内容正文:
课后限时作业(一) 细胞的分子组成、结构与物质运输
(建议用时:35分钟;本套共17小题,共60分。第1~16小题,每小题3分;第17小题12分。)
1.(2025·陕晋青宁卷)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
2.(2025·安徽卷)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
3.(2025·山东卷)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A.高尔基体 B.溶酶体
C.核糖体 D.端粒
4.(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是( )
A.高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
B.核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C.溶酶体内含有多种水解酶,仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D.叶绿体中的ATP合成酶,可将光能直接转化为ATP中的化学能
5.(2025·湖南卷)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是( )
A.氨基酸通过自由扩散进入细胞
B.蛋白A是一种细胞骨架蛋白
C.轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同
D.在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A
6.(2025·广东卷)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A.呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响
B.心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
C.血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D.集合管中Na+与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
7.(2025·山东卷)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B.蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
8.(2025·内蒙古包头二模)Ca2+在生物体内扮演着重要的角色。下列关于Ca2+的叙述正确的是( )
A.细胞外液渗透压90%来源于Ca2+和Cl-
B.胆固醇能有效促进人和动物肠道对Ca2+的吸收
C.血钙过低导致肌肉抽搐,与Ca2+参与神经调节有关
D.培养基中加入高浓度Ca2+会改变细菌细胞壁的通透性
9.(2025·广东梅州一模)嗑瓜子是一种很受大众欢迎的休闲活动,适量食用瓜子有益于身体健康。种子贮藏不当易感染黄曲霉菌而发霉变味。黄曲霉菌是环境中一种常见的腐生霉菌,其产生的黄曲霉毒素是强致癌物,该物质味苦。下列叙述错误的是( )
A.瓜子中存在的不饱和脂肪酸是植物细胞内良好的储能物质
B.瓜子中含有维生素D,食用后可为人体促进钙和磷的吸收
C.新鲜瓜子在炒制过程中失去的水有自由水和结合水
D.经常食用潮湿变味的瓜子可能会引起基因突变
10.(2025·安徽合肥模拟)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆富含蛋白质、维生素、钙、钾、不饱和脂肪酸、膳食纤维等,还可降低血液中的胆固醇,有助于预防心血管疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.大豆蛋白及其水解形成的氨基酸均以碳链为基本骨架
B.大豆中不饱和脂肪酸熔点较高,在室温下呈液态
C.“失豆则不良”说明大豆蛋白中缺乏人体所必需的8种氨基酸
D.人体分泌的消化液内含有多种消化酶,可水解膳食纤维
11.(2025·福建厦门模拟)Rab蛋白是一类小GTP酶蛋白家族,参与囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等过程。下列叙述错误的是( )
A.Rab蛋白的组成元素有C、H、O、N等
B.Rab蛋白分布于内质网、高尔基体和细胞膜等生物膜上
C.Rab蛋白可以参与解旋酶和RNA聚合酶的运输
D.Rab基因突变可能会导致分泌蛋白的运输发生障碍
12.(2025·北京朝阳二模)枯草芽孢杆菌是一种安全性较高的细菌,能够分泌纤维素酶等消化酶,可作为家畜饲料添加剂。相关叙述正确的是( )
A.枯草芽孢杆菌通过有丝分裂增殖
B.纤维素酶在枯草芽孢杆菌的核糖体上合成
C.纤维素酶经内质网和高尔基体转运到枯草芽孢杆菌细胞膜
D.枯草芽孢杆菌能在家畜消化道中将纤维素水解为氨基酸
13.(2025·天津和平一模)电镜下观察发现,某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液
B.液泡中细胞液渗透压升高,有利于增强植物的抗旱能力
C.植物细胞的大液泡可能与动物细胞的溶酶体具有相似的功能
D.成熟植物细胞失水时大液泡会缩小,细胞骨架不会发生变化
14.(2025·贵州遵义三模)脂滴是一种起源于内质网的动态细胞器,是细胞中脂肪酸代谢的重要枢纽。如图所示为脂滴与其他细胞器借助相关蛋白进行相互联系的示意图。下列有关推测不合理的是( )
A.脂肪酸是大分子物质,可直接参与脂滴膜的构成
B.脂滴与内质网通过Sepin联系,可能与内质网中脂质合成有关
C.脂滴中脂肪酸可借助相关蛋白质进入线粒体内被氧化分解
D.某患者脂肪酸代谢异常,可能与LAMP2家族蛋白异常有关
15.(2025·山东日照二模)水势(Ψw)与溶液的吸水能力呈负相关,主要受溶液浓度、压力等的影响。t0时刻将成熟植物细胞(细胞液Ψw=-0.7 MPa)转移至一定浓度的蔗糖溶液中,细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是( )
A.t0~t1时段,该细胞的吸水能力逐渐增强
B.t0~t1时段,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小
C.t0~t1时段,该细胞质壁分离的程度逐渐增大
D.t1时刻后,Ψw不再增加,细胞内外渗透压相等
16.(2025·甘肃白银二模)胃壁细胞膜上具有大量质子泵,其参与胃酸形成的机理如图。发生胃溃疡时,一般需要抑制胃酸的分泌,抑酸药物奥美拉唑可抑制质子泵发挥作用。下列说法错误的是( )
A.胃壁细胞内的pH大于胃腔的
B.质子泵在转运K+、H+时自身构象会改变
C.胃壁细胞排出K+与H+运进胃壁细胞的方式相同
D.长期服用奥美拉唑会导致胃腔这个内环境中H+浓度下降
17.(12分)(2025·重庆一中期末)为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选分泌蛋白突变的酵母菌株进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过________作用分泌到细胞膜外。该过程需要________(细胞器)提供能量。
(2)用诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。将酵母置于培养液中,对sec1和野生型(正常菌株)的胞外P酶检测结果如图,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。据图示操作和结果分析________ ℃条件下,sec1表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种受温度影响的突变株。
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型sec1基因的功能是促进________和________的融合。
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是____________________________________________________________________
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多维规范训练参考答案与精析
课后限时作业(一)
1.B [佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+—高pH是人工诱导原生质体融合的其中一种方法,B正确;血红蛋白含铁(Fe2+),负责携氧,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。]
2.D [蔗糖为非还原糖,蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴不能生成还原糖,加入斐林试剂后不能生成砖红色沉淀,A错误。双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应,B错误。脂肪与苏丹Ⅲ染液反应的原理是苏丹Ⅲ染液作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒,该过程属于物理溶解而非化学反应,C错误。酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色,D正确。]
3.A [高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸,它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成,因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA,当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸,因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的,rRNA是核酸的一种,此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合,所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体,DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种,所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。]
4.A [高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”,从内质网运来的蛋白质(如分泌蛋白)进入高尔基体后,会经过一系列的修饰和加工,故推测高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工,A正确。将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程,是由氨酰—tRNA合成酶催化的,这种酶存在于细胞质中,而不是在核糖体上,B错误。溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,C错误。在光合作用的光反应阶段,能量转换过程是光能被叶绿体中的色素分子吸收后,首先转化为电能,然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中,因此,光能向ATP中化学能的转化是间接的,不是直接的,D错误。]
5.D [氨基酸是小分子物质,且是极性分子,一般通过主动运输的方式进入细胞,而非自由扩散,A错误;已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,在神经元胞体附近注射带标记的氨基酸,3小时后检测到带标记的A,5天后检测到带标记的B,说明蛋白A的运输速度快,属于快速轴突运输,所以蛋白A不是细胞骨架蛋白(细胞骨架蛋白是慢速轴突运输),B错误;轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输,运输方向相同,C错误;由于蛋白A是快速轴突运输,蛋白B是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少,是因为停滞时间长,所以在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A,D正确。]
6.A [O2从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,速率由O2浓度差决定,因此呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度的影响,A正确; 心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白需结合Ca2+并催化ATP水解,还需结合磷酸基团从而进行磷酸化,并非仅与Ca2+结合,B错误;葡萄糖进入红细胞为协助扩散,速率受浓度差和载体数量影响,红细胞代谢虽不直接为其供能,但代谢活动维持着细胞内外葡萄糖的浓度差,因此速率与代谢有关,C错误;集合管中Na+重吸收主要通过主动运输(如钠钾泵),需载体蛋白且消耗能量,而非通过通道蛋白结合Na+被动运输,D错误。]
7.C [Na+在液泡中的积累导致细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,为载体蛋白,因此蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;为避免细胞质基质中的Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞,外排Na+也是主动运输,需要细胞提供能量,C错误;Na+通过离子通道进入细胞时,Na+不需要与通道蛋白结合,D正确。]
8.C [细胞外液渗透压90%来源于Na+和Cl-,A错误;维生素D能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,B错误;血钙过低导致肌肉抽搐,与Ca2+参与神经调节有关,C正确;用Ca2+处理可改变细菌细胞膜的通透性,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,其通透性与Ca2+无关,D错误。]
9.A [脂肪是细胞内良好的储能物质,而不饱和脂肪酸是脂肪的组成成分之一,不能直接说不饱和脂肪酸是植物细胞内良好的储能物质,植物细胞内良好的储能物质是脂肪,A错误;维生素D能促进人体对钙和磷的吸收,瓜子中含有维生素D,食用后可为人体促进钙和磷的吸收,B正确;新鲜瓜子在炒制过程中,温度升高,失去的水有自由水和结合水,自由水容易失去,结合水在温度较高时也会部分失去,C正确;黄曲霉毒素是强致癌物,可能会诱发基因突变,经常食用潮湿变味(感染黄曲霉菌产生黄曲霉毒素)的瓜子可能会引起基因突变,D正确。]
10.A [蛋白质和氨基酸均以碳链为基本骨架,A正确;大豆中不饱和脂肪酸熔点较低,在室温下呈液态,B错误;“失豆则不良”说明大豆蛋白中含有人体所必需的8种氨基酸,C错误;人体分泌的消化液中没有能催化膳食纤维水解的酶,人体不能水解膳食纤维,D错误。]
11.C [Rab蛋白是一类蛋白质,因此元素组成有C、H、O、N等,A正确;Rab蛋白参与囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等过程,因此Rab蛋白分布于内质网、高尔基体和细胞膜等生物膜上,B正确;解旋酶和RNA聚合酶属于胞内蛋白,Rab蛋白参与的是分泌蛋白的运输,C错误;Rab蛋白参与的是分泌蛋白的运输,因此Rab基因突变可能会导致分泌蛋白的运输发生障碍,D正确。]
12.B [枯草芽孢杆菌属于原核生物,其分裂方式为二分裂,而有丝分裂是真核生物所特有的,A错误;纤维素酶的化学本质为蛋白质,其在枯草芽孢杆菌的核糖体上合成,B正确;枯草芽孢杆菌属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,无内质网和高尔基体,C错误;枯草芽孢杆菌能够分泌纤维素酶等消化酶,能在家畜消化道中将纤维素水解为葡萄糖,D错误。]
13.D [植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液,A正确; 液泡中细胞液渗透压升高,吸水能力增强,有利于增强植物的抗旱能力,B正确;根据“某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片”推测,植物细胞的大液泡可能会分解衰老、损伤的细胞器,与动物细胞的溶酶体具有相似功能,C正确;成熟植物细胞失水时,大液泡会缩小,细胞骨架也会发生变化,D错误。]
14.A [脂肪酸是小分子物质,不是大分子物质,且脂肪酸不能直接参与脂滴膜的构成,脂滴膜的主要成分是磷脂等脂质,而不是脂肪酸,A错误;由图可知,脂滴与内质网通过Sepin联系,内质网是脂质合成的“车间”,所以脂滴与内质网通过Sepin联系,可能与内质网中脂质合成有关,B正确; 从图中可以看到脂滴中的脂肪酸可借助相关蛋白质(如FATP4等)进入线粒体内被氧化分解,为细胞提供能量,C正确; LAMP2家族蛋白与溶酶体和脂滴之间存在联系,若LAMP2家族蛋白异常,可能会影响脂滴与溶酶体之间的物质运输等过程,进而影响脂肪酸的代谢过程,所以某患者脂肪酸代谢异常,可能与LAMP2家族蛋白异常有关,D正确。 ]
15.B [已知水势与溶液的吸水能力呈负相关,在t0~t1时段,细胞液水势逐渐增大,那么其吸水能力应逐渐减弱,A错误;在t0~t1时段,细胞液水势逐渐增大,说明细胞在吸水,随着细胞吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小,B正确;t0~t1时段细胞在吸水,细胞会发生质壁分离复原,而不是质壁分离程度逐渐增大,C错误;t1时刻后,Ψw不再增加,可能是由于细胞壁的限制,细胞不能再继续吸水,但此时细胞内外渗透压不一定相等,D错误。]
16.D [据图可知,H+运出胃壁细胞需要消耗ATP,运输方式为主动运输,主动运输一般是逆浓度运输,可推出胃壁细胞内的H+浓度低于胃腔的,即胃壁细胞内的pH大于胃腔的,A正确;质子泵属于载体蛋白,在转运K+、H+时必须先与K+、H+结合,其自身构象会改变,B正确;胃壁细胞排出K+是通过K+通道运输的,运输方式为协助扩散,而胃壁细胞排出H+的方式为主动运输,那么H+运进胃壁细胞为顺浓度运输,运输方式也是协助扩散,运输方式相同,C正确;长期服用奥美拉唑使H+从胃壁细胞运到胃腔的量减少,导致胃腔中H+浓度下降,但是胃腔不属于内环境,D错误。]
17.解析:(1) 大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,故分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。该过程需要线粒体提供能量。(2)据题图可知,转入37 ℃培养后,sec1胞外P酶活性呈现先上升后下降的趋势,可知sec1表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种受温度影响的突变株。(3)分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37 ℃培养1 h后,sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,说明突变株(sec1)在37 ℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测,sec 1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。(4)37 ℃培养1 h后,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理的解释是24 ℃时突变型sec1恢复活性,积累在分泌泡中的P酶重新分泌到细胞外。
答案:(每空2分,共12分)(1)胞吐 线粒体 (2)37 (3)分泌泡 细胞膜 (4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外
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