高中生物奧林匹克競賽訓練題與解析：細胞生物學

第八章細胞生物學二、典型例題例1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連著核膜，外連質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點適于CA參與細胞內(nèi)某些代謝反應(yīng)B提供核糖體附著的支架C提供細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ繢擴展細胞內(nèi)膜面積、有利于酶的附著分析選項中都是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能。它的功能是多方面的，既與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的合成、加工、包裝、運輸有關(guān)，又與脂類膽固醇代謝、糖元的分解、脂溶性毒物（如苯巴比妥）的解毒作用有關(guān)。但就題中涉及的結(jié)構(gòu)特點看，主要是提供細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ?。例如細胞?nèi)合成的血漿蛋白、免疫蛋白、胰島素、甲狀腺球蛋白等各種分泌蛋白，正是從這些膜構(gòu)成的管腔內(nèi)通過而排出細胞的?！緟⒖即鸢浮緾。例2細胞中有許多具膜的細胞器在化學組成上很相似，其中與高爾基體的化學組成相似的是分析首先通過對大鼠肝細胞分離出的高爾基體進行分析，發(fā)現(xiàn)含有60%的蛋白質(zhì)和40%的脂質(zhì)。此外，還含有一些多糖及酶。另從高爾基體的形成上看，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。根據(jù)這兩點，認為高爾基體在化學組成上與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相似?！緟⒖即鸢浮炕嫘蛢?nèi)質(zhì)網(wǎng)。例3組成某蛋白質(zhì)的氨基酸分子平均分子量為130。一條由100個氨基酸縮合成多肽，其分子量應(yīng)為。分析多肽是由氨基酸通過脫水縮合成的，如果一條多鏈是由n個氨基酸縮合成的，那么它將脫水（n－1）個。水的分子量是18。100個氨基酸縮合成多肽，脫去（100－1）個，即99個水，已知每個氨基酸的平均分子量為130，故該多肽的分子量為：（130×100）－（18×99）＝11218【參考答案】11218。例4酵母菌在缺氧條件下繁殖和生長，細胞內(nèi)線粒體一代比一代減少?？墒?，當重新獲得充足的氧氣和養(yǎng)分供應(yīng)時，線粒體數(shù)量迅速增加，其代謝和生長都旺盛，繁殖速度也加快。請問：（1）從線粒體的自身結(jié)構(gòu)特點看，線粒體數(shù)量迅速增加的原因在于。（2）線粒體迅速增加，促進代謝生長和繁殖原因是。分析酵母菌既能在缺氧環(huán)境下生存（進行無氧呼吸），也能在有氧條件下生存（進行有氧呼吸）。有氧呼吸的主要場所是線粒體，所以在氧氣和養(yǎng)分充足時，線粒體數(shù)目增加。線粒體數(shù)目增加要依靠線粒體的繁殖。線粒體的基質(zhì)中有雙線環(huán)狀的DNA，能進行自我復(fù)制繁殖，但是由于線粒體DNA的信息量有限，不可能編碼合成整個線粒體所需的全部蛋白質(zhì)，還需由核DNA編碼合成，故屬于半自主性復(fù)制。當線粒體數(shù)目迅速增多后，會使有氧呼吸作用加強，為代謝、生長、繁殖提供能量，故能促進這些生命活動過程?！緟⒖即鸢浮浚?）線粒體是有氧呼吸的主要場所，在有氧氣和養(yǎng)分時，通過半自主性的復(fù)制得以繁殖，增加數(shù)目。（2）線粒體數(shù)目迅速增多，使有氧呼吸加強，能為各種生命活動提供能量，促進生命活動過程。例5埋在土壤里的馬鈴薯塊，其皮層細胞呈白色，在陽光下照射一段時間后，其淺層的皮層細胞會變成綠色。對這個事實的合理解釋是分析馬鈴薯細胞是植物細胞，應(yīng)含有質(zhì)體，其塊莖被埋在地里，通常不見光，所以為白色體。另有一些部分的細胞含有葉綠體。它們在一定條件下可以轉(zhuǎn)化。在光照下，質(zhì)體的原片層相連成具有基粒的成熟片層系統(tǒng)，同時片層膜上的色素很快形成，先形成葉綠素a，隨后葉綠素b大量形成和積累，片層膜垛疊成基粒，這樣白色體就轉(zhuǎn)化為葉綠體，淺層的皮層細胞就呈現(xiàn)綠色了?！緟⒖即鸢浮抗庹障?，白色體變成了葉綠體。例6有絲分裂過程中，染色體數(shù)和DNA分子數(shù)為1︰1的時期是A間期和前期B中期和后期C前期和中期D后期和末期分析隨著間期DNA的復(fù)制，一條染色體上包括了兩個DNA分子，即染色體和DNA分子數(shù)之比變?yōu)?︰2，前期、中期，二者之比仍為1︰2，而后期隨著著絲點的分裂，姊妹染色單體分離，使染色體數(shù)和DNA之比變成1︰1，末期由一個細胞分裂為兩個細胞，染色體和DNA都減半，二者之比仍為1︰1?！緟⒖即鸢浮緿。例7下列不屬于微絲作用的是A肌肉收縮B參與細胞質(zhì)運動及細胞移動C形成有絲分裂器D維持微絨毛的形狀E形成胞質(zhì)分裂環(huán)分析這涉及到細胞骨架在微管和微絲兩種結(jié)構(gòu)。題中大部分是有關(guān)微絲的作用的，如肌原纖維中的細肌絲是由微絲及兩種結(jié)合蛋白構(gòu)成（A）；微絲也參與巨噬細胞、變形蟲等一些細胞變形移動過程（B）；在細胞有絲分裂末期，細胞質(zhì)中的肌動蛋白裝為平行環(huán)狀排列的微絲束，通過微絲的收縮，分裂為兩個子細（C）；小腸上皮細胞微絨毛中心的軸絲是由微絲通過微絲結(jié)合蛋白平行交聯(lián)成束（D）。形成有絲分裂器是微管的作用?！緟⒖即鸢浮緾。例8細胞的鞭毛和纖毛的結(jié)構(gòu)呈9＋2型；基體和中心體的為9＋0型。關(guān)于它們的結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的是A＋前的9所示結(jié)構(gòu)相同B9表示9條二聯(lián)微管C9表示9條三聯(lián)微管D2和0表示的是中央微管的情況分析各種細胞的鞭毛和纖毛都有共同的結(jié)構(gòu)，呈9＋2圖形，即中央有兩條微管，周圍有9條二聯(lián)管環(huán)繞?；w和中心體的切面與鞭毛纖毛不同，呈9＋0型，外圍的九條微管不是二聯(lián)管，而是三聯(lián)管，并且中央沒有微管和鞘?！緟⒖即鸢浮緿。例9研究表明，O2通過紅細胞膜，水和CO2也能自由通過，但帶電荷的離子和分子均不能穿過細胞膜的脂質(zhì)雙分子層無鑲嵌蛋白的區(qū)域，蔗糖等大的不帶電荷的分子也不能穿過脂質(zhì)雙分子層。請回答：（1）上述事實表明細胞膜具有特性。（2）O2容易通過紅細胞的重要原因是；水不溶于脂質(zhì)里，它能自由通過膜的原因是。分析細胞膜對物質(zhì)的通透性與膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。膜的骨架是磷脂雙分子層，每個磷脂分子具有親水和疏水兩部分，疏水的非極性部分向內(nèi)方排列，親水的極性部分向外。蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層內(nèi)部或穿過整個雙分子層；有的附著在雙分子層的表面。磷脂分子、蛋白質(zhì)分子是可以運動的。所以物質(zhì)通過膜的擴散和它的脂溶性程度有直接關(guān)系。大量事實表明，許多物質(zhì)通過膜的擴散都與它們在脂質(zhì)中的溶解度成正比。氧容易通過紅細胞膜是它溶于脂質(zhì)的原因。但是，水幾乎是不溶于脂的，但它也能自由通過膜，其原因是質(zhì)膜上有許多8～10埃左右的小孔，膜蛋白的親水基材嵌在小孔表面，因此水可通過質(zhì)膜自由進出細胞。有的物質(zhì)如無機離子、氨基酸、蔗糖大分子等均不能自由擴散進出細胞，這表明了細胞膜具有選擇透過性?！緟⒖即鸢浮浚?）選擇透過性；（2）它溶于脂質(zhì)；質(zhì)膜上有許多小孔，膜蛋白的親水基團分布在小孔表面。例10人體衰老細胞的清除和蝌蚪尾巴退化的共同原因是分析這個問題主要涉及溶酶體。溶酶體的功能主要是：與正常細胞內(nèi)消化過程有關(guān)，它可以分解由外界進入細胞的物質(zhì)，如分解異物，消除病菌以及動物借助它消化攝入的食物等，具有營養(yǎng)和防御的功能。其次它具