第二章　细胞的结构和生命活动答案全解全析

第二章 细胞的结构和生命活动答案全解全析

1.B 细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,A正确;细胞学说使人们认识到一切动物和植物都是由细胞组成的,B错误;德国科学家魏尔肖指出:“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。”这是对细胞学说的重要补充,C、D正确。

2.C 用显微镜观察玻片标本,在低倍镜下观察到甲图后,将玻片标本向右上方移动,使物像移到视野中央,再换用高倍镜观察,此时放大倍数增大,视野变暗,不便观察,首先进行的操作是先调节反光镜和光圈,使物像变得更加明亮、清晰,以便观察。

3.B 根据细胞质膜的组成、结构和功能可知,细胞质膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白具有识别功能,而聚联乙炔细胞质膜识别器是把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,因此被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质,B正确,ACD错误。

4.A 衣藻是低等植物,含有细胞壁、核糖体、中心体,A正确;酵母菌细胞没有中心体,B错误;肝细胞没有细胞壁,C错误;棉花叶肉细胞是高等植物,没有中心体,D错误。

5.D 欧文顿证明细胞质膜是由脂质构成的,A错误;罗伯特森在电镜下看到细胞质膜的“暗—明—暗”三层结构,提出细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”,B错误;利用荧光染料标记法进行人、鼠细胞质膜融合实验,证明细胞质膜具有流动性,C错误;科学家发现细胞质膜的表面张力明显低于“油-水”界面的表面张力,据此作出的推测是细胞质膜中应含有蛋白质成分,D正确。

6.A 细胞质膜的主要成分是蛋白质和磷脂,还有少量的糖类,A正确;细胞质膜上的糖蛋白主要起细胞识别和信息传递的作用,B错误;磷脂的排列方式呈双列排布,C错误;功能越复杂的细胞,膜上蛋白质的种类和数量越多,D错误。

7.B 该细胞有线粒体、高尔基体和内质网等细胞器,因此该细胞是真核细胞,不可能是原核细胞,该图含有2中心体,可能是动物细胞或低等植物细胞,A错误;此细胞中的结构3为核糖体,B正确;结构2为中心体,结构3为核糖体,二者均无膜结构,6为视野的边界,不属于膜结构,C错误;进行有氧呼吸的主要场所是结构1线粒体,D错误。

8.D ④叶绿体是进行光合作用的场所,②线粒体是进行呼吸作用的主要场所,A错误;③是内质网,与细胞的有丝分裂有关的是中心体,B错误;胰岛素是分泌蛋白,其合成与分泌涉及的细胞器有①②③⑤,C错误;①高尔基体与③内质网都是单层膜结构,D正确。

9.D 实验中滴加清水可保持细胞活体状态,进而保持细胞和叶绿体的正常形态,A正确;换高倍镜观察前,首先要在低倍镜下将观察目标移到视野中央,然后在转动转换器换高倍镜,以保证高倍镜下仍能观察到物像,B正确;高倍镜放大的倍数大,看到的细胞数少,所以换高倍镜观察后,视野中观察到的叶绿体数目会减少,C正确;活细胞的细胞质是流动的,D错误。

10.A 核仁与核糖体中RNA的合成、加工及核糖体的形成有关,A正确;细胞核内存在易被碱性染料染成深色的物质,即染色质或染色体,染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态,成分相同(主要是DNA和蛋白质),B错误;核孔具有选择性,是某些大分子物质进出细胞核的通道,但是DNA不能通过核孔,C错误;真核细胞也可能不含细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞,D错误。

11.B 甲中0.9%的生理盐水是红细胞的等渗溶液,所以甲中的红细胞保持原状;乙中由于红细胞内液的浓度高于蒸馏水,红细胞吸水,导致红细胞吸水涨破;丙中由于浓盐水的浓度高于红细胞内液的浓度,红细胞会失水发生皱缩,B正确。

12.D 某些离子可以通过协助扩散进出细胞,如钠离子进入神经元,钾离子排出神经元,A错误;载体蛋白转运物质时要与物质结合发生构象变化,通道蛋白在转运物质时,不与其结合发生构象变化,二者作用机制不同,B错误;水分子进入细胞的方式有两种,一种是自由扩散,另一种是需要水通道蛋白,即协助扩散,C错误;胞吞和胞吐过程与细胞质膜的流动性有关,D正确。

13.D 磷脂双分子层是生物膜的基本支架,其中磷脂分子头部朝向外侧,尾部朝向内侧,图2为磷脂双分子层的结构,因此2在构建生物膜模型时作为基本支架,A正确;5蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,在构建生物膜模型时,5蛋白质的分布具有不对称性,B正确;线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,扩大了内膜的面积,内膜上蛋白质的含量也比外膜高,因此构建线粒体模型时内膜需要的2和5比外膜多,C正确;在构建细胞质膜模型时,4糖链和5蛋白质结合形成的糖蛋白只分布于磷脂双分子层2的外侧,D错误。

14.C 从题干中“李斯特氏菌的致死食源性细菌”得知,李斯特氏菌是一类细菌,为原核生物,不具有由核膜包裹的细胞核,而酵母菌是有细胞核的,A错误;该菌使人类细胞发生变形,说明细胞质膜具有流动性,B错误;细菌是一个细胞,进入人体细胞内需要消耗能量通过胞吞作用完成,C正确;InIC蛋白是细菌产生的,而细菌是原核细胞,没有内质网,D错误。

15.B a组马铃薯细胞长度大于初始的5 cm,说明马铃薯细胞通过渗透作用吸水,马铃薯块茎细胞的细胞液浓度大于该组KNO3溶液的浓度,A错误;b组马铃薯细胞长度先减小后增加,说明该组马铃薯块茎细胞在实验时间内发生了质壁分离及复原过程,B正确;KNO3溶液浓度为80 g·L-1时,细胞质壁分离后没有恢复,可能失水过多死亡,而c组细胞长度有所恢复,细胞未死亡,C错误;该实验中除了细胞通过自由扩散方式吸收水或失水外,还涉及细胞主动吸收钾离子和硝酸根离子,D错误。

16.AB 核孔是生物大分子进出细胞核的通道,具有选择性,如蛋白质、RNA等大分子可通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔出细胞核,A正确;蓝细菌是原核生物,细胞中没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,B正确;原核细胞中没有内质网,C错误;线粒体与叶绿体增大膜面积的方式不同,叶绿体增大膜面积的方式是类囊体形成基粒,线粒体增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴,D错误。

17.BC 核膜与内质网膜直接相连,不通过囊泡的形式相互转化,A错误;高尔基体膜与细胞质膜之间以囊泡的形式相互转化,B正确;内质网膜与高尔基体膜之间以囊泡的形式相互转化,C正确;细胞质膜和线粒体膜不以囊泡的形式转化,在代谢旺盛的细胞中,可以看到内质网膜和线粒体外膜直接相连,D错误。

18.ACD 质膜的基本支架是磷脂双分子层,A正确;脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,会影响膜的流动性,B错误;破坏胆固醇会导致脂筏结构解体,C正确;脂筏会特意吸收或排除某些蛋白质,这些蛋白质(如糖蛋白)可能与细胞间的信息传递有关,D正确。

19.AB 图中①表示自由扩散,②表示协助扩散,③表示主动运输。离子通道是一种通道蛋白,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,因此物质通过离子通道不需要消耗能量,A正确;载体蛋白和通道蛋白均具有一定的特异性,B正确;根据图示可知,膜蛋白在细胞质膜上的分布是不对称的,C错误;图中①表示物质由细胞内向细胞外运输,与人体肌肉细胞中氧气的跨膜运输的方向不同,D错误。

20.BCD 蚕豆叶表皮细胞的细胞液浓度约为0.12~0.125 mol·L-1之间,A错误;细胞质壁分离的基本条件是KNO3溶液浓度大于蚕豆表皮细胞的细胞液浓度,导致细胞失水,发生质壁分离,B正确;发生自动复原的原因是K+、N

通过主动运输方式逐步进入细胞,使细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水,发生复原,C正确;F组不能再诱发其复原的原因是细胞外液浓度过大,细胞因过度失水而死亡,D正确。

21.答案(除特别注明外,每空2分,共11分)(1)人的成熟红细胞(1分)除细胞质膜外无其他膜结构(或无细胞核及众多细胞器)

(2)流动镶嵌模型(1分)M(1分)

(3)构成细胞质膜的磷脂分子是可以运动的,细胞质膜具有一定的流动性

(4)①均分为A、B两组(1分)②适量的蒸馏水(1分)③观察A、B两组花瓣的颜色及溶液的颜色变化

解析(1)人的成熟红细胞除细胞质膜外无其他膜结构,因此应选取人的成熟红细胞作为实验材料,这样可以获得纯净的细胞质膜。(2)图示细胞质膜的结构模型为流动镶嵌模型。据图分析,E是糖蛋白,有糖蛋白的一侧是细胞质膜的外侧,故M是细胞质膜的外侧,N是细胞质膜的内侧。(3)在一定温度条件下,细胞质膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞质膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞质膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。这说明构成细胞质膜的磷脂分子是可以运动的,细胞质膜具有一定的流动性。(4)生物膜具有控制物质进出的功能。实验设计遵循对照原则和单一变量原则,要验证细胞质膜具有控制物质进出的功能,实验的自变量是是否加入盐酸,因变量是A、B两组花瓣的颜色及溶液的颜色变化,无关变量要求相同且适宜。具体实验步骤为:①取适量的玫瑰花瓣,均分为A、B两组,分别加入培养皿中;②A组加入适量的蒸馏水,B组加入等量的质量分数为15%的盐酸;③观察A、B两组花瓣的颜色及溶液的颜色变化。结果预测:A组(加水)中的花瓣仍为红色,培养皿水是无色的。B组(加盐酸)中的花瓣颜色变浅,培养皿盐酸溶液变红色,原因是盐酸对活细胞具有伤害作用,将细胞杀死,细胞质膜失去控制物质进出细胞的功能。

22.答案(每空2分,共12分)(1)②④⑥⑦⑨

(2)①④⑥⑦

(3)无核膜包围的成形细胞核 核糖体

(4)⑧叶绿体

(5)①

解析(1)生物膜主要由细胞中的细胞质膜、核膜及各种细胞器膜构成,故甲细胞中参与构成生物膜系统的有②细胞质膜、④内质网、⑥线粒体、⑦高尔基体、⑨核膜。(2)抗体属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成与分泌过程为:①核糖体合成蛋白质→④内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→⑦高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞质膜→细胞外,整个过程还需要⑥线粒体提供能量,所以与抗体合成、运输与分泌相关的细胞器有①④⑥⑦。(3)图甲所示为真核细胞,图丙所示为原核细胞,两者的根本区别是甲有核膜包被的细胞核,丙没有。原核细胞只有核糖体这一种细胞器,故它们都具有的细胞器是核糖体。(4)如果乙为根尖细胞,不应该有的细胞器是⑧叶绿体。(5)图乙中的结构④高尔基体与①细胞壁的形成有关。

23.答案(每空2分,共14分)(1)合成其他固醇类物质的原料

(2)胞吞 具有一定的流动性

(3)核糖体 糖蛋白(或蛋白质)

(4)分解衰老、损伤的细胞器 (5)<

解析(1)胆固醇既是动物细胞质膜的重要组成成分,还参与合成其他固醇类物质的原料。(2)由图可知,LDL-受体复合物通过胞吞方式进入细胞,说明细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性。(3)溶酶体中的多种水解酶是在核糖体上合成的;囊泡膜表面的“识别代码”具有识别功能,因此其化学本质是糖蛋白(或蛋白质)。(4)除了处理LDL-受体复合物获得胆固醇等养分外,图中⑥→⑨过程说明溶酶体还具有分解衰老、损伤细胞器的功能,是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。(5)生物膜的基本支架是磷脂双分子层,该细胞除了细胞质膜还具有细胞器膜和核膜,因此现提取该细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,则细胞质膜表面积的值应小于S/2。

24.答案(除特别注明外,每空1分,共10分)(1)3染色质 4 内质网

(2)核仁 与核糖体中RNA的合成、加工及核糖体的形成有关(2分)

(3)2核孔

(4)尾部 将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部结合(2分)

解析(1)图一表示细胞核的结构,其染色质中的DNA为生物的遗传物质,因此在图一结构内部行使遗传功能的结构是3染色质;结构5为核膜,由双层膜构成,即由4层磷脂分子组成;内质网是细胞内联系最广泛的细胞器,其向内可以与核膜相连,向外可以与细胞质膜相连,因此直接将结构5核膜与细胞质膜联系在一起的细胞器是内质网。(2)图一结构4为核仁,其功能是与核糖体中RNA的合成、加工及核糖体的形成有关。(3)核膜上的核孔实现了核质之间的物质交换和信息交流,核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,因此图二中亲核蛋白若要进入细胞核,则需经过图一中的2核孔。(4)分析题图二可知,放射性尾部能进入细胞核,放射性头部不能进入细胞核,由此可知亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。因此若要使药物M快速进入细胞核,只需将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部结合即可。

25.答案(除特别注明外,每空1分,共8分)(1)HIV

(2)①②③⑤⑦ ① 中心粒及周围物质 细胞有丝分裂

(3)先增大后减小,最终和原来面积基本相等

(2分)

解析图1中①是线粒体、②是核膜、③是内质网、④是核糖体、⑤是细胞质膜、⑥是中心体、⑦是高尔基体。图2代表的是内质网中的放射性颗粒数出现的情况。(1)图1中④为核糖体,核糖体主要有由RNA和蛋白质组成,而染色体主要由DNA和蛋白质组成,HIV是由RNA和蛋白质组成的病毒,显然HIV在结构组成成分上与核糖体类似。(2)生物膜系统由细胞质膜、核膜和各种细胞器膜组成,因此图1中属于生物膜系统的结构有①线粒体、②核膜、③内质网、⑤细胞质膜、⑦高尔基体,而中心体和核糖体均不具有膜结构。在氧气充足的条件下,该动物的有些细胞也不能进行有氧呼吸,这可能是细胞中缺少①线粒体这种细胞器导致的。每一个结构⑥中心体都是由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成的,中心体与动物细胞的有丝分裂有关。(3)结构⑦为高尔基体,在分泌蛋白的分泌和运输过程中,高尔基体与细胞分泌物的形成有关,在该过程中,高尔基体接受来自内质网的囊泡,而后经过对囊泡内的物质进一步加工之后,再将加工成熟的蛋白质以囊泡的形式释放出去,在该过程中,高尔基体的膜面积变化为先增大后减小,最终和原来面积基本相等。据此在图2中用虚线画出该种氨基酸在结构⑦中的分布情况见答案。