精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题

衡阳县四中2024-2025学年上学期高一期末考试卷 生物 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，也是一个开放的系统。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞可与周围环境交换物质，但不交换能量 B. 细胞可与周围环境交换能量，但不交换物质 C. 细胞可与周围环境交换物质，也可交换能量 D. 细胞不与周围环境交换能量，也不交换物质 2. 种子萌发形成幼苗离不开糖类、水和无机盐等物质，下列叙述正确的是（ ） A 单糖可以聚合形成多糖，也可以继续水解得到CO2和H2O B. 水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变 C. 种子萌发过程中自由水与结合水的比值下降 D. 无机盐在细胞中大多以化合物形式存在 3. 大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ） A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B. 大豆蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 4. 关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（ ） A. 三者都含有的元素是C、H、O、N B. 细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C. 肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D. 胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 5. 甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是（ ） A. 不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态 B. 苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒 C. 油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化 D. 脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收 6. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　） A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C. 糖脂可以参与细胞表面识别 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分 7. 液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是（ ） A. 液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B. 内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成 C. 液泡和溶酶体形成过程中，内质网膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D. 核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 8. 钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（ ） A. 钙调蛋白合成场所是核糖体 B. Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C. 钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D. 钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 9. 有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是（ ） A. 制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B. 用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C. 用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D. 通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 10. 许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是（ ） A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收 B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量 D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 11. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A. 缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B. 低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C. 相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D. 缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 12. 在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是（ ） A. D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成 B. D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布 C. D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段 D. D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同 13. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ） A. 增加叶片周围环境CO2浓度 B. 将叶片置于4℃的冷室中 C. 给光源加滤光片改变光的颜色 D. 移动冷光源缩短与叶片的距离 14. 溶酶体内含有多种水解酶，是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是（ ） A. 溶酶体内的水解酶由核糖体合成 B. 溶酶体水解产生的物质可被再利用 C. 水解酶释放到胞质溶胶会全部失活 D. 休克时可用药物稳定溶酶体膜 15. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是（　　） A. 患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B. 患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C. 患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D. 患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 16. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B. 酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 如图表示细胞内部分元素和化合物的组成和功能，其中a、b、c和d表示生物小分子，A、B、C表示由单体a、b、c构成的生物大分子，回答下列问题： （1）物质A表示_____，动物细胞内的物质A主要存在于_____。广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的多糖主要是_____，该物质可用于废水处理，其原因是_____。 （2）d表示的物质是_____。 （3）物质A、B、C都是以_____为骨架的生物大分子，细胞内的B和C能构成的细胞结构是_____。 18. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 （1）细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。 （2）细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。 （3）细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH____________；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是_________________。 （4）细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。 （5）植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。 19. 在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 （1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率________（填“相等”或“不相等”），原因是________________________________。 （2）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是________________________________。 （3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是________________________________。（答出一点即可） （4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在________最大时的温度。 20. 以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题： （1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。 （2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。 （3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体，原因是__________。 21. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后，分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养，用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体，分析荧光重合程度，结果如图所示。 回答下列问题： （1）用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员______为细胞供能。 （2）据图分析，标记脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是______；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪酸的转运路径是______。 （3）实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，理由是______。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于______中培养；实验组的小鼠成纤维细胞置于______中培养。一段时间后，观察并比较两组______。 ②预期结果：______。 （4）在营养匮乏状态下，有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积，导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因是______（答出1点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县四中2024-2025学年上学期高一期末考试卷 生物 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，也是一个开放的系统。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞可与周围环境交换物质，但不交换能量 B. 细胞可与周围环境交换能量，但不交换物质 C. 细胞可与周围环境交换物质，也可交换能量 D. 细胞不与周围环境交换能量，也不交换物质 【答案】C 【解析】 【分析】细胞是生命活动的结构单位和功能单位，病毒没有细胞结构，不能独立生活，必须寄生在细胞中进行生活。生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动，多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。 【详解】细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质和能量的交换，ABD错误，C正确。 故选C。 2. 种子萌发形成幼苗离不开糖类、水和无机盐等物质，下列叙述正确的是（ ） A. 单糖可以聚合形成多糖，也可以继续水解得到CO2和H2O B. 水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变 C. 种子萌发过程中自由水与结合水比值下降 D. 无机盐在细胞中大多以化合物形式存在 【答案】B 【解析】 【分析】水在细胞内以自由水与结合水形式存在，结合水是细胞的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，许多化学反应必须溶解在水中才能进行，自由水是化学反应的介质，自由水还参与细胞内的化学反应，自由水的自由流动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛。 【详解】A、种子萌发形成幼苗的过程中多糖会分解形成单糖，而后单糖可以继续氧化分解产生CO2和H2O，同时释放能量，A错误； B、水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，因而能为细胞提供相对稳定的环境，B正确； C、越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，植物的抗逆性增强，种子萌发过程中自由水与结合水的比值上升，代谢活跃，C错误； D、无机盐在细胞中大多以离子形式存在，D错误。 故选B。 3. 大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ） A. 大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B. 大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C. 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D. 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 【答案】D 【解析】 【分析】1、脂肪：是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的。 2、磷脂：构成膜（细胞膜、核膜、细胞器膜）结构的重要成分。 3、固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用，分为胆固醇、性激素、维生素D等。 【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈固态，A正确； B、蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量，B正确； C、必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸，因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸，C正确； D、脂肪的组成元素只有C、H、O，D错误。 故选D。 4. 关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是（ ） A. 三者都含有的元素是C、H、O、N B. 细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C. 肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D. 胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 【答案】B 【解析】 【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖，糖类是主要的能源物质，组成元素是C、H、O。 2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素、维生素D，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪的组成元素是C、H、O。 3、胃蛋白酶的本质是蛋白质。 【详解】A、肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N元素，A错误； B、动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确； C、肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误； D、酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。 故选B。 5. 甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是（ ） A. 不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态 B. 苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒 C. 油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化 D. 脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收 【答案】C 【解析】 【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A正确； B、油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B正确； C、油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类增多，C错误； D、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收，D正确。 故选C。 6. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　） A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C. 糖脂可以参与细胞表面识别 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分 【答案】A 【解析】 【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。 【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误； B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确； C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确； D、磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。 故选A。 7. 液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是（ ） A. 液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B. 内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成 C. 液泡和溶酶体形成过程中，内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D. 核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 【答案】B 【解析】 【分析】液泡和溶酶体是细胞中的细胞器，具有不同的功能。液泡主要调节细胞内的环境，溶酶体则与细胞内的消化和分解有关。内质网是蛋白质合成和加工的场所，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工和分类。 【详解】A、液泡和溶酶体都由单层膜包裹，因此液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器，A正确； B、内质网上附着的核糖体的组成蛋白在游离核糖体合成的，B错误； C、内质网膜可以以囊泡的形式转移到高尔基体，这是细胞内物质运输和膜转化的常见方式，C正确； D、液泡有类似溶酶体的功能，故二者中均有水解酶，核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入溶酶体或液泡，D正确。 故选B。 8. 钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（ ） A. 钙调蛋白的合成场所是核糖体 B. Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C. 钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D. 钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体，组成蛋白质的基本单位为氨基酸，蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。 【详解】A、钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，A正确； B、Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误； C、氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确； D、小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D正确。 故选B。 9. 有同学以紫色洋葱为实验材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是（ ） A. 制作临时装片时，先将撕下的表皮放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 B. 用低倍镜观察刚制成的临时装片，可见细胞多呈长条形，细胞核位于细胞中央 C. 用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水，可先后观察到质壁分离和复原现象 D. 通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态 【答案】D 【解析】 【分析】“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜， 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。 材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等。 方法步骤：（1）制作洋葱表皮临时装片。（2）低倍镜下观察原生质层位置。 （3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。 （5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 （6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。 【详解】A、制作临时装片时，通常是先滴一滴清水在载玻片上，然后将撕下的表皮放在清水上，再盖上盖玻片，A错误； B、用低倍镜观察刚制成的临时装片时，细胞核通常位于细胞的一侧，而不是中央，B错误； C.、用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水，可以观察到质壁分离现象，但要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液，C错误； D、当液泡体积变大，说明细胞吸水，液泡体积变小，说明细胞失水，所以通过观察紫色中央液泡体积大小变化，可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态，D正确。 故选D。 10. 许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分，并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述，正确的是（ ） A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，有利于水分的吸收 B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+ C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外，不需要ATP提供能量 D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分 【答案】A 【解析】 【分析】植物吸收土壤中的无机盐离子往往是逆浓度运输，属于主动运输，消耗能量，使细胞液的浓度升高，增强了植物细胞的吸水能力，从而适应盐碱环境。 【详解】A、根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度，提高细胞渗透压，有利于水分的吸收，A正确； B、根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+，B错误； C、根据题干，通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害，所以运输方式属于主动运输，需要ATP提供能量，C错误； D、根细胞吸收水分的原理是渗透作用，运输方式是被动运输，D错误。 故选A。 11. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A. 缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡 B. 低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量 C. 相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高 D. 缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线，实验的自变量是培养时间和盐浓度，因变量是鲜重，据此分析作答。 【详解】A、分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确； B、低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误； C、组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确； D、细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。 故选B。 12. 在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是（ ） A. D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成 B. D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布 C. D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段 D. D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同 【答案】D 【解析】 【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 2、细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 【详解】A、由题意可知，在D-甘露糖作用下，玉米细胞的线粒体结构受损，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是玉米细胞内合成ATP的场所之一，所以D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成，A正确； B、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白，所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布，B正确； C、由题意可知，在D-甘露糖作用下，一类蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶能使DNA内切酶的抑制蛋白失活，即DNA内切酶的活性不再被抑制，DNA内切酶会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段，C正确； D、酶具有专一性，所以D-甘露糖作用后，被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物不一定相同，D错误。 故选D。 13. 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ） A. 增加叶片周围环境CO2浓度 B. 将叶片置于4℃的冷室中 C. 给光源加滤光片改变光的颜色 D. 移动冷光源缩短与叶片的距离 【答案】A 【解析】 【分析】温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意； B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意； C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意； D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 故选A。 14. 溶酶体内含有多种水解酶，是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是（ ） A. 溶酶体内的水解酶由核糖体合成 B. 溶酶体水解产生的物质可被再利用 C. 水解酶释放到胞质溶胶会全部失活 D. 休克时可用药物稳定溶酶体膜 【答案】C 【解析】 【分析】溶酶体分布在动物细胞，是单层膜形成的泡状结构，是细胞内的“消化车间”，含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。 【详解】A、溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，A正确； B、溶酶体内的水解酶催化相应物质分解后产生的氨基酸、核苷酸等可被细胞再利用，B正确； C、溶酶体内的pH比胞质溶胶低，水解酶释放到胞质溶胶后活性下降，但仍有活性，因此会造成细胞自溶与机体损伤，C错误； D、机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。所以，休克时可用药物稳定溶酶体膜，D正确。 故选C。 15. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是（　　） A. 患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B. 患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C. 患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D. 患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 【答案】C 【解析】 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、根据细胞衰老的端粒学说，染色体中端粒缩短，A正确； B、染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确； C、衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误； D、根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引起细胞衰老，D正确。 故选C。 16. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B. 酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误； B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误； C、ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 如图表示细胞内部分元素和化合物的组成和功能，其中a、b、c和d表示生物小分子，A、B、C表示由单体a、b、c构成的生物大分子，回答下列问题： （1）物质A表示_____，动物细胞内的物质A主要存在于_____。广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的多糖主要是_____，该物质可用于废水处理，其原因是_____。 （2）d表示的物质是_____。 （3）物质A、B、C都是以_____为骨架生物大分子，细胞内的B和C能构成的细胞结构是_____。 【答案】（1） ①. 淀粉 ②. 肌细胞与肝细胞 ③. 几丁质 ④. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合 （2）胆固醇 （3） ①. 碳链 ②. 染色质（染色体） 【解析】 【分析】分析题图：染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素包括C、H、O、N，所以图中b是氨基酸、B是蛋白质，c是脱氧核糖核苷酸、C是DNA；淀粉是植物体储能的大分子物质，所以a是葡萄糖、A是淀粉。 【小问1详解】 由图可知，物质a为葡萄糖，物质A为淀粉，是植物细胞中的储能物质，动物细胞中与物质A作用相近的物质是糖原，糖原主要存在于肌细胞与肝细胞中。几丁质也是一种多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，由于几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，所以可以用于废水处理，另外几丁质还可以用于制作人工皮肤。 【小问2详解】 d表示动物细胞膜的组成成分，且组成元素为C、H、O，所以d为胆固醇。 【小问3详解】 物质A淀粉、B蛋白质、CDNA都是以碳链为骨架的生物大分子，细胞内由DNA于蛋白质构成的细胞结构是染色质（染色体）。 18. 细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 （1）细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。 （2）细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于_____________。 （3）细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH____________；此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是_________________。 （4）细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是_________________。 （5）植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________。 【答案】（1）选择透过性 （2）协助扩散 （3） ①. 降低 ②. 载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变 （4）进行细胞间信息交流 （5）温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少 【解析】 【分析】细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的物质交流。细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。 【小问1详解】 细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。 【小问2详解】 水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。 【小问3详解】 细胞膜上的H＋-ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋-ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H＋。 【小问4详解】 人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 【小问5详解】 植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25℃相比，4℃条件下磷酸盐吸收速率低。 19. 在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。 （1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率________（填“相等”或“不相等”），原因是________________________________。 （2）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是________________________________。 （3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是________________________________。（答出一点即可） （4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在________最大时的温度。 【答案】（1） ①. 不相等 ②. 自然条件下，黑暗时温度a和c时的呼吸速率不相等 （2）温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少 （3）温度过高，导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低；温度过高，导致酶的活性降低，使暗反应速率降低 （4）光合速率和呼吸速率差值 【解析】 【分析】影响光合作用的因素有：光照强度、温度、CO2浓度、酶的活性和数量、光合色素含量等。 【小问1详解】 在自然条件下，该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，但由于黑暗时呼吸速率不同，因此叶片有机物积累速率不相等。 【小问2详解】 在温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但由于植物有些细胞不进行光合作用如根部细胞，因此该植物体的干重会减少。 【小问3详解】 温度超过b时，为了降低蒸腾作用，部分气孔关闭，使CO2供应不足，暗反应速率降低；同时使酶的活性降低，导致CO2固定速率减慢，C3还原速率减慢，进而使暗反应速率降低。 【小问4详解】 为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在光合速率与呼吸速率差值最大时的温度，有利于有机物的积累。 20. 以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题： （1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。 （2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。 （3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体，原因是__________。 【答案】 ①. 质壁分离 ②. 黄 ③. 移动速率 ④. 吸收光谱 ⑤. 轻压盖玻片 ⑥. 中 ⑦. 中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究 【解析】 【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象，质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分）分开。质壁分离的原理为：①浓度差的存在，引起细胞失水，②细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞发生质壁分离。色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。 （2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。 （3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。 【点睛】本题以实验为基础，从实验材料（洋葱和菠菜）出发，考查学生对质壁分离、光合色素的提取和分离以及有丝分裂实验的理解和掌握，要求学生理解实验原理，合理选择实验材料，在此基础上提升学生设计实验、创新选材的能力。 21. 脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径，科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后，分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养，用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体，分析荧光重合程度，结果如图所示。 回答下列问题： （1）用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，动员______为细胞供能。 （2）据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是______；在无机盐缓冲液培养的细胞中，脂肪酸的转运路径是______。 （3）实验结果发现，在一定时间内，无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，理由是______。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，完善实验思路并写出支持推测的预期结果。 ①实验思路：对照组小鼠成纤维细胞置于______中培养；实验组的小鼠成纤维细胞置于______中培养。一段时间后，观察并比较两组______。 ②预期结果：______。 （4）在营养匮乏状态下，有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积，导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因是______（答出1点）。 【答案】（1）脂肪 （2） ①. 红色荧光与绿色荧光重合程度高 ②. 从脂滴转运到线粒体 （3） ①. 在营养匮乏时，溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸 ②. 不含有3-MA的无机盐缓冲液 ③. 含有3-MA的无机盐缓冲液 ④. 细胞中脂滴的数量 ⑤. 实验组细胞中脂滴的数量少于对照组 （4）脂肪酸无法及时转运到脂滴（或脂肪酸无法及时转运到线粒体） 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 细胞能量来源 脂肪是细胞中良好的储能物质，但糖代谢供能异常或供能不足时，脂肪可通过氧化分解供能 细胞处于营养匮乏状态，启动储能物质供能。营养物质足够时，细胞把脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴 溶酶体与细胞自噬 溶酶体可分解细胞内受损或功能退化的细胞结构，参与细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量 营养缺乏的条件下（无机缓冲液），细胞启动细胞自噬产生脂肪酸，使细胞中脂滴的数量增加 实验设计 实验设计遵循对照原则、单一变量原则 实验目的是验证脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关的推测 脂毒性的原因 脂肪储存在脂滴中，在线粒体中彻底氧化分解 脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体，细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积，说明脂肪酸无法及时转运到脂滴（或脂肪酸无法及时转运到线粒体） （2）逻辑推理与论证： 【小问1详解】 在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态，此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时，脂肪可分解为脂肪酸供能，所以这里动员的是脂肪为细胞供能。 【小问2详解】 据图分析，标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，依据是在0h时就有红绿荧光重合，这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中，因为绿色荧光标记脂滴，红色荧光标记外源脂肪酸，两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养的细胞中，从图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加，红绿荧光重合度随时间降低，所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。 【小问3详解】 溶酶体参与细胞自噬，可分解细胞内的受损或功能退化的细胞结构，若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么在无机盐缓冲液培养下，营养匮乏时，细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸，从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据，利用小鼠成纤维细胞和3-MA（一种自噬抑制剂）为材料设计实验，实验的自变量是是否添加3-MA，因变量是细胞中脂滴的数量。 ①实验思路：对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3-MA的无机盐缓冲液中培养，实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3-MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后，观察并比较两组脂滴的数量。 ②预期结果：实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关，那么抑制自噬后，脂滴数量就不会增加或者增加很少。 【小问4详解】 从脂肪酸转运路径的角度推测，细胞出现脂毒性的原因可能是脂肪酸无法及时转运到脂滴（或脂肪酸无法及时转运到线粒体），导致细胞质基质中游离脂肪酸不能及时被转运到线粒体供能而过量堆积，从而发生脂毒性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $