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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题3 细胞的基本结构(困难)
满分:100分
一、单选题(共6题;共12分)
1.(2分)下图表示细胞质膜的亚显微结构,下列叙述错误的是( )
A.细胞质膜的基本支架是②
B.细胞质膜功能的复杂程度主要与①有关
C.①是静止的,但②是运动的,所以细胞膜具有流动性
D.A侧为细胞外侧
2.(2分)(2022高三上·佛山月考)下图是细胞中囊泡运输的示意图,其中途径1由内质网运输至高尔基体;途径2则由高尔基体运输至内质网,通过KDEL受体的作用回收从内质网逃逸的蛋白。相关叙述正确的是( )
A.细胞中囊泡运输的方向是随机的
B.不同细胞中囊泡运输的速度是恒定的,且不受温度的影响
C.胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白上一般不存在 KDEL序列
D.细胞合成的蛋白质除部分经过途径2运输外,其他都要经过途径1运输
3.(2分)(2022高一下·嫩江月考)构成细胞膜的磷脂分子头部具有亲水性,尾部具有疏水性,尾部与脂肪油容易亲和,有人将得到磷脂双分子置于脂肪油中进行搅拌,一段时间后检测脂肪油中的磷脂分子排布情况,最有可能的是( )
A. B.
C. D.
4.(2分)(2022高二下·浙江月考)线粒体是半自主的细胞器,有相对独立的复制过程,研究发现内质网与线粒体的分裂有关,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.除多种蛋白质外,图中其它各种结构都是生物膜系统的主要组成部分
B.马达蛋白将线粒体沿细胞骨架牵引到内质网上,所需能量主要由线粒体提供
C.内质网膜形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,体现了膜的流动性
D.游离的M蛋白与D蛋白在收缩部位形成蛋白复合物,有助于使线粒体分裂断开
5.(2分)(2022高一上·朝阳期中)春天,很多植物同时开花,花粉在空气中传播后,也很容易黏附到其他植物的柱头上,但这些花粉不能萌发,而落到同种植物柱头上的花粉可以萌发。这依赖于( )
A.细胞分泌物的信息传递
B.花粉与柱头细胞间的胞间连丝
C.花粉与柱头细胞中核酸的一致性
D.花粉和柱头细胞的细胞膜之间信号分子与受体的识别
6.(2分)(2022高一上·朝阳期中)下图所示脂质体是一种人工膜,主要由磷脂组成,下列说法不正确的是( )
A.脂质体表面交联抗体是为利用其高度特异性
B.脂质体的形成与磷脂头部的亲水性和磷脂尾部的疏水性有关
C.若药物是疏水性的,则不能用脂质体运输
D.利用脂质体转运药物利用了膜的流动性
二、多选题(共2题;共8分)
7.(4分)科研人员利用荧光染料分别标记某动物细胞的膜蛋白1、2、3,基本过程如图甲(图中N代表细胞核)所示,激光漂白处理某区域可使相应荧光淬灭而成白斑,斑内的荧光性随时间的变化曲线如图乙。下列相关叙述正确的是( )
A.荧光恢复的速率与物质跨膜运输的速率成正相关
B.膜上不同蛋白质分子的运动速率可能存在差异
C.该实验结果可作为细胞膜具有流动性的证据
D.适当降低实验温度,图乙中曲线上升幅度将加快
8.(4分)(2022高一上·长春期中)科学家筛选出一些突变型酵母菌,这些突变型酵母菌在25C时分泌功能正常,但在35℃条件下培养时,本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处。下图为正常酵母菌和突变型酵母菌的蛋白质分泌途径示意图。下列叙述正确的是( )
A..正常酵母菌细胞中蛋白质的分泌过程体现了生物膜的选择透过性
B.推测正常酵母细胞中来自内质网的分泌泡能定向与高尔基体的膜相融合
C.推测分泌突变体A、B的差异,是温度升高抑制了相应部位的囊泡形成
D.用同位素标记氨基酸可观察35℃条件下培养的正常酵母菌蛋白质的分泌过程
三、综合题(共3题;共54分)
9.(12分)(2022高一上·长春期中)在细胞中存在多种“泡”,功能多种多样,对细胞的生命活动至关重要。图甲表示动物体内的分泌细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大,不同囊泡介导不同途径的运输。(注:[ ]内填数字序号)
(1)(2分)囊泡膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的 。在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递过程中,起决定作用的生物膜是 。
(2)(2分)结构⑤中含有多种水解酶,可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,结构⑤除了具有上述功能外,还可以 。
(3)(2分)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是,此过程体现了细胞膜具有 的功能。
(4)(2分)牛奶中乳蛋白和乳脂主要由乳腺细胞分泌产生,将用3H标记的亮氨酸饲喂牛,发现牛乳汁中的乳蛋白出现了放射性。在乳腺细胞中出现放射性的具膜结构有 。
乳脂合成后通过类似囊泡的乳脂球进行运输,通过电镜观察,发现乳脂球是由三层磷脂分子包裹乳脂构成的,请在下面选项中选出这三层磷脂分子正确的排布方式 。(用“ ”表示磷脂分子)。
10.(20分)(2021高一下·江淮开学考)下图1是某高等生物的细胞部分结构示意图,图2是人体细胞合成和分泌相关蛋白的过程。回答下列问题:
(1)(2分)图1细胞为动物细胞,判断的主要依据是 。该图中溶酶体的功能为 。若结构⑥的功能出现障碍,则该图中 (填序号)的形成会受到影响。图中⑤能被碱性物质染成深色,⑤的化学组成主要为 。
(2)(2分)图1中①通过 的方式增大膜面积,若用 标记①中参与反应的 ,一段时间后,在周围空气中检测到的放射性的气体为 。
(3)(2分)图2中在分泌蛋白的合成过程中,③中的蛋白质到达⑥需要借助 进行运输。细胞通过 方式将蛋白分泌到细胞外。
(4)(2分)人体的吞噬细胞能识别病原体主要依赖于细胞膜上的 (物质)。从细胞膜的功能分析,病原体进入细胞说明细胞膜 。
11.(22分)(2022高三上·龙岩月考)组成细胞的化学元素可以组成多种不同的化合物,这些化合物在生命活动中发挥着各自的重要作用。请回答下列相关问题:
(1)(2分)这些化合物中,生物大分子主要包括 (写全给分),构成了细胞生命大厦的基本框架。
(2)(2分)在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化。研究发现冬小麦自由水的相对质量分数从9月至12月往往处于下降趋势,其原因是 。
(3)(2分)下图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图,请据图回答:
①A的中文名称为 ,其基本单位是 。
②b的结构通式是 ,过程②叫做 。
③细胞结构Ⅱ的名称为 ,在细胞中分布场所为 。
(4)(2分)人的血红蛋白分子有4条肽链,两条α链、两条β链,共含574个氨基酸。β链中含有半胱氨酸,其分子式为C3H7NO2S,则其R基由 元素(填元素符号)构成。在该血红蛋白彻底水解的过程中,需要 个水分子。人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但两种细胞承担的功能不同,其直接原因是 。
四、实验探究题(共2题;共26分)
12.(14分)(2022高三上·大兴期中)学习以下材料,回答相关问题
对细胞膜成分的探索
1895年,欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜:不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜,由此推测:细胞膜是由________组成的。
为了进一步确定细胞膜的成分,科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料,并利用哺乳动物的成熟红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析得知组成细胞膜的成分有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾(见下图)。
1925年,两位荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
1935年,英国学者丹尼利(J.F.Danielli)和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜中可能还附有蛋白质。
(1)(2分)欧文顿通过通透性实验推测细胞膜是由 组成的。
(2)(2分)从细胞结构的角度分析,科学家选择了哺乳动物成熟的红细胞作为分析细胞膜成分的材料,理由是 。
(3)(2分)根据戈特和格伦德尔的研究结果推测人的红细胞膜中磷脂分子的排列示意图最合理的是: 。
请结合磷脂分子的结构特点和红细胞的环境对所选示意图的合理性作出解释 。
(2分)综合以上研究可以得出,细胞膜中含有的成分有 。其中,对细胞膜功能具有重要作用的物质是 ,请结合细胞膜的功能举例说明 。
13.(12分)(2022·模拟)某小组在研究肝脏的纤维化时发现,不同品系(FVB、C57B和BALB)的小鼠在用毒素(TA,硫代乙酰胺)处理后的肝脏纤维化出现差异,结果如图1(检测肝脏中的羟脯氨酸能在一定程度上反应肝脏的纤维化程度)。
(1)(2分)根据图1结果,推测 品系的小鼠对TAA最敏感。实验中所用的不同品系小鼠均为近交系小鼠,近交系小鼠是连续20代(或以上)的全同胞兄妹交配培育而成,品系内所有个体都可追溯到一对共同祖先。那么,使用近交系小鼠的优点是 。
(2)(2分)图2是将小鼠的肝脏进行染色,以显示肝脏中 (凋亡/坏死)细胞团块(图中黑色线条勾出的区域)。推测从第3天开始到第5天,FVB小鼠肝脏中团块少于BALB的原因主要可能是其巨噬细胞处理清除死亡细胞的能力强。为了验证以上推测,小组设计了以下巧妙实验去观察:
请补充图3括号中的实验步骤: 。如按照图3的步骤分别处理FVB和BALB小鼠。最后观察黄色荧光占比(绿色荧光和红色荧光重叠显现黄色)是 ,则可证实推测。
(3)(2分)为了进一步验证上述推测,也可以用巨噬细胞清除剂——CLO(氯膦酸二钠脂质体)来证实。请利用CLO来补充一个实验,写出实验思路,并预测可能结果: 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,②是磷脂双分子层,是细胞质膜的基本骨架,A正确;
B、①是蛋白质,细胞质膜的功能复杂程度主要与蛋白质有关,B正确;
C、磷脂分子与大多数蛋白质分子都是可以运动的,所以细胞膜具有流动性,C错误;
D、根据以上分析已知,A侧为细胞质膜的外侧,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的成分:
(1)磷脂双分子层:基本支架。
(2)蛋白质:承担膜的基本功能。
(3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、通过图示可知,细胞中囊泡运输的方向不是随机的,具有方向性,A错误;
B、不同细胞中囊泡运输的速度可能不同,囊泡的运输需要能量,主要来自线粒体,温度会影响酶的活性,从而影响线粒体供能,最终影响囊泡的运输,B错误;
C、胰岛素、抗体、消化酶等属于分泌蛋白,分泌蛋白在内质网和高尔基体加工后被运输到细胞外,故胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白上一般不存在 KDEL序列,C正确;
D、胞内的一些蛋白质直接在游离的核糖体上合成,不需要内质网和高尔基体的加工,故细胞合成的蛋白质除经过途径1和2外,含有其他途径,D错误。
故答案为:C。
【分析】分泌蛋白的合成:
3.【答案】B
【解析】【解答】脂肪油是脂溶性的,磷脂分子的尾部与脂肪油容易亲和 , 有人将得到磷脂双分子置于脂肪油中进行搅拌 ,脂肪油会通过细胞膜进入到细胞内部,磷脂双分子成外面和里面都是脂肪油的环境,这种环境中磷脂双分子的尾部会暴露在外侧,与脂肪油结合,故出现磷脂双分子层的尾部都是朝向脂肪油,A、C、D错误,B正确;
故答案为:B
【分析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂双分子成是由两层磷脂分子组成的,磷脂分子是一种由甘油 、 脂肪酸和磷酸等所组成的分子。磷脂分子层的亲水性的“头部”排在外侧, 疏水性的“尾部”排在内侧。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,图中的结构只有细胞器膜,A错误;
B、 线粒体是细胞呼吸的主要场所,为生命活动提供能量,B正确;
C、 内质网膜形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩并裂开,体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、由图示可知,游离的M蛋白与D蛋白在收缩部位形成蛋白复合物,有助于使线粒体分裂断开 ,形成新的线粒体,D正确;
故答案为:A
【分析】(1)生物膜系统包括:细胞膜 、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的特点:各种生物膜的组成成分和结构相似 ,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合 。内质网膜内连核膜,外连细胞膜,在结构上直接联系。
(2)生物膜的结构特点是流动性,是因为构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是运动的。
5.【答案】D
【解析】【解答】 花粉在空气中传播后,也很容易黏附到其他植物的柱头上,但这些花粉不能萌发,而落到同种植物柱头上的花粉可以萌发。这体现了细胞间信息交流的作用,花粉和柱头细胞的细胞膜上有信息分子和对应的受体,两种相互识别后启动后面的细胞活动,对应选项D;
故答案为:D
【分析】细胞膜的功能之一就是进行细胞间的信息交流。
在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,他们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量交换,也有赖于信息的交流。
细胞间信息交流的方式多种多样,主要有以下三种方式:
①通过化学物质传递信息:细胞分泌的化学物质 (如激素、递质)进入血液,随血液 到达全身各处,与靶细胞 的细胞膜表面的受体结合,从而将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理反应。
②通过细胞膜直接接触传递信息:相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,引起靶细胞的生理反应。如精子和卵细胞之间的识别和结合。
③通过细胞通道传递信息:相邻两个细胞之间形成通道,使细胞质相互沟通,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、脂质表面交联抗体,是利用了抗体的高度特异性,A正确;
B、磷脂分子的亲水性的磷脂头部在脂质体的最外层和最内侧,疏水性的尾部在内部,这种特性与脂质体的形成有光,B正确;
C、由图示可知,如果该药物是疏水性的,与脂质体内部亲水性相排斥,可以保持药物的药性,因此可以用脂质体运输,C错误;
D、利用脂质体的膜的流动性来转运药物,D正确;
故答案为:C
【分析】磷脂分子,是一种由甘油/脂肪酸和磷酸等所组成的分子;磷脂双分子层,其构成了细胞膜(生物膜)的基本支架;亲水性的“头部”排在外侧,疏水性的“尾部”排在内侧。
7.【答案】B,C
【解析】【解答】A、荧光恢复的速率与膜蛋白分子的运动速率有关,与物质跨膜运输的速率不一定相关,A错误;
B、由图乙可知,不同荧光的恢复速率不同,说明膜上不同蛋白质分子的运动速率存在差异,B正确;
C、该实验结果能够为细胞膜具有流动性提供支持,C正确;
D、温度降低,细胞膜的流动性减慢,图乙中曲线上升幅度减缓,D错误。
故答案为:BC。
【分析】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。
8.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、正常酵母菌细胞中蛋白质的分泌过程体现了生物膜的流动性,A错误;
B、正常酵母细胞中的内质网的分泌泡进入高尔基体,说明了这种分泌过程有定向性,B正确;
C、这些突变型酵母菌在25C时分泌功能正常,但在35℃条件下培养时分泌异常,推测出温度升高抑制了相应部位的囊泡的形成,C正确;
D、可以利用同位素标记法标记氨基酸,进而测定35℃条件下培养的正常酵母菌蛋白质的分泌过程,D正常,D正确;
故答案为:B、C、D
【分析】分泌蛋白的合成过程:
9.【答案】(1)生物膜系统;细胞膜
(2)分解衰老、损伤的细胞器
(3)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合(或识别); 控制物质进出细胞
(4)内质网、高尔基体、细胞膜;A
【解析】【解答】①细胞核、②是细胞质基质、③是内质网、④是高尔基体、⑤是溶酶体。
(1)囊泡膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递过程中,起决定作用的生物膜是生物膜;
故填:生物膜系统 ; 细胞膜 。
(2) 结构⑤ 是溶酶体, 可以吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,结构⑤除了具有上述功能外,还可以分解衰老、损伤的细胞器;
故填:分解衰老、损伤的细胞器 。
(3) 图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是,此过程体现了细胞膜具有囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合(或识别); 控制物质进出细胞 ;
故: 囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合(或识别); 控制物质进出细胞 。
(4) 牛奶中乳蛋白和乳脂主要由乳腺细胞分泌产生,将用3H标记的亮氨酸饲喂牛,发现牛乳汁中的乳蛋白出现了放射性。在乳腺细胞中出现放射性的具膜结构有内质网、高尔基体、细胞膜;通过电镜观察,发现乳脂球是由三层磷脂分子包裹乳脂构成的,乳脂属于脂质,根据相似相容的原理,最里层是磷脂,包裹乳脂,根据磷脂分子层排列特点,可以推出这三层磷脂分子正确的排布方式 :A
【分析】(1) 细胞的生物膜系统
组成:细胞膜 、 细胞器膜和核膜等膜结构共同构成细胞的生物膜系统。(注:小肠黏膜、胃黏膜等不属于生物膜系统)。特点:各种生物膜的组成成分和结构相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。内质网膜内连核膜,外连细胞膜,在结构上直接联系。
(2)生物膜的功能
①细胞膜在维持细胞内部环境的相对稳定,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递 的过程中起决定性作用。
②许多化学反应在生物膜上进行,广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。
③细胞内的生物膜将细胞区域化,把各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
(3)分泌蛋白的分泌过程:
10.【答案】(1)高等生物且有中心体;能分解衰老,损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌;④;DNA和蛋白质
(2)内膜向内折叠形成嵴; (和 ,不答 不给分)
(3)囊泡;胞吐
(4)糖蛋白;控制物质进出细胞的功能是相对的
【解析】【解答】(1)图1细胞为动物细胞,判断的主要依据是高等生物且有中心体。该图中溶酶体的功能为能分解衰老,损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。若结构⑥核仁的功能出现障碍,则该图中④核糖体的形成会受到影响。图中⑤能被碱性物质染成深色,说明是染色质,⑤的化学组成主要为DNA和蛋白质。
(2)图1中①线粒体通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积,若用 18O 标记①中参与反应的 H218O ,水会参与细胞呼吸,放射性进入二氧化碳;水参与蒸腾作用,放射性会进入水蒸气,因此一段时间后,在周围空气中检测到的放射性的气体为H218O 和C18O2。
(3)图2中在分泌蛋白的合成过程中,③中的蛋白质到达⑥需要借助囊泡进行运输。细胞通过胞吐方式将蛋白分泌到细胞外。
(4)人体的吞噬细胞能识别病原体主要依赖于细胞膜上的糖蛋白。从细胞膜的功能分析,病原体进入细胞说明细胞膜控制物质进出细胞的功能是相对的。
【分析】1、题图1是某高等生物的细胞部分结构示意图,其中①表示线粒体,②表示中心体,③表示高尔基体,④表示核糖体,⑤表示染色质,⑥表示核仁,⑦表示核膜⑧表示内质网。图2是人体细胞合成和分泌相关蛋白的过程,①表示核孔,②表示细胞膜,③表示内质网,④表示核糖体,⑤表示囊泡,⑥表示高尔基体,⑦核膜。
2、分泌蛋白形成过程:分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成多肽,然后进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,内质网以“出芽”形式形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体,并实现膜融合.在此时,对蛋白质进一步修饰加工,然后再形成囊泡,移动到细胞膜,再次实现膜融合,并将蛋白质分泌到细胞外。
11.【答案】(1)多糖、蛋白质、核酸
(2)气温下降,细胞中的自由水(大量)转化为结合水,有助于抵抗低温冻害
(3)脱氧核糖核酸;脱氧核苷酸;;脱水缩合;糖蛋白;细胞膜的外侧(表面)
(4)C、H、S;570;构成这两种细胞的蛋白质的空间结构不同
【解析】【解答】(1)组成细胞的各种化合物在细胞中发挥着各自的重要作用,其中的生物大分子主要包括蛋白质、核酸和多糖,它们都是由以碳链为基本骨架的单体组成的,进而构成了细胞生命大厦的基本框架。
(2)在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化。研究发现冬小麦自由水的相对质量分数从9月至12月往往处于下降趋势,因为该时段内气温下降,细胞中的自由水(大量)转化为结合水,代谢缓慢,而此时有助于抵抗低温冻害
(3)①结合分析可知,A为DNA,其中文名称为脱氧核糖核酸,其基本单位是脱氧核苷酸,
②b为氨基酸,其结构通式可表示为,过程②为氨基酸经过脱水缩合过程形成多肽链的过程。
③细胞结构Ⅱ具有识别和信息传递的功能,为糖蛋白,在细胞膜外侧以糖被的形式存在。
(4)人的血红蛋白分子有4条肽链,两条α链、两条β链,共含574个氨基酸。β链中含有半胱氨酸,其分子式为C3H7NO2S,根据氨基酸的结构通式可推测,则其R基为-CH2SH,可见其由C、H、S组成。在该血红蛋白彻底水解的过程中,需要形成的肽键数为574-4=570个,通式脱去570个水分子。人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但两种细胞承担的功能不同,根据结构与功能相适应的原理可推测这两种细胞中蛋白质的功能之所以不同是由于构成这两种细胞的蛋白质的空间结构不同。
【分析】1、生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
2、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
3、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
4、糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
12.【答案】(1)脂质
(2)成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,不存在内膜系统的干扰,能获得较纯净的细胞膜
(3)C;戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,说明细胞膜是由两层磷脂分子构成的,由于磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,红细胞处于水溶性的液体环境中,故两层磷脂分子的头部向外侧,尾部向内侧
(4)磷脂和蛋白质;蛋白质;信息交流(受体)、控制物质的进出(载体),催化反应(相关酶)
【解析】【解答】(1)溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜,根据相似相溶原理推测:细胞膜是由脂质组成的。
(2)选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因是成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,不存在内膜系统的干扰,能获得较纯净的细胞膜。
(3)戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,说明细胞膜是由两层磷脂分子构成的,由于磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,红细胞处于水溶性的液体环境中,故两层磷脂分子的头部向外侧,尾部向内侧,即图中的C。ABD错误,C正确。
故答案为:C。
(4)由欧文顿、戈特和格伦德尔的研究可知细胞膜含有磷脂,由尼利和戴维森的研究可知细胞膜含有细胞膜中含有蛋白质。其中蛋白质对细胞膜功能具有重要作用,如信息交流(受体)、控制物质的进出(载体),催化反应(相关酶)等。
【分析】细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
13.【答案】(1)BALB;遗传背景均一,实验结果一致性好(或遗传物质相似,排除遗传物质差异的干扰)。
(2)坏死;并用红色荧光染料标记巨噬细胞;FVB小鼠肝脏中黄色占比多于BALB
(3)将等量的CLO分别注射到TAA处理过的FVB小鼠和BALB小鼠中,检测肝脏纤维化程度,结果FVB小鼠和BALB小鼠纤维化程度都很高且无显著差异。
【解析】【解答】(1)根据图1结果,BALB品系的小鼠注射TAA后,肝脏中的羟脯氨酸含量比FVB组、C57B组都高,推测BALB品系的小鼠对TAA最敏感。实验中所用的不同品系小鼠均为近交系小鼠,近交系小鼠是连续20代(或以上)的全同胞兄妹交配培育而成,品系内所有个体都可追溯到一对共同祖先,由于近交系小鼠遗传背景均一,实验结果一致性好(或遗传物质相似,排除遗传物质差异的干扰),故实验常使用近交系小鼠做实验材料。
(2)活的组织细胞具有选择透过性,不被染色而颜色浅,图2是将小鼠的肝脏进行染色,以显示肝脏中坏死细胞团块(图中黑色线条勾出的区域)。小鼠体内含巨噬细胞等能吞噬坏死的细胞团块,图中FVB小鼠肝脏中团块少于BALB,推测从第3天开始到第5天,FVB小鼠肝脏中团块少于BALB的原因主要可能是其巨噬细胞处理清除死亡细胞的能力强。分析实验过程可知,实验结果是观察黄色荧光占比,而绿色荧光和红色荧光重叠显现黄色,故图3括号中的实验步骤为用红色荧光染料标记巨噬细胞。如按照图3的步骤分别处理FVB和BALB小鼠,由于FVB小鼠肝脏中巨噬细胞处理清除死亡细胞的能力比BALB的强,故最后观察黄色荧光占比(绿色荧光和红色荧光重叠显现黄色)是FVB小鼠肝脏中黄色占比多于BALB,则可证实推测。
(3)为了进一步验证上述推测,也可以用巨噬细胞清除剂——CLO(氯膦酸二钠脂质体)来证实,利用CLO来补充一个实验如下:将等量的CLO分别注射到TAA处理过的FVB小鼠和BALB小鼠中,检测肝脏纤维化程度,结果FVB小鼠和BALB小鼠纤维化程度都很高且无显著差异。
【分析】分析图1可知:BALB品系的小鼠注射TAA后,肝脏中的羟脯氨酸含量比FVB组、C57B组都高,推测BALB品系的小鼠对TAA最敏感;随 TAA注射后天数的增加,肝脏中的羟脯氨酸含量仍在增加。图2是将小鼠的肝脏进行染色,活细胞不被染色,可以显示肝脏中坏死细胞团块(图中黑色线条勾出的区域)。
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