专题2 细胞的结构和功能
生物膜系统的结构和功能
1.(2012年广东理综卷,1,4分)有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是( ) A.膜载体蛋白的合成不需要ATP B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白 C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
解析:本题考查的是生物膜的结构和功能的知识。基因的表达过程中需要ATP提供能量。葡萄糖的跨膜运输方式是主动运输或协助扩散,需要载体蛋白。线粒体的外膜和内膜的功能不同,其内膜上含有有氧呼吸的第三阶段所需要的酶。细胞膜的基本组成成分都是磷脂和蛋白质,故选C。 答案:C。
2.(2012年北京理综卷,1,6分)细胞中不能合成ATP的部位是( ) A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构 C.内质网的膜
D.蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第二、三阶段分别在线粒体基质和内膜上发生,都能够产生ATP;光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行,把光能转化为化学能,储存在ATP中;原核生物蓝藻无叶绿体,但有进行光合作用(光反应)的膜结构,能产生ATP;内质网是蛋白质和脂质的合成和加工车间,需要消耗ATP,故C正确。 答案:C。
3.(2011年安徽理综卷)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( ) A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体 C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体
解析:人体血清白蛋白为分泌蛋白,在核糖体中合成后,进一步在内质网和高尔基体中加工、成熟。血清白蛋白中的第一个氨基酸并非起始密码子决定的甲硫氨酸,就是在这一加工修饰过程中被切除掉的结果。 答案:A。
4.(2011年四川理综卷)下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是( ) A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性 B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
解析:本题考查生物膜的结构和功能,以及细胞器的结构和功能。因为内质网参与脂质的合成,而固醇类激素属于脂质,其分泌细胞的内质网发达,故B项错误。 答案:B。
5.(2011年海南卷)关于动物细胞膜的叙述,错误的是( ) A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B.细胞融合与细胞膜的流动性有关 C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量 D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
解析:本题考查细胞膜的结构及功能。CO2分子通过细胞膜的方式为自由扩散,不消耗ATP。 答案:C。
6.(2010年大纲全国理综卷Ⅰ)下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( ) A.胰岛B细胞分泌胰岛素 B.吞噬细胞对抗原的摄取 C.mRNA与游离核糖体的结合
D.植物体细胞杂交中原生质体融合
解析:本题主要考查细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐作用,吞噬细胞对抗原的
摄取属于胞吞作用,胞吞和胞吐作用均与细胞膜的流动性有直接的关系;核糖体是无膜的细胞器,所以mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关;植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性。 答案:C。
7.(2010年山东理综卷)下列关于真核细胞生物膜的叙述,正确的是( ) A.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C.有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行
D.核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输
解析:考查生物膜的结构和功能。生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,其中脂质主要包括磷脂和胆固醇,脂肪不是生物膜的组成成分。蛋白质的种类和数量决定生物膜的功能:功能越复杂的生物膜其蛋白质种类和数量越多。光合作用过程产生ATP的场所是类囊体薄膜(生物膜),但有氧呼吸只有第三阶段的ATP在生物膜上产生。核糖体无生物膜,不属于生物膜系统。 答案:A。
与生物膜相关的题目较多,如:分泌蛋白的加工、运输和分泌,线粒体和叶绿体膜面积的增加方式,神经递质的形成和释
放,细胞膜的流动性和选择透过性等。解答时要首先掌握生物膜的成分、结构,然后结合具体的某种生物膜解决具体的问题。
细胞器的结构和功能
1.(2012年大纲全国卷,2,6分)下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( ) A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体 D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
解析:本题考查的是叶绿体和线粒体组成及功能。DNA主要分布于细胞核,其次少量分布于线粒体和叶绿体;叶绿体中ATP合成需要光照、ADP、Pi及酶;细胞生命活动所需的ATP可来自真核生物的细胞质基质和线粒体或原核生物的细胞质;线粒体基质中含有有氧呼吸第二阶段所需的酶,叶绿体基质中含有光合作用暗反应所需的酶,酶的种类不同。 答案:A。
2.(2012年江苏生物,4,2分)下列关于真核细胞结构的叙述,错误的是( ) A.细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应 B.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 C.由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构 D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
解析:本题考查细胞器的结构和功能。细胞质中细胞器的种类和数量分布与细胞的功能相适应,核糖体由rRNA和蛋白质组成,它是蛋白质合成的场所,而高尔基体不能合成蛋白质,高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 答案:D。
3.(2011年海南卷)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述,正确的是( ) A.红枫叶片不含叶绿素
B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析:本题考查液泡与叶绿体色素的比较。红枫叶呈红色是因为液泡中含有大量的花青素,掩盖了其他色素的颜色。红枫叶片中也含有叶绿素能进行光合作用,故C正确。液泡中的色素与光合作用无关。 答案:C。
4.(2011年广东理综卷)小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论,不正确的是( ) A.叶绿体和线粒体都有双层膜 B.核糖体附着在高尔基体上 C.内质网膜与核膜相连 D.液泡是最大的细胞器
解析:核糖体有游离核糖体和附着核糖体两类,附着核糖体附着在内质网上,故B错误。成熟叶肉细胞具有中央大液泡,是最大的细胞器,故D正确,在亚显微结构图像中可看出叶绿体和线粒体具有双层膜结构,内质网膜和核膜相连,A、C正确。 答案:B。
5.(2010年山东理综卷)溶酶体具有细胞内消化功能,其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是( ) A.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B.溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
+
C.细胞质基质中的H被转运到溶酶体内需消耗能量
D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
解析:以溶酶体的结构和功能为背景综合考查生物膜、物质转运等方面的知识。水解酶属于蛋白质,是在核糖体中合成的。溶酶体属于生物膜系统,在消化细胞内的物质时要吞噬这些物质,形成具有消化作用的小泡,所以溶酶体执行功能时要发生膜成分的
+
更新。H的转运方式是主动运输,需要消耗能量。正常生理状态下机体也要产生衰老、凋亡细胞,细胞死亡后溶酶体要对它们进行分解。 答案:D。
细胞结构与功能的综合
1.(2012年重庆理综卷,1,6分)下列细胞亚显微结构示意图,正确的是( )
解析:细菌和蓝藻属于原核生物,原核生物的细胞中没有叶绿体和线粒体,但含有唯一的细胞器——核糖体,不具有细胞核但具有拟核;中心体存在于低等植物和动物细胞中,水稻叶肉细胞是高等植物细胞,不存在中心体;小鼠肝脏细胞中含有核糖体、线粒体和中心体。 答案:D。
2.(2011年山东理综卷)下列关于原核生物和真核生物的叙述,正确的是( ) A.原核生物细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸
B.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂 C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统),有利于细胞代谢有序进行
解析:原核生物细胞虽没有线粒体,但有的仍能进行有氧呼吸,如硝化细菌,故A错。原核生物细胞只能进行二分裂,减数分裂、有丝分裂、无丝分裂均为真核生物细胞的分裂方式,故B错。凡是具有细胞结构的生物遗传物质均为DNA,故C错。D项中生物膜系统将细胞隔成不同区域,有利于细胞代谢有序进行,如在叶绿体内进行光合作用,在线粒体内进行呼吸作用,它们互不干扰。故选D。
答案:D。
3.(2011年重庆理综卷)下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( ) A.氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜 B.叶绿体基质中含有核酸和参与光合作用的酶 C.水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻细胞 D.精细胞变为精子后,尾部的线粒体与其运动有关
解析:本题考查细胞和细胞器的结构以及物质的跨膜运输。核膜同细胞膜一样均为选择透过性膜,氨基酸、葡萄糖、核苷酸等小分子可以通过,A正确;叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,叶绿体含有少量的DNA和RNA,B正确;水分子以自由扩散方式进出细胞,但钾离子进出细胞是主动运输,C错误;精细胞变形为精子的过程,丢弃了大部分细胞质,但保留了线粒体为其运动提供能量,D正确。 答案:C。
4.(2011年福建理综卷)下列关于人体细胞代谢场所的叙述,正确的是( ) A.乳酸产生的场所是线粒体 B.雌性激素合成的场所是核糖体 C.血红蛋白合成的场所是高尔基体 D.胰岛素基因转录的场所是细胞核
解析:本题考查细胞结构与功能的相关知识。A项中乳酸是无氧呼吸的产物,反应场所是细胞质基质。B项中雌性激素为固醇类物质,合成场所在内质网而不是核糖体。C项中,血红蛋白合成场所是核糖体而不是高尔基体。胰岛素基因位于细胞核内,转录在核内进行,故选D。 答案:D。
5.(2011年江苏卷)关于人体细胞结构和功能的叙述,正确的是( ) A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息
B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所 C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关
解析:RNA有多种,主要存在于细胞质中,其中的mRNA在细胞质中,能够传递遗传信息,故A错误;核糖体是蛋白质合成的场所,而不是加工的场所,故B错误;线粒体内膜有许多与有氧呼吸有关的酶,而外膜没有,故内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜,故C正确;高尔基体与有丝分裂中细胞壁的形成有关,故D错误。 答案:C。
6.(2010年北京理综卷)下列对生物细胞代谢活动的描述,不正确的是( ) A.大肠杆菌在拟核区转录信使RNA B.乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸 C.衣藻进行光合作用的场所是叶绿体 D.酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质
解析:大肠杆菌是原核生物,遗传物质DNA主要存在于拟核区,故转录过程主要发生在拟核区;乳酸杆菌是厌氧原核生物,其无氧呼吸场所是细胞质基质,产物是乳酸;衣藻有叶绿体,叶绿体是其光合作用的场所;酵母菌细胞内负责合成蛋白质的细胞器是核糖体。 答案:D。
物质跨膜运输的实例及方式
++
1.(2012年浙江理综卷,1,6分)人体肝细胞内CO2分压和K浓度高于细胞外,而O2分压和Na浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动运输进入该细胞的是( )
++
A.CO2 B.O2 C.K D.Na
解析:本题考查的是物质跨膜运输方式等知识。氧气进入肝细胞的方式为自由扩散,二氧化碳出肝细胞的方式为自由扩散;钾离子进入肝细胞是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,为主动运输;钠离子进入肝细胞是顺浓度梯度,该过程不需要消耗能量,不属于主动运输。 答案:C。
2.(2011年新课标全国理综卷)将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( ) A.红细胞膜具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大
解析:A项错,红细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,不溶于水,可将细胞与外界环境分隔开;B项错,人的红细胞没有液泡;C项正确,由于细胞内外存在浓度差,进行渗透吸水,红细胞大量吸水破裂;D项错,低温时膜流动性减小。 答案:C。
3.(2011年大纲全国理综卷)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系,以及实验过程中水分进出细胞的方式为( ) A.甲乙,被动运输 C.甲>乙,主动运输 D.甲=乙,主动运输
解析:紫色洋葱外表皮细胞先用蔗糖溶液处理发生质壁分离,失水,甲乙,故选B。 答案:B。
4.(2011年海南卷)关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述,错误的是( ) A.机体缺铁时,血红蛋白的合成量会减少 B.成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成
+
C.血浆中的氧和Na通过主动运输进入红细胞 D.血红蛋白基因突变可导致镰刀型细胞贫血症
解析:铁是血红蛋白的组成元素,缺铁使血红蛋白合成减少,机体患缺铁性贫血,A正确。血红蛋白基因突变使血红蛋白结构异常,可导致镰刀型细胞贫血症,D正确。哺乳动物成熟红细胞中无细胞核,故无血红蛋白mRNA合成,B正确。O2进入红细胞的方式为自由扩散,故C错误。 答案:C。
5.(2011年新课标全国理综卷)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及
水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输 B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输 C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输 D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
解析:题干创设了一实验情景,甲组细胞与乙组细胞的不同只在于所处的环境不同,甲组在完全营养液中,可从中摄取细胞需要的矿质营养;乙组处于蒸馏水中,将从中吸收水分,故一段时间后甲组的细胞液浓度要大于乙组。这样两组外表皮细胞与0.3 g/mL的蔗糖溶液之间的浓度差不同,失水量也不同。甲组细胞渗透压大于乙组细胞,水分渗出应较乙组少。水分进出细胞的方式为被动运输中的自由扩散。 答案:C。
6.(2010年广东理综卷)如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为(
)
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.被动运输
解析:据图可知根对土壤中矿质离子的吸收需要载体和ATP,所以属于主动运输。 答案:C。
7.(2010年山东理综卷)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( ) A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析:结合坐标曲线考查物质的跨膜运输。分析坐标曲线可知,a是自由扩散,b是协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质的运输方式是自由扩散(a)。自由扩散(a)不需载体蛋白的参与。协助扩散和主动运输都需要载体蛋白,曲线达到饱和点后的主要限制因素是载体蛋白的数量。抑制细胞呼吸只对主动运输产生影响。 答案:C。
8.(2010年天津理综卷)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( ) A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高 D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
解析:主动运输需要载体蛋白协助和ATP供能。静息状态下,神经细胞内仍进行新陈代谢,需要耗能,所以仍吸收葡萄糖。质壁分离时,细胞失水使细胞液浓度变大,渗透压升高。抗体以胞吐的方式运输到细胞外,高尔基体形成的囊泡膜要与细胞膜融合才能将抗体释放到胞外。 答案:B。
9.(2010年浙江理综卷)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,请根据以下提供的实验材料与用具,写出实验思路,设计记录实验结果及原因分析的表格,并填入相应内容。
材料与用具:兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。 (要求:答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求) (1)实验思路:
(2)设计一张表格,并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
解析:该实验的目的是为了研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,所以需要将1.5%的NaCl溶液稀释成若干组不同浓度的NaCl溶液,再进行实验。以不同浓度的NaCl溶液作为分组的依据,然后制成临时装片,在显微镜下观察兔红细胞的形态,与没放入NaCl溶液的兔红细胞进行形态方面的对比。根据动物细胞的吸水、失水原理可知实验结果无非有三种:形态正常、皱缩和膨胀甚至破裂,其原因可以从吸水速率和失水速率的高低进行分析比较。
答案:(1)实验思路:①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液,分别等量加入各支试管中。②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液,放置一定时间。③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片,用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。
(2011年全国新课标,理科综合30,10分) 回答问题:
(1)人体肝细胞可产生一种分泌蛋白(称为蛋白A),运出细胞后进入血液。已知内质网、核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运输,则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程中行使功能的顺序是 、 、 。人体的胰岛细胞中 (含有、不含有)蛋白A基因 。
(2)为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶(AKP)刺激后其体内抗体水平的变化,提取大肠杆菌AKP,注射到小白鼠腹腔内,进行第一次免疫。一段时间后,检测到抗体水平达到峰值。在这个过程中, 细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的 细胞可以产生抗体。经过一段时间后,再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫, 细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫属于 (特异性、非特异性)免疫。
解析: (1)人体肝细胞在分泌蛋白A的合成、加工和运输过程中,依次为核糖体合成多肽链、内质网初步加工、高尔基体加工成熟并分泌小泡运到细胞膜上。由于人体肝细胞和胰岛细胞均由受精卵经有丝分裂、分化产生,人体各细胞均具有相同的遗传物质,故胰岛细胞也含有蛋白A基因。
答案:(1)核糖体(1分) 内质网(1分) 高尔基体(1分) 含有(2分) 【赋分细则】
(1)核糖体,内质网,高尔基体(只要有上述细胞器且顺序正确就给分,功能回答不回答不作为评分参考,以上3空,每空1分,为唯一答案,顺序错误仅查看正确的部分,错别字不给分) (2)含有(唯一答案,错别字不给分,2分)
解析:(2)AKP注射到小鼠腹腔内,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,小部分形成记忆细胞。在二次免疫应答中,受到相同抗原的刺激后记忆细胞可以快速增殖、分化为浆细胞,从而产生大量抗体。有抗体参与的免疫反应是体液免疫,属于特异性免疫。 答案:(2)B(1分) 浆(效应B) (1分) 记忆(2分) 特异性(1
分) 【赋分细则】
(2)第1空:B或B淋巴给1分,答“淋巴 B”不给分 。 第2空:浆或效应B给1分。 第3空:记忆或记忆B给2分。
第4空:特异性给1分,答“后天性”“特异”等不给分。
通过高考阅卷统计分析,造成失分的原因如下:
1.文字表述不科学、不规范、不严密、不完整。如本题(1)核糖体、内质网、高尔基体的作答顺序,虽然掌握该知识,但由于答题的规范意识不强,而胡乱安排答写的顺序。
2. 文字表述不规范,生物学专业术语掌握不准确。如本题(2)第1空将“B淋巴”写成“淋巴 B”、第4空“特异性”写成“后天性或特异”。
专题2 细胞的结构和功能
生物膜系统的结构和功能
1.(2012年广东理综卷,1,4分)有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是( ) A.膜载体蛋白的合成不需要ATP B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白 C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
解析:本题考查的是生物膜的结构和功能的知识。基因的表达过程中需要ATP提供能量。葡萄糖的跨膜运输方式是主动运输或协助扩散,需要载体蛋白。线粒体的外膜和内膜的功能不同,其内膜上含有有氧呼吸的第三阶段所需要的酶。细胞膜的基本组成成分都是磷脂和蛋白质,故选C。 答案:C。
2.(2012年北京理综卷,1,6分)细胞中不能合成ATP的部位是( ) A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构 C.内质网的膜
D.蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第二、三阶段分别在线粒体基质和内膜上发生,都能够产生ATP;光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行,把光能转化为化学能,储存在ATP中;原核生物蓝藻无叶绿体,但有进行光合作用(光反应)的膜结构,能产生ATP;内质网是蛋白质和脂质的合成和加工车间,需要消耗ATP,故C正确。 答案:C。
3.(2011年安徽理综卷)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( ) A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体 C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体
解析:人体血清白蛋白为分泌蛋白,在核糖体中合成后,进一步在内质网和高尔基体中加工、成熟。血清白蛋白中的第一个氨基酸并非起始密码子决定的甲硫氨酸,就是在这一加工修饰过程中被切除掉的结果。 答案:A。
4.(2011年四川理综卷)下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是( ) A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性 B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
解析:本题考查生物膜的结构和功能,以及细胞器的结构和功能。因为内质网参与脂质的合成,而固醇类激素属于脂质,其分泌细胞的内质网发达,故B项错误。 答案:B。
5.(2011年海南卷)关于动物细胞膜的叙述,错误的是( ) A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B.细胞融合与细胞膜的流动性有关 C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量 D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
解析:本题考查细胞膜的结构及功能。CO2分子通过细胞膜的方式为自由扩散,不消耗ATP。 答案:C。
6.(2010年大纲全国理综卷Ⅰ)下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( ) A.胰岛B细胞分泌胰岛素 B.吞噬细胞对抗原的摄取 C.mRNA与游离核糖体的结合
D.植物体细胞杂交中原生质体融合
解析:本题主要考查细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于胞吐作用,吞噬细胞对抗原的
摄取属于胞吞作用,胞吞和胞吐作用均与细胞膜的流动性有直接的关系;核糖体是无膜的细胞器,所以mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关;植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性。 答案:C。
7.(2010年山东理综卷)下列关于真核细胞生物膜的叙述,正确的是( ) A.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C.有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行
D.核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输
解析:考查生物膜的结构和功能。生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,其中脂质主要包括磷脂和胆固醇,脂肪不是生物膜的组成成分。蛋白质的种类和数量决定生物膜的功能:功能越复杂的生物膜其蛋白质种类和数量越多。光合作用过程产生ATP的场所是类囊体薄膜(生物膜),但有氧呼吸只有第三阶段的ATP在生物膜上产生。核糖体无生物膜,不属于生物膜系统。 答案:A。
与生物膜相关的题目较多,如:分泌蛋白的加工、运输和分泌,线粒体和叶绿体膜面积的增加方式,神经递质的形成和释
放,细胞膜的流动性和选择透过性等。解答时要首先掌握生物膜的成分、结构,然后结合具体的某种生物膜解决具体的问题。
细胞器的结构和功能
1.(2012年大纲全国卷,2,6分)下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( ) A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体 D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
解析:本题考查的是叶绿体和线粒体组成及功能。DNA主要分布于细胞核,其次少量分布于线粒体和叶绿体;叶绿体中ATP合成需要光照、ADP、Pi及酶;细胞生命活动所需的ATP可来自真核生物的细胞质基质和线粒体或原核生物的细胞质;线粒体基质中含有有氧呼吸第二阶段所需的酶,叶绿体基质中含有光合作用暗反应所需的酶,酶的种类不同。 答案:A。
2.(2012年江苏生物,4,2分)下列关于真核细胞结构的叙述,错误的是( ) A.细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应 B.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 C.由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构 D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
解析:本题考查细胞器的结构和功能。细胞质中细胞器的种类和数量分布与细胞的功能相适应,核糖体由rRNA和蛋白质组成,它是蛋白质合成的场所,而高尔基体不能合成蛋白质,高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 答案:D。
3.(2011年海南卷)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述,正确的是( ) A.红枫叶片不含叶绿素
B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析:本题考查液泡与叶绿体色素的比较。红枫叶呈红色是因为液泡中含有大量的花青素,掩盖了其他色素的颜色。红枫叶片中也含有叶绿素能进行光合作用,故C正确。液泡中的色素与光合作用无关。 答案:C。
4.(2011年广东理综卷)小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论,不正确的是( ) A.叶绿体和线粒体都有双层膜 B.核糖体附着在高尔基体上 C.内质网膜与核膜相连 D.液泡是最大的细胞器
解析:核糖体有游离核糖体和附着核糖体两类,附着核糖体附着在内质网上,故B错误。成熟叶肉细胞具有中央大液泡,是最大的细胞器,故D正确,在亚显微结构图像中可看出叶绿体和线粒体具有双层膜结构,内质网膜和核膜相连,A、C正确。 答案:B。
5.(2010年山东理综卷)溶酶体具有细胞内消化功能,其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是( ) A.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B.溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
+
C.细胞质基质中的H被转运到溶酶体内需消耗能量
D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
解析:以溶酶体的结构和功能为背景综合考查生物膜、物质转运等方面的知识。水解酶属于蛋白质,是在核糖体中合成的。溶酶体属于生物膜系统,在消化细胞内的物质时要吞噬这些物质,形成具有消化作用的小泡,所以溶酶体执行功能时要发生膜成分的
+
更新。H的转运方式是主动运输,需要消耗能量。正常生理状态下机体也要产生衰老、凋亡细胞,细胞死亡后溶酶体要对它们进行分解。 答案:D。
细胞结构与功能的综合
1.(2012年重庆理综卷,1,6分)下列细胞亚显微结构示意图,正确的是( )
解析:细菌和蓝藻属于原核生物,原核生物的细胞中没有叶绿体和线粒体,但含有唯一的细胞器——核糖体,不具有细胞核但具有拟核;中心体存在于低等植物和动物细胞中,水稻叶肉细胞是高等植物细胞,不存在中心体;小鼠肝脏细胞中含有核糖体、线粒体和中心体。 答案:D。
2.(2011年山东理综卷)下列关于原核生物和真核生物的叙述,正确的是( ) A.原核生物细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸
B.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂 C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统),有利于细胞代谢有序进行
解析:原核生物细胞虽没有线粒体,但有的仍能进行有氧呼吸,如硝化细菌,故A错。原核生物细胞只能进行二分裂,减数分裂、有丝分裂、无丝分裂均为真核生物细胞的分裂方式,故B错。凡是具有细胞结构的生物遗传物质均为DNA,故C错。D项中生物膜系统将细胞隔成不同区域,有利于细胞代谢有序进行,如在叶绿体内进行光合作用,在线粒体内进行呼吸作用,它们互不干扰。故选D。
答案:D。
3.(2011年重庆理综卷)下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是( ) A.氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜 B.叶绿体基质中含有核酸和参与光合作用的酶 C.水分子和钾离子以自由扩散方式进出轮藻细胞 D.精细胞变为精子后,尾部的线粒体与其运动有关
解析:本题考查细胞和细胞器的结构以及物质的跨膜运输。核膜同细胞膜一样均为选择透过性膜,氨基酸、葡萄糖、核苷酸等小分子可以通过,A正确;叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,叶绿体含有少量的DNA和RNA,B正确;水分子以自由扩散方式进出细胞,但钾离子进出细胞是主动运输,C错误;精细胞变形为精子的过程,丢弃了大部分细胞质,但保留了线粒体为其运动提供能量,D正确。 答案:C。
4.(2011年福建理综卷)下列关于人体细胞代谢场所的叙述,正确的是( ) A.乳酸产生的场所是线粒体 B.雌性激素合成的场所是核糖体 C.血红蛋白合成的场所是高尔基体 D.胰岛素基因转录的场所是细胞核
解析:本题考查细胞结构与功能的相关知识。A项中乳酸是无氧呼吸的产物,反应场所是细胞质基质。B项中雌性激素为固醇类物质,合成场所在内质网而不是核糖体。C项中,血红蛋白合成场所是核糖体而不是高尔基体。胰岛素基因位于细胞核内,转录在核内进行,故选D。 答案:D。
5.(2011年江苏卷)关于人体细胞结构和功能的叙述,正确的是( ) A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息
B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所 C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关
解析:RNA有多种,主要存在于细胞质中,其中的mRNA在细胞质中,能够传递遗传信息,故A错误;核糖体是蛋白质合成的场所,而不是加工的场所,故B错误;线粒体内膜有许多与有氧呼吸有关的酶,而外膜没有,故内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜,故C正确;高尔基体与有丝分裂中细胞壁的形成有关,故D错误。 答案:C。
6.(2010年北京理综卷)下列对生物细胞代谢活动的描述,不正确的是( ) A.大肠杆菌在拟核区转录信使RNA B.乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸 C.衣藻进行光合作用的场所是叶绿体 D.酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质
解析:大肠杆菌是原核生物,遗传物质DNA主要存在于拟核区,故转录过程主要发生在拟核区;乳酸杆菌是厌氧原核生物,其无氧呼吸场所是细胞质基质,产物是乳酸;衣藻有叶绿体,叶绿体是其光合作用的场所;酵母菌细胞内负责合成蛋白质的细胞器是核糖体。 答案:D。
物质跨膜运输的实例及方式
++
1.(2012年浙江理综卷,1,6分)人体肝细胞内CO2分压和K浓度高于细胞外,而O2分压和Na浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动运输进入该细胞的是( )
++
A.CO2 B.O2 C.K D.Na
解析:本题考查的是物质跨膜运输方式等知识。氧气进入肝细胞的方式为自由扩散,二氧化碳出肝细胞的方式为自由扩散;钾离子进入肝细胞是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,为主动运输;钠离子进入肝细胞是顺浓度梯度,该过程不需要消耗能量,不属于主动运输。 答案:C。
2.(2011年新课标全国理综卷)将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( ) A.红细胞膜具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大
解析:A项错,红细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,不溶于水,可将细胞与外界环境分隔开;B项错,人的红细胞没有液泡;C项正确,由于细胞内外存在浓度差,进行渗透吸水,红细胞大量吸水破裂;D项错,低温时膜流动性减小。 答案:C。
3.(2011年大纲全国理综卷)将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间,撕取外表皮,先用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,细胞发生质壁分离后,立即将外表皮放入蒸馏水中,直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中,蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲,细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙,则甲、乙的关系,以及实验过程中水分进出细胞的方式为( ) A.甲乙,被动运输 C.甲>乙,主动运输 D.甲=乙,主动运输
解析:紫色洋葱外表皮细胞先用蔗糖溶液处理发生质壁分离,失水,甲乙,故选B。 答案:B。
4.(2011年海南卷)关于哺乳动物红细胞和血红蛋白的叙述,错误的是( ) A.机体缺铁时,血红蛋白的合成量会减少 B.成熟红细胞中没有血红蛋白mRNA的合成
+
C.血浆中的氧和Na通过主动运输进入红细胞 D.血红蛋白基因突变可导致镰刀型细胞贫血症
解析:铁是血红蛋白的组成元素,缺铁使血红蛋白合成减少,机体患缺铁性贫血,A正确。血红蛋白基因突变使血红蛋白结构异常,可导致镰刀型细胞贫血症,D正确。哺乳动物成熟红细胞中无细胞核,故无血红蛋白mRNA合成,B正确。O2进入红细胞的方式为自由扩散,故C错误。 答案:C。
5.(2011年新课标全国理综卷)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及
水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输 B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输 C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输 D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
解析:题干创设了一实验情景,甲组细胞与乙组细胞的不同只在于所处的环境不同,甲组在完全营养液中,可从中摄取细胞需要的矿质营养;乙组处于蒸馏水中,将从中吸收水分,故一段时间后甲组的细胞液浓度要大于乙组。这样两组外表皮细胞与0.3 g/mL的蔗糖溶液之间的浓度差不同,失水量也不同。甲组细胞渗透压大于乙组细胞,水分渗出应较乙组少。水分进出细胞的方式为被动运输中的自由扩散。 答案:C。
6.(2010年广东理综卷)如图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断,该离子跨膜进入根毛细胞的方式为(
)
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.被动运输
解析:据图可知根对土壤中矿质离子的吸收需要载体和ATP,所以属于主动运输。 答案:C。
7.(2010年山东理综卷)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( ) A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析:结合坐标曲线考查物质的跨膜运输。分析坐标曲线可知,a是自由扩散,b是协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质的运输方式是自由扩散(a)。自由扩散(a)不需载体蛋白的参与。协助扩散和主动运输都需要载体蛋白,曲线达到饱和点后的主要限制因素是载体蛋白的数量。抑制细胞呼吸只对主动运输产生影响。 答案:C。
8.(2010年天津理综卷)下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( ) A.主动运输过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能量 B.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输 C.质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高 D.抗体分泌过程中,囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
解析:主动运输需要载体蛋白协助和ATP供能。静息状态下,神经细胞内仍进行新陈代谢,需要耗能,所以仍吸收葡萄糖。质壁分离时,细胞失水使细胞液浓度变大,渗透压升高。抗体以胞吐的方式运输到细胞外,高尔基体形成的囊泡膜要与细胞膜融合才能将抗体释放到胞外。 答案:B。
9.(2010年浙江理综卷)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,请根据以下提供的实验材料与用具,写出实验思路,设计记录实验结果及原因分析的表格,并填入相应内容。
材料与用具:兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。 (要求:答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求) (1)实验思路:
(2)设计一张表格,并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
解析:该实验的目的是为了研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,所以需要将1.5%的NaCl溶液稀释成若干组不同浓度的NaCl溶液,再进行实验。以不同浓度的NaCl溶液作为分组的依据,然后制成临时装片,在显微镜下观察兔红细胞的形态,与没放入NaCl溶液的兔红细胞进行形态方面的对比。根据动物细胞的吸水、失水原理可知实验结果无非有三种:形态正常、皱缩和膨胀甚至破裂,其原因可以从吸水速率和失水速率的高低进行分析比较。
答案:(1)实验思路:①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液,分别等量加入各支试管中。②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液,放置一定时间。③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片,用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。
(2011年全国新课标,理科综合30,10分) 回答问题:
(1)人体肝细胞可产生一种分泌蛋白(称为蛋白A),运出细胞后进入血液。已知内质网、核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运输,则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程中行使功能的顺序是 、 、 。人体的胰岛细胞中 (含有、不含有)蛋白A基因 。
(2)为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶(AKP)刺激后其体内抗体水平的变化,提取大肠杆菌AKP,注射到小白鼠腹腔内,进行第一次免疫。一段时间后,检测到抗体水平达到峰值。在这个过程中, 细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的 细胞可以产生抗体。经过一段时间后,再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫, 细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫属于 (特异性、非特异性)免疫。
解析: (1)人体肝细胞在分泌蛋白A的合成、加工和运输过程中,依次为核糖体合成多肽链、内质网初步加工、高尔基体加工成熟并分泌小泡运到细胞膜上。由于人体肝细胞和胰岛细胞均由受精卵经有丝分裂、分化产生,人体各细胞均具有相同的遗传物质,故胰岛细胞也含有蛋白A基因。
答案:(1)核糖体(1分) 内质网(1分) 高尔基体(1分) 含有(2分) 【赋分细则】
(1)核糖体,内质网,高尔基体(只要有上述细胞器且顺序正确就给分,功能回答不回答不作为评分参考,以上3空,每空1分,为唯一答案,顺序错误仅查看正确的部分,错别字不给分) (2)含有(唯一答案,错别字不给分,2分)
解析:(2)AKP注射到小鼠腹腔内,B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,小部分形成记忆细胞。在二次免疫应答中,受到相同抗原的刺激后记忆细胞可以快速增殖、分化为浆细胞,从而产生大量抗体。有抗体参与的免疫反应是体液免疫,属于特异性免疫。 答案:(2)B(1分) 浆(效应B) (1分) 记忆(2分) 特异性(1
分) 【赋分细则】
(2)第1空:B或B淋巴给1分,答“淋巴 B”不给分 。 第2空:浆或效应B给1分。 第3空:记忆或记忆B给2分。
第4空:特异性给1分,答“后天性”“特异”等不给分。
通过高考阅卷统计分析,造成失分的原因如下:
1.文字表述不科学、不规范、不严密、不完整。如本题(1)核糖体、内质网、高尔基体的作答顺序,虽然掌握该知识,但由于答题的规范意识不强,而胡乱安排答写的顺序。
2. 文字表述不规范,生物学专业术语掌握不准确。如本题(2)第1空将“B淋巴”写成“淋巴 B”、第4空“特异性”写成“后天性或特异”。