内容正文:
细胞的类型、结构与功能
基础自查
(二)
自评点(一) 细胞的多样性和统一性与细胞核
一、判断题
1.(2023·海南卷)衣藻和大肠杆菌都以DNA作为遗传物质,都具有叶绿体,能进行
光合作用。 ( )
2.(2023·山东卷)原核细胞无核仁,不能合成rRNA。 ( )
3.(2024·全国甲卷)原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸。 ( )
4.(2024·湖北卷)硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂。 ( )
5.(2023·重庆卷)细胞核是真菌合成几丁质的控制中心。 ( )
6.(2023·湖南卷)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关。( )
基本能力自评
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二、选择题
1.(2024·北京高考)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
√
解析:大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;
大肠杆菌只具有核糖体,无线粒体等其他细胞器,能量代谢不发生在细胞器中,B错误;
大肠杆菌不能进行光合作用,C错误;
原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。
2.[多选](教材改编题)下列关于病毒和蓝细菌的叙述,错误的是 ( )
A.所有病毒都没有细胞结构,不能独立进行代谢和繁殖
B.某病毒的遗传物质是DNA和RNA,蓝细菌的遗传物质是DNA
C.蓝细菌以二分裂方式繁殖,繁殖过程中需要线粒体供能
D.蓝细菌能进行光合作用,具有细胞壁且能够独立代谢
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解析:病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,不能独立生存,只有寄生在活细胞内才能进行代谢和繁殖,A正确;
病毒的遗传物质是 DNA或RNA,蓝细菌是原核生物,其遗传物质是 DNA,B错误;
细菌通过二分裂方式繁殖,蓝细菌属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有线粒体,C错误;
蓝细菌细胞内含有叶绿素和藻蓝素,能够进行光合作用,蓝细菌具有细胞壁且能够独立代谢,D正确。
三、主观题
(教材素材发掘题)回答下列与细胞核有关的问题:
(1)将变形虫切成两半,无核的一半不能摄食,但仍然能够消化已经吞噬的食物,电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。无核的一半消化食物所需的消化酶可能来自___________________
___________________________。高尔基体、内质网的退化可能与________ (填细胞器)有关,这种现象又称__________。
(2)与真核细胞不同,原核细胞没有_______________的细胞核,其DNA呈____状。
细胞内原有的消化酶
(以及原有少量RNA控制合成)
溶酶体
细胞自噬
以核膜为界限
环
(3)我国科学家利用体细胞成功培育了克隆猴“中中”和“华华”。这两只克隆猴的诞生过程是科研人员提取一个雌性猕猴胎儿的部分体细胞,将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵母细胞,结果产生了基因型完全相同的后代“中中”和“华华”。“中中”和“华华”的性别是_____,理由是________________________________________
____________________________________________。
雌性
猕猴的性别是由细胞核内的性染色体决定的,
克隆“中中”和“华华”的体细胞核来自雌性猕猴
自评点(二) 细胞膜的结构和功能
一、判断题
1.(2024·浙江卷)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及受体蛋白识别。 ( )
2.(2024·北京卷)原生质体膜具有选择透过性。 ( )
3.(2024·贵州卷)人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍,推测细胞膜的磷脂分子为两层。 ( )
4.(2023·海南卷)蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性。 ( )
5.(2022·河北卷)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。 ( )
6.(2024·北京卷)胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性。 ( )
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二、选择题
1.(2024·湖南高考)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
√
解析: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;
胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可以影响动物细胞膜的流动性,B正确;
细胞膜外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;
磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,故磷脂是构成细胞膜的重要成分,D正确。
2.[多选]如图为生物膜的结构模式图,蛋白质a、b、c均为膜上蛋白质,
以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中。下列叙述正确的是 ( )
√
A.将鸡红细胞的磷脂分子全部提取出来并铺展成单层,其面积等于红细胞
表面积的2倍
B.构成生物膜的磷脂分子是可以移动的,蛋白质大多是可以运动的
C.蛋白a、b既有疏水性又有亲水性,蛋白c镶在磷脂分子层表面,具有亲水性
D.如果蛋白a具有信息交流功能,则多糖常与其结合且分布在细胞膜的内、外表面
√
解析:鸡红细胞除了含有细胞膜外,还有核膜以及多种细胞器膜,则将鸡红细胞的磷脂分子全部提取出来并铺展成单层,其面积大于红细胞表面积的2倍,A错误;
组成生物膜的磷脂分子是可以侧向自由移动的,蛋白质分子大多是可以运动的,因此生物膜的结构特点是具有一定的流动性,B正确;
磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部,膜内外均为水环境,根据蛋白质a和蛋白质b的分布可知,蛋白a、b既有疏水性又有亲水性,蛋白c镶在磷脂分子层表面,具有亲水性,C正确;
蛋白质与多糖结合形成糖蛋白,分布在细胞膜外侧,D错误。
3.(教材改编题)如图为某种生物的细胞膜结构及K+、Na+跨膜运输示意图,下列说法错误的是 ( )
A.图示结构的功能复杂程度主要取决于磷脂分子排布的复杂程度
B.结构中的a表示糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关
C.若图示中的结构b表示胆固醇,该膜结构最可能来自动物细胞
D.能同时转运Na+和K+的载体蛋白还可能具有催化功能
√
解析:图示结构为细胞膜,细胞膜的功能复杂程度主要取决于膜蛋白的种类和数量,A错误;
分析题图可知,结构a表示糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关,B正确;
结构b表示胆固醇,胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,故推断该结构最可能来自动物细胞,C正确;
能同时转运Na+和K+的载体蛋白还可以催化ATP的水解,D正确。
三、主观题
1.(教材素材发掘题)回答下列有关生物膜的问题:
(1)有同学认为蓝细菌细胞膜是生物膜,因此蓝细菌细胞也具有生物膜系统。这种观点是否正确?判断并说明理由。___________________
_________________________________________________________________________________。
(2)用不同的荧光染料分别标记小鼠和人细胞表面的蛋白质,融合后一段时间两种颜色的荧光均匀分布,实验结果表明细胞膜____________。制备单克隆抗体时, ______________________________就是利用的这一原理。
不正确,生物膜系统
是由细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同构成,蓝细菌细胞只有细胞膜,
不能构成生物膜系统
具有流动性
B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合
2.(2024·贵州高考改编)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。回答下列问题:
(1)脑和骨骼肌等未被染色,说明细胞膜具有______________的功能。
(2)不同器官染色情况不同,这一实验结果说明不同器官中________________有差异。
(3)根据该实验结果,靶向治疗某器官疾病,给药时要考虑________________________________ 。
控制物质进出
毛细血管通透性
药物分子大小与毛细血管通透性
自评点(三) 主要细胞器
一、判断题
1.(2024·浙江卷)核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链。 ( )
2.(2024·河北卷)细胞骨架不具备运输功能。 ( )
3.(2024·重庆卷)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖,细胞中可溶性糖储存的主要场所是叶绿体。 ( )
4.(2023·海南卷)高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关。( )
5.(2023·天津卷)在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂,内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程。 ( )
6.(2023·湖南卷)线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所。 ( )
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二、选择题
1.(2024·江西高考)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
√
解析:溶酶体是单层膜结构的细胞器,不具有双层膜结构,A错误;
溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质,在核糖体中合成,B正确;
溶酶体中含有多种水解酶,因此,从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶,
C正确;
溶酶体内的pH比细胞质基质低,从溶酶体外溢后,由于pH不适宜,
大多数酶的活性会降低,D正确。
2.(2024·湖南高考)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是 ( )
A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
√
解析:该实验的目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率,因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域,A正确;
细胞内结合水与自由水的比值越低,细胞质流动速率越快,B错误;
选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;
观察细胞质的流动速率时,常以细胞质基质中叶绿体的运动速率为指标,D正确。
三、主观题
1.(教材素材发掘题)研究动物细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次进行差速离心,再将不同的组分分开,其过程和结果如图所示。
(1)沉淀_____和上清液____均含有双层膜结构。
(2)沉淀_____和上清液____均含有DNA。
(3)蛋白质合成发生在沉淀____以及上清液________中。
①②
①
①②
①
④
①②③
2.(教材素材发掘题)溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被水解?可尝试进行多种解释。
提示:①溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等,不会被溶酶体内的水解酶水解。②溶酶体膜上的糖蛋白是高度糖基化的,性质非常稳定,不易被水解酶水解。③溶酶体膜的磷脂双分子层中含有很多固醇类物质,且和糖蛋白、糖脂进行相互交联,进一步加固了溶酶体膜的稳固性,因此溶酶体膜不会被水解。
1.细胞的多样性和统一性与细胞核
(1)原核细胞与真核细胞归纳比较
系统主干知识
(2)归纳细胞核的四个关注点
①细胞核的___________在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
②核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量____,核仁______。
③核膜和核孔对物质的进出都具有_______,核孔虽然可以允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
④核仁不是遗传物质的储存场所,细胞核中的遗传物质分布在____________上。
核膜、核仁
多
较大
选择性
染色体(质)
2.八种主要细胞器
3.物质出入细胞方式的判断
基础考法评价 细胞的分子组成、
结构与功能
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一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(2024·福州三模)下列有关酵母菌和大肠杆菌的叙述,错误的是( )
A.都能作为T2噬菌体的宿主细胞
B.DNA复制时均需要DNA聚合酶
C.都能利用核糖体合成自身蛋白质
D.细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架
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解析:大肠杆菌可以作为T2噬菌体的宿主细胞,酵母菌不能,A错误;
酵母菌和大肠杆菌进行DNA复制时均需要DNA聚合酶,B正确;
酵母菌和大肠杆菌都含有核糖体,都能利用核糖体合成自身蛋白质,
C正确;
酵母菌和大肠杆菌都具有细胞结构,其细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架,D正确。
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2.(2024·邯郸三模)荠菜含有多种氨基酸,使其味道清香鲜美;还含有有机酸、黄酮等成分,使其具有健胃、降血压等功效。下列相关说法错误的是 ( )
A.荠菜的有机酸主要位于液泡中
B.荠菜的氨基酸在核糖体上参与脱水缩合产生水
C.用差速离心法逐渐提高离心速率以分离荠菜的各种细胞器
D.荠菜根尖细胞有丝分裂前期,中心体会发出星射线形成纺锤体
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解析:液泡中的细胞液含多种营养物质,因此荠菜的有机酸主要位于液泡中,A正确;
氨基酸在核糖体上参与脱水缩合产生水,B正确;
分离细胞器的常用方法是差速离心法,差速离心法主要采取逐渐提高离心速率的方法分离大小不同的细胞器,C正确;
荠菜是高等植物,细胞中无中心体,D错误。
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3.T4溶菌酶是一种重要的工业用酶,但是它在温度较高时容易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性,科学家将其肽链中第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,使酶的耐热性得到了提高。下列叙述错误的是 ( )
A.改造后的T4溶菌酶是由C、H、O、N四种元素组成的具有催化作用的蛋白质
B.T4溶菌酶在高温下失去活性后仍然能够与双缩脲试剂发生颜色反应
C.改造后的T4溶菌酶的最适温度也发生了改变
D.改造后的T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是编码该酶的基因碱基序列发生了变化
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解析:由题意可知,改造后的T4溶菌酶形成了一个二硫键,则改造后的T4溶菌酶是由C、H、O、N、S组成的具有催化作用的蛋白质,A错误;
T4溶菌酶在高温下失去活性后,其结构中还存在肽键,仍然能够与双缩脲试剂发生颜色反应,B正确;
改造后的T4溶菌酶空间结构改变,则其最适温度也发生了改变,C正确;
由题意分析可知,科学家需借助蛋白质工程提高T4溶菌酶的耐热性,蛋白质工程是通过改造或合成基因来完成的,因此改造后的T4溶菌酶耐热性提高的根本原因是编码该酶的基因碱基序列发生了变化,D正确。
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4.(2024·淄博二模)泛素(Ub)是含76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现,真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素⁃蛋白酶体系统(UPS):Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白,完成对异常蛋白的泛素化修饰,最终由蛋白酶体降解(如图)。下列说法错误的是 ( )
√
A.蛋白质的泛素化过程需要消耗能量
B.蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关
C.真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中
D.UPS中,蛋白酶体具有催化功能
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解析:据图可知,蛋白质的泛素化过程需要消耗能量,A正确;
由题图分析可知,蛋白质泛素化的特异性主要与E3有关,B错误;
泛素⁃蛋白酶体系统(UPS)是真核细胞中一种异常蛋白降解途径,在真核细胞中,溶酶体也可以降解蛋白质,因此,真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中,C正确;
据图可知,异常蛋白经泛素化修饰后转移至蛋白酶体后被降解成多肽,由此可知,在UPS中,蛋白酶体具有催化功能,D正确。
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5.细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α⁃酮戊二酸合成酶,调控细胞内α⁃酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法正确的是 ( )
A.α⁃酮戊二酸合成酶的降解产物以碳链为基本骨架
B.溶酶体中的水解酶不需要内质网和高尔基体的加工
C.复合体与溶酶体膜上的受体L结合,体现了细胞间的信息交流
D.抑制L基因表达可促进胚胎干细胞的分化
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解析:α⁃酮戊二酸合成酶(蛋白质)的降解产物是氨基酸,氨基酸以碳链为基本骨架,A正确;
溶酶体中的水解酶需要内质网和高尔基体的加工,B错误;
复合体与溶酶体膜上的受体L结合(发生在细胞内),没有体现细胞间的信息交流,C错误;
抑制溶酶体膜上的受体L基因表达,溶酶体膜上的受体L减少,目标蛋白进入溶酶体减少,α⁃酮戊二酸合成酶被降解减少,从而会抑制胚胎干细胞的分化,D错误。
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6.(2024·珠海三模)细胞凋亡诱导因子(AIF)是一种分布于线粒体膜间隙的蛋白质。解脲支原体(UU)感染大鼠后会促使精子中的线粒体释放出AIF,AIF能调控相关基因的表达,从而诱导精子凋亡。下列说法错误的是 ( )
A.AIF可能在线粒体内的核糖体合成
B.AIF发挥作用的主要场所为细胞质
C.UU和大鼠细胞都没有细胞壁
D.雄性大鼠感染UU后可引起不育症
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解析:由题意可知,AIF是一种分布于线粒体膜间隙的蛋白质,线粒体是半自主细胞器,可合成部分蛋白质,则AIF可能在线粒体内的核糖体合成,A正确;
AIF能调控相关基因的表达,则其发挥作用的主要场所应为细胞核,
B错误;
支原体(UU)和动物细胞(大鼠细胞)都没有细胞壁,C正确;
AIF可诱导精子凋亡,雄性大鼠感染UU后可引起不育症,D正确。
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7.作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害,某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外表皮,处理1个、2个、3个单位时间后,制成临时装片研究细胞质壁分离的情况,结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
√
A.实验的自变量是酒精浓度
B.细胞能发生质壁分离的条件就是外界溶液浓度大于细胞液浓度
C.同一处理单位时间下,随酒精浓度增大,质壁分离细胞所占百分比逐渐下降
D.实验结果可说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的
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解析:分析题图可知,该实验的自变量是酒精浓度和处理的单位时间,A错误;
发生质壁分离需要两个条件,一是外界溶液浓度比细胞液浓度大(外因),另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大(内因),B错误;
由题图可知,同一处理单位时间下,酒精浓度较小时,质壁分离细胞所占百分比不变,C错误;
当处理时间和酒精浓度达到一定程度,随酒精浓度增大,质壁分离细胞所占百分比逐渐下降,说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的,
D正确。
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8.(2024·合肥三模)甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体和质外体途径,分布如图中①②所示。下列叙述错误的是 ( )
√
A.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
B.质外体pH因H+⁃ATP酶的作用而持续降低
C.图中转运蛋白在行使功能时空间结构发生可逆变化
D.加入呼吸抑制剂将影响蔗糖进入伴胞细胞的运输速率
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解析:高等植物细胞间可以形成通道,细胞间可通过通道进行信息交流,A正确;
H+在H+⁃ATP酶的作用下运出细胞,但会在蔗糖⁃H+同向运输器的作用下再进入细胞,故质外体pH不会持续降低,B错误;
由题图分析可知,图中转运蛋白均为载体蛋白,载体蛋白转运相应物质时会发生自身构象的改变,转运结束后恢复其原有结构,C正确;
加入呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,影响ATP的生成,从而影响H+⁃ATP酶转运H+,进而影响细胞对蔗糖的吸收,D正确。
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9.[多选](2024·衡水三模)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是
( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.吞噬细胞吞噬病毒的过程一定存在细胞间信息交流
C.大肠杆菌分泌的蛋白类外毒素需经高尔基体的加工
D.肾小管细胞中有很多线粒体,有利于为Na+的重吸收供能
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解析:细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架被破坏会影响这些生命活动的正常进行,A正确;
病毒没有细胞结构,吞噬细胞吞噬病毒的过程不存在细胞间的信息交流,B错误;
大肠杆菌为原核生物,没有高尔基体,其分泌的蛋白质类外毒素不需经过高尔基体的加工,C错误;
线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,肾小管细胞重吸收Na+为主动运输,需要消耗能量,故肾小管细胞中有很多线粒体,有利于为Na+的重吸收供能,D正确。
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10.[多选]细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动。下列相关叙述错误的是 ( )
A.内质网是一个内腔不相通的膜性管道系统,与蛋白质等大分子物质的合成有关
B.细胞骨架是由蛋白质组成的纤维状网架结构,与细胞运动等生命活动密切相关
C.生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等构成,具有相同的组成成分、结构和功能
D.细胞核具有核膜、核仁等结构,核膜上的核孔是大分子物质被动运输进出细胞核的通道
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解析:内质网是一个内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,A错误;
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动等生命活动密切相关,B正确;
生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等构成,这些生物膜具有相似的组成成分和结构,在结构和功能上紧密联系、协调配合,C错误;
细胞核具有核膜、核仁等结构,核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道,此种运输方式不属于被动运输,D错误。
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二、非选择题(共2题,共20分)
11.(10分)(2024·周口二模)土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的盐胁迫下细胞介导外排Na+,是维持Na+/K+平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如图所示,回答下列问题:
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(1)细胞膜的基本支架是______________,磷脂分子PA在SOS信号转导途径中作为___________起调节作用。
(2)盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是主动运输,该过程所消耗的能量来源是_____________________。主动运输对于细胞的意义是____________________________________________
____________________________________________________________。
磷脂双分子层
信号分子
H+浓度差形成的势能
细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出
代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
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(3)盐胁迫条件下,周围环境的Na+以______________________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,导致细胞中K+浓度______(填“增大”或“减小”)。从结构方面分析,细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的原因是_____________________
______________________________。
协助扩散(或被动运输)
增大
离子转运蛋白种类(和数量)不同
细胞膜上含有的无机盐
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解析:(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;由题意可知,盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集进而引发一系列反应,说明磷脂分子PA在SOS信号转导途径中作为信号分子起调节作用。(2)盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是主动运输,该过程所消耗的能量来源是H+浓度差形成的势能。主动运输对于细胞的意义是细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
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(3)盐胁迫条件下,周围环境中的Na+浓度较高,Na+顺浓度梯度通过协助扩散大量进入根部细胞;由题图可知,SCaBP8可以抑制AKT1对K+的运输,因此当磷酸化的SCaBP8减缓对AKT1的抑制作用时,会导致细胞中K+浓度增大;从结构方面分析,细胞膜对无机盐离子具有选择透过性的原因是细胞膜上含有的无机盐离子转运蛋白种类(和数量)不同。
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12.(10分)水通道蛋白是一类位于细胞膜及内膜系统的跨膜通道蛋白,可控制水在细胞内及细胞间的流动。水通道蛋白的亚细胞定位、丰度及活性受到内膜系统的精确调控,从而实现在植物生长发育过程中的多种生理功能。回答下列问题:
(1)细胞膜和囊泡膜均属于生物膜,生物膜功能的复杂程度直接取决于__________________________。
(2)研究表明,水除了可以通过自由扩散进入细胞,还可以在不耗能的情况下借助水通道蛋白快速进入植物根细胞,水通道蛋白在__________
(填细胞结构)中合成,这种跨膜运输方式是 ,其上__________
(填“具有”或“不具有”)疏水区域。
膜上蛋白质的种类和数量
核糖体
协助扩散
不具有
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(3)干旱发生时,植物细胞可因失水而发生质壁分离。经研究发现,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低浓度溶液向高浓度溶液跨膜运输,这种分子跨膜运输的方式是图中的 (填字母)。
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(4)科研工作者为探究干旱对苹果幼苗代谢活动的影响进行了相关实验,发现苹果叶肉细胞中的P蛋白是一种水通道蛋白,由P基因编码,在干旱胁迫的条件下,其对水分的吸收具有重要的调节功能。研究过程中,科研工作者得到P蛋白超量表达的突变株系M。正常种植条件下,野生型苹果和突变株系M的气孔(由一对保卫细胞构成,不属于叶肉细胞)开放程度基本相同,但突变株系M具有较高的光合效率,推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进叶肉细胞对CO2的吸收和利用。请设计实验来验证上述推测(检测方法不作要求,只写出检测指标即可)
实验思路:_____________________________________________________
___________________________________________________________________________________。
选择若干生长健壮的、长势一致的突变株系M和野生型苹果植株,在相同且适宜的条件下种植一定时间,检测两种类型植株的胞间CO2浓度,并比较分析
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预期实验结果: ____________________________________________
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解析:(1)蛋白质是生命活动的主要承担者,生物膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。(2)蛋白质的合成场所是核糖体,则水通道蛋白在核糖体中合成;水分通过通道蛋白进入植物根细胞的跨膜运输方式是协助扩散,其上不具有疏水区域。(3)图中a~d依次表示主动运输、自由扩散、协助扩散(通过通道蛋白)、协助扩散(通过载体蛋白),水分子通过通道蛋白运输的方式如图中c所示。
与野生型苹果相比,突变株系M的胞间CO2浓度低,
净光合速率高
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(4)由题意可知,该实验的自变量是植株种类,因变量是植株叶绿体对CO2的吸收和利用,由题意可知,正常种植条件下,野生型苹果和突变株系M的气孔开放程度基本相同,则可将胞间CO2浓度作为因变量的检测指标。实验思路及预期实验结果见答案。
本课结束
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