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素养一 结构与功能观
素养解读
一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成,结构是功能的基础,即有什么样的结构,相应地就会有什么样的功能;另一方面,功能的实现依赖于特定的结构,也可以根据功能推理相应的结构特点。
一、选择题
1.(2023·江苏省高三模拟联考)结构与功能观是基本的生命观念之一。下列叙述不能支持这一观点的是( )
A.蛋白质变性后,其生物活性一般也会随之丧失
B.为加快与周围环境的物质交换,动物卵细胞体积一般较大
C.水的分子结构使其适合作为细胞内良好的溶剂
D.活细胞中的线粒体可以较多分布在代谢旺盛的部位
答案:B
解析:蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而变性,变性后的蛋白质其生物活性也丧失,体现了结构与功能相适应的观点,A支持;动物卵细胞的体积一般都相对较大,相对表面积较小,细胞与周围环境的物质交换效率较低,不能体现结构与功能相适应的观点,B不支持;每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合,由于氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷,水分子的空间结构及电子对的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是细胞内良好的溶剂,体现了结构与功能相适应的观点,C支持;代谢旺盛的地方消耗的能量就多,因此活细胞中线粒体可以较多分布在代谢旺盛的地方,体现了结构与功能相适应的观点,D支持。
2.研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A.乳酸菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网上
B.“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中含有9个氧原子和8个氮原子
C.“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D.经高温处理后的“分子伴侣”也能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
答案:D
解析:乳酸菌是原核生物,没有内质网,A错误;每一个氨基酸至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),直链八肽化合物由 8 个氨基酸脱去7个水形成,其中 8 个氨基酸中至少有氧原子数为 8×2=16,至少有氮原子数为 8×1=8,7分子水(H2O)包含的氧原子数 7,氮原子数为 0,则直链八肽化合物至少有氧原子 8×2-7=9,氮原子 8×1=8,B错误;由题干信息可知:分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,C错误;经高温处理后的“分子伴侣”其肽键并没有断裂,能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,D正确。
3.CLAC通道是细胞应对内质网中Ca2+超载的一种保护机制,可避免因Ca2+浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的由4条肽链聚合而成的跨膜蛋白TMCO1,这种膜蛋白可以“感知”内质网中过高的Ca2+浓度并主动激活Ca2+通道的活性,自发地将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中,当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时,TMCO1的Ca2+通道的活性消失。下列分析错误的是( )
A.敲除TMCO1的基因可能会影响脂质的合成
B.当TMCO1的钙通道活性消失时,内质网中的Ca2+浓度必然高于细胞质基质中的Ca2+浓度
C.Ca2+通过CLAC通道以协助扩散方式释放到细胞质基质中
D.维持内质网中Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节
答案:B
解析:敲除TMCO1的基因,会导致CLAC功能丧失,引起内质网中Ca2+浓度过高,引发内质网功能紊乱,所以可能造成脂质的合成出现异常,A正确;当内质网中的Ca2+浓度下降到与细胞质基质Ca2+浓度接近时,TMCO1的Ca2+通道的活性消失,B错误;CLAC通道可以将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中,所以是顺浓度梯度的跨膜运输,是协助扩散,C正确;跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中过高的Ca2+浓度并主动激活Ca2+通道的活性,自发地将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中,以此维持内质网中 Ca2+浓度的相对稳定属于负反馈调节,D正确。
4.(2023·黑龙江省大庆市高三月考)在无任何相反压力时,渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂,不同的细胞用不同的机制解决这种危机。高等动物、高等植物与原生生物细胞以三种不同的机制(如图所示)避免细胞渗透膨胀。下列相关叙述错误的是( )
学生用书↓第175页
A.植物细胞的边界是细胞壁,其他两种细胞的边界都是细胞膜
B.植物细胞避免吸水涨破的结构是细胞壁,细胞壁的伸缩性小于原生质层