專題一 作業(yè)（二）運用“結構與功能觀”深化理解細胞的結構與功能

專題一作業(yè)（二）運用“結構與功能觀”深化理解細胞的結構與功能一、選擇題1．(2023·?？谝荒?下列有關細胞的結構和功能的敘述，正確的是()A．性腺細胞膜上運輸性激素的載體蛋白數(shù)量，通常青春期比幼年和老年多B．細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網(wǎng)架結構，與多種生命活動密切相關C．酵母菌細胞有復雜的生物膜系統(tǒng)，氨基酸的脫水縮合在此進行D．能進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，沒有線粒體的細胞只能進行無氧呼吸解析：選B性激素的跨膜運輸為自由擴散，不需要載體蛋白協(xié)助，A錯誤；細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網(wǎng)架結構，其與細胞運動、能量轉換等生命活動密切相關，B正確；酵母菌屬于真核生物，有復雜的生物膜系統(tǒng)，氨基酸的脫水縮合在核糖體中進行，核糖體沒有膜結構，C錯誤；能進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，如藍細菌，沒有線粒體的細胞也可能進行有氧呼吸，如好氧型細菌，D錯誤。2．(2023·廣州模擬)細胞核由英國科學家布朗于1831年發(fā)現(xiàn)并命名，大多呈橢圓形或球形，下列關于細胞核的相關說法正確的是()A．核膜由4層磷脂分子組成，參與構成生物膜系統(tǒng)B．核仁是儲存遺傳物質的主要場所，代謝旺盛的細胞，核仁較大C．細胞核是遺傳和細胞代謝中心，無核的細胞不能長期生存D．蛋白質、DNA、RNA等生物大分子物質可通過核孔進出細胞核解析：選A核仁參與某種RNA的合成及核糖體的形成，細胞核中的遺傳物質分布在染色體(質)上，B錯誤；細胞核是遺傳和代謝的控制中心，C錯誤；核孔具有選擇透過性，DNA不能通過核孔，D錯誤。3．(2023·衡陽模擬)下列關于生物膜結構與功能的敘述，正確的是()A．無細胞結構的病毒不具生物膜系統(tǒng)，而有細胞結構的生物都具有生物膜系統(tǒng)B．囊泡的出芽和融合，體現(xiàn)了生物膜的組成成分和結構完全相同C．內質網(wǎng)和高爾基體通過囊泡發(fā)生聯(lián)系，體現(xiàn)了生物膜的功能特點D．生物膜使細胞內能同時進行多種化學反應，保證細胞生命活動高效、有序地進行解析：選D有細胞結構的生物包括原核生物和真核生物，而生物膜系統(tǒng)由細胞器膜、細胞膜和核膜等結構共同構成，只有真核生物才具有生物膜系統(tǒng)，A錯誤；囊泡的出芽和融合，體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性，說明生物膜的組成成分和結構具有相似性，但不完全相同，B錯誤；內質網(wǎng)和高爾基體通過囊泡發(fā)生間接聯(lián)系，體現(xiàn)了生物膜的結構特點——具有一定的流動性，C錯誤；細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，如同一個個小的區(qū)室，這樣使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾，保證了細胞生命活動高效、有序地進行，D正確。4．(2023·黃石期末)研究表明，內質網(wǎng)膜與線粒體膜、高爾基體膜等之間存在緊密連接的結構，稱為膜接觸位點(MCS)，如下圖所示。MCS能夠接收信息并為脂質、Ca2＋等物質提供運輸?shù)奈稽c，以此調控細胞的代謝。下列說法正確的是()A．MCS中既有受體蛋白，又存在轉運蛋白B．MCS加強了細胞之間的信息交流C．內質網(wǎng)與核糖體和中心體之間也存在MCSD．內質網(wǎng)和高爾基體進行信息交流必須經(jīng)過MCS解析：選AMCS作用機理是接收信息并為脂質、Ca2＋等物質提供運輸?shù)奈稽c，因此MCS中既有受體蛋白，又存在轉運蛋白，A正確；膜接觸位點(MCS)是內質網(wǎng)膜與線粒體膜、高爾基體膜等之間存在緊密連接的結構，加強了具膜細胞器之間的信息交流，B錯誤；MCS稱為膜接觸位點，而核糖體和中心體沒有膜結構，C錯誤；內質網(wǎng)和高爾基體之間還可以通過囊泡進行信息交流，D錯誤。5．(2023·西安一模)溶酶體作為細胞內重要的細胞器，其含量及溶酶體內pH的較大波動與癌癥、炎癥等疾病密切相關。準確測定細胞內溶酶體的含量及溶酶體內pH具有重要的醫(yī)學參考價值。氟化硼二吡咯類(BODIPY)熒光染料對pH不敏感，具有良好的光學和化學穩(wěn)定性，以BODIPY為母體結構，以哌嗪環(huán)為溶酶體定位基團，可以設計成溶酶體熒光探針。該探針在中性和堿性環(huán)境下熒光較弱，與H＋結合后，熒光強度急劇升高。下列敘述錯誤的是()A．溶酶體參與細胞自噬，將細胞內受損或功能退化的細胞結構清除B．溶酶體內的水解酶是由內質網(wǎng)和高爾基體合成和加工的C．溶酶體熒光探針熒光強度升高可說明溶酶體內pH下降D．癌細胞內溶酶體含量與正常細胞不同，可用溶酶體熒光探針定位癌細胞位置解析：選B溶酶體內部含有多種水解酶，能將細胞內受損或功能退化的細胞結構清除，A正確；溶酶體內的水解酶在核糖體上合成，需要經(jīng)過內質網(wǎng)和高爾基體加工，B錯誤；溶酶體熒光探針在中性和堿性環(huán)境下熒光較弱，與H＋結合后，熒光強度急劇升高，若溶酶體熒光探針熒光強度升高可說明溶酶體內H＋含量增多，即pH下降，C正確；由題意可知，溶酶體含量及溶酶體內pH的較大波動與癌癥有關，所以癌細胞內溶酶體含量與正常細胞不同，可用溶酶體熒光探針定位癌細胞位置，D正確。6．(2023·惠州二模)細胞骨架主要包括微管、微絲和中間絲三種結構。其中微管幾乎存在于所有真核細胞中，由微管蛋白組裝而成。當用秋水仙素等藥物處理體外培養(yǎng)的細胞時，微管很快就解聚，細胞變圓。與此相應的變化是內質網(wǎng)縮回到細胞核周圍，高爾基體解體成小的膜泡樣結構分散在細胞質內，細胞內依賴于微管的物質運輸系統(tǒng)全面癱瘓，那些處于分裂期的細胞停止分裂。下面的說法錯誤的是()A．細胞器的分布及細胞的形態(tài)與微管有很大關系B．同一個體不同細胞內含有的微管基因不同C．分裂期細胞停止分裂是因為染色體的運動依賴于微管的組裝和去組裝D．微管系統(tǒng)可以幫助一些生物大分子完成定向運輸解析：選B細胞骨架的存在能支持細胞器的結構和分布，細胞器的分布及細胞的形態(tài)與微管有很大關系，A正確；同一個體不同細胞都由同一個受精卵發(fā)育而來，故其中含有的微管基因相同，B錯誤；有絲分裂過程中，染色體的移動依賴于微管的組裝和解聚，分裂期細胞停止分裂是因為染色體的運動依賴于微管的組裝和去組裝，C正確；細胞骨架與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關，微管系統(tǒng)可以幫助一些生物大分子完成定向運輸，D正確。7．鉛可導致神經(jīng)元線粒體空泡化、內質網(wǎng)結構改變、高爾基體擴張，從而影響這些細胞器的正常功能。下列生理過程中，不受這些變化影響的是()A．[H]與O2結合生成水B．神經(jīng)元間的興奮傳遞C．分泌蛋白的合成和加工D．無氧呼吸釋放能量解析：選D[H]與O2結合生成水發(fā)生在有氧呼吸第三階段，場所在線粒體內膜，A不符合題意；神經(jīng)元間的興奮傳遞需要線粒體提供能量，B不符合題意；分泌蛋白的合成和加工過程，需要內質網(wǎng)和高爾基體的進一步加工和包裝，也需要線粒體提供能量，C不符合題意；無氧呼吸發(fā)生在細胞質基質中，與題干所列細胞器并無直接關系，D符合題意。8．(2023·駐馬店期末)大麥等農(nóng)作物感染大麥黃矮病毒(BYDV)后會患黃矮病，該病會造成農(nóng)作物發(fā)育遲緩，植株矮化，產(chǎn)量降低甚至絕收。科學家研究發(fā)現(xiàn)了該病毒的關鍵致病因子——17K蛋白，該蛋白通過促進細胞中CDK1(推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白)的磷酸化而使農(nóng)作物患黃矮病。下列相關敘述錯誤的是()A．發(fā)生磷酸化的CDK1活性被抑制與其空間結構發(fā)生改變有關B．17K蛋白與CDK1都是在大麥細胞的核糖體上合成的C．感染BYDV的細胞，由于CDK1的磷酸化而更易進入分裂期D．17K蛋白的發(fā)現(xiàn)有助于科學家設計出靶向性的病毒防治手段解析：選CCDK1發(fā)生磷酸化后，其空間結構會發(fā)生改變，由題干可知CDK1能推動細胞由分裂間期進入分裂期，CDK1磷酸化使農(nóng)作物患黃矮病，說明發(fā)生磷酸化會抑制CDK1的活性，使細胞不易進入分裂期，A正確，C錯誤；由于病毒不能獨立生存，其蛋白質(包括17K蛋白等)都是在宿主細胞的核糖體上合成的，因此17K蛋白和大麥細胞自身蛋白質CDK1都是在大麥細胞的核糖體上合成的，B正確；由題干可知，17K蛋白會通過促進CDK1磷酸化最終引起黃矮病，那么科學家設計出特異性針對17K蛋白的藥物，即可實現(xiàn)靶向性的病毒防治，D正確。二、非選擇題9．細胞膜上的蛋白質分子在細胞膜上的分布位置有四種情況：鑲在表面、部分嵌入、全部嵌入或者貫穿在磷脂雙分子層中。科學家利用哺乳動物成熟紅細胞研究細胞膜上的各種蛋白質(簡稱為膜蛋白)在膜上的分布位置，設計了以下三組實驗：甲組：不作處理；乙組：用胰蛋白酶處理完整的紅細胞，此時胰蛋白酶不能透過細胞膜進入細胞；丙組：先提高細胞膜的通透性，再用胰蛋白酶處理完整的紅細胞，此時胰蛋白酶能進入細胞。設法得到純凈的細胞膜后，再分別提取、分離三組的膜蛋白，得到1～5號蛋白質的電泳結果，如圖所示。(注：①控制處理的時間，使胰蛋白酶不能分解位于磷脂內部的蛋白質部分；②電泳能測定蛋白質分子量的大小，蛋白質越小，遷移越快，反之則越慢)(1)哺乳動物成熟紅細胞是研究細胞膜上蛋白質的良好材料，原因是__________________________________________。(2)對比三組電泳結果：①1號蛋白質在丙組中消失，其原因是____________________，說明其在細胞膜上的分布位置為__________。②4號蛋白質在細胞膜上的分布位置為______________________。(3)在1～5號蛋白質中，最有可能作為水通道蛋白的是________。答案：(1)無細胞核和眾多細胞器，能提取較為純凈的細胞膜(2)①胰蛋白酶水解蛋白質鑲在內表面②部分嵌入磷脂雙分子層中(3)510．心臟是人體的重要器官，心肌細胞是構成心臟的最基本單位，延緩心肌細胞衰老對改善老年人生活質量具有非常重要的意義。(1)許多研究表明線粒體與心肌細胞衰老密切相關，研究人員選取青年鼠和老年鼠各20只，研究兩組小鼠心肌細胞ATP合成的能力，在檢測介質中加入各組小鼠離體心肌細胞線粒體，置于適宜的溫度和氣體環(huán)境中，加入________、ADP和Pi等反應物啟動線粒體內有氧呼吸生成大量ATP的反應，結果發(fā)現(xiàn)老年組ATP合成活力明顯下降，推測心肌細胞衰老的過程中會發(fā)生線粒體損傷。(2)在青年鼠健康心肌細胞中，損傷的線粒體可以通過自噬機制被清除(如下圖)，a形成囊泡包裹損傷的線粒體并與b進行融合，b中的酸性水解酶可以將線粒體水解。圖中a來源于__________(填細胞器名稱)，b代表的細胞器是__________。有研究表明衰老心肌細胞中線粒體自噬水平降低，導致受損線粒體堆積，進而產(chǎn)生炎癥反應進一步減弱自噬。(3)適量運動是公認的延緩心肌細胞衰老的方式，研究人員取40只青年小鼠分為兩組，其中運動組小鼠每天進行一定負荷的耐力運動訓練。將兩組小鼠心肌組織進行切片，用電子顯微鏡觀察心肌細胞線粒體結構和線粒體自噬情況。結果見下圖(圖中白色箭頭指示自噬小泡，灰色箭頭指示線粒體)。可以看到____________________________，推測適量運動通過提高線粒體自噬水平延緩心肌細胞衰老。(4)很多研究表明大強度的急性運動反而會引起包括炎癥反應在內的一系列不良反應，請基于上述研究提出一個導致該現(xiàn)象發(fā)生的可能原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)線粒體是有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸第二階段在線粒體基質中進行，故在檢測介質中加入各組小鼠離體心肌細胞線粒體，置于適宜的溫度和氣體環(huán)境中，加入有氧呼吸第二階段的反應物丙酮酸、[H]、ADP和Pi等啟動線粒體內有氧呼吸生成大量ATP的反應。(2)損傷的線粒體可通過自噬機制被清除，由圖可知，來源于內質網(wǎng)的囊泡將損傷的線粒體包裹，然后與溶酶體結合將包裹的線粒體降解，故圖中a來源于內質網(wǎng)，b代表溶酶體。(3)由圖可知，運動