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新教材2023年高中生物单元素养等级测评2新人教版必修1
展开单元素养等级测评(二)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.(2021·重庆沙坪坝区高二期中)下图表示的结构模式图,据图分析错误的是( D )
A.功能①保障了细胞内部环境的相对稳定
B.功能②中某些病毒、病菌也能侵入细胞,体现了细胞膜控制作用的相对性
C.内分泌细胞分泌的激素与靶细胞膜受体结合,与图中功能③有一定关系
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯,其结构基础是细胞膜上的受体蛋白
解析:图中①体现细胞膜的功能之一:将细胞与外界环境分隔开,保证了细胞内部环境的相对稳定,膜的出现在生命起源过程中具有重要作用,A正确;功能②体现细胞膜控制物质进出细胞的功能,某些病毒也能侵入细胞,体现了细胞膜控制作用的相对性,B正确;激素调控生命活动与图中功能③信号检测有关,即激素通过与细胞膜表面的特异性受体结合,调节靶细胞的代谢活动,C正确;相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯,其结构基础是胞间连丝,D错误。故选D。
2.(2022·云南省高一期末)细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的膜融合,从而降解细胞自身衰老损伤的物质或结构的过程(如图所示)。下列有关叙述中,正确的是( D )
A.图中自噬体的膜由一层磷脂分子组成
B.图中的水解酶是在自噬溶酶体中合成的
C.图中溶酶体与自噬体融合过程体现了生物膜的选择透过性
D.溶酶体分解后的产物还可能被细胞再度利用
解析:自噬体是双膜结构,由4层磷脂分子构成,A错误;图中的水解酶是在核糖体中合成,B错误;由图可知,溶酶体与自噬体融合过程体现了生物膜的流动性,C错误;图中溶酶体将物质水解后,产物可能被细胞再度利用或被排出细胞外,D正确。故选D。
3.(2022·河南驻马店高一期末)如图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线,①~④表示不同的细胞结构,下列相关叙述正确的是( D )
A.①可能是核糖体也可能是中心体
B.该物质运输过程体现了细胞膜具有流动性的功能特点
C.③与②、④直接相连并参与该生物大分子运输
D.该生物大分子可能是胰蛋白酶或抗体
解析:因为中心体没有物质合成功能,所以①可能是核糖体而不可能是中心体,A错误;该生物大分子从内质网到高尔基体,再从高尔基体到细胞膜的运输过程中需要囊泡,体现了生物膜具有流动性的结构特点,B错误;分泌蛋白在①核糖体上合成,经②内质网加工,以囊泡形式运输到③高尔基体进一步加工,再以囊泡形式运输到④细胞膜,故③与②、④不是直接相连,C错误;由以上分析可知,该生物大分子是分泌蛋白,如抗体和胰蛋白酶,D正确。故选D。
4.(2022·黑龙江牡丹江一中月考)下图为细胞结构模式图,下列叙述错误的是( B )
A.SARS病毒无细胞结构,但其体内也存在遗传物质
B.大肠杆菌和草履虫的体内都没有结构⑨
C.黑藻细胞中的可以调节细胞内的渗透压
D.蓝细菌不含有⑦,但能进行光合作用
解析:SARS病毒无细胞结构,但其体内也存在遗传物质RNA, A项正确;大肠杆菌是原核生物,无以核膜为界限的细胞核,而草履虫是真核生物,有细胞核,B项错误;黑藻细胞中的[]液泡可以调节细胞内的渗透压,C项正确;蓝细菌是原核生物,无[⑦]叶绿体,但含有光合色素,能进行光合作用,D项正确。
5.(2021·湖北宜昌葛洲坝中学高一月考)下图是某细胞在某项生命活动的前后,几种生物膜面积的变化图,该过程中最可能合成( B )
A.呼吸酶 B.抗体和胰岛素
C.性激素 D.胆固醇
解析: 根据该项生命活动前后内质网与细胞膜膜面积的变化可知,该生命活动应为合成与分泌蛋白质。呼吸酶存在于细胞中,不是分泌蛋白,A项错误;抗体是浆细胞分泌的免疫球蛋白,胰岛素是胰岛B细胞分泌的蛋白质类激素,都是分泌蛋白,B项正确;性激素和胆固醇都是脂质,C、D项错误。
6.(2021·陕西高三月考)下图中①~⑤表示某生物细胞的部分结构。下列叙述错误的是( A )
A.图中由核酸参与组成的结构只有[③]染色质
B.结构①和⑤能直接相连,二者都具有膜结构
C.人体细胞内的结构②部分游离在细胞质基质中
D.结构④能实现核质间的物质交换和信息交流
解析:图中由核酸参与组成的结构有[③]染色质和[②]核糖体,A项错误;由图示可知,结构[①]内质网和[⑤]核膜能直接相连,内质网是单层膜,核膜是双层膜,二者都具有膜结构,B项正确;人体细胞内的结构[②]核糖体部分游离在细胞质基质中,C项正确;结构[④]核孔能实现核质间的物质交换和信息交流,D项正确。
7.(2022·山东武城二中高一月考)如图a、c表示细胞中的两种结构,b是它们共有的特征,下列有关叙述正确的是( D )
A.若b表示两层膜结构,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B.若b表示细胞器中含有的核酸,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C.若b表示与分泌蛋白合成运输有关的结构,则a、c肯定不是细胞膜和线粒体
D.若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体
解析:若b表示两层膜的结构,则a、c可能是叶绿体、线粒体或细胞核,A错误;若b表示细胞器中含有的核酸,则a、c可能是叶绿体、线粒体或核糖体,B错误;若b表示与分泌蛋白合成运输有关的结构,则a、c可能是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体,C错误;核糖体和中心体均没有膜结构,若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体,D正确。
8.(2021·云南昆明高一期末)下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,错误的是( B )
A.黑藻是该实验的理想材料
B.在高倍镜下可观察到叶绿体的基粒
C.细胞质不断流动,有利于细胞内物质运输
D.可用叶绿体的运动作为标志,观察细胞质流动
解析:黑藻中含有大量的叶绿体,是该实验的理想材料,A正确;高倍镜观察不到叶绿体的基粒,需要用电子显微镜,B错误;细胞质是不断流动的,这有利于细胞内物质运输,C正确;细胞质无色,叶绿体有颜色,叶绿体会随着细胞质的流动而流动,所以可用叶绿体的运动作为标志,观察细胞质流动,D正确;故选B。
9.(2021·江西赣州十二县(市)高三期中)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( C )
A.DNA、RNA和蛋白质可通过核孔进出细胞核
B.只有含叶绿体的细胞才能将无机物合成有机物
C.分泌功能越强的细胞,高尔基体膜的更新速度越快
D.蛋白质是细胞膜的主要组成成分且在膜上均匀分布
解析:蛋白质可以通过核孔由细胞质进入细胞核,RNA在细胞核内合成后可以通过核孔进入细胞质,但DNA不能通过核孔进出细胞核,A项错误;蓝细菌细胞内无叶绿体,也能将无机物合成有机物,B项错误;高尔基体参与动物细胞分泌物的加工、包装与运输,故分泌功能越强的细胞,高尔基体膜的更新速度越快,C项正确;细胞膜上的蛋白质含量约为40%,蛋白质与细胞膜的功能密切相关,其在膜上的分布是不均匀的,D项错误。
10.(2022·江西景德镇一中高一期末)某科学工作者用活体生物材料制作了许多张连续切片。在电镜下观察这些切片后,他画了一张如图所示的构成该材料的细胞图。下列与此有关的叙述错误的是( A )
A.该细胞不可能是绿色植物的细胞
B.具有该细胞的生物的核酸中共有5种碱基
C.图中的液泡对细胞的内部环境起着调节作用
D.该细胞可能是根部的细胞
解析:图示细胞含有细胞壁和液泡,为植物细胞,可以是绿色植物的根尖成熟细胞,A错误;具有该细胞的生物的核酸有DNA和RNA,因此共有5种碱基,即U、A、C、G、T,B正确;图中的液泡对细胞的内部环境起着调节作用,C正确;该细胞含有液泡和细胞壁,但不含叶绿体,可能是根部成熟区细胞,D正确。
11.(2021·江西省吉水高一期中)白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,迁移并穿过血管壁进入炎症组织。下列叙述错误的是( D )
A.内皮细胞与白细胞通过膜表面糖蛋白相互识别
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗能量
C.白细胞迁移的速率受温度的影响
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
解析:细胞间的识别、黏着是依靠细胞膜上糖蛋白来完成的,A正确;白细胞在血管内黏着和迁移时均需要消耗能量,B正确;白细胞的迁移与膜的流动性有关,膜的流动性与温度有关,在一定范围内,温度越高,膜的流动性越大,故白细胞迁移的速率受温度的影响,C正确;白细胞利用细胞膜的流动性穿过血管壁进入炎症组织,D错误。故选D。
12.(2022·湖南长郡中学高一期末)科学家发现了囊泡运输调控机制。下图是囊泡膜与靶膜融合过程示意图,囊泡上有一个特殊的V-SNARE蛋白,它与靶膜上的T-SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点。下列叙述错误的是( C )
A.囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统
B.内质网、高尔基体、细胞膜依次参与血浆蛋白的分泌过程
C.分泌蛋白的运输需要囊泡的参与,该过程中高尔基体的膜面积先减小后增大
D.图中T-SNARE与V-SNARE的结合存在特异性
解析:细胞内所有的膜都属于生物膜,囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统,A正确;血浆蛋白属于分泌蛋白,分泌蛋白经过内质网加工后出芽形成囊泡与高尔基体的膜融合,进入高尔基体进一步加工,高尔基体出芽形成囊泡与细胞膜融合后将血浆蛋白以胞吐的形式分泌出去,B正确;分泌蛋白的运输需要囊泡的参与,该过程中高尔基体的膜面积先增大后减小后基本维持不变,C错误;囊泡上有一个特殊的V-SNARE蛋白,它与靶膜上的T-SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点,故图中T-SNARE与V-SNARE的结合存在特异性,D正确。故选C。
13.(2022·河南洛阳期末改编)细胞是开放的生命系统,细胞膜是系统的边界,有人说:“把细胞膜比喻为围墙,不如比喻为细胞的大门。”对这句话的评价错误的是( C )
A.细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分不溶于脂质的物质,比喻为围墙有一定道理
B.细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,就像围墙上开了小门
C.细胞膜上的脂质成分不具选择性
D.代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜,所以可以说细胞膜是细胞的大门
解析:细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分不溶于脂质的物质,比喻为围墙有一定道理,A正确;细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,允许一些小分子和离子通过,就像围墙上开了小门,B正确;细胞膜上的脂质参与细胞识别作用,具有选择性,C错误;代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜,所以可以说细胞膜是细胞的大门,D正确。
14.(2022·金昌市第一中学高一期末)细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只是很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述中不正确的是( D )
A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的形成对照
D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
解析:有核或植入核的部分能分裂、分化,无核的部分则停止分裂,说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,A正确;实验①中,a部分无核不分裂也不能长大与b有核部分对照,因此b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组,B正确;实验②中,a部分植入核,与实验①中的无核形成对照,C正确;整个实验并没有涉及细胞的寿命,不能证明细胞核与细胞寿命的关系,D错误;故选D。
15.(2021·山西应县一中高一期末)人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。下图是相关实验记录,据此不能得到的结论是( D )
A.当温度增加到15 ℃以上,膜的流动性发生变化
B.该实验证明膜蛋白能够运动
C.温度对膜蛋白的运动有影响
D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
解析:细胞膜具有流动性,其流动性与温度有关系,温度增加到15 ℃以上,膜质的流动性发生变化,形成嵌合体的百分比增大,A正确;人、鼠细胞融合实验的原理是利用细胞膜的流动性,根据两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体,证明膜蛋白能够在膜表面运动,B正确;在0到15 ℃之间,形成嵌合体几乎不变,在15到35 ℃之间,形成嵌合体的百分比增大,说明温度对膜蛋白的扩散有影响,C正确;在图中横坐标是温度,也就是说自变量是温度,所以图中数据不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多,D错误。故选D。
二、不定项选择题(共5小题,每小题3分,选对而不全得1分,共15分)
16.(2021·江苏南通市高一期末)动物细胞溶酶体内含多种水解酶。溶酶体酶不作用于细胞正常结构成分的原因是:一方面酶被溶酶体膜包住,另一方面溶酶体内环境与细胞溶胶的pH不同,溶酶体内pH≤5,而细胞溶胶pH≈7,溶酶体膜上有质子泵持pH差异;植物细胞内无溶酶体,但其液泡执行类似的降解功能。下列叙述不正确的是( CD )
A.核糖体合成的水解酶通过溶酶体的双层磷脂分子被运入
B.质子穿过溶酶体膜进入溶酶体的方式是主动运输
C.溶酶体在细胞溶胶中仍能发挥正常的水解作用
D.细胞液渗透压较高的主要原因是液泡中含有多种水解酶
解析:溶酶体是单层膜,由双层磷脂分子构成,故核糖体合成的水解酶通过溶酶体的双层磷脂分子被运入,A正确;质子逆浓度梯度穿过溶酶体膜进入溶酶体的方式是主动运输,B正确;细胞溶胶中的pH和溶酶体的pH不同,故溶酶体在细胞溶胶中不能发挥正常的水解作用,C错误;液泡中不含水解酶,含有水、无机盐和色素,所以具有较高的浓度,D错误。故选CD。
17.(2021·揭阳一中高一段考)科学家发现了一类新的双层膜细胞器(命名为EXPO),它负责调节一种以往未被发现的蛋白质分泌途径,其潜在功能之一是释放抗菌剂至植物细胞表面,以抵御细菌、病毒及外来传染物入侵。EXPO的发现打破了植物研究界对植物蛋白质分泌的传统认识。下列关于EXPO的叙述,正确的是( ABC )
A.与EXPO结构相似的细胞器包括叶绿体和线粒体
B.EXPO能提高植物的抗病能力
C.EXPO行使功能时和核糖体存在密切联系
D.EXPO普遍存在于动植物细胞中
解析:叶绿体和线粒体都含有双层膜,A正确;EXPO的潜在功能之一是释放抗菌剂至植物细胞表面,以抵御细菌、病毒及外来传染物入侵,B正确;EXPO负责调节一种以往未被发现的蛋白质分泌途径,因此其行使功能时和核糖体存在密切联系,C正确;题干只提供了植物细胞有EXPO的信息,对动物细胞未做说明,D错误。
18.(2022·张家港高一期末)如图为变形虫摄食、消化过程的示意图。以下叙述不正确的是( ACD )
A.食物泡与溶酶体的融合,以生物膜的选择透过性为基础
B.溶酶体既能消化食物,也能分解衰老、损伤的细胞器
C.细胞膜和高尔基体膜等细胞器膜,构成细胞的生物膜系统
D.细胞内各种结构之间的协调配合,在高尔基体控制下完成
解析:食物泡与溶酶体的融合,以生物膜具有一定的流动性为基础的,A错误;溶酶体有“消化车间”之称,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,B正确;细胞膜和高尔基体膜等细胞器膜以及核膜,构成细胞的生物膜系统,C错误;细胞内各种结构之间的协调配合,在细胞核控制下完成,D错误。故选ACD。
19.(2022·江西师大附中期末检测)如图a、c表示某植物根细胞中的两种结构,b是它们共有的特征。下列有关叙述正确的是( CD )
A.若b表示单层膜结构,则a、c只能是内质网和高尔基体
B.若b表示磷脂,a、c可能是核糖体和中心体
C.若b表示含有色素,则a、c可能是叶绿体和液泡
D.若b表示含有核酸,则a、c不一定是核糖体和线粒体
解析:若b表示单层膜结构,则a、c可能是内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、细胞膜中任意两个,A错误;核糖体和中心体不含有磷脂,B错误;液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素主要是叶绿素,与光合作用有关。若b表示含有色素,则a、c可能是叶绿体和液泡,C正确;线粒体、叶绿体、核糖体中都含有核酸,若b表示含有核酸,则a、c不一定是核糖体和线粒体,可能是线粒体、叶绿体、核糖体中的任意两种,D正确。故选CD。
20.(2022·湖南高一期末)肝细胞与血浆蛋白的合成分泌、物质代谢及调节等密切相关。下列有关肝细胞的叙述正确的是( ABD )
A.细胞膜上有多种受体蛋白,能与递质、激素、病毒等特异性结合
B.具有发达的内质网和高尔基体,与血浆蛋白的合成分泌有关
C.有丰富的溶酶体,能分解衰老细胞器、杀死侵入细胞的所有病毒
D.细胞核膜上核孔密集,有利于核与质之间物质运输和信息交流
解析:递质、激素、病毒等能与细胞特异性结合,细胞膜上有多种受体蛋白,A正确;结构与功能相适应,血浆蛋白属于分泌蛋白,肝细胞具有发达的内质网和高尔基体,与血浆蛋白的合成分泌有关,B正确;溶酶体不能杀死侵入细胞的所有病毒,故机体会被病毒侵染而患病,C错误;核孔是细胞的核质之间能进行物质交换、信息交流的通道,细胞核膜上核孔密集,有利于核与质之间物质运输和信息交流,D正确。故选ABD。
三、非选择题(共55分)
21.(11分)(2021·吉林四平高一期末)下图为高等动、植物细胞局部亚显微结构拼接示意图,请据图回答:
(1)和高等植物相比,高等动物细胞特有的结构是[3]中心体,它与细胞的有丝分裂有关。图B中结构[8]叶绿体和[11]大液泡是洋葱根尖分生区细胞所不具有的。
(2)图中结构[6]的主要成分是脂质(或磷脂)和蛋白质。它的功能特性是具有选择透过性。
(3)图中具有双层膜的结构有1、8、10(填代号)。
(4)图中与细胞壁形成有关的结构为高尔基体。
(5)能够增大细胞内膜面积,对肽链进行加工,使之形成有一定空间结构的蛋白质的细胞器是[4]内质网。
解析:(1)中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,故和高等植物相比,高等动物细胞特有的结构是[3]中心体,它与细胞的有丝分裂有关。根尖分生区细胞具有分裂能力,细胞中不含[8]叶绿体和[11]大液泡。(2)[6]为细胞膜,主要组成成分为磷脂和蛋白质。细胞膜的功能特性是具有选择透过性。(3)具有双层膜的结构为[1]线粒体、[8]叶绿体、[10]细胞核。(4)高尔基体与植物细胞的细胞壁的形成有关。(5)[4]内质网是细胞内膜面积最大的细胞器,且能对肽链进行加工,使之形成有一定空间结构的蛋白质。
22.(12分)(2021·云南省通海县第一中学高一期中)脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体如图所示,据图回答下列问题:
(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明脂质体在结构上具有一定的稳定性。
(2)如图表示为细胞膜的亚显微结构图,请回答:
①该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是选择透过性。
②有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,增加膜的通透性,B的完整化学名称是磷脂双分子层。动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有一定的流动性。试举一个体现膜流动性的实例变形虫的变形运动(白细胞吞噬病菌、分泌蛋白的分泌等)。
③一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的密度减小,而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内,随温度升高,细胞的代谢速率加快。
解析:(1)脂质体置于清水中一段时间后的形态、体积没有变化,说明脂质体在结构上具有稳定性。(2)①细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子层的功能特点是选择透过性。②B为磷脂双分子层,动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有一定的流动性。如变形虫的运动、吞噬细胞的吞噬作用。③温度升高,细胞膜的面积增大而密度变小,说明细胞膜具有流动性,使细胞的相对表面积增大,细胞内外物质交换速率加快,所以在一定范围内,随着温度的升高,细胞的新陈代谢速率加快。
23.(10分)(2022·天津高一期末)德裔美国科学家布洛贝尔(G.Blobel),对蛋白质分子中信号肽(signal peptide)的开创性研究,获得了诺贝尔生理学或医学奖。信号肽一般由15~30个氨基酸组成,正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号肽序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号序列。科学家通过实验除去内质网蛋白的信号肽序列,并将信号肽序列和细胞质基质蛋白重组,下图表示重组前后蛋白质在细胞中的分布。请回答下列问题:
(1)生物膜的结构特点是具有一定流动性;内质网等生物膜结构的基本骨架是磷脂双分子层。
(2)如图实验结果表明,核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号肽序列,可以采用蛋白酶或肽酶除去内质网蛋白上的信号肽。
(3)真核细胞中分泌出的蛋白质被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。
解析:(1)由于生物膜上所有的脂质和大部分的蛋白质可以运动,导致生物膜的结构特点是具有一定流动性;内质网等生物膜结构的基本骨架是磷脂双分子层。(2)如图实验结果表明,核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号肽序列,根据酶的专一性,可以采用蛋白酶或肽酶除去内质网蛋白上的信号肽。(3)真核细胞中分泌出的蛋白质(信号分子)被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的受体结合,将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。
24.(10分)(2022·天津东丽区高一期末)研究分泌蛋白的合成及分泌过程中,科学家们做了下列实验。请回答问题:
(1)科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记氨基酸的培养液中短暂培养,在此期间放射性标记物被活细胞摄取,并掺入到核糖体上正在合成的蛋白质中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,这一技术使研究者能确定放射性标记物质(或“放射性标记蛋白质”)在细胞内的位置。
(2)科学家将短暂培养的胰腺组织洗去放射性标记物,转入不含放射性标记物的培养液中继续培养。实验结果如下图所示,随着追踪时间的变化,放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化,据此推测,分泌蛋白转移的途径附着有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。
解析:(1)通常采用放射性同位素标记的氨基酸来研究分泌蛋白的合成和运输过程。由于氨基酸是蛋白质的合成原料,所以被标记的氨基酸会掺入到核糖体上正在合成的蛋白质中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,这一技术使研究者能确定放射性标记物质在细胞内的位置。(2)由图可知,随着追踪时间的变化,放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律地变化,附着有核糖体的内质网上放射性颗粒减少,但同时高尔基体上的放射性颗粒增加,随后高尔基体上的放射性颗粒减少,而分泌小泡中放射性增强,由此可以确定分泌蛋白的转移途径为:附着有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。
25.(12分)(2021·陕西渭南市期末)下图1为某雌性哺乳动物细胞的亚显微结构模式图;图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请据图回答下列问题:
(1)图 1 所示结构中,参与生物膜系统构成的有①⑥⑧⑨⑩(填写序号),从化学成分角度分析,新型冠状病毒与图 1 中结构核糖体(填结构名称)的化学组成最相似。在有丝分裂前期消失的结构有③⑨(④)(填写序号)。
(2)图 1 中参与小窝蛋白形成的细胞器有 ①⑤⑥⑩(填写序号)。小窝蛋白分为三段,中间区段主要由 疏水性(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于图1细胞的 ②中(填写序号)。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段 1(82~101 位氨基酸)和肽段 2(101~126 位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图 3。据此分析可得到的结论是 小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的 空间结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
解析:(1)据上分析可知,生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜,故图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有①⑥⑧⑨⑩,从化学成分角度分析,新型冠状病毒由RNA和蛋白质组成,与图1中核糖体的化学组成最相似。③核仁、⑨核膜会在有丝分裂前期消失,末期重建。(2)由题图可知,小窝是细胞膜向内凹陷形成的,细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质;小窝蛋白合成的场所是⑤核糖体,在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链依次进入①内质网和⑩高尔基体进行加工,由囊泡运输到细胞膜,称为细胞膜上的小窝蛋白;该过程还需要⑥线粒体提供能量。小窝分为三段,中间由疏水的氨基酸残基组成,其余两段位于②细胞质基质中。(3)由题图分析可知,肽段1与加入胆固醇后,荧光强度明显降低,肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变,又知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,因小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。 (4)胆固醇参与动物细胞膜的组成成分,对于维持细胞膜蛋白结构稳定具有一定作用,小窝结合的胆固醇过少,小窝蛋白的空间结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。