重点突破练(一) 细胞的分子组成
题组一 水和无机盐是细胞中的无机化合物
1.(2022·江苏海安中学阶段测试改编)物质的结构与其理化性质密切相关,下列关于水的一些特性或生理功能的描述,错误的是( )
A.水分子之间以氢键相连,使水在常温下维持液态
B.水是绝大多数生化反应的介质
C.水分子具有极性,自由水是良好的溶剂
D.结合水可将细胞代谢产生的废物排出体外
D [水分子之间会形成氢键,氢键易断裂和形成,使水在常温下维持液体状态,具有流动性,A正确;水分子具有极性,几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中,自由水是良好的溶剂,是许多生化反应的介质,B、C正确;细胞代谢产生的废物可借助自由水排出体外,不会借助结合水运输,D错误。]
2.(2022·江苏徐州期中改编)下列关于生物体内水分和无机盐的叙述,错误的是( )
A.干种子内结合水的相对含量较低,不能进行旺盛的生命活动
B.旱生植物与水生植物相比,具有较强的抗旱能力,其原因之一是结合水的相对含量较高
C.叶绿素和血红蛋白中都含有无机盐离子
D.生理盐水能维持人体渗透压的平衡
A [干种子内结合水的相对含量较高,不能进行旺盛的生命活动,A错误;旱生植物与水生植物相比,具有较强的抗旱能力,其原因之一是结合水的相对含量较高,自由水的相对含量较低,B正确;Mg2+是叶绿素的必要成分,Fe2+是血红蛋白的必要成分,C正确;生理盐水与人体血浆渗透压基本相等,可以维持人体渗透压的平衡,D正确。]
题组二 细胞中的糖类和脂质
3.下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
D [单糖是不能水解的糖,A错误;淀粉、糖原和纤维素都属于多糖,其单体均为葡萄糖,B错误;糖蛋白的糖链储存着大量的生物识别信息,在细胞识别中有重要作用,C错误;植物的细胞壁由纤维素组成,其光合作用的产物主要转化为淀粉贮存在细胞中,故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类,D正确。]
4.脂质存在于所有的细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物,常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。下列对脂质描述错误的是( )
A.磷脂在动物的脑、卵和大豆种子中含量很丰富,是所有细胞都必不可少的成分
B.胆固醇是构成动物细胞质膜的重要成分,但在膳食中要限制高胆固醇食物的过量摄入
C.人体中有的激素和维生素也是脂质,脂质分子中氧的相对含量远远少于糖类
D.蜡通常分布于生物体的表面,具有保护作用。比脂肪的亲水性更强
D [磷脂参与细胞质膜的组成,所有细胞均含有磷脂,A正确;摄入胆固醇过多会导致心脑血管疾病,B正确;脂质分子中O的相对含量远远少于糖类,H的含量多于糖类,C正确;蜡的疏水性比脂肪更强,D错误。]
题组三 细胞的功能主要由蛋白质完成
5.(多选)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列关于蛋白质功能的叙述及举例正确的是 ( )
A.调节机体的生命活动,如性激素能促进生殖器官的发育
B.构成细胞和生物体结构的重要物质,如组成人体的肌肉、头发等
C.催化化学反应的进行,如胃蛋白酶能催化蛋白质水解
D.进行物质运输,如胆固醇参与人体血液中脂质的运输
BC [性激素是固醇类物质,不是蛋白质,A错误;许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,如肌肉、头发等的成分主要是蛋白质,B正确;细胞中的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质,如胃蛋白酶能催化蛋白质水解,C正确;有些蛋白质能进行物质运输,如血红蛋白,胆固醇属于脂质,不是蛋白质,D错误。]
6.(2022·辽宁实验中学高一月考)蛋白质受到物理或化学因素的影响后会出现结构改变而导致生物活性的丧失。下列关于蛋白质的叙述不合理的是( )
A.蛋白质变性后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.蛋白质变性后容易被蛋白酶分解成小分子,因此熟食更易被消化
C.病毒、细菌经高温或化学物质的处理后其蛋白质失活,失去侵染能力
D.蛋白质变性过程中结构的改变与肽键以及氢键数目的变化有关
D [变性的蛋白质的肽键未被破坏,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,A正确;据图可知,蛋白质变性后,空间结构被破坏,肽链变得伸展松散,容易被蛋白酶水解,B正确;病毒、细菌经高温或化学物质的处理后,其蛋白质失活,失去侵染能力,C正确;蛋白质变性过程中,破坏的是蛋白质的空间结构,肽键数目一般不变,D错误。]
7.细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质中的氢键断裂,二硫键仍保留(如图所示)下列说法不正确的是( )
A.结冰和解冻过程中蛋白质的相对分子质量均不变
B.在解冻以后蛋白质的功能可能会出现异常
C.巯基(—SH)一定位于氨基酸的R上
D.抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化的能力
A [结冰时巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—),此过程失去了2个H,蛋白质的相对分子质量减少,解冻时只是氢键断裂,其相对分子质量不变,A错误;由图可知,解冻时蛋白质的空间结构改变,所以其功能可能会出现异常,B正确;巯基中含有S,由氨基酸的结构通式可知,巯基一定位于氨基酸的R中,C正确;根据题意,细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基会氧化形成二硫键,抗冻植物能够适应较冷的环境,说明其可能具有较强的抗巯基氧化的能力,D正确。]
8.分析下列资料并回答问题:
资料一:
上图中R、R′、R″、R 可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
资料二:现有一链状多肽,化学式为C55H70O19N10,已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:
(1)根据资料一,该化合物由________个氨基酸脱去________分子水而形成,水分子中的氧来自__________,氢来自________。
(2)根据资料一,该化合物共有________个肽键。在该化合物水解时,断裂的化学键是________(用图中字母表示)。
(3)根据资料二,丙氨酸和谷氨酸的R分别是__________、________。
(4)根据资料二中该多肽的化学式推算,它在完全水解后可得到氨基酸共________个,其中谷氨酸________个。
[解析] (1)由资料一可知,该化合物中有3个肽键,所以失去3分子水,水是由氨基与羧基形成肽键时产生的,所以水中的氧来自羧基,氢来自氨基和羧基。(2)资料一的化合物中共有3个肽键,其水解时断开的化学键是C。(3)根据氨基酸的通式和定义可知,丙氨酸和谷氨酸的R分别是—CH3、—CH2—CH2—COOH。(4)首先,从4种氨基酸的化学式来看,每种氨基酸均只含1个氮原子,而该多肽中共有10个氮原子,可说明该多肽由10个氨基酸组成;一个谷氨酸分子中氧原子数为4个,其余氨基酸均为2个,即谷氨酸的数量=[19-(10+1)]÷2=4(个)。
[答案] (1)4 3 羧基 氨基和羧基 (2)3 C
(3)—CH3 —CH2—CH2—COOH
(4)10 4
题组四 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
9.下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述,不正确的是 ( )
A.都含有NaOH溶液和CuSO4溶液
B.斐林试剂是将质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入等量的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成的
C.双缩脲试剂是将4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入1 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成的
D.斐林试剂使用时需要加热,而双缩脲试剂不需要
C [斐林试剂的配制是将质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入等量的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中,必须现用现配,使用时需水浴加热。双缩脲试剂包括质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4 溶液,使用时,先向待检样品中加入2 mL质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液,振荡摇匀,再向试管中加入3~4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,振荡摇匀,使用时不需要加热。]
10.下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.利用光学显微镜可观察到细胞中的各种生物大分子
B.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可用作还原糖鉴定的材料
C.在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色
D.脂肪的鉴定中发现满视野都呈现橘黄色,于是滴1~2滴体积分数为50%的生理盐水洗去多余染液
C [利用光学显微镜不能观察到细胞中的各种生物大分子,A错误;西瓜汁本身有颜色,会干扰实验检测结果,B错误;稀释的蛋清液中含大量蛋白质,加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色,C正确;脂肪鉴定实验中,洗去浮色用的是体积分数为50%的乙醇溶液,D错误。]
11.牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分,其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验,请帮助他完成实验设计。
【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【材料用具】略。
【实验步骤】
探究目的 探究牛奶中有无还原糖 探究牛奶中有无蛋白质
试管步骤 A B C D E F
第一 2 mL牛奶 2 mL蒸馏水 2 mL葡萄糖样液 2 mL牛奶 2 mL蒸馏水 2 mL a样液
第二 2 mL斐林试剂 2 mL斐林试剂 2 mL斐林试剂 2 mLNaOH溶液 b 2 mL NaOH溶液
第三 c 水浴加热 水浴加热 d 3~4滴CuSO4溶液 3~4滴CuSO4溶液
结果 ? 无现象 出现砖红色沉淀 ? 无现象 出现紫色
(1)请补充表格中a、b、c、d处内容:a.__________;b.__________;c.__________;d.__________。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论:
A:___________________________________________________________。
D:___________________________________________________________。
(3)分析该实验设计:
A试管和____________构成对照实验,对照组为_____________,目的是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)D试管与E、F两试管对照,目的是探究牛奶中有无蛋白质,因此F试管中应加入等量的蛋白质样液。蛋白质的鉴定使用双缩脲试剂,先加入A液NaOH溶液,使反应在碱性环境中进行,再加入B液CuSO4溶液。用斐林试剂鉴定还原糖的实验中需要进行水浴加热。(2)A、D两试管中若出现相应颜色变化,则牛奶中含有待测化合物,若没有出现相应颜色变化,则不含有。(3)A试管为待测牛奶,为实验组,B、C两试管为对照组。
[答案] (1)蛋白质 2 mL NaOH溶液 水浴加热 3~4滴CuSO4溶液
(2)若A试管中出现砖红色沉淀,证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖 若D试管中出现紫色,证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质
(3)B、C两试管 B试管和C试管 通过对照探究牛奶中是否含有还原糖
题组五 核酸储存与传递遗传信息
12.下列有关核酸及核苷酸的说法,正确的是( )
A.核苷酸是生物体内储存遗传信息的物质
B.人体内含有2种核苷酸和8种核酸
C.玉米细胞中的核酸水解后可得到8种核苷酸
D.小鼠细胞中的DNA水解后可得到4种核糖核苷酸
C [生物体内储存遗传信息的物质是核酸而不是核苷酸,A错误;人体内含有2种核酸(DNA和RNA)和8种核苷酸,B错误;玉米细胞中的核酸有两种,水解后可得到8种核苷酸,C正确;小鼠细胞中的DNA水解后可得到4种脱氧核糖核苷酸,D错误。]
13.根据图示判断下列相关叙述不正确的是( )
A.化学元素A包括C、H、O、N、P
B.一分子的B由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成
C.C的基本组成单位是脱氧核酸,D的基本组成单位是核糖核酸
D.一般情况下,在生物体的细胞中C具有两条链,D具有一条链
C [分析图示可知,构成核酸的单体B为核苷酸,组成核苷酸的化学元素A包括C、H、O、N、P,核酸包括DNA和RNA,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,C错误。]
题组六 碳链是形成生物大分子的骨架
14.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答下列问题:
(1)图甲中的三种物质都是由许多________连接而成的,这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是________。
(2)图乙所示化合物的基本组成单位是________,可用图中字母________表示,各基本单位之间是通过________(填“①”“②”或“③”)连接起来的。
(3)图丙所示多肽叫________肽,在形成时,相对分子质量减少了________。该化合物中有________种氨基酸,________个游离的羧基。作为生命活动主要承担者的生物大分子是由许多的单体经________过程形成的,相应的化学键是________,该物质功能具有多样性的直接原因是__________________________
______________________________________________________________。
(4)氨基酸中的N元素参与组成的结构主要是________;核苷酸中的N元素参与组成的结构主要是_____________________________________。
[解析] (1)题图甲中的三种物质都是多糖,它们都是由许多葡萄糖缩合形成的;这三种物质中,淀粉和糖原的功能都是储存能量,而纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,因此在功能上与另外两种截然不同的是纤维素。
(2)由题图可知,乙为RNA分子片段,其基本组成单位是核糖核苷酸,即题图中字母b,各基本单位之间是通过②磷酸二酯键相连接的。
(3)由题图可知,丙所示多肽含三个肽键,脱去了3个水分子,为四肽,因此其相对分子质量减少了18×3=54;该化合物有4个氨基酸,但只有3种;由题图可知该化合物中有2个游离的羧基(②和⑨中);蛋白质是由氨基酸经过脱水缩合形成的,该过程中形成的化学键为肽键;蛋白质的功能具有多样性,其直接原因是蛋白质的分子结构具有多样性。
(4)氨基酸的结构通式为,由此可知其中的N参与组成的结构主要是氨基;核苷酸中的N参与组成的结构主要是含氮碱基。
[答案] (1)葡萄糖 纤维素
(2)核糖核苷酸 b ②
(3)四 54 3 2 脱水缩合 肽键 蛋白质的分子结构具有多样性 (4)氨基 含氮碱基(或碱基)
1重点突破练(一) 细胞的分子组成
题组一 水和无机盐是细胞中的无机化合物
1.(2022·江苏海安中学阶段测试改编)物质的结构与其理化性质密切相关,下列关于水的一些特性或生理功能的描述,错误的是( )
A.水分子之间以氢键相连,使水在常温下维持液态
B.水是绝大多数生化反应的介质
C.水分子具有极性,自由水是良好的溶剂
D.结合水可将细胞代谢产生的废物排出体外
2.(2022·江苏徐州期中改编)下列关于生物体内水分和无机盐的叙述,错误的是( )
A.干种子内结合水的相对含量较低,不能进行旺盛的生命活动
B.旱生植物与水生植物相比,具有较强的抗旱能力,其原因之一是结合水的相对含量较高
C.叶绿素和血红蛋白中都含有无机盐离子
D.生理盐水能维持人体渗透压的平衡
题组二 细胞中的糖类和脂质
3.下列关于糖类的叙述,正确的是( )
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
4.脂质存在于所有的细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物,常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。下列对脂质描述错误的是( )
A.磷脂在动物的脑、卵和大豆种子中含量很丰富,是所有细胞都必不可少的成分
B.胆固醇是构成动物细胞质膜的重要成分,但在膳食中要限制高胆固醇食物的过量摄入
C.人体中有的激素和维生素也是脂质,脂质分子中氧的相对含量远远少于糖类
D.蜡通常分布于生物体的表面,具有保护作用。比脂肪的亲水性更强
题组三 细胞的功能主要由蛋白质完成
5.(多选)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列关于蛋白质功能的叙述及举例正确的是 ( )
A.调节机体的生命活动,如性激素能促进生殖器官的发育
B.构成细胞和生物体结构的重要物质,如组成人体的肌肉、头发等
C.催化化学反应的进行,如胃蛋白酶能催化蛋白质水解
D.进行物质运输,如胆固醇参与人体血液中脂质的运输
6.(2022·辽宁实验中学高一月考)蛋白质受到物理或化学因素的影响后会出现结构改变而导致生物活性的丧失。下列关于蛋白质的叙述不合理的是( )
A.蛋白质变性后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.蛋白质变性后容易被蛋白酶分解成小分子,因此熟食更易被消化
C.病毒、细菌经高温或化学物质的处理后其蛋白质失活,失去侵染能力
D.蛋白质变性过程中结构的改变与肽键以及氢键数目的变化有关
7.细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质中的氢键断裂,二硫键仍保留(如图所示)下列说法不正确的是( )
A.结冰和解冻过程中蛋白质的相对分子质量均不变
B.在解冻以后蛋白质的功能可能会出现异常
C.巯基(—SH)一定位于氨基酸的R上
D.抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化的能力
8.分析下列资料并回答问题:
资料一:
上图中R、R′、R″、R 可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
资料二:现有一链状多肽,化学式为C55H70O19N10,已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:
(1)根据资料一,该化合物由________个氨基酸脱去________分子水而形成,水分子中的氧来自__________,氢来自________。
(2)根据资料一,该化合物共有________个肽键。在该化合物水解时,断裂的化学键是________(用图中字母表示)。
(3)根据资料二,丙氨酸和谷氨酸的R分别是__________、________。
(4)根据资料二中该多肽的化学式推算,它在完全水解后可得到氨基酸共________个,其中谷氨酸________个。
题组四 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
9.下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述,不正确的是 ( )
A.都含有NaOH溶液和CuSO4溶液
B.斐林试剂是将质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入等量的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成的
C.双缩脲试剂是将4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入1 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成的
D.斐林试剂使用时需要加热,而双缩脲试剂不需要
10.下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.利用光学显微镜可观察到细胞中的各种生物大分子
B.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可用作还原糖鉴定的材料
C.在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色
D.脂肪的鉴定中发现满视野都呈现橘黄色,于是滴1~2滴体积分数为50%的生理盐水洗去多余染液
11.牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分,其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验,请帮助他完成实验设计。
【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【材料用具】略。
【实验步骤】
探究目的 探究牛奶中有无还原糖 探究牛奶中有无蛋白质
试管步骤 A B C D E F
第一 2 mL牛奶 2 mL蒸馏水 2 mL葡萄糖样液 2 mL牛奶 2 mL蒸馏水 2 mL a样液
第二 2 mL斐林试剂 2 mL斐林试剂 2 mL斐林试剂 2 mLNaOH溶液 b 2 mL NaOH溶液
第三 c 水浴加热 水浴加热 d 3~4滴CuSO4溶液 3~4滴CuSO4溶液
结果 ? 无现象 出现砖红色沉淀 ? 无现象 出现紫色
(1)请补充表格中a、b、c、d处内容:a.__________;b.__________;c.__________;d.__________。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论:
A:___________________________________________________________。
D:___________________________________________________________。
(3)分析该实验设计:
A试管和____________构成对照实验,对照组为_____________,目的是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
题组五 核酸储存与传递遗传信息
12.下列有关核酸及核苷酸的说法,正确的是( )
A.核苷酸是生物体内储存遗传信息的物质
B.人体内含有2种核苷酸和8种核酸
C.玉米细胞中的核酸水解后可得到8种核苷酸
D.小鼠细胞中的DNA水解后可得到4种核糖核苷酸
13.根据图示判断下列相关叙述不正确的是( )
A.化学元素A包括C、H、O、N、P
B.一分子的B由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成
C.C的基本组成单位是脱氧核酸,D的基本组成单位是核糖核酸
D.一般情况下,在生物体的细胞中C具有两条链,D具有一条链
题组六 碳链是形成生物大分子的骨架
14.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答下列问题:
(1)图甲中的三种物质都是由许多________连接而成的,这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是________。
(2)图乙所示化合物的基本组成单位是________,可用图中字母________表示,各基本单位之间是通过________(填“①”“②”或“③”)连接起来的。
(3)图丙所示多肽叫________肽,在形成时,相对分子质量减少了________。该化合物中有________种氨基酸,________个游离的羧基。作为生命活动主要承担者的生物大分子是由许多的单体经________过程形成的,相应的化学键是________,该物质功能具有多样性的直接原因是__________________________
______________________________________________________________。
(4)氨基酸中的N元素参与组成的结构主要是________;核苷酸中的N元素参与组成的结构主要是_____________________________________。
1重点突破练(二) 细胞的结构和功能
题组一 细胞质膜将细胞与外界环境分开
1.细胞质膜对物质进出细胞的控制主要体现在( )
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢废物可以排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害物质都不能通过细胞质膜进入细胞
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
A [细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,①正确;细胞产生的代谢废物可以排出细胞,②正确;细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞,③正确;细胞质膜对物质进出细胞的控制作用是相对的,环境中一些有害物质也能进入细胞,如CO、某些病菌和病毒等,④错误。]
2.如图为细胞质膜的液态流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述错误的是 ( )
A.a是指磷脂分子的尾部,具有疏水性
B.糖蛋白在细胞质膜的内外侧均有分布
C.c指磷脂分子的头部,具有亲水性
D.细胞质膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
B [磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,A、C正确;糖蛋白只位于细胞质膜的外侧,B错误;细胞质膜的选择透过性与膜上蛋白质的种类和数量有关,D正确。]
3.(2022·重庆江津中学期末)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”(如图所示)。目前这种“隐形脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A.脂质体的“膜”结构与细胞质膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B.由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,故能避免被白细胞识别和清除
C.脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞
D.图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物,利用细胞质膜融合的特点将药物送入细胞
D [脂质体的“膜”结构与细胞质膜均以磷脂双分子层作为基本支架,A正确;糖蛋白与细胞的识别有关,“隐形脂质体”在运送药物的过程中,能避免被白细胞识别和清除,原因可能是脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,B正确;脂质体膜上镶嵌的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞,从而杀死癌细胞,C正确;磷脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,图中药物A位于脂质体内部,接近磷脂分子的头部,为水溶性药物,药物B位于磷脂双分子层中,接近磷脂分子的尾部,为脂溶性药物,D错误。]
题组二 结构与功能独特的细胞器
4.(2022·永安第十二中学月考)如图所示的结构,借助电子显微镜在口腔上皮细胞中能观察到的是( )
① ② ③ ④ ⑤
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②③⑤
C [据图示细胞器的形态结构特点可知,①为线粒体,②为叶绿体,③为内质网,④为高尔基体,⑤为中心体。叶绿体为绿色植物细胞特有的细胞器,线粒体、内质网和高尔基体为动植物细胞共有的细胞器,而中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,故借助电子显微镜在口腔上皮细胞中能观察到的是①③④⑤,A、B、D错误,C正确。]
5.下列有关图中结构①~④的叙述中,错误的是( )
A.含RNA的有③④
B.不含磷脂的有②④
C.高等植物细胞中②与细胞壁的形成有关
D.与蛋白质合成与分泌有关的有①③④
C [图中①是高尔基体,②是中心体,③是线粒体,④是核糖体。含有RNA的是③④,A正确;②中心体和④核糖体为无膜结构的细胞器,不含磷脂,B正确;高等植物细胞中不含有②中心体,且中心体与细胞壁的形成无关,C错误;与蛋白质合成和分泌有关的细胞器有④核糖体、内质网、①高尔基体和③线粒体,D正确。]
6.某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动,显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示。下列有关叙述正确的是( )
A.可以直接用苔藓叶片做成玻片观察
B.高倍镜下可以观察到叶绿体有两层膜
C.细胞质的流动方向是顺时针
D.用菠菜叶进行实验,应撕取上表皮制作玻片
A [苔藓植物叶片一般只有一层细胞,故可以直接用苔藓叶片做成玻片,进行叶绿体的观察,A项正确;光学显微镜下,不能观察到叶绿体有两层膜,电子显微镜下才可以观察到,B项错误;显微镜下所成的像为倒像,即上下颠倒、左右相反,将题干示意图沿水平面旋转180°,可知细胞质的流动方向是逆时针,C项错误;用菠菜叶进行实验时,应撕取稍带叶肉细胞的下表皮制作玻片,D项错误。]
7.如图是动植物细胞亚显微结构模式图。请据图分析:
(1)比较该图A、B两部分,动物细胞内不具有的细胞器有________(填标号)。若B是衣藻,其细胞质中的细胞器除图中所示外,还可能有________。若B是蓝细菌细胞,其细胞质中的细胞器则只有________。
(2)若A是昆虫的肌细胞,则该细胞中的细胞器[ ]________较多,因为该细胞的生理活动需要的________多。
(3)若B是月季花的一部分,则色素主要存在于[ ]________中。若B是植物的根毛细胞,则图中不应有的结构是[ ]________。
[解析] (1)动物细胞不具有⑨液泡和⑩叶绿体。衣藻属于低等植物,与图示相比,衣藻中还应含中心体。蓝细菌是真核生物,唯一含有的细胞器是核糖体。(2)由于细胞的结构决定其功能,所以肌细胞中⑥线粒体较多,线粒体的主要功能是通过有氧呼吸供能。(3)决定花瓣颜色的色素存在于⑨液泡中;根毛细胞中无⑩叶绿体。
[答案] (1)⑨⑩ 中心体 核糖体
(2)⑥ 线粒体 能量 (3)⑨ 液泡 ⑩ 叶绿体
题组三 遗传信息主要储存在细胞核中
8.如图表示变形虫的切割和核移植实验。该实验不能得出的结论是( )
A.细胞核是储存遗传物质的场所
B.细胞核是细胞代谢的调控中心
C.细胞核和细胞质相互依存,相互影响
D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础
A [具有细胞核,变形虫才能进行正常生命活动,说明细胞核是细胞代谢的调控中心;细胞质和细胞核都不能单独存活,说明细胞核和细胞质相互依存,相互影响,只有保持细胞结构的完整,细胞才能生存。]
9.下图是细胞核模型图,①~⑤表示细胞核的各种结构,⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是 ( )
A.②③是生物膜的一部分
B.⑦的形成与结构⑤无关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦
B [图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜,属于生物膜的一部分;⑤是核仁,与⑦核糖体的形成有关;由图可知,⑥内质网与②直接相连;分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,经内质网、高尔基体加工后,分泌到细胞外。]
10.一位生物学家把200个细胞均分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核,所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间,得到表中所示数据。以下解释不合理的是( )
时间(d) 1 2 3 4 10 30
细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65
细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 0 0
A.表中细胞无核部分4 d后全部死亡是因为没有细胞核,细胞的生命活动无法正常进行
B.对比表中实验数据,说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的
C.无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等
D.表格中数据说明细胞核与细胞质相互影响
D [细胞核控制着细胞的代谢,没有细胞核,细胞的生命活动就不能正常进行;表中实验结果可说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的;细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中,因此刚去核后的细胞中的这些物质还能发挥作用维持细胞代谢;表格中不能得出细胞核与细胞质相互影响的结论。]
题组四 细胞各部分结构分工合作
11.下图为真核细胞蛋白质合成和转运过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A.细胞内与分泌蛋白合成有关的结构有①②③④⑤⑥
B.若核糖体合成的为染色体蛋白,则该蛋白质会运输到④⑤⑥中
C.高尔基体膜可与核膜、细胞质膜直接相连,有利于物质的运输
D.各种生物膜的成分与结构相似,有利于分泌蛋白的转移与分泌
D [细胞内与分泌蛋白合成有关的结构有①核糖体、②内质网、③高尔基体、④线粒体、⑥细胞核,A错误;若核糖体合成的为染色体蛋白,因为只有细胞核中有染色体,线粒体和叶绿体中是裸露的DNA分子,所以该蛋白质会运输到⑥中,不会运输到④⑤中,B错误;内质网膜可与核膜、细胞质膜直接相连,有利于物质的运输,C错误;各种生物膜的成分与结构相似,有利于分泌蛋白的转移与分泌,D正确。]
12.溶酶体的形成过程和功能如图所示,下列说法正确的是( )
A.溶酶体不能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器
B.图中的初级溶酶体起源于内质网,说明生物膜在结构上有联系
C.图中吞噬泡的形成和线粒体的细胞内消化过程都体现了生物膜的流动性
D.由于溶酶体内的水解酶并未分泌到细胞外,因此由核糖体合成后不需经过内质网和高尔基体的加工
C [溶酶体能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器,A错误;图中的初级溶酶体起源于高尔基体,B错误;溶酶体中各种水解酶的化学本质为蛋白质,在核糖体上合成后需要经过内质网和高尔基体的加工,D错误。]
13.下图中①②③④⑤⑥⑦及a、b、c、d、e、f代表细胞结构。图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内某种蛋白质的合成和分泌过程,用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中,高尔基体膜、细胞质膜、粗面内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题:
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是__________(填序号)。
(2)依据图乙中放射性出现的时间分析,b是________(填细胞结构名称),而图丙中f是________(填细胞结构名称)。图丙中f的变化能说明_________________________________________。
(3)请在图丁中绘出分泌蛋白合成和分泌后细胞中这三种生物膜的膜面积变化。
[解析] (1)①是游离在细胞质基质中的核糖体,②是附着在内质网上的核糖体,核糖体没有膜结构,因此不含有磷脂分子。(2)图乙中,a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中,内质网膜面积减小,细胞质膜膜面积增大,高尔基体膜面积在该过程前后基本不变。所以图丙中d是内质网,e是细胞质膜,f是高尔基体。图丙中f的变化能说明高尔基体在分泌蛋白的合成与分泌过程前后,膜面积基本不变,但膜的成分实现了更新。(3)分泌蛋白合成和分泌后,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞质膜膜面积增大。根据上述内容画出图即可。
[答案] (1)①②
(2)内质网 高尔基体 高尔基体在分泌蛋白的合成与分泌过程前后,膜面积基本不变,但膜的成分实现了更新
(3)如下图:
题组五 原核细胞和真核细胞的主要区别
14.下列是关于几类生物的特点的叙述,正确的是( )
A.颤蓝细菌与绿藻的共同点是都能进行光合作用,但它们的细胞中都不含叶绿体
B.硝化细菌与变形虫结构上的根本区别是前者有细胞壁,后者无细胞壁
C.细菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞质膜、核糖体及相同类型的遗传物质DNA等
D.甲型流感(H1N1)病毒结构简单,仅含有核糖体一种细胞器
C [颤蓝细菌属于原核生物,含有光合色素,但不含叶绿体,绿藻属于真核生物,含有叶绿体,因此都能进行光合作用,A错误;硝化细菌属于原核生物,变形虫属于真核生物,两者在结构上的根本区别是前者无核膜包被的细胞核,B错误;细菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞质膜、核糖体及相同类型的遗传物质DNA等,C正确;甲型流感(H1N1)病毒结构简单,无细胞结构,不含任何细胞器,D错误。]
15.我国热带植物研究所在西双版纳发现一个具有分泌功能的植物新种,该植物细胞的亚显微结构的局部图如下。请据图回答下列问题:
(1)细胞核的功能是___________________________________________。
结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,则结构A为________。
(2)该细胞中磷脂的合成场所是______(填中文名称)。
(3)经检验该植物细胞的分泌物中含有一种多肽,请写出该多肽在细胞中的合成与分泌过程:_________________________(用“→”和图中字母表示)。
(4)该植物相邻细胞之间可通过F进行信息交流,则F代表____________。
(5)与蓝细菌相比,该植物细胞在结构上的最大特点是________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,为核孔。(2)内质网是细胞中脂质(包括磷脂)的合成场所。(3)多肽在B核糖体上合成,经过C内质网的加工,以M囊泡的形式转移到G高尔基体,再以N囊泡的形式与细胞质膜融合,分泌到细胞外。(4)植物相邻细胞之间可通过F胞间连丝进行信息交流。(5)与蓝细菌相比,植物细胞在结构上的最大特点是有核膜包被的细胞核。
[答案] (1)遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心 核孔 (2)内质网
(3)B→C→M→G→N (4)胞间连丝
(5)有核膜包被的细胞核
1重点突破练(二) 细胞的结构和功能
题组一 细胞质膜将细胞与外界环境分开
1.细胞质膜对物质进出细胞的控制主要体现在( )
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢废物可以排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害物质都不能通过细胞质膜进入细胞
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
2.如图为细胞质膜的液态流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述错误的是 ( )
A.a是指磷脂分子的尾部,具有疏水性
B.糖蛋白在细胞质膜的内外侧均有分布
C.c指磷脂分子的头部,具有亲水性
D.细胞质膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
3.(2022·重庆江津中学期末)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”(如图所示)。目前这种“隐形脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A.脂质体的“膜”结构与细胞质膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B.由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,故能避免被白细胞识别和清除
C.脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞
D.图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物,利用细胞质膜融合的特点将药物送入细胞
题组二 结构与功能独特的细胞器
4.(2022·永安第十二中学月考)如图所示的结构,借助电子显微镜在口腔上皮细胞中能观察到的是( )
① ② ③ ④ ⑤
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②③⑤
5.下列有关图中结构①~④的叙述中,错误的是( )
A.含RNA的有③④
B.不含磷脂的有②④
C.高等植物细胞中②与细胞壁的形成有关
D.与蛋白质合成与分泌有关的有①③④
6.某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动,显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示。下列有关叙述正确的是( )
A.可以直接用苔藓叶片做成玻片观察
B.高倍镜下可以观察到叶绿体有两层膜
C.细胞质的流动方向是顺时针
D.用菠菜叶进行实验,应撕取上表皮制作玻片
7.如图是动植物细胞亚显微结构模式图。请据图分析:
(1)比较该图A、B两部分,动物细胞内不具有的细胞器有________(填标号)。若B是衣藻,其细胞质中的细胞器除图中所示外,还可能有________。若B是蓝细菌细胞,其细胞质中的细胞器则只有________。
(2)若A是昆虫的肌细胞,则该细胞中的细胞器________较多,因为该细胞的生理活动需要的________多。
(3)若B是月季花的一部分,则色素主要存在于________中。若B是植物的根毛细胞,则图中不应有的结构是________。
题组三 遗传信息主要储存在细胞核中
8.如图表示变形虫的切割和核移植实验。该实验不能得出的结论是( )
A.细胞核是储存遗传物质的场所
B.细胞核是细胞代谢的调控中心
C.细胞核和细胞质相互依存,相互影响
D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础
9.下图是细胞核模型图,①~⑤表示细胞核的各种结构,⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是 ( )
A.②③是生物膜的一部分
B.⑦的形成与结构⑤无关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦
10.一位生物学家把200个细胞均分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核,所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间,得到表中所示数据。以下解释不合理的是( )
时间(d) 1 2 3 4 10 30
细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65
细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 0 0
A.表中细胞无核部分4 d后全部死亡是因为没有细胞核,细胞的生命活动无法正常进行
B.对比表中实验数据,说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的
C.无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等
D.表格中数据说明细胞核与细胞质相互影响
题组四 细胞各部分结构分工合作
11.下图为真核细胞蛋白质合成和转运过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A.细胞内与分泌蛋白合成有关的结构有①②③④⑤⑥
B.若核糖体合成的为染色体蛋白,则该蛋白质会运输到④⑤⑥中
C.高尔基体膜可与核膜、细胞质膜直接相连,有利于物质的运输
D.各种生物膜的成分与结构相似,有利于分泌蛋白的转移与分泌
12.溶酶体的形成过程和功能如图所示,下列说法正确的是( )
A.溶酶体不能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器
B.图中的初级溶酶体起源于内质网,说明生物膜在结构上有联系
C.图中吞噬泡的形成和线粒体的细胞内消化过程都体现了生物膜的流动性
D.由于溶酶体内的水解酶并未分泌到细胞外,因此由核糖体合成后不需经过内质网和高尔基体的加工
13.下图中①②③④⑤⑥⑦及a、b、c、d、e、f代表细胞结构。图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内某种蛋白质的合成和分泌过程,用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中,高尔基体膜、细胞质膜、粗面内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题:
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是__________(填序号)。
(2)依据图乙中放射性出现的时间分析,b是________(填细胞结构名称),而图丙中f是________(填细胞结构名称)。图丙中f的变化能说明_________________________________________。
(3)请在图丁中绘出分泌蛋白合成和分泌后细胞中这三种生物膜的膜面积变化。
题组五 原核细胞和真核细胞的主要区别
14.下列是关于几类生物的特点的叙述,正确的是( )
A.颤蓝细菌与绿藻的共同点是都能进行光合作用,但它们的细胞中都不含叶绿体
B.硝化细菌与变形虫结构上的根本区别是前者有细胞壁,后者无细胞壁
C.细菌和蓝细菌在结构上有统一性,具体体现在它们都有细胞壁、细胞质膜、核糖体及相同类型的遗传物质DNA等
D.甲型流感(H1N1)病毒结构简单,仅含有核糖体一种细胞器
15.我国热带植物研究所在西双版纳发现一个具有分泌功能的植物新种,该植物细胞的亚显微结构的局部图如下。请据图回答下列问题:
(1)细胞核的功能是___________________________________________。
结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,则结构A为________。
(2)该细胞中磷脂的合成场所是______(填中文名称)。
(3)经检验该植物细胞的分泌物中含有一种多肽,请写出该多肽在细胞中的合成与分泌过程:_________________________(用“→”和图中字母表示)。
(4)该植物相邻细胞之间可通过F进行信息交流,则F代表____________。
(5)与蓝细菌相比,该植物细胞在结构上的最大特点是________________
______________________________________________________________。
1重点突破练(三) 物质进出细胞的运输方式
题组一 渗透作用原理及应用
1.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如下图所示。依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是 ( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
D [水分子是从低浓度的一侧通过细胞质膜到达高浓度的一侧。题图甲中的红细胞吸水而破裂,说明其所处的蔗糖溶液的浓度最低;题图乙中的红细胞保持正常状态,说明水分子进出细胞处于动态平衡,进而说明其所处的蔗糖溶液的浓度与细胞质的浓度相等;题图丙中红细胞失水而皱缩,说明其所处的蔗糖溶液的浓度最高;题图丁中的红细胞吸水膨胀但没有破裂,说明其所处的蔗糖溶液的浓度低于细胞质浓度,但高于甲所处的蔗糖溶液的浓度,即蔗糖溶液的浓度,由高到低排列为:丙>乙>丁>甲。]
2.U形管底部中间安放一种半透膜(只允许水分子通过),两侧加入等量的不同浓度蔗糖溶液。初始状态如图所示,液面稳定后,对U形管左右两侧液面高度和浓度变化的叙述,正确的是( )
A.右侧液面升高;浓度下降
B.右侧液面升高;浓度不变
C.右侧液面先升高后下降;浓度下降
D.右侧液面先升高后下降;浓度不变
A [蔗糖分子不能通过半透膜,左侧蔗糖浓度小于右侧蔗糖浓度,水分子主要从左侧通过半透膜向右侧移动,一段时间液面稳定后,右侧液面高于左侧,且右侧浓度有所下降,同时左侧浓度有所上升。]
3.如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子不能。当渗透达到平衡时,漏斗内外液面差为m。下列有关叙述错误的是( )
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小
D.若将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液(葡萄糖分子可透过半透膜),则达到平衡时m不变
D [渗透平衡时,水分子进出漏斗的速率相等,A正确;渗透平衡时,漏斗内液面高于烧杯内液面,溶液S1的浓度应大于溶液S2的浓度,B正确;由于图中装置渗透达到平衡过程中烧杯中的水分子渗透到漏斗中,烧杯中溶液浓度升高,漏斗中溶液浓度降低,二者浓度差减小,所以吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小,C正确;葡萄糖溶液中的葡萄糖分子可透过半透膜,所以若将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液,则达到平衡时m=0,D错误。]
题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
4.(2022·江西鹰潭高三模考)紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO后,液泡的颜色会由紫色变为蓝色。某实验小组为了探究紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO的方式,用等量的下表溶液分别处理细胞,一段时间后观察变色细胞所占比例,结果如下表。据此判断相关叙述不正确的是( )
组别 Na2MoO4溶液浓度 ATP溶液浓度 变色细胞所占比例
甲 0.005 mol/L 0 4.1%
乙 0.005 mol/L 5×10-7mol/L 10.5%
丙 0 5×10-7 mol/L 0
A.根据实验结果可判断细胞吸收MoO的方式为协助扩散
B.细胞质膜和液泡膜上均可能存在运输MoO的载体蛋白
C.甲组实验细胞吸收MoO所需的ATP可能来自细胞自身
D.丙组实验是为了排除ATP溶液对实验结果的影响
A [表中实验结果说明MoO进入植物细胞需要消耗ATP,因而可判断细胞吸收MoO的方式为主动运输,A错误;MoO最终能进入液泡,说明细胞质膜和液泡膜上均可能存在运输MoO的载体蛋白,B正确;甲组实验细胞吸收MoO所需的ATP可能来自细胞自身,C正确;为排除ATP溶液使细胞变色的可能性,应该设置只用ATP溶液处理的实验作对照,所以丙组实验是为了排除ATP溶液对实验结果的影响,D正确。]
5.在实验桌上有蒸馏水、0.2 mol·L-1蔗糖溶液、2 mol·L-1蔗糖溶液三种溶液,所贴标签已经模糊不清,为了区分这三种溶液,标记为甲、乙、丙后用同一部位的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行了下图所示实验,根据镜检结果,下列相关叙述错误的是( )
A.实验2中的细胞处于质壁分离状态
B.实验后细胞液的浓度为②>①>③
C.可判断实验1的细胞是吸水还是失水
D.可判断甲、乙、丙三种溶液的浓度
C [实验1中的细胞可能处于质壁分离的状态,也可能因内外溶液浓度相近而未发生质壁分离,所以无法判断细胞是吸水还是失水。]
6.将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( )
A.蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B.KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
C.蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
C [浸入蒸馏水,细胞吸水膨胀,一段时间达到平衡,为A曲线。浸入0.3 mol/L的蔗糖溶液,细胞失水发生质壁分离,细胞体积缩小,一段时间后达到平衡,为C曲线。浸入0.4 mol/L的KNO3溶液,开始一段时间细胞失水发生质壁分离,细胞体积缩小,后来由于K+、NO离子进入细胞液,导致细胞液浓度增加,重新吸水,发生质壁分离复原,为B曲线。故C正确。]
7.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是 ( )
A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣更有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验,观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察
B [与白色花瓣相比,红色花瓣细胞液中因含花青素而呈现红色,更有利于实验现象的观察,A正确;用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在使原生质层呈现绿色,有利于实验现象的观察,B错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度可能不同,因此,放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同,C正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察,D正确。]
8.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和__________的分离,后者的结构包括________(填编号)、液泡膜以及两者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是________;若将其置于1 mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是________________________。
(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是________________________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析下列问题:
图c
①红心萝卜A比红心萝卜 B的细胞液浓度__________(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________(填“升高”或“降低”)。
③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是________。
[解析] (1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离;原生质层包括[2]细胞质膜、[4]液泡膜及两者之间的细胞质。(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞因渗透失水会发生质壁分离现象;若将其置于1 mol/L的KNO3溶液中,细胞先发生质壁分离,因植物细胞能主动吸收K+和NO,一段时间后随着细胞液浓度增大,细胞渗透吸水,可看到细胞的质壁分离自动复原。(3)根据题意和图示分析可知,图b中的细胞可能处于正在发生质壁分离的状态,也可能处于质壁分离平衡状态,还可能处于质壁分离复原状态,所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。(4)①根据柱状图数据可知,在甲浓度的蔗糖溶液中,红心萝卜A的质量没有变化,甲溶液是红心萝卜A细胞液的等渗溶液,而红心萝卜B的质量减小,说明红心萝卜B细胞失水,所以红心萝卜A的细胞液浓度大于红心萝卜B的细胞液浓度。②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A吸水,其细胞液浓度降低。③据图可知,红心萝卜A和B在乙浓度的蔗糖溶液中质量均为最小,说明在此蔗糖溶液中两者失水均最多,可推测乙蔗糖溶液的浓度最高。
[答案] (1)原生质层 2
(2)质壁分离 质壁分离后又自动复原
(3)细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度
(4)①高 ②降低 ③乙
题组三 物质进出细胞的运输方式
9.如图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度的物质是( )
A.Na+ B.K+
C.胰岛素 D.CO2
B [由图乙可知,该物质在细胞外的浓度小于细胞内的浓度,物质的运输需要载体蛋白,并消耗能量,为主动运输过程。只有K+与图乙符合;Na+在细胞外的浓度大于细胞内;胰岛素通过胞吐运输到细胞外;CO2的运输不需要载体和ATP。]
10.下图是动物肌肉细胞质膜转运部分物质的示意图。下列说法中,与图中信息不相符的是( )
A.甲侧为细胞外侧,乙侧为细胞内侧
B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C.图中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D.图中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同
D [动物肌肉细胞质膜外的Na+浓度高,因此甲侧为细胞外侧,乙侧为细胞内侧,A正确;从题图中可以看出,甲处Na+浓度高,乙处Na+浓度低,Na+既能从甲向乙运输,也能从乙向甲运输,B正确;图中葡萄糖跨膜运输没有消耗ATP,主要通过钠驱动的葡萄糖载体蛋白进行运输,C正确;图示中葡萄糖跨膜运输的方式是利用膜内外Na+浓度差所进行的主动运输,而细胞吸收甘油的方式为简单扩散,D错误。]
11.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。如图为钠离子、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于物质跨膜运输过程的分析正确的是( )
A.葡萄糖、Na+从肠腔→上皮细胞,均为主动运输
B.Na+从肠腔→上皮细胞→组织液,均为主动运输
C.葡萄糖从肠腔→上皮细胞→组织液,均为协助扩散
D.Na+从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液,均为协助扩散
D [葡萄糖从肠腔→上皮细胞,是低浓度运输到高浓度,需要载体和能量属于主动运输,Na+从肠腔→上皮细胞是高浓度进入低浓度,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,A错误;Na+从肠腔→上皮细胞是高浓度进入低浓度,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,Na+从上皮细胞→组织液,是低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,属于主动运输,B错误;葡萄糖从肠腔→上皮细胞,是低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,属于主动运输,葡萄糖从上皮细胞→组织液,是高浓度进入低浓度,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,C错误;Na+从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液,是高浓度进入低浓度,需要载体,不需要能量,属于协助扩散,D正确。]
12.(2022·河北衡水高三模考)铁是人体内必不可少的微量元素,如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。下列叙述错误的是( )
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)都是细胞质膜上的载体蛋白
D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
C [通过题图可知,Fe2+顺浓度梯度通过蛋白1通道,不需要能量,属于协助扩散,A正确;由题图可知细胞质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;转铁蛋白(Tf)是血液中运载Fe3+的蛋白,不在细胞质膜上,C错误;由图可知H+进入囊泡是逆浓度梯度进行的,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。]
13.(2022·安徽安庆高一期末考试)物质跨膜运输的方式与物质特点以及细胞质膜的结构有关。
(1)协助扩散与简单扩散的区别是协助扩散需要转运蛋白的协助,转运蛋白分为________和通道蛋白两种类型。其中,通道蛋白只容许与自身通道的________相适配、________相适宜的分子或离子通过,分子和离子通过通道蛋白时,________(填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合。
(2)主动运输作为一种重要的跨膜运输方式,可以按照生命所需吸收营养物质,排出代谢废物。离子或分子与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构________(填“发生”或“不发生”)变化,然后将它所结合的离子或分子从细胞质膜一侧转运到另一侧并释放出来。与被动运输相比,主动运输的特点是_______________________________________。
(3)HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂,为探究主动运输是否需要能量,科研工作者设计了如图所示实验,结果如图2。
图1
图2
①请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量______________________________________________________________。
②根据实验结果推断科研人员在实验前后需测定
______________________________________________________________。
③乙组和甲组的结果比较,得出的结论是___________________________
______________________________________________________________。
④与甲组相比,丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是
______________________________________________________________。
[解析] (1)转运物质的蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子和离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,这种情况下由通道蛋白进行的转运都是顺浓度梯度的协助扩散,不消耗能量。(2)载体蛋白在运输相应的物质时,其空间结构会发生变化,消耗能量,将它所结合的离子或分子从细胞质膜一侧转运到另一侧并释放出来。因此与被动运输相比较,主动运输的特点是逆浓度梯度运输、需要能量。(3)①本实验的实验目的为“探究主动运输是否需要能量”,因此自变量为能量的有无(或高低),因变量为溶液中磷酸盐的浓度变化,而无关变量是指在实验过程中可能还会存在的一些对实验结果造成影响的可变因素,因此该实验的无关变量为温度、pH、溶氧量、KH2PO4溶液的量、胡萝卜片的量等。②由于坐标图的纵轴表示实验前后溶液中磷酸盐浓度差,因此要在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度。③HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂,同甲组瓶相比,乙组瓶中加入了HgCl2溶液,说明能量供应受抑制,影响了细胞吸收磷酸盐,因此可得出结论:细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足,影响细胞的主动运输)。④甲组中是成熟胡萝卜片,丙组中是幼嫩胡萝卜片,其他条件都相同,由于丙组中幼嫩组织供能少(或幼嫩组织细胞质膜上载体蛋白少),因此丙组细胞吸收磷酸盐较少。
[答案] (1)载体蛋白 直径和形状 大小和电荷 不需要 (2)发生 逆浓度梯度运输、需要消耗能量 (3)①温度、pH、溶氧量、KH2PO4溶液的量、胡萝卜片的量等 ②溶液中磷酸盐的浓度 ③细胞主动运输(吸收磷酸盐)需要能量(或能量供应不足,影响细胞的主动运输) ④幼嫩组织供能少(或幼嫩组织细胞质膜上载体蛋白少)
14.人类囊性纤维病的发生与氯离子的跨膜运输有关。图1和图2分别表示正常人与患者肺部细胞部分物质运输情况。请据图回答下列问题:
(1)①________是该膜结构的基本支架。根据__________(填标号)的位置,可以判断该膜是细胞质膜。
(2)由图1可知,氯离子通过________方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,使外界溶液的浓度大于________浓度,导致水分子向膜外扩散的速率________(填“加快”或“减慢”),使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)由图2可知,由于____________________空间结构改变,导致氯离子不能够运出细胞而形成囊性纤维病。
(4)图示说明了无机盐具有____________________________的作用;同时体现了细胞质膜具有____________________的功能。
[解析] (1)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,细胞质膜的外侧分布有糖蛋白。(2)由图1可知,氯离子的运输需要载体和ATP,说明其运输方式是主动运输;伴随着氯离子转运至细胞外,外界溶液的浓度逐渐增大,导致内外浓度差增大,水分子扩散速率加快。(3)由图2可知,CFTR蛋白异常关闭,导致氯离子无法运出细胞,即功能正常的CFTR蛋白空间结构发生改变。(4)由题干可知,无机盐可维持细胞和生物体正常生命活动,同时氯离子的运输也体现了细胞质膜控制物质进出细胞的功能。
[答案] (1)磷脂双分子层 ②
(2)主动运输 细胞质 加快
(3)功能正常的CFTR蛋白(只答“CFTR蛋白”不正确)
(4)维持细胞和生物体正常生命活动 控制物质进出细胞
1重点突破练(三) 物质进出细胞的运输方式
题组一 渗透作用原理及应用
1.将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡半小时之后的结果如下图所示。依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度,由高到低排列,正确的是 ( )
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>甲>乙>丙
C.丙>丁>甲>乙 D.丙>乙>丁>甲
2.U形管底部中间安放一种半透膜(只允许水分子通过),两侧加入等量的不同浓度蔗糖溶液。初始状态如图所示,液面稳定后,对U形管左右两侧液面高度和浓度变化的叙述,正确的是( )
A.右侧液面升高;浓度下降
B.右侧液面升高;浓度不变
C.右侧液面先升高后下降;浓度下降
D.右侧液面先升高后下降;浓度不变
3.如图为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,而蔗糖分子不能。当渗透达到平衡时,漏斗内外液面差为m。下列有关叙述错误的是( )
A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗
B.渗透平衡时,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将减小
D.若将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液(葡萄糖分子可透过半透膜),则达到平衡时m不变
题组二 植物细胞的质壁分离和复原现象
4.(2022·江西鹰潭高三模考)紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO后,液泡的颜色会由紫色变为蓝色。某实验小组为了探究紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO的方式,用等量的下表溶液分别处理细胞,一段时间后观察变色细胞所占比例,结果如下表。据此判断相关叙述不正确的是( )
组别 Na2MoO4溶液浓度 ATP溶液浓度 变色细胞所占比例
甲 0.005 mol/L 0 4.1%
乙 0.005 mol/L 5×10-7mol/L 10.5%
丙 0 5×10-7 mol/L 0
A.根据实验结果可判断细胞吸收MoO的方式为协助扩散
B.细胞质膜和液泡膜上均可能存在运输MoO的载体蛋白
C.甲组实验细胞吸收MoO所需的ATP可能来自细胞自身
D.丙组实验是为了排除ATP溶液对实验结果的影响
5.在实验桌上有蒸馏水、0.2 mol·L-1蔗糖溶液、2 mol·L-1蔗糖溶液三种溶液,所贴标签已经模糊不清,为了区分这三种溶液,标记为甲、乙、丙后用同一部位的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行了下图所示实验,根据镜检结果,下列相关叙述错误的是( )
A.实验2中的细胞处于质壁分离状态
B.实验后细胞液的浓度为②>①>③
C.可判断实验1的细胞是吸水还是失水
D.可判断甲、乙、丙三种溶液的浓度
6.将同一成熟植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.4 mol/L的KNO3溶液中,测得液泡的体积随时间的变化曲线如图所示,则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是( )
A.蒸馏水、蔗糖溶液、KNO3溶液
B.KNO3溶液、蒸馏水、蔗糖溶液
C.蒸馏水、KNO3溶液、蔗糖溶液
D.蔗糖溶液、KNO3溶液、蒸馏水
7.下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是 ( )
A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣更有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位进行实验,观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于实验现象的观察
8.成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象,如图a是发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮细胞。请回答下列问题:
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和__________的分离,后者的结构包括________(填编号)、液泡膜以及两者之间的细胞质。
(2)若将正常的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后发生的现象是________;若将其置于1 mol/L的KNO3溶液中,发生的现象是________________________。
(3)如图b是某同学在观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是________________________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,一段时间后,取出红心萝卜的幼根称重,结果如图c所示,据图分析下列问题:
图c
①红心萝卜A比红心萝卜 B的细胞液浓度__________(填“高”或“低”)。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会________(填“升高”或“降低”)。
③甲~戊蔗糖溶液中,浓度最大的是________。
题组三 物质进出细胞的运输方式
9.如图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度的物质是( )
A.Na+ B.K+
C.胰岛素 D.CO2
10.下图是动物肌肉细胞质膜转运部分物质的示意图。下列说法中,与图中信息不相符的是( )
A.甲侧为细胞外侧,乙侧为细胞内侧
B.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
C.图中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D.图中葡萄糖跨膜运输的方式与细胞吸收甘油的方式相同
11.主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度。如图为钠离子、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于物质跨膜运输过程的分析正确的是( )
A.葡萄糖、Na+从肠腔→上皮细胞,均为主动运输
B.Na+从肠腔→上皮细胞→组织液,均为主动运输
C.葡萄糖从肠腔→上皮细胞→组织液,均为协助扩散
D.Na+从肠腔→上皮细胞、葡萄糖从上皮细胞→组织液,均为协助扩散
12.(2022·河北衡水高三模考)铁是人体内必不可少的微量元素,如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。下列叙述错误的是( )
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)都是细胞质膜上的载体蛋白
D.H+进入囊泡的过程属于主动运输,需要消耗能量
13.(2022·安徽安庆高一期末考试)物质跨膜运输的方式与物质特点以及细胞质膜的结构有关。
(1)协助扩散与简单扩散的区别是协助扩散需要转运蛋白的协助,转运蛋白分为________和通道蛋白两种类型。其中,通道蛋白只容许与自身通道的________相适配、________相适宜的分子或离子通过,分子和离子通过通道蛋白时,________(填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合。
(2)主动运输作为一种重要的跨膜运输方式,可以按照生命所需吸收营养物质,排出代谢废物。离子或分子与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构________(填“发生”或“不发生”)变化,然后将它所结合的离子或分子从细胞质膜一侧转运到另一侧并释放出来。与被动运输相比,主动运输的特点是_______________________________________。
(3)HgCl2是一种可以影响ATP水解的新陈代谢抑制剂,为探究主动运输是否需要能量,科研工作者设计了如图所示实验,结果如图2。
图1
图2
①请写出实验进行过程中需要控制的两个无关变量______________________________________________________________。
②根据实验结果推断科研人员在实验前后需测定
______________________________________________________________。
③乙组和甲组的结果比较,得出的结论是___________________________
______________________________________________________________。
④与甲组相比,丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是
______________________________________________________________。
14.人类囊性纤维病的发生与氯离子的跨膜运输有关。图1和图2分别表示正常人与患者肺部细胞部分物质运输情况。请据图回答下列问题:
(1)①________是该膜结构的基本支架。根据__________(填标号)的位置,可以判断该膜是细胞质膜。
(2)由图1可知,氯离子通过________方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,使外界溶液的浓度大于________浓度,导致水分子向膜外扩散的速率________(填“加快”或“减慢”),使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)由图2可知,由于____________________空间结构改变,导致氯离子不能够运出细胞而形成囊性纤维病。
(4)图示说明了无机盐具有____________________________的作用;同时体现了细胞质膜具有____________________的功能。
1重点突破练(四) 酶和ATP
题组一 酶的本质
1.下列关于酶的叙述中正确的是( )
A.酶能调节生物体的生命活动
B.一般来说,活细胞都能产生酶
C.酶都是在核糖体上合成的
D.所有的酶与双缩脲试剂发生作用,都可产生紫色反应
B [本题考查的是酶的产生、化学本质和作用。酶具有催化作用,不能调节生物体的生命活动;酶由活细胞产生;绝大部分酶是蛋白质,在核糖体上合成,可与双缩脲试剂发生紫色反应,少部分酶是RNA,不是在核糖体上合成的,不能与双缩脲试剂反应呈紫色。]
2.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示,下列分析不正确的是( )
A.甲酶可能是具有催化功能的RNA
B.乙酶的化学本质为蛋白质
C.甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的
D.乙酶活性改变是因为其分子结构改变
C [甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,甲酶活性不变,说明甲酶可能不是蛋白质,可能是具有催化功能的RNA,A正确;乙酶活性降低,说明乙酶可被蛋白酶分解,故乙酶的化学本质为蛋白质,B正确;RNA主要在细胞核中合成,蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成,C错误;乙酶的化学本质为蛋白质,其酶活性改变是因为蛋白质分子结构改变,D正确。]
3.现提供双缩脲试剂A液和B液、蛋清液(含蛋白质)、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水、试管和必需的实验用品,请设计一个实验以证明“唾液淀粉酶是蛋白质”。
实验原理:_____________________________________________________
______________________________________________________________。
实验步骤:①取三支试管,分别编上1、2、3号,贴上标签;
②______________________________________________________________
______________________________________________________________;
③______________________________________________________________
______________________________________________________________。
预期结果:盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的两支试管中液体均出现紫色,盛有蒸馏水的试管中不出现紫色。
实验结论:_____________________________________________________。
[解析] 证明某种酶是蛋白质的实验设计:实验组是待测酶液+双缩脲试剂→观察是否出现紫色反应;对照组是已知蛋清液+双缩脲试剂→出现紫色反应,蒸馏水+双缩脲试剂→不出现紫色反应。
[答案] 实验原理:蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,若实验中唾液淀粉酶溶液能与双缩脲试剂发生紫色反应,即可证明唾液淀粉酶是蛋白质
实验步骤:②向三支试管中分别加入2 mL的蛋清液、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水
③分别向三支试管中加入1 mL双缩脲试剂A液,振荡,再分别滴加4滴双缩脲试剂B液,振荡,观察并记录颜色变化
实验结论:唾液淀粉酶是蛋白质
题组二 酶在细胞代谢中的作用
4.酶具有很高的催化效率,其原因是( )
A.酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B.酶能使反应物变成更加细小的微粒,增加接触面积
C.酶降低了分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量
D.酶提供了化学反应开始时所需的活化能
C [酶的作用是降低分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量。]
5.无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率,下列叙述正确的是( )
A.反应前后,无机催化剂和酶自身会发生变化
B.和无机催化剂不同,酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能
C.与酶相比,无机催化剂降低活化能的效果更显著
D.通过加热也可以提高化学反应的速率,但原理与催化剂的不同
D [无机催化剂和酶反应前后自身均不发生变化,两者催化化学反应的机理相同,都是降低化学反应的活化能,酶降低活化能的效果更显著,加热提高化学反应速率的原理是提高反应物中高能量分子的数目,D正确。]
题组三 酶的特性
6.某同学进行以下实验:在2支试管中分别加入等量2%的可溶性淀粉溶液,再分别加入等量稀释10倍的唾液和未稀释的唾液,然后分别滴入1滴碘液,37 ℃水浴恒温条件下,观察蓝色消失所需时间,结果所需时间几乎相等。这项实验的目的是验证( )
A.唾液含有淀粉酶 B.淀粉遇碘变蓝
C.酶具有高效性 D.酶具有专一性
C [淀粉遇碘变蓝,观察蓝色消失所需时间可知淀粉被分解的快慢,实验证明了稀释10倍的唾液和未稀释的唾液催化淀粉分解的速率几乎相同,即酶具有高效性。]
7.下图为蔗糖酶作用机理示意图,下列说法正确的是( )
A.该示意图说明酶具有高效性
B.图示过程能够保证酶保持较高的催化活性
C.一分子蔗糖可以水解为两分子葡萄糖
D.蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—底物复合物
D [酶的高效性是与无机催化剂作对照得到的,题图只显示了酶的专一性,不能显示酶的高效性,A错误;题图是酶和底物结合的过程,该过程不能保证酶保持较高的催化活性,酶的活性受温度、酸碱度的影响,B错误;蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成,因此一分子蔗糖不能水解成两分子葡萄糖,C错误;蔗糖酶的结构不能与麦芽糖结合形成酶—底物复合物,因此蔗糖酶不能催化麦芽糖水解,D正确。]
8.如表是验证酶的催化特性的几组对比实验,1~4号试管内装有等量的H2O2溶液。各试管温度控制与投入物品如表所示,请回答下列问题:
试管操作 1号 2号 3号 4号
H2O2溶液(mL) 2 2 2 2
FeCl3溶液(滴) 2 — — —
新鲜肝脏研磨液(滴) — 2 — 2
HCl溶液 — — — —
NaOH溶液 — — — —
蒸馏水(滴) — — 2 —
保持温度(℃) 37 37 37 0
(1)投入物品后,立即用带有余烬的火柴去试探1~4号试管口,出现复燃现象的是________号试管。1号和2号试管对比得出的结论是______________。
(2)4号和________号试管对比可以得出“温度影响酶活性”的结论。该组实验中各步操作的正确顺序应为:两试管分别加入2 mL H2O2溶液→_______________→_______________→观察现象。
(3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响,应再增设5、6号试管:5号试管内应加入______________________________________________________________,
6号试管内应加入_______________________________________,5、6号试管温度应控制在________℃。
(4)有同学将5、6号试管与2号试管作为完成上述(3)命题的一组对比实验,这样做仍存在的不足之处是__________________________,改进措施是__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] 本题中用过氧化氢作实验材料验证酶的催化特性,特别注意对照组和实验组的设计,同时注意无关变量的控制。
[答案] (1)2 酶具有高效性
(2)2 在37 ℃和0 ℃环境中分别保温5 min 分别滴入2滴新鲜肝脏研磨液
(3)2滴新鲜肝脏研磨液、1 mL HCl溶液 2滴新鲜肝脏研磨液、1 mL NaOH溶液 37
(4)2号试管中的溶液总量与5、6号试管不同 2号试管中再加入1 mL蒸馏水
题组四 影响酶活性的因素
9.某研究性学习小组设计如图所示实验,第一步:向三支试管内分别加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;第二步:向三支试管内分别加入等量的蒸馏水、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为5%的盐酸溶液,并振荡试管;第三步:向三支试管内各滴入2滴新鲜鸡肝研磨液。下列相关叙述,正确的是( )
A.pH可以影响过氧化氢酶的活性
B.温度不会影响过氧化氢酶的活性
C.2号和3号试管内产生气泡较多
D.此实验的自变量是过氧化氢溶液
A [根据三支试管所加试剂可知,本实验研究的是pH对酶活性的影响,A正确;温度对酶的活性也有影响,B错误;2、3号试管内酶活性低,产生的气泡少,C错误;该实验的自变量是pH,D错误。]
10.(多选)乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,实验中无关变量相同且适宜,实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
实验一(乳糖浓度为10%) 酶浓度 0 1% 2% 3% 4%
相对反应速率 0 25 50 100 200
实验二(酶浓度为2%) 乳糖浓度 0 5% 10% 15% 20%
相对反应速率 0 25 50 65 65
A.实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再升高
B.实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率将降低
C.实验二若继续增加乳糖浓度,相对反应速率将升高
D.实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率将升高
ABCD [由表格中的数据分析可知,实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率可能升高,A错误;实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率升高或不变,B错误;实验二中限制反应速率的制约因素是酶浓度,所以继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再升高,C错误;因实验二中温度属于无关变量,保持在相同且适宜的条件下,实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率可能升高,也可能降低,D错误。]
11.生产啤酒时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒品质,故生产过程中应降低其活性。下图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线,下列有关叙述错误的是( )
A.在啤酒生产过程中,应将温度控制为80 ℃、pH控制为8.4
B.pH为8.4时,温度高于90 ℃,PPO的活性将进一步降低
C.PPO催化反应的最适温度可能为80 ℃左右
D.温度相同条件下,pH为7.8时该酶的催化速率比pH为8.4时低
A [由题意知,PPO酶活性较高会影响啤酒的品质,温度为80 ℃、pH在8.4时,PPO酶活性较高,因此在啤酒生产过程中,不能将温度控制在80 ℃、pH控制为8.4,A错误;温度为90 ℃时,已经超过酶的最适温度,温度进一步升高,该酶活性会进一步降低,B正确;由题图可知PPO催化反应的最适温度可能为80 ℃左右,C正确;分析题图可知,温度相同条件下,pH为7.8时,PPO的活性较pH为8.4时低,因此反应速率低,D正确。]
12.表格为某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤,据此回答下列问题:
实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组
①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL
③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的________
(1)在该实验中,自变量是________,在实验中应该控制______________________________________________________________
(写出两个)等无关变量保持相同。
(2)实验④步骤为错误操作,正确的操作应该是______________________
______________________________________________________________。
(3)实验的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________(填“反应量”或“剩余量”)。
(4)如将实验中的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是否科学?________,为什么?____________________。
[解析] (1)根据分析可知,在该实验中,自变量是温度,而pH、酶的浓度、淀粉溶液的浓度、保温时间等属于无关变量,在实验中应该保持相同。(2)探究温度对酶活性影响的实验中,应该先设置好酶和淀粉的温度,然后再将相应温度的淀粉和酶混合进行反应,否则不能看出温度对酶活性的影响,故实验④步骤为错误操作,正确的操作应该是将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在相应温度下处理后再混合。(3)淀粉遇碘液变蓝色,因此实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量,淀粉的剩余量越多说明酶活性越低。(4)温度会直接影响H2O2的分解,因此实验中的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液不能换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液。
[答案] (1)温度 pH、酶的浓度、淀粉溶液的浓度、保温时间
(2)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在相应温度下处理后再混合
(3)碘液 剩余量
(4)不科学 因为温度会直接影响H2O2的分解
题组五 细胞生命活动的能量货币ATP
13.ATP是生物体内重要的能源物质,下图为生物体内合成ATP的简图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.催化甲、乙、丙、丁过程的酶属于不同种酶
B.AMP可以作为合成ADP的原料但不能作为合成RNA的原料
C.丁过程只可能是细胞呼吸
D.图中的能量都是可逆的
A [酶具有专一性,催化甲、乙、丙、丁过程的酶属于不同种酶,A正确;AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,可以作为合成ADP的原料,也能作为合成RNA的原料,B错误;丁过程为合成ATP的过程,除细胞呼吸外,光合作用中也有ATP的合成,C错误;图中的物质是可逆的,能量是不可逆的,D错误。]
14.下列有关细胞结构与功能的叙述,错误的是( )
A.真核生物、原核生物都可利用氨基酸形成多肽并产生水
B.酵母菌、乳酸菌都能通过有氧呼吸在细胞质基质、线粒体中产生ATP
C.叶绿体、线粒体都可合成DNA、RNA、ATP等有机物
D.噬菌体和大肠杆菌结构上的根本区别是有无细胞结构
B [真核生物、原核生物都含有核糖体,它们都可利用氨基酸脱水缩合形成多肽并产生水,故A正确;乳酸菌是原核厌氧微生物,不会进行有氧呼吸且没有线粒体,故B错误;叶绿体、线粒体都可合成DNA和RNA,线粒体可以进行有氧呼吸第二、三阶段合成ATP,叶绿体进行光合作用过程中可以合成ATP,故C正确;噬菌体没有细胞结构,大肠杆菌为原核生物,二者在结构上的根本区别是有无细胞结构,故D正确。]
15.关于新陈代谢与酶、ATP的关系,下列描述错误的是( )
A.酶的种类具有物种差异性,而ATP却无物种差异性
B.酶、ATP都与新陈代谢密切相关,但两者的合成毫无关系
C.ATP是保证新陈代谢正常进行的直接能源物质
D.酶能促使新陈代谢正常进行
B [酶的化学本质是蛋白质或RNA,它们的合成与生物的遗传物质有关,因此酶的种类具有物种差异性。不同生物体内ATP的结构是相同的,因此ATP不具有物种差异性,A正确;ATP的合成需要ATP合酶的催化,酶的合成需要ATP提供能量,B错误;ATP是生命活动的直接能源物质,C正确;新陈代谢是指细胞内一系列的化学反应,化学反应一般需要酶的催化,故酶能促进新陈代谢的正常进行,D正确。]
6重点突破练(四) 酶和ATP
题组一 酶的本质
1.下列关于酶的叙述中正确的是( )
A.酶能调节生物体的生命活动
B.一般来说,活细胞都能产生酶
C.酶都是在核糖体上合成的
D.所有的酶与双缩脲试剂发生作用,都可产生紫色反应
2.用同一种蛋白酶处理甲、乙两种酶,甲、乙两种酶的活性与处理时间的关系如图所示,下列分析不正确的是( )
A.甲酶可能是具有催化功能的RNA
B.乙酶的化学本质为蛋白质
C.甲、乙两种酶的合成场所一定是相同的
D.乙酶活性改变是因为其分子结构改变
3.现提供双缩脲试剂A液和B液、蛋清液(含蛋白质)、唾液淀粉酶溶液、蒸馏水、试管和必需的实验用品,请设计一个实验以证明“唾液淀粉酶是蛋白质”。
实验原理:_____________________________________________________
______________________________________________________________。
实验步骤:①取三支试管,分别编上1、2、3号,贴上标签;
②______________________________________________________________
______________________________________________________________;
③______________________________________________________________
______________________________________________________________。
预期结果:盛有蛋清液和唾液淀粉酶溶液的两支试管中液体均出现紫色,盛有蒸馏水的试管中不出现紫色。
实验结论:_____________________________________________________。
题组二 酶在细胞代谢中的作用
4.酶具有很高的催化效率,其原因是( )
A.酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B.酶能使反应物变成更加细小的微粒,增加接触面积
C.酶降低了分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量
D.酶提供了化学反应开始时所需的活化能
5.无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率,下列叙述正确的是( )
A.反应前后,无机催化剂和酶自身会发生变化
B.和无机催化剂不同,酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能
C.与酶相比,无机催化剂降低活化能的效果更显著
D.通过加热也可以提高化学反应的速率,但原理与催化剂的不同
题组三 酶的特性
6.某同学进行以下实验:在2支试管中分别加入等量2%的可溶性淀粉溶液,再分别加入等量稀释10倍的唾液和未稀释的唾液,然后分别滴入1滴碘液,37 ℃水浴恒温条件下,观察蓝色消失所需时间,结果所需时间几乎相等。这项实验的目的是验证( )
A.唾液含有淀粉酶 B.淀粉遇碘变蓝
C.酶具有高效性 D.酶具有专一性
7.下图为蔗糖酶作用机理示意图,下列说法正确的是( )
A.该示意图说明酶具有高效性
B.图示过程能够保证酶保持较高的催化活性
C.一分子蔗糖可以水解为两分子葡萄糖
D.蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—底物复合物
8.如表是验证酶的催化特性的几组对比实验,1~4号试管内装有等量的H2O2溶液。各试管温度控制与投入物品如表所示,请回答下列问题:
试管操作 1号 2号 3号 4号
H2O2溶液(mL) 2 2 2 2
FeCl3溶液(滴) 2 — — —
新鲜肝脏研磨液(滴) — 2 — 2
HCl溶液 — — — —
NaOH溶液 — — — —
蒸馏水(滴) — — 2 —
保持温度(℃) 37 37 37 0
(1)投入物品后,立即用带有余烬的火柴去试探1~4号试管口,出现复燃现象的是________号试管。1号和2号试管对比得出的结论是______________。
(2)4号和________号试管对比可以得出“温度影响酶活性”的结论。该组实验中各步操作的正确顺序应为:两试管分别加入2 mL H2O2溶液→_______________→_______________→观察现象。
(3)若要证明酶的活性受酸碱度的影响,应再增设5、6号试管:5号试管内应加入______________________________________________________________,
6号试管内应加入_______________________________________,5、6号试管温度应控制在________℃。
(4)有同学将5、6号试管与2号试管作为完成上述(3)命题的一组对比实验,这样做仍存在的不足之处是__________________________,改进措施是__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
题组四 影响酶活性的因素
9.某研究性学习小组设计如图所示实验,第一步:向三支试管内分别加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;第二步:向三支试管内分别加入等量的蒸馏水、质量分数为5%的氢氧化钠溶液、质量分数为5%的盐酸溶液,并振荡试管;第三步:向三支试管内各滴入2滴新鲜鸡肝研磨液。下列相关叙述,正确的是( )
A.pH可以影响过氧化氢酶的活性
B.温度不会影响过氧化氢酶的活性
C.2号和3号试管内产生气泡较多
D.此实验的自变量是过氧化氢溶液
10.(多选)乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验,实验中无关变量相同且适宜,实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
实验一(乳糖浓度为10%) 酶浓度 0 1% 2% 3% 4%
相对反应速率 0 25 50 100 200
实验二(酶浓度为2%) 乳糖浓度 0 5% 10% 15% 20%
相对反应速率 0 25 50 65 65
A.实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再升高
B.实验一若增加乳糖浓度,相对反应速率将降低
C.实验二若继续增加乳糖浓度,相对反应速率将升高
D.实验二若将反应温度提高5 ℃,相对反应速率将升高
11.生产啤酒时,麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒品质,故生产过程中应降低其活性。下图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线,下列有关叙述错误的是( )
A.在啤酒生产过程中,应将温度控制为80 ℃、pH控制为8.4
B.pH为8.4时,温度高于90 ℃,PPO的活性将进一步降低
C.PPO催化反应的最适温度可能为80 ℃左右
D.温度相同条件下,pH为7.8时该酶的催化速率比pH为8.4时低
12.表格为某兴趣小组探究温度对酶活性影响的实验步骤,据此回答下列问题:
实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组
①淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
②可溶性淀粉溶液 5 mL 5 mL 5 mL
③控制温度 0 ℃ 60 ℃ 90 ℃
④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合后分别恒温
⑤测定单位时间内淀粉的________
(1)在该实验中,自变量是________,在实验中应该控制______________________________________________________________
(写出两个)等无关变量保持相同。
(2)实验④步骤为错误操作,正确的操作应该是______________________
______________________________________________________________。
(3)实验的第⑤步最好选用________(试剂)测定单位时间内淀粉的________(填“反应量”或“剩余量”)。
(4)如将实验中的新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是否科学?________,为什么?____________________。
13.ATP是生物体内重要的能源物质,下图为生物体内合成ATP的简图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.催化甲、乙、丙、丁过程的酶属于不同种酶
B.AMP可以作为合成ADP的原料但不能作为合成RNA的原料
C.丁过程只可能是细胞呼吸
D.图中的能量都是可逆的
14.下列有关细胞结构与功能的叙述,错误的是( )
A.真核生物、原核生物都可利用氨基酸形成多肽并产生水
B.酵母菌、乳酸菌都能通过有氧呼吸在细胞质基质、线粒体中产生ATP
C.叶绿体、线粒体都可合成DNA、RNA、ATP等有机物
D.噬菌体和大肠杆菌结构上的根本区别是有无细胞结构
15.关于新陈代谢与酶、ATP的关系,下列描述错误的是( )
A.酶的种类具有物种差异性,而ATP却无物种差异性
B.酶、ATP都与新陈代谢密切相关,但两者的合成毫无关系
C.ATP是保证新陈代谢正常进行的直接能源物质
D.酶能促使新陈代谢正常进行
6重点突破练(五) 光合作用和细胞呼吸
题组一 叶绿体与光能的捕获
1.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
C [叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸收,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,D正确。]
题组二 绿色植物光合作用的过程
2.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表:
实验组别 光照时间/s 放射性物质分布
1 2 大量3 磷酸甘油酸(三碳化合物)
2 20 12种磷酸化糖类
3 60 除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等
根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是( )
A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布
C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类
D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
C [该实验是利用放射性的14CO2探究光合作用中碳元素的转移途径,题表结果表明二氧化碳参与光合作用的暗反应过程,A正确;每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,防止细胞内化学反应的进行,才能测定放射性物质分布,B正确;CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是3 磷酸甘油酸(三碳化合物),C错误;表中实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等,D正确。]
3.如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:
(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为_________________,其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为________后进入乙,继而在乙的________(填场所)被彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
(3)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括________(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2
④酶的合成
[解析] (1)由题图可知甲为叶绿体,乙为线粒体。植物通过光合作用将光能转变为化学能,参与光合作用的两类色素为叶绿素和类胡萝卜素,其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。(2)叶绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为丙酮酸后进入线粒体,在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2;NADPH可被线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段利用,NADPH中的能量最终被转移到ATP中。(3)线粒体产生的ATP被叶绿体利用时,可参与叶绿体内C3的还原、内外物质运输、有关酶的合成等代谢过程,水裂解释放O2利用的是光能。
[答案] (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(2)丙酮酸 基质中 内膜上
(3)①②④
题组三 细胞呼吸——能量的转化和利用
4.(多选)如下所示为水稻细胞中葡萄糖的氧化分解过程。若过程②发生在细胞质基质中,则下列说法不正确的是( )
C6H12O6丙酮酸+[H]CO2+a
A.细胞质基质中会出现[H]的大量积累
B.物质a和CO2中的氧原子都来自丙酮酸
C.水分子作为反应物参与过程②的反应
D.过程②中存在能量的释放和ATP的合成
ACD [若过程②发生在细胞质基质中,说明水稻细胞中发生的是无氧呼吸,[H]会将丙酮酸还原,生成CO2和酒精,A错误;据图分析可知,物质a为酒精,物质a和CO2中的氧原子都来自丙酮酸,B正确;无氧呼吸过程中不消耗水,C错误;无氧呼吸的第二阶段不释放能量,D错误。]
5.马铃薯块茎进行无氧呼吸时,只能释放少量能量,那么未释放的其他能量( )
A.贮藏在葡萄糖中
B.存留于乙醇中
C.存留于乳酸中
D.以热能形式散失
C [马铃薯块茎在缺氧时,进行无氧呼吸,有机物分解不彻底,产生乳酸,并释放出少量能量,其他能量存留于乳酸中。释放的能量中有少部分用于形成ATP,其余以热能形式散失。]
6.玉米根部细胞中含有两种脱氢酶,在氧气不足的情况下,可以催化不同类型的无氧呼吸,如图所示(甲~丙表示物质,①~③表示生理过程)。下列说法错误的是( )
A.甲为丙酮酸,丙为酒精
B.乙只能在细胞质基质中生成
C.①~③过程中均有ATP的合成
D.长时间淹水的情况下,玉米根部细胞内可发生①②③过程
C [分析题图可知,甲为丙酮酸,乙为乳酸,丙为酒精,A正确;无氧呼吸的场所是细胞质基质,所以乙(乳酸)只能在细胞质基质中生成,B正确;①~③过程中,只有①过程中有ATP的合成,C错误;长时间淹水的情况下,玉米根部细胞会因氧气供应不足而发生①②③过程,D正确。]
题组四 影响光合作用的环境因素
7.下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低
B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高
C.ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D.bc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件
B [a点转向b点时,光反应增强能提供更多的[H]和ATP用于C3的还原,故C3浓度会下降;d点转向b点时CO2浓度增加,会有更多的C5用于CO2的固定,故C5浓度会下降;ab段表示随光照强度的增大,光合速率增加,故光照强度是影响光合速率的主要因素;bc段光照强度已经饱和,温度等成为光合速率的影响因素。]
8.如图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.d点时的光合作用强度比c点时弱
B.de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐增强
C.光合作用开始的时间在a点,而不是b点
D.植物从b点后开始积累有机物,到f点时有机物积累最多
B [分析曲线图可知,d点时二氧化碳的吸收量少于c点时的吸收量,所以d点时的光合作用强度比c点时弱,A正确;de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐减弱,温度稍微降低,气孔张开,吸收的二氧化碳逐渐增加,B错误;从a点开始二氧化碳的释放量逐渐减少,说明从a点开始进行光合作用,b点表示的是光合作用强度等于细胞呼吸强度,C正确;b点以后光合作用强度大于细胞呼吸强度,植物开始积累有机物,f点以后光合作用强度小于细胞呼吸强度,f点时有机物积累最多,D正确。]
9.将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养。假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同,用CO2测定仪测得了夏季一天中该玻璃罩内CO2的浓度变化情况,绘制成如图所示曲线,下列有关说法正确的是( )
A.BC段较AB段CO2增加减慢,是因为低温使植物细胞呼吸减弱
B.CO2下降从D点开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.FG段CO2下降不明显,是因为光照减弱,光合作用减弱
D.H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收量最多,光合作用最强
A [AC段处于黑夜,由图可知BC段较AB段CO2增加减慢,是因为此时温度较低,细胞呼吸减弱,A正确;CO2下降从D点开始,D点光合作用强度等于细胞呼吸强度,植物进行光合作用是从D点之前开始的,B错误;FG段CO2下降不明显,是因为光照强度太强,部分气孔关闭,CO2供应减少导致光合作用减弱,C错误;H点CO2浓度最低,说明一天中此时积累的有机物最多,但并不是光合作用最强,D错误。]
10.(2022·江苏宿迁高一上期末考试)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与细胞呼吸速率之差。分析图示,回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第________阶段,过程③发生的场所是________。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率________(填“>”“=”或“<”)细胞呼吸速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有__________(填序号)。
(3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会________(填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是________________________。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h,B点对应的条件下6 h,接着放置在C点对应的条件下14 h,则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为________mg。
(5)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示:
光照强度/klx 0 1 3 5 7 9 11 13
CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1) 叶片甲 -5 0.5 5 16 25 29 30 30
叶片乙 -4 1.5 5 8 10 12 12 12
从表中可以看出光照强度为________klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
[解析] 分析图1可知,图1中①③分别表示光合作用的暗反应和光反应,②④分别表示有氧呼吸第一、二阶段和有氧呼吸第三阶段。分析图2可知,图2表示光照强度对植物净光合速率的影响,其中A点由于没有光照,所以只进行细胞呼吸,B点对应的光照强度为光的补偿点,此点表示植物的光合速率等于呼吸速率,C点对应的光照强度为光饱和点,此时净光合速率达到最大。(1)图1中过程②表示有氧呼吸第一、二阶段;过程③表示光合作用的光反应阶段,发生的场所是叶绿体类囊体膜。(2)图2中C点对应的光照强度为植物的光饱和点,此时植物的净光合速率>0,故该植物总光合作用速率>细胞呼吸速率;B点对应的光照强度为光的补偿点,此点表示光合速率等于呼吸速率,即植物可同时进行光合作用和细胞呼吸,故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。(3)当光照强度突然增大,则光反应增强,产生的NADPH和ATP增多,在其他条件不变的情况下,C3还原加快,而CO2的固定速率基本不变,故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少。C点对应的光照强度为植物的光饱和点,由于是在最适温度下进行的,故限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是CO2浓度。(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h,B点对应的条件下6 h,接着放置在C点对应的条件下14 h,则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为14×20-5×4=260(mg)。(5)CO2固定速率表示总光合速率,CO2吸收速率表示净光合速率,光照强度为0时的CO2吸收速率可表示呼吸速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。当光照强度为1 klx时,甲的总光合速率(0.5+5)等于乙的总光合速率(1.5+4)。
[答案] (1)一、二 叶绿体类囊体膜 (2)> ①②③④ (3)减少 CO2浓度 (4)260 (5)1
11.有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是( )
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
C [风干种子中自由水含量减少,细胞呼吸强度降低,有机物消耗减慢,A项正确、C项错误;风干种子中自由水含量减少,其上微生物不易生长繁殖,B项正确;风干种子中自由水含量减少,结合水与自由水的比值较风干前大,D项正确。]
12.如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是( )
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实
D.储藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
C [番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2,无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2,A项正确;由题图可看出,8 ℃时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15 ℃时大,即光照对番茄果实呼吸的抑制作用更强,B项正确;图示信息表明,光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱,所以光照条件更有利于番茄果实的储存,C项错误;温度降低会使与细胞呼吸有关的酶的活性降低,细胞呼吸减弱,D项正确。]
题组六 光合作用和细胞呼吸原理的应用
13.下列有关细胞呼吸及其应用的叙述,正确的是( )
A.用18O标记葡萄糖,则产物水中会检测到放射性
B.稻田定期排水,可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.破伤风芽孢杆菌在氧气充足环境下易大量繁殖
D.人体骨骼肌细胞处于剧烈运动状态下进行细胞呼吸时,葡萄糖分解过程中消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量
D [有氧呼吸的产物水是由[H]和O2结合而成的,且O2中18O不具有放射性,故不能在水中检测到放射性,A错误;水稻无氧呼吸产生酒精,B错误;破伤风芽孢杆菌是厌氧菌,在O2不足环境下易大量繁殖,C错误;人体骨骼肌细胞处于剧烈运动状态下进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸不产生CO2,所以葡萄糖分解过程中消耗的O2量等于产生的CO2量,D正确。]
14.植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况,为了探究植物对遮阴的反应,研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射(P)以及蓝光(B)、红光(R)在光合有效辐射中所占的比例。然后,将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组,分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周,测定叶片中叶绿素的含量,结果如表所示。
环境条件 光合有效辐射(P)(μmol·m-2·s-1) 蓝光比例(B/P) 红光比例(R/P) 叶绿素a含量(mg·g-1) 叶绿素b含量(mg·g-1)
阳光直射 10 500 0.25 0.39 1.21 0.28
建筑遮阴 1 160 0.36 0.29 1.45 0.39
冠层遮阴 800 0.33 0.27 1.58 0.45
回答下列问题:
(1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是_____________________。B、C组植物叶片中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比更适应遮阴环境,原因是_________________________。
(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中,三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是________组。
(3)将一定数量的实验后的B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中,进行同样时长的光合作用,取叶片作脱色处理,在碘液中浸泡一段时间,取出观察,着色最深的是处于________环境中的叶片。
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起图中被遮挡嫩叶叶柄左侧生长速率加快,叶柄向右弯曲,这种生理反应的意义在于_____________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析] (1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量上升,有利于植物吸收光能,提高对光能的利用率,适应遮光环境。在遮阴环境中,光合有效辐射降低,蓝光所占的比例增大,红光所占的比例减小,B、C组叶绿素a/叶绿素b的值小于A组,而叶绿素b在蓝光下吸收峰值大于叶绿素a,有利于在遮阴环境中利用蓝光进行光合作用。(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中,由于C组叶绿素a、叶绿素b的含量大于A组、B组的,故C组植物吸收、利用的光能较多,光反应产生的ATP和NADPH较多。(3)将一定数量的实验后的B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中,进行同样时长的光合作用,由于阳光直射条件下的光照强度最大,故阳光直射条件下植物通过光合作用产生的淀粉最多,叶片经脱色处理后,在碘液中浸泡一段时间,着色最深。(4)根据题意,光照会引起图中被遮挡嫩叶叶柄左侧生长速率加快,叶柄向右侧弯曲。叶柄向右侧弯曲,可减少叶片之间的相互遮挡,增大嫩叶叶片光合作用的有效面积,提高了对光能的利用率;同时有利于积累更多光合产物,从而有利于植物的生长、发育和繁殖。
[答案] (1)叶绿素含量上升;有利于提高植物对光能的利用率,适应遮光环境 B、C组叶绿素a/叶绿素b的值小于A组,叶绿素b在蓝光下吸收峰值大于叶绿素a,有利于在遮阴环境中利用蓝光进行光合作用 (2)C (3)阳光直射 (4)减少叶片之间的相互遮挡,增大光合作用的有效面积,提高对光能的利用率;积累更多光合产物有利于植物的生长、发育、繁殖(合理即可)
4重点突破练(五) 光合作用和细胞呼吸
题组一 叶绿体与光能的捕获
1.关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
题组二 绿色植物光合作用的过程
2.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表:
实验组别 光照时间/s 放射性物质分布
1 2 大量3 磷酸甘油酸(三碳化合物)
2 20 12种磷酸化糖类
3 60 除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等
根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是( )
A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布
C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类
D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
3.如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指),请回答下列问题:
(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为_________________,其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为________后进入乙,继而在乙的________(填场所)被彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
(3)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括________(填序号)。
题组三 细胞呼吸——能量的转化和利用
4.(多选)如下所示为水稻细胞中葡萄糖的氧化分解过程。若过程②发生在细胞质基质中,则下列说法不正确的是( )
C6H12O6丙酮酸+CO2+a
A.细胞质基质中会出现的大量积累
B.物质a和CO2中的氧原子都来自丙酮酸
C.水分子作为反应物参与过程②的反应
D.过程②中存在能量的释放和ATP的合成
5.马铃薯块茎进行无氧呼吸时,只能释放少量能量,那么未释放的其他能量( )
A.贮藏在葡萄糖中
B.存留于乙醇中
C.存留于乳酸中
D.以热能形式散失
6.玉米根部细胞中含有两种脱氢酶,在氧气不足的情况下,可以催化不同类型的无氧呼吸,如图所示(甲~丙表示物质,①~③表示生理过程)。下列说法错误的是( )
A.甲为丙酮酸,丙为酒精
B.乙只能在细胞质基质中生成
C.①~③过程中均有ATP的合成
D.长时间淹水的情况下,玉米根部细胞内可发生①②③过程
题组四 影响光合作用的环境因素
7.下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低
B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高
C.ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D.bc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件
8.如图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.d点时的光合作用强度比c点时弱
B.de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐增强
C.光合作用开始的时间在a点,而不是b点
D.植物从b点后开始积累有机物,到f点时有机物积累最多
9.将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养。假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同,用CO2测定仪测得了夏季一天中该玻璃罩内CO2的浓度变化情况,绘制成如图所示曲线,下列有关说法正确的是( )
A.BC段较AB段CO2增加减慢,是因为低温使植物细胞呼吸减弱
B.CO2下降从D点开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.FG段CO2下降不明显,是因为光照减弱,光合作用减弱
D.H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收量最多,光合作用最强
10.(2022·江苏宿迁高一上期末考试)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与细胞呼吸速率之差。分析图示,回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第________阶段,过程③发生的场所是________。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率________(填“>”“=”或“<”)细胞呼吸速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有__________(填序号)。
(3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会________(填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是________________________。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点对应的条件下4 h,B点对应的条件下6 h,接着放置在C点对应的条件下14 h,则在这24 h内该植物每平方厘米叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为________mg。
(5)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示:
光照强度/klx 0 1 3 5 7 9 11 13
CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1) 叶片甲 -5 0.5 5 16 25 29 30 30
叶片乙 -4 1.5 5 8 10 12 12 12
从表中可以看出光照强度为________klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
11.有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是( )
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
12.如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是( )
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实
D.储藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
题组六 光合作用和细胞呼吸原理的应用
13.下列有关细胞呼吸及其应用的叙述,正确的是( )
A.用18O标记葡萄糖,则产物水中会检测到放射性
B.稻田定期排水,可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.破伤风芽孢杆菌在氧气充足环境下易大量繁殖
D.人体骨骼肌细胞处于剧烈运动状态下进行细胞呼吸时,葡萄糖分解过程中消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量
14.植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况,为了探究植物对遮阴的反应,研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射(P)以及蓝光(B)、红光(R)在光合有效辐射中所占的比例。然后,将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组,分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周,测定叶片中叶绿素的含量,结果如表所示。
环境条件 光合有效辐射(P)(μmol·m-2·s-1) 蓝光比例(B/P) 红光比例(R/P) 叶绿素a含量(mg·g-1) 叶绿素b含量(mg·g-1)
阳光直射 10 500 0.25 0.39 1.21 0.28
建筑遮阴 1 160 0.36 0.29 1.45 0.39
冠层遮阴 800 0.33 0.27 1.58 0.45
回答下列问题:
(1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是_____________________。B、C组植物叶片中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比更适应遮阴环境,原因是_________________________。
(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中,三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是________组。
(3)将一定数量的实验后的B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中,进行同样时长的光合作用,取叶片作脱色处理,在碘液中浸泡一段时间,取出观察,着色最深的是处于________环境中的叶片。
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起图中被遮挡嫩叶叶柄左侧生长速率加快,叶柄向右弯曲,这种生理反应的意义在于_____________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
4重点突破练(六) 细胞增殖、分化、衰老和死亡
题组一 细胞的增殖
1.下列关于观察植物根尖细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是 ( )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
C [高等植物的根尖、茎尖等部位的分生区细胞都能进行有丝分裂,A项错误;解离时间不宜过长或过短,解离时间过长会使根尖过分软化,且细胞内染色体结构被破坏;解离时间过短,根尖细胞未完全分散开,细胞可能会重叠,B项错误;在实验过程中,滴加清水、弄碎根尖以及压片等操作都有利于细胞的分散,C项正确;分裂间期在细胞周期中历时最长,故在显微镜下,可观察到处于分裂间期的细胞数目最多,D项错误。]
2.如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是 ( )
A.e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.a~b过程发生了中心粒的倍增
C.b~c过程核膜逐渐解体
D.d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道面上
B [e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍,平均分配到细胞两极,属于有丝分裂后期,A正确;a~b过程发生了DNA的复制,属于分裂间期,高等植物细胞无中心体,B错误;b~c过程染色质经螺旋化变粗,形成染色体,属于有丝分裂前期,核膜逐渐解体,C正确;d时期染色体形态固定,数目清晰,着丝粒排列在赤道面上,D正确。]
3.如图所示为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线,据图判断下列叙述正确的是( )
A.细胞周期时长为14小时
B.染色体的数量在Ⅱ段发生倍增
C.细胞在Ⅱ段时形成赤道面
D.Ⅰ~Ⅱ段是一个完整的细胞周期
B [图中Ⅰ表示间期的DNA复制时期,此时期进行DNA的复制,Ⅱ表示间期DNA复制完成后、有丝分裂的前、中、后、末期,Ⅲ表示间期DNA复制前的时期,故细胞周期时长为20小时,A错误;染色体的数量在有丝分裂后期随着着丝粒的分裂倍增,有丝分裂后期位于Ⅱ段,B正确;在有丝分裂中期,染色体的着丝粒排在细胞中央赤道面位置上,但赤道面并不是真实存在的,C错误;一个完整的细胞周期指的是从一次分裂结束开始,到下一次分裂结束为止的一段时间,故Ⅰ~Ⅱ段不是一个完整的细胞周期,D错误。]
4.(多选)图1是一个细胞周期内每条染色体上的DNA变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是 ( )
图1 图2
A.图1中ef段的染色体数是cd段的一半
B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的bc段
D.观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
BC [图1中cd段包括有丝分裂间期的G2期、前期和中期,ef段包括有丝分裂的后期和末期,后期细胞中染色体数目是cd段2倍,A错误;图2丙组细胞中的DNA含量为4C,包括间期的G2期、前期、中期和后期的细胞,其中只有后期的细胞染色体数目加倍,B正确;图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的bc段,C正确;观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是中期,为图2的丙组部分细胞,D错误。]
5.玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如图。对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
B [用普通光学显微镜观察细胞的有丝分裂时,先用低倍镜观察,再用高倍镜观察,A项正确;箭头所指细胞处于有丝分裂后期,原有细胞核已解体,没有形成新的细胞核,B项错误;处于有丝分裂前期的细胞,染色体散乱地分布在纺锤体的中央,图中有染色体散乱地分布在纺锤体的中央的细胞,C项正确;细胞不同结构成分与该碱性染料的结合能力不同,染色体与碱性染料结合能力强,故被染成深色,D项正确。]
6.图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA含量。请据图回答下列问题:
甲 乙
(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期:________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由细胞两极的________发出星射线。在M期,染色单体的消失发生在________期,染色体数与核DNA数之比为1∶2 在________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示图甲中的________期细胞,右侧峰值表示图甲中的________期细胞,两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的________期细胞。
(4)若向小鼠肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如表所示:预计加入过量胸苷约________ h后,细胞都将停留在S期。
分裂时期 分裂间期 分裂期 总计
G1 S G2 M
时间(h) 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
[解析] (1)连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止为一个细胞周期。(2)动物细胞由细胞两极的中心体发出的星射线形成纺锤体。染色单体在分裂间期形成、在分裂后期消失。(3)正确理解题图横坐标与纵坐标的含义是解题的关键,从图中可以看出,第一个峰值是DNA含量为2C的细胞数量,第二个峰值是DNA含量为4C的细胞数量。(4)由于加入过量胸苷,仅处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,因此预计加入过量胸苷约G2+M+G1=7.4(h)后,细胞都将停留在S期。
[答案] (1)G1→S→G2→M
(2)中心体 后 前、中(缺一不可)
(3)G1 G2和M(缺一不可) S
(4)7.4
7.某研究小组研究了不同浓度K2CrO4溶液处理对某植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的影响,实验结果如表所示。
K2CrO4溶液(mmol·L-1) 观察的细胞数量 进行分裂的细胞数量 染色体畸变的细胞数量 产生微核的细胞数量
0 4 019 523 0 3
50 4 034 467 64 287
100 3 986 314 55 534
150 4 008 283 54 658
(1)制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为:剪取根尖,放入盐酸和酒精的混合液中________3~5 min;将根尖放入清水中漂洗10 min;用____________溶液对根尖染色3~5 min,压片后制成装片。
(2)镜检时,每个根尖装片大约统计600个细胞,这样每种浓度K2CrO4溶液处理条件下应保证统计________个根尖装片,以降低实验误差。
(3)实验结果表明,K2CrO4溶液对有丝分裂、染色体畸变和产生微核的影响依次是________(填“促进”“抑制”或“无影响”)。
(4)K2CrO4溶液处理使染色体发生断裂时,带有着丝粒(着丝点)的染色体在完成复制后,姐妹染色单体会在断口处黏合形成“染色体桥”,以下均为有丝分裂________期图,能观察到“染色体桥”图像的是________。断裂后,没有着丝粒的染色体片段不能被________牵引,在有丝分裂________期核膜重建后,会被遗留在细胞核外而成为微核。
[解析] (1)制作根尖细胞有丝分裂装片时,剪取根尖,放入盐酸和酒精的混合液中解离3~5 min;将根尖放入清水中漂洗10 min;用苯酚品红溶液对根尖染色3~5 min,压片后制成装片。(2)表格显示,观察的细胞数量在4 000个左右,每个根尖装片大约统计600个细胞,共需要统计7个根尖装片。(3)实验结果表明,K2CrO4溶液能抑制细胞的有丝分裂,而对染色体畸变和产生微核的作用均表现为促进。(4)图中的染色体移向两极,表明题图是有丝分裂后期图,能观察到“染色体桥”图像的是B和C。没有着丝粒的染色体片段不能被纺锤丝牵引,核膜的重建发生在有丝分裂的末期。
[答案] (1)解离 苯酚品红 (2)7
(3)抑制、促进、促进 (4)后 B、C 纺锤丝 末
题组二 细胞的分化、衰老和死亡
8.最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达,而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应,如图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号,则下列有关细胞外信号的说法正确的是 ( )
A.只要有胞外信号D和E,细胞就一定会进行分裂
B.对于癌细胞而言,细胞外信号A~E可能会持续起作用
C.只有细胞外信号F和G能诱导细胞内的基因选择性表达
D.由于细胞凋亡无胞外信号作用,可证明细胞凋亡与基因无关
B [该实验说明,信号A~E同时存在时,细胞才会进行分裂,不能说明只要有胞外信号D和E,细胞就一定会进行分裂,A项错误;信号A~E同时存在时,细胞会进行分裂,而癌细胞能连续进行有丝分裂,因此对于癌细胞而言,细胞外信号A~E可能会持续起作用,B项正确;该实验说明信号A、B、C、F、G同时存在时能诱导基因的选择性表达,导致细胞分化,C项错误;图中只是给出了决定细胞“命运”的部分信号,因此细胞凋亡也受遗传物质(基因)的控制,D项错误。]
9.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质
B.细胞全能性是指已经分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
C.某些离体的植物细胞,在适宜条件下能够表现全能性
D.克隆猴的培育成功证明高度分化的动物细胞具有全能性
D [克隆猴的培育成功证明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D错误。]
10.下列有关细胞衰老的原因和细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.端粒是真核细胞特有的结构,原核细胞中没有
B.同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同
C.对于单细胞生物来说,个体的衰老不等同于细胞衰老
D.正在衰老的个体,体内也有新细胞产生
C [端粒是染色体末端的一种特殊序列DNA,原核细胞中不含染色体,因此端粒是真核细胞特有的结构,原核细胞中没有,A正确;同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同,B正确;对于单细胞生物来说,个体的衰老等同于细胞衰老,C错误;正在衰老的个体,体内也有新细胞产生,D正确。]
11.凋亡素是人体内固有的天然蛋白,将凋亡素注入癌症患者体内,能使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失。下列说法正确的是( )
A.凋亡素能加快癌细胞的分裂和分化
B.凋亡素能激活细胞死亡基因,可特异性杀死癌细胞
C.蝌蚪尾部的自溶现象是细胞正常凋亡的具体体现
D.蝌蚪发育过程中,凋亡素能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡
C [凋亡素能使癌细胞凋亡,控制肿瘤,说明凋亡素能抑制癌细胞的分裂,A错误;凋亡素使癌细胞发生凋亡属于细胞的正常凋亡,而不是特异性杀死癌细胞,B错误;蝌蚪尾部的自溶现象是细胞凋亡的结果,C正确;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失,这是凋亡素使细胞凋亡的表现,D错误。]
12.如图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是( )
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的表达情况不同
B.已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但细胞核仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于细胞更新,但不利于机体内部环境的稳定
D [a、b细胞均来自受精卵的有丝分裂,故含有相同的遗传物质,但由于a、b细胞是不同种类的细胞,因此细胞中基因的表达情况不同,A项正确;已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但其细胞核中具有完整的遗传信息,因此其细胞核仍具有全能性,B项正确;b细胞衰老后细胞核体积会增大,呼吸速率变慢,故细胞新陈代谢的速率减慢,C项正确;c细胞凋亡是机体的主动行为,有利于细胞更新,也有利于机体内部环境的稳定,D项错误。]
13.在一定条件下,真核细胞通过溶酶体降解自身非必需成分,获得所需要的物质和能量,这是一种细胞自噬的现象。有关叙述正确的是( )
A.处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬现象会减弱
B.人红细胞成熟过程中通过细胞自噬清除线粒体等细胞器
C.细胞自噬和细胞凋亡都是不利因素引起的,不受基因的调控
D.溶酶体内合成的水解酶,在细胞自噬过程中发挥催化作用
B [真核细胞通过溶酶体降解自身非必需成分,获得所需要的物质和能量,由此可知处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬现象会增强,以获得更多的物质和能量,A错误;人成熟的红细胞没有线粒体、核糖体等细胞器,故人红细胞在成熟过程中通过细胞自噬可将线粒体、核糖体等细胞器清除,B正确;细胞自噬和细胞凋亡都受基因的调控,C错误;溶酶体内的水解酶在核糖体上合成,D错误。]
14.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中有细胞核的细胞均能合成蛋白质,下列叙述错误的是 ( )
―→―→
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生CO2
B.网织红细胞不能合成核基因编码的蛋白质
C.幼红细胞和造血干细胞中的蛋白质有所不同,体现了基因的选择性表达
D.控制成熟红细胞凋亡的基因可能在幼红细胞期开始表达
B [哺乳动物成熟的红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,产物为乳酸,无CO2,A项正确;网织红细胞中含有由细胞核中的DNA转录形成的mRNA和细胞器核糖体,仍能够合成核基因编码的蛋白质,B项错误;细胞分化的不同阶段,不同基因选择性表达,因此,幼红细胞和造血干细胞中的蛋白质有所不同,C项正确;哺乳动物成熟红细胞中无细胞核,已丧失控制其凋亡的基因,但仍会凋亡,故控制其凋亡的基因可能在幼红细胞期开始表达,D项正确。]
15.线粒体不仅是细胞的“能量工厂”,也在细胞凋亡的调控中起重要作用,如图所示。
(1)线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的磷脂双分子层中,参与有氧呼吸第________阶段的化学反应。
(2)当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放到________中,与蛋白A结合,在ATP的作用下,使_______________,引起细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞的________死亡,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的________将其消化。
[解析] (1)线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的磷脂双分子层中,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此其参与有氧呼吸第三阶段的化学反应。(2)由图可知,当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放到细胞质基质中,与蛋白A结合,在ATP的作用下,使C-9酶前体转化为活化的C-9酶,活化的C-9酶激活C-3酶,引起细胞凋亡。(3)细胞凋亡是细胞的程序性死亡,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的溶酶体将其消化。
[答案] (1)三 (2)细胞质基质 C-9酶前体转化为活化的C-9酶,活化的C-9酶激活C-3酶 (3)程序性 溶酶体
1重点突破练(六) 细胞增殖、分化、衰老和死亡
题组一 细胞的增殖
1.下列关于观察植物根尖细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是 ( )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
2.如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是 ( )
A.e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍
B.a~b过程发生了中心粒的倍增
C.b~c过程核膜逐渐解体
D.d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道面上
3.如图所示为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线,据图判断下列叙述正确的是( )
A.细胞周期时长为14小时
B.染色体的数量在Ⅱ段发生倍增
C.细胞在Ⅱ段时形成赤道面
D.Ⅰ~Ⅱ段是一个完整的细胞周期
4.(多选)图1是一个细胞周期内每条染色体上的DNA变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是 ( )
图1 图2
A.图1中ef段的染色体数是cd段的一半
B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的bc段
D.观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
5.玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如图。对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
6.图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA含量。请据图回答下列问题:
甲 乙
(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期:________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由细胞两极的________发出星射线。在M期,染色单体的消失发生在________期,染色体数与核DNA数之比为1∶2 在________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示图甲中的________期细胞,右侧峰值表示图甲中的________期细胞,两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的________期细胞。
(4)若向小鼠肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如表所示:预计加入过量胸苷约________ h后,细胞都将停留在S期。
分裂时期 分裂间期 分裂期 总计
G1 S G2 M
时间(h) 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
7.某研究小组研究了不同浓度K2CrO4溶液处理对某植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的影响,实验结果如表所示。
K2CrO4溶液(mmol·L-1) 观察的细胞数量 进行分裂的细胞数量 染色体畸变的细胞数量 产生微核的细胞数量
0 4 019 523 0 3
50 4 034 467 64 287
100 3 986 314 55 534
150 4 008 283 54 658
(1)制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为:剪取根尖,放入盐酸和酒精的混合液中________3~5 min;将根尖放入清水中漂洗10 min;用____________溶液对根尖染色3~5 min,压片后制成装片。
(2)镜检时,每个根尖装片大约统计600个细胞,这样每种浓度K2CrO4溶液处理条件下应保证统计________个根尖装片,以降低实验误差。
(3)实验结果表明,K2CrO4溶液对有丝分裂、染色体畸变和产生微核的影响依次是________(填“促进”“抑制”或“无影响”)。
(4)K2CrO4溶液处理使染色体发生断裂时,带有着丝粒(着丝点)的染色体在完成复制后,姐妹染色单体会在断口处黏合形成“染色体桥”,以下均为有丝分裂________期图,能观察到“染色体桥”图像的是________。断裂后,没有着丝粒的染色体片段不能被________牵引,在有丝分裂________期核膜重建后,会被遗留在细胞核外而成为微核。
题组二 细胞的分化、衰老和死亡
8.最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达,而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应,如图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号,则下列有关细胞外信号的说法正确的是 ( )
A.只要有胞外信号D和E,细胞就一定会进行分裂
B.对于癌细胞而言,细胞外信号A~E可能会持续起作用
C.只有细胞外信号F和G能诱导细胞内的基因选择性表达
D.由于细胞凋亡无胞外信号作用,可证明细胞凋亡与基因无关
9.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质
B.细胞全能性是指已经分化的细胞仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
C.某些离体的植物细胞,在适宜条件下能够表现全能性
D.克隆猴的培育成功证明高度分化的动物细胞具有全能性
10.下列有关细胞衰老的原因和细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.端粒是真核细胞特有的结构,原核细胞中没有
B.同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同
C.对于单细胞生物来说,个体的衰老不等同于细胞衰老
D.正在衰老的个体,体内也有新细胞产生
11.凋亡素是人体内固有的天然蛋白,将凋亡素注入癌症患者体内,能使癌细胞凋亡,控制肿瘤;将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内,能加速尾部的消失。下列说法正确的是( )
A.凋亡素能加快癌细胞的分裂和分化
B.凋亡素能激活细胞死亡基因,可特异性杀死癌细胞
C.蝌蚪尾部的自溶现象是细胞正常凋亡的具体体现
D.蝌蚪发育过程中,凋亡素能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡
12.如图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是( )
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的表达情况不同
B.已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但细胞核仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于细胞更新,但不利于机体内部环境的稳定
13.在一定条件下,真核细胞通过溶酶体降解自身非必需成分,获得所需要的物质和能量,这是一种细胞自噬的现象。有关叙述正确的是( )
A.处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬现象会减弱
B.人红细胞成熟过程中通过细胞自噬清除线粒体等细胞器
C.细胞自噬和细胞凋亡都是不利因素引起的,不受基因的调控
D.溶酶体内合成的水解酶,在细胞自噬过程中发挥催化作用
14.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,图中有细胞核的细胞均能合成蛋白质,下列叙述错误的是 ( )
―→―→
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生CO2
B.网织红细胞不能合成核基因编码的蛋白质
C.幼红细胞和造血干细胞中的蛋白质有所不同,体现了基因的选择性表达
D.控制成熟红细胞凋亡的基因可能在幼红细胞期开始表达
15.线粒体不仅是细胞的“能量工厂”,也在细胞凋亡的调控中起重要作用,如图所示。
(1)线粒体中的细胞色素c嵌入在线粒体内膜的磷脂双分子层中,参与有氧呼吸第________阶段的化学反应。
(2)当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素c被释放到________中,与蛋白A结合,在ATP的作用下,使_______________,引起细胞凋亡。
(3)细胞凋亡是细胞的________死亡,凋亡细胞解体后被吞噬细胞吞噬,由细胞内的________将其消化。
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