:B。
【分析】衰老细胞的主要特征:
(1)细胞内的水分减少,导致细胞萎缩,体积减小,新陈代谢 减慢 ,如老年人皮肤皱缩。
(2)细胞内多种酶的活性降低,如老年人白发是由于头发基部细胞中酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少所致。
提醒:不是所有酶的活性都降低,与细胞衰老有关的酶活性升高。
(3)色素积累,如老年人的“老年斑”。
(4)呼吸速率减慢;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深 。
(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低 。
13.(2021高三上·黑龙江期末)如图是细胞分裂和分化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.G0期细胞可暂时不进行增殖,但在适当刺激下可重新进入细胞周期
B.干细胞能够分裂和分化,可以无限增殖
C.细胞分化后形成的不同细胞中,核DNA,mRNA和蛋白质一般不同
D.细胞衰老与个体衰老是等同的
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系
【解析】【解答】A、由图可知,G1期细胞可以转化成暂不增殖的G0期细胞,但在适当刺激下可重新进入G1期,A正确;
B、干细胞能够分裂和分化,但不可以无限增殖,能无限增殖的是癌细胞,B错误;
C、细胞分化是基因的选择性表达,分化的过程中遗传物质是不会改变的,所以细胞分化后形成的不同细胞中,核DNA是相同的,mRNA和蛋白质一般不完全相同,C错误;
D、单细胞的衰老与个体的衰老是同步的,多细胞生物的细胞衰老与个体衰老不完全同步,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
14.(2021高三上·黑龙江期末)自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,有关叙述正确的是( )
A.由图可知,②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B.若过程③攻击的是酪氨酸酶,则会引起白化病
C.自由基可能引起细胞衰老,但不会引起细胞癌变
D.过程④可能导致细胞中蛋白质种类或数量发生改变
【答案】D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节,A错误;
B、若过程③攻击的是酪氨酸酶,导致酶活性降低,黑色素合成减少,头发变白,而白化病是由于缺少酪氨酸酶基因导致,B错误;
C、由图可知,自由基攻击DNA导致基因突变,有可能导致细胞癌变,C错误;
D、④过程使DNA分子中的基因碱基对缺失或替换,导致遗传信息发生改变,可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
15.(2022高一上·松原期末)李白诗云:“君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”下列关于细胞衰老的说法不准确的是( )
A.细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍物质交流
B.细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深
C.细胞内的水分减少,细胞内呼吸速率减慢
D.细胞内酪氨酸酶活性升高,自由基减少
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞衰老后,细胞内的色素逐渐积累,从而妨碍物质交流和信息传递,A正确;
B、细胞衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,细胞核膜内折,染色质固缩,染色加深,B正确;
C、细胞衰老后,细胞内的水分减少,细胞内呼吸速率减慢,C正确;
D、衰老细胞多数酶的活性降低,酪氨酸酶活性降低,出现白发;降解自由基的酶活性也降低,自由基增加,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞衰老的原因:
①染色体端粒复制学说:端粒是位于染色体末端的特化结构,由端粒DNA和端粒蛋白质构成,其长度随细胞衰老过程而逐渐缩短,当端粒不能再缩短时,细胞就会衰老、死亡。
②遗传程序学说:细胞的衰老是受基因控制的。
③自由基学说:在生物氧化过程中,会产生自由基。细胞内多余的自由基能够损伤线粒体,进而改变细胞的结构和功能,引起细胞的衰老和死亡。
二、综合题
16.(2022高一下·潜山月考)演艺圈的女明星,有些为了保持年轻貌美,不惜重金到香港注射人体胎盘素。人体胎盘素的功效主要有:全面激活面部休眠的成体细胞,使之转化为功能细胞;加强全身皮肤纤维母细胞、胶原纤维与弹性纤维的新陈代谢,增加表皮与真皮层的厚度;全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落,对各类衰老产生的色素沉着、面部各类色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用;迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积,使皮肤肤质细腻、色泽均匀、洁净无瑕。据此回答下列问题:
(1)衰老的细胞内水分 (填增加或减少)。
(2)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞,用 (染色剂)能将染色质染色,染色深浅的比较情况是 。
(3)与题干中休眠细胞相比,功能细胞内的水分 、酶的活性 ,进而细胞代谢 。
(4)注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将 (填缩短或延长)。
【答案】(1)减少
(2)醋酸洋红或龙胆紫;衰老的肝细胞细胞核染色较深
(3)多;强;旺盛
(4)缩短
【知识点】细胞周期;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】(1)细胞衰老后,细胞内水分减少。
(2)染色质易被醋酸洋红或龙胆紫等碱性染料染成深色。由于衰老细胞的染色质固缩,因此衰老的肝细胞和新生的肝细胞相比,衰老肝细胞的细胞核染色较深。
(3)与题干中休眠细胞相比,功能细胞的代谢旺盛,因为功能细胞内的水分多、酶的活性强。
(4)胎盘素能全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,因此注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将缩短。
【分析】1、细胞衰老:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
2、自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
17.(2019·长春模拟)下图表示某高等动物细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系,COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。
(1)动物细胞和植物细胞的最主要的区别是 的有无。
(2)若定位在甲中的某些蛋白质,偶然掺入到乙中,则图中的 可以帮助实现这些蛋白质的回收。从乙转运到丙的“货物”主要是多种 酶。
(3)分泌蛋白能通过 方式离开该细胞,此过程体现了细胞膜具有 的结构特点。分泌出的蛋白质在生物体内被运输到靶细胞时,能与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有 的功能。
(4)细胞膜在细胞衰老、癌变时,其组成成分或生理功能会发生相应改变。如细胞癌变后,膜上糖蛋白的含量会 ,细胞衰老时,细胞膜的 发生改变。
【答案】(1)细胞壁
(2)(被膜小泡)COPⅠ;水解
(3)胞吐;一定的流动性;进行细胞间信息交流
(4)减少;通透性
【知识点】细胞膜的功能;细胞的生物膜系统;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】解:(1) 动物细胞和植物细胞的最主要的区别是细胞壁的有无。
(2) 由题图可知,甲是内质网,乙是高尔基体。被膜小泡COPⅡ将蛋白质从甲运向乙,而被膜小泡COPⅠ是将蛋白质从乙运向甲,因此,若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的被膜小泡COPⅠ可以帮助实现这些蛋白质的回收。丙是溶酶体,从乙转运到丙的“货物”主要是多种水解酶。
(3) 分泌蛋白分泌到细胞外的方式是胞吐,此过程涉及到囊泡膜与细胞膜的融合,反映了生物膜在结构上具有一定的流动性的特点。分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(4) 细胞癌变后,其细胞膜上糖蛋白的含量会减少;细胞衰老时,细胞膜的通透性发生改变。
【分析】1、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜。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;细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,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。
2、据图分析可知,甲是内质网、乙是高尔基体、丙为具膜小泡,图示为分泌蛋白合成分泌过程。
18.(2017高一下·重庆期中)如图是有关生物细胞生活史的概括.请据图分析回答:
(1)③所示的变化,在生物学上称为 ;经③过程所形成的D中的4种细胞中蛋白质种类 (完全相同、完全不同或不完全相同),造成该现象的根本原因是 .
(2)在④过程中,细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积 .
(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫 ,其理论基础是 .
【答案】(1)细胞分化;不完全相同;基因的选择性表达
(2)增大
(3)组织培养;细胞的全能性
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】解:(1)在正常情况下,经过细胞分裂产生的新细胞,在遗传物质的作用下,其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异,这就是细胞的分化,因此图中③表示细胞分化.由于基因的选择性表达,因此经③过程所形成的D中的4种细胞中蛋白质种类不完全相同.(2)细胞衰老时,细胞内呼吸速率减慢,细胞体积减小,但细胞核体积增大.(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫植物组织培养,其理论基础是植物细胞的全能性.
故答案为:(1)细胞分化 不完全相同 基因的选择性表达(2)增大(3)组织培养 细胞的全能性
【分析】分析图解:图示为生物细胞生活史的概括,图中①②表示细胞分裂,③表示细胞分化,④表示细胞的衰老,⑤表示发生癌变后变成恶性增殖的癌细胞,⑥表示获得离体组织,⑦⑧表示离体组织进行植物的组织培养.
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