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专题精准强化2 细胞结构与功能的关系
1.(2024·河北衡水模拟)离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术,其主要原理是利用离心力将不同密度的物质分离,从而实现进一步的分析和研究。下列叙述正确的是( )
A.科学家采用逐渐降低离心速率的方法分离不同大小的细胞器
B.赫尔希和蔡斯利用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开
C.梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA分布在试管的不同位置
D.科学家可以用离心法直接将番茄细胞和马铃薯细胞融合得到杂种细胞
解析:C [分离不同大小的细胞器应采用逐渐提高离心速率的方法,起始离心速率低,让大的颗粒沉降在管底,小的颗粒仍悬浮在上清液,收集沉淀,改用较高的离心速率继续分离,A错误;赫尔希和蔡斯利用离心技术是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,B错误;梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA 分布在试管的重带、中带、轻带,C正确;应先去除番茄细胞和马铃薯细胞的细胞壁得到原生质体,再使用诱导融合技术(如离心法)得到杂种细胞,D错误。]
2.(2024·山东菏泽二模)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体,并转化为磷脂进行储存。PXo小体具有多层膜,膜的结构与细胞膜类似;当饮食中磷酸盐不足时,膜层数减少,最终被降解。下列说法错误的是( )
A.PXo蛋白的合成起始于游离的核糖体
B.PXo小体降解产生的Pi可用于合成腺苷、核苷酸等物质
C.细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可增加
D.肠道中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
解析:B [据题意可知,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,属于膜蛋白,膜蛋白的合成起始于游离的核糖体,A正确;PXo小体降解产生的Pi可用于合成核苷酸等物质,腺苷的组成成分是腺嘌呤和核糖,其中不含有磷元素,B错误;由题意可知,当饮食中磷酸盐不足时,膜层数减少,最终被降解,据此推测,当细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可增加,C正确;溶酶体内含多种水解酶,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,因此肠道中磷酸盐不足时,会导致磷酸盐供应不足,则会引起PXo小体的降解,其降解过程需要溶酶体的参与,D正确。]
3.西双版纳热带植物研究所发现了一个高等植物新品种,该植物根细胞能够向外界分泌物质。根据电子显微镜拍摄的照片,绘制出了该植物根细胞结构的局部示意图,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该图属于概念模型
B.E的外膜比内膜蛋白质种类更多,含量更高
C.用差速离心法对细胞器进行分离,B比E更早分离出来
D.分泌蛋白在细胞中合成和运输的“轨迹”:B→C→M→G→N
解析:D [该图为绘制的根细胞结构的局部示意图,为物理模型,A错误;E为线粒体,线粒体内膜以向内凹陷折叠的方式增大膜面积,为有氧呼吸相关的酶提供附着位点,内膜的蛋白质种类更多,含量更高,B错误;B为核糖体,E为线粒体,线粒体比核糖体颗粒大,先分离出来,所以B比E更晚分离出来,C错误;分泌蛋白在细胞中合成和运输的“轨迹”如下:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。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。高尔基体还能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,将蛋白质分泌到细胞外,即B→C→M→G→N,D正确。]
4.科研人员通过制备脂质体,将治疗癌症的药物甲和乙定向运输到癌细胞处,起到杀伤癌细胞的功能。脂质体结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B.脂质体中加入胆固醇可降低其通透性,从而减少药物渗漏
C.脂质体与癌细胞的融合依赖于细胞膜的流动性
D.若将脂质体表面插入特异性抗体可实现靶向药物治疗
解析:A [由于药物甲处于脂质体的中央,和亲水性的磷脂接触,说明药物甲是水溶性药物,药物乙存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性药物,A错误;胆固醇分子一方面与磷脂分子相结合限制细胞膜的流动性,另一方面又将磷脂分子隔离以保持细胞膜的柔韧性,故脂质体中加入胆固醇可降低其通透性,从而降低某些药物对人体的毒副作用,B正确;脂质体能与细胞膜融合,这依赖于细胞膜的流动性,C正确;抗体具有特异性,在包裹有正常药物的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内药物靶向治疗,D正确。]
5.植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.衰老细胞的细胞核中,结构①变得松散、染色加深
B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似,共同构成细胞的生物膜系统
C.植物细胞必须具备①、②和③才能存活
D.②功能上的差异主要与膜蛋白和磷脂的种类和数量有关
解析:B [①是染色质,衰老细胞的细胞核中,结构①染色质固缩,染色加深,A错误;②是细胞膜,核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似,生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,B正确;①是染色质,②是细胞膜,③是细胞壁,植物细胞并非必须具备①、②和③才具有结构的完整性,如植物去除细胞壁后的部分是原生质体,也可存活,C错误;②是细胞膜,②功能上的差异主要与膜蛋白的种类和数量有关,D错误。]
6.(2024·江西南昌二模)外泌体是活细胞衍生的一种囊泡状结构,可以作为细胞间信息交流的载体。其形成过程中产生的多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合,释放外泌体(如图所示)。图中V-ATPase是溶酶体膜上的蛋白复合物,可作为质子泵维持溶酶体正常的pH。受体细胞可以通过特异性受体识别外泌体。下列有关叙述错误的是( )
A.外泌体的形成和受体细胞识别外泌体的过程均体现了膜的流动性
B.抑制V-ATPase的功能,内环境中的外泌体可能会增加
C.若外泌体应用于疾病治疗,可能会成为理想的大分子药物载体
D.若microRNA能与靶细胞内相应的mRNA结合,则会影响相应基因的翻译
解析:A [外泌体形成过程体现了膜的流动性,受体细胞通过特异性受体识别外泌体,这属于细胞膜的信息交流作用,并没有体现膜的流动性,A错误;V-ATPase是溶酶体膜上的蛋白复合物,作为质子泵维持溶酶体正常的pH,多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,多囊体也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体,当抑制V-ATPase的功能,多囊体与溶酶体融合减少,释放到细胞膜外的增多,外泌体将增多,B正确;受体细胞可以通过特异性受体识别外泌体,且外泌体能够运输大分子物质,若外泌体应用于疾病治疗,可能会成为理想的大分子药物载体,C正确;若 microRNA 能与靶细胞内相应的 mRNA 结合,则会导致mRNA作为翻译模板的功能丧失,影响相应基因的翻译,D正确。]
7.(2024·安徽合肥三模)许多植物在种子发育时会储存大量的油脂,油脂积累在油质体中,油质体的产生过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.油脂与磷脂分子都是脂质,所含元素相同
B.内质网能衍生出油质体与膜的选择透过性有关
C.油质体的膜由单层磷脂分子构成
D.富含油脂的种子播种时宜深种
解析:C [油脂的元素组成主要是C、H、O,而磷脂分子可能还有N和P,A错误;内质网能衍生出油质体与膜的流动性有关,B错误;据图可知,油质体的膜由单层磷脂分子构成,C正确;富含油脂的种子含有的C和H较多,O较少,需要的氧气较多,故富含油脂的种子播种时宜浅种,D错误。]
8.(2024·重庆九龙坡模拟)呼吸道合胞病毒(RSV)是负链RNA(不能作为翻译模板)包膜病毒。复制的病毒RNA与衣壳蛋白装配和释放时,宿主细胞表面会表达大量病毒的膜蛋白,含组氨酸标签(His-tag)的多肽的羟基活化后,可与细胞表面的病毒膜蛋白上的氨基发生反应,从而实现对病毒膜蛋白的标记。下列分析错误的是( )
A.该病毒结构中含有RNA、蛋白质和磷脂等有机物
B.衣壳蛋白、膜蛋白的合成需RNA聚合酶、核糖体参与
C.His-tag标记过程中宿主细胞膜上发生了脱水缩合反应
D.病毒的释放过程依赖膜的流动性,但不需要消耗能量
解析:D [呼吸道合胞病毒(RSV)是负链RNA包膜病毒,结构中含有RNA、蛋白质外壳和磷脂等有机物,A正确;核糖体是合成蛋白质的场所,该病毒复制包括RNA的复制和蛋白质合成,需要RNA聚合酶、核糖体参与,B正确;含组氨酸标签(His-tag)的多肽的羟基活化后,可与细胞表面的病毒膜蛋白上的氨基发生反应,该反应就是脱水缩合反应,C正确;病毒的释放过程依赖膜的流动性,需要消耗能量,D错误。]
9.(2024·广西南宁二模)细胞作为最基本的生命系统,其内部的各种结构协调配合共同完成生物体最基本的生命活动。图1为细胞膜流动镶嵌模型,图2为溶酶体形成的两条途径局部示意图。回答下列问题。
图1
图2
(1)实验室一般选用__________(填细胞名称)放置在蒸馏水中来获取细胞膜。图1中②与细胞膜__________________________功能有关。功能越复杂的细胞膜,图1中的________(填序号)的种类和数量就越多。
(2)与溶酶体酶形成相关的细胞器除图2中的结构A外还有__________________________等。进入A中的多种蛋白质,只有溶酶体中的水解酶能形成M6P受体标志,若催化M6P标志形成的S酶功能丧失,则细胞中溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致细胞________________________________________________
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(答出2个方面),造成机体代谢紊乱和引起感染性疾病。
解析:(1)因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器,实验室一般选用哺乳动物成熟的红细胞放置在蒸馏水中来获取细胞膜。图1中②表示糖蛋白,与细胞表面的识别,细胞间的信息传递等功能有密切关系。图1中③是磷脂双分子层,④表示蛋白质。细胞膜的功能越复杂,其上的④蛋白质种类和数量就越多。
(2)溶酶体酶形成过程相关的细胞器有合成部位:核糖体,加工部位:内质网、高尔基体,供能:线粒体。溶酶体能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,因为只有溶酶体中的水解酶能形成M6P受体标志,若催化M6P标志形成的S酶功能丧失,则细胞中溶酶体酶无法被识别,不能正常转运到溶酶体中,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致细胞无法分解衰老、损伤的细胞器,无法吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,造成机体代谢紊乱和引起感染性疾病。
答案:(1)哺乳动物成熟的红细胞 进行细胞间的信息交流 ④
(2)核糖体、内质网、线粒体 无法分解衰老、损伤的细胞器,无法吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
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