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第二章 细胞的结构和生命活动
一、单选题
1.(2022·浙江选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是( )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
2.(2021高一上·绍兴月考)图中①~④表示某细胞内的部分细胞器。下列有关叙述正确的是( )
A.该图是在光学显微镜下能看到的结构
B.此细胞不可能是植物细胞,只能是动物细胞
C.结构①是细胞呼吸和能量代谢的中心
D.结构①和④都存在DNA
3.(2021高一下·揭东期末)如图中有I、II、III、IV四类细胞的结构模式,据图判断正确的是( )
A.图III为细菌细胞,其遗传物质主要为RNA
B.四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核膜
C.I、II、IV中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATP
D.②和④均为双层膜结构
4.(2021高三上·辽宁期中)图 A 为两个渗透装置,溶液 a、b 为不同浓度的同种溶液,且a溶液浓度<b溶液浓度,c 为清水,图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是( )
A.图A中的②相当于图B中的⑤、④、⑥
B.图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面
C.若图B所示为某农作物根毛细胞,此时应及时灌溉
D.图B中的⑦与图A中的②控制物质进出的原理有差异
5.(2021·江西开学考)《药》是中国现代文学奠基人鲁迅创作的一篇小说。该小说中提到的“磅病”是由结核分枝杆菌引起的慢性传染病,结核分枝杆菌可侵及许多脏器,以肺部结核感染最为常见。排菌者为“痧病”重要的传染源。下列相关叙述正确的是( )
A.结核分枝杆菌性状的遗传遵循孟德尔的遗传定律
B.肺细胞和结核分枝杆菌共有细胞器的RNA上含密码子
C.“磅病”病区佩戴口罩可在一定程度上防止感染
D.肺细胞和结核分枝杆菌的最外层结构都是细胞膜
(2021高一上·浙江月考)阅读下列材料,完成下面小题。光学显微镜下的伊乐藻叶肉细胞实物图及其示意图分别如下所示:
6.某同学以伊乐藻叶肉细胞为实验材料,观察叶绿体和细胞质流动,下列叙述错误的是( )
A.实验前需将伊乐藻置于光照充足、温度适宜的条件下培
B.显微镜观察伊乐藻叶肉细胞时,临时装片要随时保持有水状态
C.换成高倍镜后视野变暗,可通过缩小光圈来调亮视野
D.③是观察细胞质流动的标志物,③的分布会随光照方向的改变而改变
7.该同学尝试用伊乐藻叶肉细胞开展“观察质壁分离及复原”活动。下列叙述错误的是( )
A.若滴加清水,细胞会因渗透吸水而膨胀
B.①的收缩性小于细胞膜及其以内的部分
C.②中无明显颜色,但仍可观察到质壁分离现象
D.质壁分离时,水分子发生了从细胞内到细胞外的单向运动
8.(2021·重庆模拟)酶在生活中的应用极为广泛,为人们的生活提供了便利。下列关于酶在生活中应用的叙述,错误的是( )
A.溶菌酶能够溶解细菌细胞壁,具有抗菌消炎的作用
B.多酶片中含有多种消化酶,口服多酶片有助于食物消化
C.加酶洗衣粉中加入的是直接从生物体中提取的酶
D.含酶牙膏可以分解细菌,使牙齿亮洁、口气清新
9.(2022高二上·亳州期末)人体细胞内物质运输的途径有多种,如囊泡运输。下列有关叙述错误的是( )
A.内质网和高尔基体都是能形成囊泡的细胞器
B.与细胞膜融合后,囊泡内的物质最终都会释放到内环境中
C.囊泡运输可实现膜的转化,有利于生物膜成分的更新
D.核孔可以控制蛋白质、RNA等物质进出细胞核
10.(2022高一上·浙江期中)下列不能体现“细胞结构与功能相适应”观点的是( )
A.心肌细胞中线粒体数量比较多,有利于为心脏跳动提供足够的能量
B.黑藻叶肉细胞的叶绿体大而清晰,有利于观察胞质环流
C.叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的进行
D.胃腺细胞中附着核糖体的内质网比较发达,有利于胃蛋白酶的加工
11.(2023高二下·浙江月考)大型超市里的蔬菜货架上往往带有喷水装置,可以定时喷出水雾,防止蔬菜失水,保持蔬菜挺拔、舒展的姿态。下列叙述错误的是( )
A.新鲜蔬菜细胞的质膜具有选择透过性
B.喷水后,蔬菜细胞因渗透吸水而膨胀
C.当蔬菜细胞不再吸水时,细胞内外渗透压相等
D.环境温度变化会影响水分子通过细胞膜的速率
(2023高一上·绍兴期末)阅读下列材料,回答以下小题:
高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质后,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网。
12.关于生物膜系统,下列叙述正确的是()
A.核膜不属于生物膜系统的构成部分
B.内质网由一系列双层膜构成的囊腔和细管组成
C.高尔基体与细胞膜间直接相连承担物质运输的任务
D.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
13.下列关于囊泡运输的叙述错误的是()
A.含有RS的蛋白质运回内质网的过程消耗ATP
B.各种蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输
C.生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新
D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加
14.(2021·诸暨模拟)图中的A和B均表示植物细胞膜和液泡膜中运输H+的膜蛋白,A表示质子泵,质子泵工作时会水解ATP以实现H+的定向运输,H+的浓度差可帮助某些溶质分子进入细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.H+出入植物细胞膜的方式均为主动转运
B.质子泵是一种膜上的通道蛋白,兼有酶的催化功能
C.液泡膜上的质子泵使得细胞液的pH较细胞溶胶低
D.H+和溶质分子借助膜蛋白B以易化扩散的方式运输
15.(2022高一上·龙江期中)某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞,发现这些叶肉细胞中都有叶绿体,于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论,下列有关叙述不正确的是( )
A.该同学运用了完全归纳的科学方法
B.该同学运用了不完全归纳的科学方法
C.该同学进行归纳时应考虑是否有特例的存在
D.该同学得出结论的方法和细胞学说建立的方法相同
16.(2022高一上·宝安期末)下图为细胞自噬示意图,据此分析正确的是( )
A.自噬体的膜结构来自于高尔基体
B.细胞自噬不利于细胞内部环境的稳定
C.细胞自噬机制的研究有助于疾病的防治
D.经自噬溶酶体降解的物质大部分被排出细胞
17.(2021高三上·日照开学考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如下图所示。下列分析正确的是( )
A.细胞对甲、乙两种溶液中的溶质分子均不具有通透性
B.2分钟前,细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率
C.4分钟时,乙溶液中花瓣细胞的细胞液浓度等于初始浓度
D.两曲线走势不同是由甲、乙两种溶液的浓度不同造成的
18.(2023高一下·大理月考)一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小、所带电荷等性质有关。下列说法正确的是( )
A.相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞
B.大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进入细胞,并且要消耗能量
C.主动运输都是逆浓度梯度进行的,既要消耗能量,也需要借助膜上的载体蛋白
D.只有细胞需要的物质才能穿过细胞膜,对细胞有害的物质则不能进入
19.(2023高一下·安徽开学考)核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层(组分为核纤层蛋)紧密结合,成为核孔复合体。如图,核孔复合体在核内外的物质转运中起重要作用,下列有关核膜的说法错误的是( )
A.核外膜以磷脂双分子层作为基本支架,且和内质网膜相连
B.人体成熟的红细胞通过该结构参与核质间的信息传递
C.核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变
D.核孔复合体具有双向性,可以参与物质的入核运输和出核运输
20.(2021高一上·大庆期末)下列有关物质跨膜运输的说法正确的是( )
A.水分子主要是通过自由扩散方式进入细胞的
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是一样的
D.影响协助扩散的运输速率除膜内外物质浓度梯度外,还与转运蛋白数量有关
21.(2023高三上·东莞期末)生物科学史蕴含着科学家的思维和智慧,关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述正确的是( )
A.1895年欧文顿发现:溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜
B.1925年戈特和格伦德尔推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
C.1959年罗伯特森在电镜下看到呈暗—亮—暗的三层结构,认为细胞膜由脂质—蛋白质—脂质构成
D.1970年科学家用同位素标记法进行人细胞与鼠细胞融合实验,表明细胞膜具有流动性
22.(2022·重庆)如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A.进入细胞需要能量 B.转运具有方向性
C.进出细胞的方式相同 D.运输需要不同的载体
23.(2023高一上·增城期末)下列是动物细胞中几种细胞器的结构模式图,相关叙述正确的是( )
A.①是叶绿体,是细胞内的“动力车间”
B.②是内质网,能对蛋白质进行加工、分类和包装
C.③是核糖体,是细胞中“生产蛋白质的机器”
D.④是中心体,与细胞的有丝分裂有关
24.淡水中生活的原生动物,如草履虫,能通过伸缩泡排出细胞内过多的水,以防止细胞涨破。如果将草履虫分别放入蒸馏水和海水中,其伸缩泡的伸缩情况会发生一定变化。下列叙述正确的是( )
A.放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率减慢
B.放在海水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率加快
C.水分通过伸缩泡排出细胞的方式是主动运输
D.伸缩泡通过维持水分平衡来调节体内渗透压
25.美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔奖,通道蛋白分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白,阿格雷成功分离出了水通道蛋白,麦金农测出了K+通道蛋白的立体结构。下图为肾小管上皮细胞重吸收水分和K+通道蛋白的立体结构的示意图。下列与通道蛋白有关的叙述错误的是( )
A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中
B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗ATP
C.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过
D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输
二、综合题
26.(2022高一上·杭州期末)囊性纤维病是一种遗传疾病,患者细胞中氯离子浓度升高,支气管被异常黏液堵塞,导致这一疾病发生的主要原因是细胞膜上CFTR蛋白功能异常。下图表示正常人和患者的氯离子跨膜运输的示意图。请据图回答问题:
(1)正常细胞,CFTR蛋白通过 方式将氯离子转运到胞外,而不能转运其它离子,说明细胞膜具有 性。
(2)CFTR蛋白质能水解ATP释放能量,说明其还具有 功能。氯离子持续运输的过程 (填“会”、“不会”)导致细胞内的 ADP 大量积累。
(3)患者细胞膜上异常的CFTR蛋白处于关闭状态,氯离子无法转运至细胞外,导致水分子向膜外扩散的速度 (填“加快”、“减慢”、“不变”),黏稠的分泌物不断积累而堵塞支气管。
27.(2022高一下·玉溪月考)下图是人们常见的几种单细胞生物,据图回答下面的问题。
(1)这几种生物共有的结构是 。
(2)与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是 ,你判断的依据是 ;与哺乳动物细胞的结构和功能类似的生物是 ,你判断的依据 。
(3)眼虫与植物和动物都有相同之处,从进化的角度看,你认为合理的解释是 。
28.(2021高一上·长安期末)图1为抗体合成、加工、运输的过程,图2为相关结构膜面积的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中能构成生物膜系统的结构是 (填名称),生物膜的基本骨架是 。
(2)据图1分析,抗体的合成、加工、运输过程为 (用图1中序号和箭头表示),⑥是 ,在抗体分泌过程中的作用是 。
(3)抗体分泌出细胞的方式称为 ;抗体的加工、运输和分泌过程中图1中③和⑤膜面积的变化分别对应于图2中的 ;该过程体现了生物膜在 具有连续性。
29.(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)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)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)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)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 。
30.(2021高三上·山东月考)科学家分别将细菌紫膜质(蛋白质)和 ATP 合成酶重组到脂双层(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上,在光照条件下,观察到如下图所示的结果。另外科学研究表明每个细菌内的ATP含量基本相同,可利用下图所示反应原理来检测样品中细菌数量。放线菌(原核生物)产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构,从而阻断ATP的合成。
反应原理:荧光素+ATP+O2———Mg2+—→氧化荧光素+AMP+PPi+H2O+荧光
根据以上内容,回答下列问题:
(1)从ATP合成酶的功能来看,说明某些膜蛋白具有 的功能
(2)H+以 的方式通过细菌紫膜质进入脂质体内部。图丙在停止光照后短时间内,脂质体 (能/否)产生ATP,原因是 。
(3)利用图示反应原理来检测样品中细菌数量时,荧光强度与样品中细菌数量呈正相关,原因是 。
(4)寡霉素 (能/否)用来抑制细菌细胞的繁殖,原因是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、蛋白质在细胞膜上有的镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入磷脂双分子层,有的贯穿于磷脂双分子层,膜两侧的蛋白质分布不对成,A错误;
B、细胞膜的磷脂分子与蛋白质具有流动性,温度会影响膜蛋白的流动速度,B正确;
C、光合作用水的裂解发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜而不是叶绿体内膜,叶绿体内膜上不存在与水裂解有关的酶,C错误;
D、神经元中信息的产生于传递与K+、Na+的运动有关,故神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白,D错误。
故答案为:B。
【分析】 细胞膜的结构:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。①蛋白质的位置:有三种:镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--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。
(4)动物细胞的细胞膜中还含有一定量的胆固醇,对细胞膜的流动性有调节作用。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、该图是亚显微结构图,是在电子显微镜下看到的结构,A错误;
B、此细胞含有中心体,可能是动物细胞或低等植物细胞,B错误;
C、结构①是线粒体,是细胞呼吸和能量代谢的中心,C正确;
D、结构④是核糖体,由蛋白质和RNA组成,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析题图:①是线粒体,②是中心体,③是高尔基体,④是核糖体。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、图III为细菌细胞,遗传物质是DNA,A错误;
B、图III是原核生物中的细菌,不含有核膜,B错误;
C、②是线粒体,不能氧化分解葡萄糖,能够分解丙酮酸,C错误;
D、②线粒体和④叶绿体均为双层膜结构,D正确。
故答案为:D。
【分析】由图中的结构进行推测可知:
1、Ⅰ没有细胞壁,却有中心体,代表动物细胞。
2、Ⅱ有细胞壁和中央大液泡,有叶绿体,代表高等植物细胞。
3、Ⅲ有细胞壁和中心体,代表低等植物细胞。
4、Ⅳ无众多细胞器,有细胞壁和鞭毛等结构,为细菌。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、图B细胞中含有大液泡,因此可以构成渗透系统,其中原生质层相当于图A中的②半透膜,图B中⑥为细胞膜,⑦为液泡膜,以及两者之间的⑧细胞质共同构成原生质层,故图A中的②相当于图B中的⑥、⑦、⑧,A错误;
B、根据题干“a溶液浓度<b溶液浓度,c为清水”,所以一段时间后装置2的液面高于装置1的液面,B正确;
C、若图B所示为某农作物根毛细胞,上述图中细胞发生了质壁分离,说明细胞液的浓度低于外界土壤溶液的浓度,应及时灌溉,C正确;
D、图B中的⑦液泡膜具有选择透过性,而图A中的②则没有选择透过性,只要颗粒大小小于膜上的孔均可以通过,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、结核分枝杆菌是原核生物,其性状的遗传不遵循孟德尔的遗传定律,A错误;
B、肺细胞和结核分枝杆菌共有的细胞器是核糖体,核糖体RNA上没有密码子,密码子存在mRNA上,B错误;
C、排菌者为“痧病”重要的传染源,因此“旁病”病区佩戴口罩可在一定程度上防止感染结核分枝杆菌,C正确;
D、结核分枝杆菌的最外层结构是细胞壁,D错误。
故答案为:C。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
【答案】C
6.C
7.D
【解析】【分析】 植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
6.A、将伊乐藻置于光照充足、温度适宜的条件下培养,以保证植物细胞的生命活动正常进行,A正确;B、细胞质的流动是一种生命现象,需保证伊乐藻细胞的时刻处于生活状态,因此,临时装片要随时保持有水状态,B正确;
C、在显微镜的使用中过程中,低倍镜换成高倍镜后,视野变窄,视野变暗,因而要使视野更明亮,应该选用较大光圈,使更多的光线进入,C错误;
D、伊乐藻叶肉细胞中的叶绿体有颜色,因此细胞中叶绿体的位置移动可以作为细胞质流动的标志;叶绿体的形态和分布随光照强度和方向而改变,如光照较弱时则以叶绿体较大的一面对着光源,以增大光的吸收面积,有利于光合作用,D正确。
故答案为:C。
7.A、当外界溶液浓度低于细胞液浓度时,植物细胞会渗透吸水,水分子从细胞外经原生质层流向细胞液,此时原生质层会向外扩张,但由于细胞壁的束缚,原生质层不能无限扩张,A正确;B、①处为细胞壁,原生质层的伸缩性大于细胞壁,B正确;
C、②中虽然无明显颜色,但叶肉细胞中的叶绿体散乱的分布于细胞质中,可以通过叶绿体的位置移动来观察质壁分离的现象,C正确;
D、质壁分离过程中水分子既有进入细胞的,也有出细胞的,只是出细胞的水分子数目多于进细胞的,D错误。
故答案为:D。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、溶菌酶可水解细菌细胞壁,从而杀死细菌,具有抗菌消炎的作用,A 正确;
B、多酶片中的多种消化酶口服后可在消化道中水解食物中的大分子有机物,从而有助于消化、吸收,B 正确;
C、洗衣粉中添加的酶是酶工程生产的, 而不是从生物体中提取出来的,C 错误;
D、加酶牙膏中的酶可分解部分细菌,防止口臭,D 正确。
故答案为:C。
【分析】 1、溶菌酶的作用机制是:细菌的细胞壁含有一些特殊成分,溶菌酶可以催化这些物质溶解;细菌可以引发一些炎症。
2、 多酶片中含有多种消化酶 ,例如蛋白质酶、脂肪酶等。
3、天然的酶属于有机物,从一般细胞中,一般比较难提取,可以用生物工程技术进行量化生产。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、由分泌蛋白的分泌过程可知,内质网和高尔基体都是能形成囊泡的细胞器,通过囊泡运输实现了细胞器之间膜结构的交换,A正确;
B、与细胞膜融合后,囊泡内的物质不都会释放到内环境中,如消化酶通过囊泡运输与细胞膜融合后直接通过导管分泌到外界,B错误;
C、囊泡运输依赖膜的流动性完成,不断从一个具膜的细胞结构转运至另一个细胞结构,从而实现了膜的转化,进而有利于生物膜成分的更新,C正确;
D、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,实现核、质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔具有选择性,可以控制蛋白质、RNA等物质进出细胞核,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、细胞核的结构: (1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。 (2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 (3)染色质:主要组成成分是DNA和蛋白质,功能是其中的DNA是遗传信息的载体。 (4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、心肌细胞中线粒体数量比较多,有利于为心脏跳动提供足够的能量,这体现“结构与功能相适应“观点,A不符合题意;
B、有利于观察叶绿体不属于叶绿体功能,不能体现“结构与功能相适应“观点,B符合题意;
C、叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的进行,这体现“结构与功能相适应“观点,C不符合题意;
D、胃腺细胞中附着核糖体的内质网比较发达,有利于胃蛋白酶的加工和分泌,这体现“结构与功能相适应“观点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】不同细胞器的功能:
分类 名称 作用
双层膜 线粒体 有氧呼吸的主要场所
叶绿体 绿色植物光合作用场所
单层膜 内质网 蛋白质加工、脂质合成的“车间”
高尔基体 蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”,与细胞壁的形成有关
溶酶体 “消化车间”“酶仓库”,分解衰老、损伤细胞器,吞噬病菌
液泡 调节植物胞内的环境,使细胞保持坚挺
没有膜 核糖体 蛋白质的合成场所
中心体 与细胞有丝分裂有关
11.【答案】C
【解析】【解答】A、质膜属于生物膜,生物膜具有选择透过性,所以新鲜蔬菜细胞的质膜具有选择透过性,A正确;
B、喷水后,由于蔬菜细胞液渗透压大于清水,蔬菜细胞因渗透吸水而膨胀,B正确;
C、植物细胞存在细胞壁,植物细胞不能无限制吸水,所以当蔬菜细胞不再吸水时,细胞内外渗透压不一定相等,C错误;
D、环境温度变化会影响膜上磷脂和蛋白质分子的运动速率,进而会影响水分子通过细胞膜的速率,D正确。
故答案为:C。
【分析】成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用;原生质层相当于一层半透膜,当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水;当外液溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水。
【答案】12.D
13.B
【解析】【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
2、细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器膜,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,叫做细胞的生物膜系统。
12. A、细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器膜,它们形成的结构体系,叫做细胞的生物膜系统,核膜属于生物膜系统的构成部分,A错误;B、内质网是单层膜结构,B错误;C、高尔基体与细胞膜间间接相连,通过囊泡进行物质运输,C错误;D、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成,D正确。故选D。
13.A、含有RS的蛋白质通过囊泡的形式运回内质网的过程需要消耗能量,A正确;
B、由题意可知,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的蛋白运回内质网,并不是所有的蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输,B错误;
C、内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,由此可知生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新,C正确;
D、高尔基体膜上的RS受体将含RS短肽序列的蛋白质以囊泡的形式运回内质网,RS功能的缺失,无法将含RS短肽序列的蛋白质运回内质网,因此会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加,D正确。
故选B。
14.【答案】C
【解析】【解答】A、据图可判断H+通过A时消耗ATP中的能量,应为主动转运,而通过B进入细胞膜时是顺浓度转运过程,不消耗ATP,应为易化扩散,A错误;
B、质子泵为H+的转运蛋白,而图中的B可以是H+的通道蛋白,通道蛋白参与的是相应物质的易化扩散,B错误;
C、质子泵实现了H+的主动转运,液泡中的H+浓度较高,pH应比细胞溶胶低,C正确;
D、溶质分子借助B进入细胞膜的方式为主动转运,该过程中利用了H+主动转运到细胞外形成的能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
15.【答案】A
【解析】【解答】AB、由部分植物的叶肉细胞中有叶绿体归纳出植物叶肉细胞都有叶绿体,属于不完全归纳,A错误;B正确;
C、进行不完全归纳时需要考虑是否有特例的存在,C正确;
D、该同学得出结论的方法和细胞学说的建立过程都运用了不完全归纳法,D正确。
故答案为:A。
【分析】完全归纳法和不完全归纳法:
1、完全归纳法一般指完全归纳推理,是以某类中每一对象(或子类)都具有或不具有某一属性为前提,推出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳推理。
2、不完全归纳法是以某类中的部分对象(或子类)具有或不具有某一属性为前提,得出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳方法。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知,自噬体的膜结构来自于内质网,A错误;
B、细胞自噬分解受损或退化的细胞结构,有助于维持细胞内部环境的稳定,B错误;
C、细胞自噬分解受损或退化的细胞结构,故细胞自噬机制的研究有助于疾病的防治,C正确;
D、经自噬溶酶体降解的物质大部分被回收利用,D错误。
故答案为:C。
【分析】 1、图中看出,细胞自噬的基本过程:细胞中衰老的细胞器被一种双层膜结构包裹,形成自噬体,接着自噬体的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。
2、溶酶体是由高尔基体断裂产生,单层膜包裹的小泡,膜上有许多糖,防止本身的膜被水解。溶酶体内含有许多种水解酶类,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。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、甲溶液中细胞只能发生质壁分离,说明甲溶液中的溶质分子不能进入细胞;而乙溶液中细胞可以先分离后复原,说明细胞对乙溶液中溶质分子具有通透性,A错误;
B、据图斜率可知,2分钟前,甲斜率大于乙,故细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率,B正确;
C、4min时乙溶液中细胞失水量为0,此时细胞液的浓度应大于实验开始时的浓度,因为细胞仍在吸水,C错误;
D、条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞吸收,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,既发生了质壁分离复原。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、相对分子质量小的物质或离子进入细胞的方式包括自由扩散、协助扩散或主动运输,A错误;
B、大分子有机物通过胞吞的方式进入细胞内,依赖于膜的流动性,需要消耗能量,但不需要转运蛋白,B错误;
C、逆浓度梯度跨膜运输是主动运输,既要消耗细胞的能量,也需要借助膜上的载体蛋白,C正确;
D、细胞膜能控制物质进出细胞,但这种控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质可能进入,有些病毒、病菌也能侵入细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、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。
19.【答案】B
【解析】【解答】A、核膜属于细胞的生物膜系统,其外膜可与内质网膜直接相连,核外膜以磷脂双分子层作为基本支架,A正确;
B、人体成熟的红细胞无细胞核,没有核膜,B错误;
C、代谢越旺盛的细胞,细胞核上核孔数量越多,核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变,C正确;
D、核孔复合体是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道,核孔复合体具有双向性,可以参与物质的入核运输和出核运输,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞核的结构包括核膜(双层膜,上面有孔是蛋白质和RNAj通过的地方)、核仁(与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
20.【答案】D
【解析】【解答】A、水分子主要借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞,A错误;
B、固醇类激素进入靶细胞的过程属于自由扩散,B错误;
C、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,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,二者作用机制不同,C错误;
D、协助扩散是在转运蛋白的协助下,将物质由高浓度一侧运输到低浓度一侧,故膜内外物质浓度梯度、转运蛋白的数量都会影响协助扩散的运输速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
21.【答案】B
【解析】【解答】A、1895年欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,据此推理提出了细胞膜是由脂质组成的, A错误;
B、1925年,戈特和格伦德尔通过实验,用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气--水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的2倍。这一结果表明:细胞膜中脂质分子必然排列成两层,B正确;
C、1959年罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构,C错误;
D、1970年科学家用荧光染料标记的方法,通过人鼠细胞融合实验,证明了细胞膜具有流动性,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、用发出绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发出红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞与人细胞融合,这两种细胞刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光,表明细胞膜具有流动性。
2、 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。
22.【答案】C
【解析】【解答】A. 铜离子通过膜蛋白进入细胞时,是逆浓度梯度,属于主动运输,消耗能量,A错误;
B. 由于膜上载体蛋白运输类型不同,进入细胞是主动运输,进入高尔基体是载体蛋白的单向运输,排出细胞却是胞吐。故转运是有方向性的,B错误;
C. 参考AB选项,进出细胞的方式不同,C正确;
D. 主动运输的载体蛋白和协助扩散的载体蛋白功能不同,D错误。
故答案为:C。
【分析】根据图片可知,铜离子通过膜蛋白运输进入细胞,在高尔基体膜上也有铜离子载体,但是排出细胞是以胞吐的形式。
“三步法”判断物质出入细胞的方式
23.【答案】D
【解析】【解答】A、①是线粒体,是细胞内的“动力车间”,A错误;
B、②是高尔基体,能对蛋白质进行加工、分类和包装,B正确;
C、③是内质网,C错误;
D、④是中心体,主要分布在动物和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多.程粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”.含少量的DNA、RNA。
2、叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中.扁平的椭球形或球形,双层膜结构.基粒上有色素,基质和基粒中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所.含少量的DNA、RNA。
3、内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
4、核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸缩合成蛋白质,是蛋白质的“装配机器”。
5、中心体:无膜结构,由垂直的两个中心粒构成,存在于动物和低等植物中,与动物细胞有丝分裂有关。
6、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
7、分析题图科长,①为线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所;②为高尔基体,在动植物细胞中的功能不同,在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关;③为内质网;④为中心体,与细胞有丝分裂有关。
24.【答案】D
【解析】【解答】A、 将草履虫放在蒸馏水中,草履虫伸缩泡的伸缩频率会增加,以排出体内过多的水分,A错误;
B、 将草履虫放在海水中,由于海水的浓度较高,水分不易进入细胞,所以草履虫伸缩泡的伸缩频率将减小,B错误;
C、 水分通过伸缩泡排出细胞是依赖与细胞内外的浓度差,不属于主动运输,C错误;
D、伸缩泡通过控制水平的进出细胞,进而调节体内的渗透压,D正确;
故答案为:D。
【分析】(1)单细胞生物:如细菌、单细胞藻类、单细胞动物(草履虫、变形虫)等,单个细胞就能完成各种生命活动。单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换。
(2)草履虫主要形态结构和机能特点
草履虫全身由一个细胞组成,靠细胞器完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动:
口沟:取食;表膜:氧的摄入,二氧化碳的排出都通过表膜;
食物泡:食物泡随着细胞质流动,其中的食物逐渐被消化;
伸缩泡及收集管:收集代谢废物和多余的水分,并排到体外;
胞肛:排出不能消化的食物残渣;
纤毛:辅助运动。
25.【答案】C
【解析】【解答】通过图1可知,水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中,A项正确;通过图2和图3可知,K+从高浓度一侧到低浓度一侧,通过K+通道蛋白运输,不需要消耗ATP,属于协助扩散,B项正确;通道蛋白运输时具有选择性,C项错误;由图可知,水分子和K+的运输需要借助通道蛋白来实现,机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输,D项正确。
【分析】 自由扩散、协助扩散和主动运输的区别如下:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度
高浓度→低浓度 顺浓度梯度
高浓度→低浓度 逆浓度梯度
低浓度→高浓度
载体 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
举例 O2、CO2、H2O、N2
甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖进入红细胞;动作电位中,排钾离子 小肠吸收葡萄糖、氨基酸;细胞主动吸收离子
26.【答案】(1)主动转运(主动运输);选择透过
(2)催化;不会
(3)减慢
【解析】【解答】(1)由图可知,氯离子转运到胞外需要膜上CFTR蛋白的协助,并消耗能量,属于主动运输(主动转运)。
CFTR蛋白只能转运氯离子,而不能转运其它离子,说明细胞膜上的载体具有特异性,即细胞膜具有选择透过性。
(2)该蛋白质能水解ATP释放能量,说明其能催化ATP的水解,还具有催化功能。
ATP和ADP之间的转化效率很高,因此氯离子持续运输的过程不会导致细胞内的 ADP 大量积累。
(3)由图示可知,由于功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外,导致水分子向膜外扩散的速度减慢,导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 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。
27.【答案】(1)细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所
(2)眼虫、衣藻;含有叶绿体,能进行光合作用,衣藻还有细胞壁;变形虫、草履虫;具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核,不具有细胞壁
(3)眼虫有叶绿体,与植物细胞类似;眼虫有眼点能感受光的刺激,有鞭毛,能运动,这些特征与动物类似。从以上分析可以看出,眼虫与植物和动物都有相同之处,说明眼虫可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物
【解析】【解答】(1)图中有原核生物和真核生物,这几种生物共有的结构是细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所。
(2)绿色开花植物为真核生物,细胞具有核膜包被的细胞核,还具有叶绿体和细胞壁等结构,图中与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是眼虫和衣藻,原因是眼虫和衣藻都含有叶绿体,能进行光合作用,而且衣藻还有细胞壁。哺乳动物细胞为真核生物,细胞具有核膜包被的细胞核,也不含叶绿体和细胞壁等结构,所以图中与哺乳动物细胞的结构和功能类似的生物是变形虫和草履虫,原因是变形虫和草履虫都具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核,不具有细胞壁。
(3)眼虫有叶绿体,与植物细胞类似;眼虫有眼点能感受光的刺激,有鞭毛,能运动,这些特征与动物类似。从以上分析可以看出,眼虫与植物和动物都有相同之处,说明眼虫可能是与植物、动物的共同祖先很接近的生物。
【分析】1、原核细胞和真核细胞的比较:(相似的基本结构:细胞膜、细胞质、遗传物质——体现了细胞的统一性)
比较项目 原核细胞 真核细胞
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 主要成分为肽聚糖 植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
细胞质 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
细胞核 拟核,无核膜和核仁 有核膜和核仁
转录和翻译 转录、翻译可同时进行 转录在核内,翻译在细胞质(核糖体)内
是否遵循遗传定律 不遵循孟德尔遗传定律 核基因遵循,质基因不遵循
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组和染色体变异
2、关注原核细胞、真核细胞的4个“不相等”
(1)能进行光合作用的生物≠真核生物,如蓝藻是原核生物,细胞中无叶绿体但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用。
(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物,如需氧型的原核生物的细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶,虽然没有线粒体也能进行有氧呼吸。
(3)原核生物≠原生生物,原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
(4)没有细胞核的细胞≠原核细胞,如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,但属于真核细胞。
28.【答案】(1)核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜;磷脂双分子层
(2)②→①→④→③→④→⑤;线粒体;提供能量
(3)胞吐;乙、丙;结构和功能上
【解析】【解答】(1)生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,故图1中核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与构成生物膜系统;生物膜的基本骨架完全相同,都是磷脂双分子层。(2)据图1分析,抗体的合成、加工、运输过程为②核糖体→①内质网→④囊泡→③高尔基体→④囊泡→⑤细胞膜,抗体属于分泌蛋白,其合成与运输需要⑥线粒体为其提供能量。(3)抗体通过胞吐的方式分泌出细胞;在抗体加工、运输和分泌过程中,内质网以囊泡的形式将蛋白质转运到高尔基体,高尔基体将蛋白质进一步加工后以囊泡包裹着运送到细胞膜,与细胞膜融合,经细胞膜释放到细胞外,从整个过程可以看出,内质网膜面积减少,高尔基体膜面积先增加又减少(即没有变化),细胞膜的膜面积增加,结合乙图可知图1中③内质网和⑤高尔基体膜面积的变化分别与图2中的乙、丙的膜面积的变化相对应,该过程体现了生物膜在结构和功能上具有连续性。
【分析】生物膜系统:
29.【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。
30.【答案】(1)催化和运输
(2)主动运输;能;ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,则黑暗条件下,只要脂双层内H+浓度高于外侧就可以产生ATP
(3)每个细菌内的ATP含量基本相同,ATP水解释放的能量部分转化成光能,荧光越强说明ATP含量越高,从而说明细菌数量越高,故荧光强度与细菌数量呈正相关
(4)否;寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构,从而阻断ATP的合成,而细菌没有线粒体结构,所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用
【解析】【解答】根据图示分析可得,想要获得ATP,需要在脂双层上同时具备细菌紫膜质和ATP合成酶两种物质的存在(甲无ATP合成酶,乙无细菌紫膜质,都没有ATP产生)。H+从膜外运送到膜内,从低浓度向高浓度运输,且在此过程中需要光提供能量,故其进入脂质体内部的方式属于主动运输,但从脂质体内部转移到外部没有消耗能量,是以协助扩散通过ATP合成酶完成的。
(1)从ATP合成酶的功能来看,一方面它作为酶催化ATP的形成,另一方面它以一个载体的身份来转运H+,说明某些膜蛋白具有催化和控制物质出入细胞的功能。
(2)据图甲分析,H+跨膜运输需要细菌紫膜质(一种膜蛋白)的协助,且从低浓度向高浓度运输,需要光提供能量,为主动运输方式。ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能,则黑暗条件下,只要脂双层内H+浓度高于外侧就可以产生ATP。
(3)每个细菌内的ATP含量基本相同,ATP水解释放的能量部分转化成光能,荧光越强说明ATP含量越高,从而说明细菌数量越高,故荧光强度与细菌数量呈正相关。
(4)寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构,从而阻断ATP的合成,而细菌没有线粒体结构,所以寡霉素对细菌的生理过程不起作用,因此寡霉素不能用来抑制细菌细胞的繁殖。
【分析】1、蛋白质的功能-生命活动的主要承担者:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
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