C.DNA分子碱基的特定排列顺序,构成了DNA分子的特异性 D.胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输 二、非选择题
13.下图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图,请据图回答下列问题。
(1)图中⑤所指元素为 。 (2)D初步水解的产物是 。
(3)E具有多样性,从b分析是由于 ,若b的平均相对分子质量为r,通过④反应过程形成m条肽链,经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E,则E分子中肽键的数目是 。
(4)染色体是 的主要载体,该物质主要分布在细胞核内,用 染色剂将口腔上皮细胞染色,可在显微镜下观察到细胞核呈绿色。
(5)蛋清中的主要成分是蛋白质,在碱性溶液中,蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质,这是蛋白质与双缩脲试剂的反应。请根据这一反应特征,利用下列材料,设计一个实验来证明人的唾液淀粉酶是蛋白质。 备选材料:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、可溶性淀粉溶液、稀释蛋清液、唾液、蒸馏水、试管、滴管。其他材料若需自选。 实验步骤:
①取3支试管,编号为1、2、3; ② ; ③ ; ④ 。
实验结果预测: 。
实验结果分析:由于蛋清的主要成分是水和蛋白质,唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶,因此,根据实验结果可以证明 。
14.科学家观察发现,有一种俗称“熊虫”的动物,若进入“隐生状态”(这时它的代谢率几乎可降至0),能耐受零下271 ℃的冰冻数小时,据研究,熊虫进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。 根据上述资料,有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤”。
请设计一实验方案,用于探究题中假设的真实性。(操作时只要定性即可) (1)设计实验的目的是
。
(2)为了确保实验的科学性和准确性,用于实验的材料,从化学组成及生理功能看,应该具有 的特点,用于实验的材料可以将取自同一动物个体的组织或器官,经过 技术获得大量
实验用的材料。 (3)简述实验操作: ① ; ② ; ③ ; ④ 。
(4)写出实验的预期结果及相应结论:
11
。
课时作业4 遗传信息的携带者——核酸、细胞中的糖类和脂
质
参考答案
1.C 解析:质量分数为8%的盐酸能水解细胞膜上的蛋白质,增大细胞膜的通透性,但不会水解核酸。 2.D 解析:DNA由磷酸、碱基和脱氧核糖组成,RNA由磷酸、碱基和核糖组成。
3.D 解析:甲基绿对DNA的亲和力高,吡罗红对RNA的亲和力高。DNA主要分布在细胞核中,在细胞质、线粒体及叶绿体中也有少量分布,RNA主要分布在细胞质中,在细胞核中也有少量分布。
4.D 解析:动物细胞中含有的多糖是糖原,植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素,淀粉是植物细胞中储存能量的多糖。
5.A 解析:植物特有的多糖是淀粉和纤维素,动物特有的多糖是糖原。
6.D 解析:淀粉无氮元素;糖原无氮元素;核糖核酸包括C、H、O、N、P等元素,胰岛素包括C、H、O、N等元素。
7.C 解析:胆固醇是构成细胞膜的成分。性激素能激发和维持第二性征。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的。维生素D能够促进人体肠道对Ca、P的吸收。
8.B 解析:DNA和RNA的主要分布位臵不同(DNA主要分布在细胞核,而RNA主要分布在细胞质)。核苷酸之间的连接方式相同。DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是U。DNA的五碳糖是脱氧核糖,而RNA的五碳糖是核糖。
9.C 解析:此生物一定是动物,并不是因为其能利用葡萄糖,而是因为其能合成糖原。
10.D 解析:由图可知,A为葡萄糖,E为多糖(植物体内主要是淀粉,动物体内主要是糖原),B为甘油、脂肪酸,F为脂肪,C为氨基酸,G为蛋白质,D为核苷酸,H为核酸。相同质量的糖类和脂肪,彻底氧化分解后,脂肪产生的能量较多。SARS病毒的遗传物质是RNA,其彻底水解后的产物是磷酸、核糖和四种含氮碱基。
11.C 解析:脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。脂肪是重要的储能物质,因为脂肪中的H比例高于糖类,所以等质量的脂肪中含有比糖类更多的能量。磷脂是细胞膜等生物膜的主要成分,以双分子层的形式构成生物膜的基本支架。性激素属于固醇类,由性腺分泌。胆固醇不属于激素。
12.A 解析:蛋白质中特定的氨基酸种类、数目、排列顺序以及蛋白质分子特定的空间结构决定了其功能特异性,一旦空间结构被破坏,功能特异性也就丧失。
13.解析:据图可知:A物质为DNA,经转录②形成RNA(D),再经过翻译③形成多肽链(B),B经过折叠形成具有特定空间结构的蛋白质(E),图中a为脱氧核苷酸,b为氨基酸。
(1)图中⑤为N、P,⑥为N。(2)D初步水解的产物是核糖核苷酸。
(3)从b的角度分析,E具有多样性主要与氨基酸的种类、数量和排列顺序不同有关。设E分子中的肽键数目为x,则(x+m)r-18x=e,因此,x=(e-mr)/(r-18)。
(4)染色体是遗传物质的主要载体,用甲基绿染色,细胞核可以被染成绿色。
(5)要证明唾液淀粉酶是蛋白质,应以蛋白液、唾液和蒸馏水为实验材料,分别加入双缩脲试剂,观察其颜色变化,若在唾液中发生与蛋白质类似的双缩脲反应,而蒸馏水中不发生,则可以说明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。
答案:(1)N、P (2)核糖核苷酸
(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同 (e-mr)/(r-18) (4)基因(遗传物质) 甲基绿 (5)实验步骤:
②在1、2、3号试管中分别加入2 mL稀释蛋清液、唾液和蒸馏水
③然后在3支试管中各加入1 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液,振荡。 再向3支试管中加入4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,振荡 ④观察3支试管中溶液颜色的变化
实验结果预测:1、2号试管中均出现紫色物质,3号试管中不出现紫色物质 实验结果分析:唾液淀粉酶是蛋白质
14.答案:(1)探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤 (2)自身不含海藻糖亦不能合成海藻糖 动物细胞培养 (3)①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量,等分成甲、乙两组 ②向甲组细胞的培养液中添加一定量的熊虫产生的海藻糖;乙组细胞的培养液中不添加 ③将甲、乙两组细胞均控制在零下271 ℃的条件下冰冻数小时 ④观察并记录两组细胞的生活状况 (4)若甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤;若甲、乙两组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖不能保护避免受到因低温造成的损伤
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课时作业5 细胞膜及生物膜的流动镶嵌模型
一、选择题
1.下列关于细胞膜成分的叙述正确的是( ) A.癌细胞的细胞膜成分中糖蛋白明显减少 B.细胞膜的功能主要取决于膜中的磷脂含量和种类 C.糖蛋白和糖脂分别位于细胞膜的内外两侧
D.脂类物质能优先通过细胞膜与膜中蛋白质的种类有关 2.下列关于制备细胞膜的叙述,错误的是( ) A.鸟类的红细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料
B.人的成熟红细胞在生理盐水中不会发生水分子的跨膜运输,细胞体积不变 C.叶肉细胞因有细胞壁存在使提取细胞膜更复杂
D.提取出的猪成熟红细胞磷脂分子在空气—水界面上的面积是红细胞表面积的两倍 3.下列关于细胞膜功能的判断,正确的是( )
A.由于细胞膜能严格地控制物质进出细胞,因而能保证生物体的健康 B.将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞壁 C.器官移植时的异体排斥反应是细胞间信息交流的结果
D.精子和卵细胞、胰岛B细胞和肝细胞进行信息交流的方式相同
4.作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图所示的模型主要表明了细胞膜的何种功能?( )
A.将细胞与外界环境分开 B.控制物质进出细胞 C.细胞间信息交流
D.维持细胞内部环境的稳定
5.科学家揭示出电压控制的钾通道,这些通道是负责K+进出细胞的门户蛋白质,它们在神经和肌肉细胞上的作用,与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有( ) A.免疫功能 B.识别功能
C.控制物质进出细胞的功能 D.进行细胞间信息交流的功能
6.下列各种生理现象中,没有涉及细胞间信息交流的是( ) A.精子和卵细胞相互接触完成受精作用
B.肝细胞表面的糖蛋白结合胰岛素 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接 D.兴奋在神经纤维上的传导
7.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用,下列相关叙述不正确的是( ) A.组成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 B.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 C.构成膜物质的分子的运动使其具有流动性 D.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
8.生物膜分子结构模型的探究历经了100多年的时间,目前仍在研究之中。在这期间,无数科学家积极投身该项研究之中并各自取得一定的进展。下列叙述正确的是( )
A.19世纪末,欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验,最终推测膜上含有蛋白质 B.1925年,两位荷兰科学家抽提出蛙红细胞内所有脂质,最终确定膜上的磷脂为双层 C.1959年,罗伯特森获得细胞膜“暗—亮—暗”的电镜照片,认为蛋白质分布于膜两侧 D.1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型,认为膜上所有磷脂和蛋白质都是运动的 9.下列有关实验课题与相应方法的叙述正确的是( ) A.细胞膜的制备用研磨法
B.研究细胞膜的主要成分利用荧光标记法
C.研究分泌蛋白的合成与分泌利用放射性同位素标记法
D.观察DNA和RNA在细胞中的分布可用龙胆紫或醋酸洋红染液
10.哺乳动物受精过程中,精子能识别卵细胞,精子将其头部钻入卵细胞中。当一个精子进入后,细胞发生变化,不再让其他精子进入,这一现象体现出细胞膜能够( ) A.保障细胞内部环境的相对稳定 B.控制物质进出细胞
C.使卵细胞摄入所需要的精子 D.进行细胞间的信息交流
11.下列有关细胞膜的叙述,正确的是( )
A.膜磷脂的合成与内质网有直接关系,膜蛋白的合成与内质网无直接关系 B.膜磷脂与膜的选择透过性有直接关系,膜蛋白与膜的选择透过性无直接关系 C.膜磷脂与膜的流动性无直接关系,膜蛋白与膜的流动性有直接关系
D.膜磷脂与突触中兴奋的传递有直接关系,膜蛋白与突触中兴奋的传递也有直接关系 12.下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图,下列对该图有关内容的描述错误的是( )
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A.①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B.②为糖蛋白,可作为气味分子的受体并完成信息的传递 C.③为磷脂双分子层,为细胞膜的基本支架 D.①为多肽,其基本组成单位是氨基酸 二、非选择题
13.科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题。
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本骨架的是 ,由于 的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的 ,由此能较好地解释细胞膜结构上的 性。
(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称为“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过。物质的这种跨膜方式为 ,体现了生物膜功能上的 。若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明 是完成生命活动的基础。
14.对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识,回答下列问题。
(1)早在19世纪末期,研究人员就曾选用500多种化学物质对细胞的通透性进行上万次的研究。发现:凡是溶于脂肪的物质,也很容易穿过膜,反之,不容易溶于脂肪的物质,也不容易穿过膜。这表明:细胞膜是由 构成的。
(2)将人的红细胞置于蒸馏水中,红细胞发生的形态变化是 ,这是 作用的结果。将加有红细胞的蒸馏水放置一段时间后,在该液体的 (上、中、下)层能得到破碎的脂双层。
(3)1925年,有人用丙酮从红细胞膜中提取到磷脂,并将其铺在水面上形成磷脂单分子层。测量铺层面积,约为红细胞总表面积的 倍。
(4)1933年发现:蛋白酶能够使细胞膜分解,这表明:
。
(5)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:
物质种脂质 类 膜的类别 变形虫细胞膜 54 42 4 小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
依据上表数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是 ,主要区别是
。
14
课时作业5 细胞膜及生物膜的流动镶嵌模型
参考答案
1.A 解析:癌细胞的细胞膜成分中糖蛋白明显减少,导致细胞间的黏着性减小,容易扩散和转移,所以A项正确。细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类和数目,所以B项错误。糖蛋白和糖脂位于细胞膜的外侧,所以C项错误。脂类物质能优先通过细胞膜与膜中脂质成分有关,所以D项错误。
2.B 解析:鸟类的红细胞除细胞膜外还有多种细胞器膜,所以A项正确。人的成熟红细胞在生理盐水中,其水分子跨膜运输达到动态平衡,细胞体积不变,所以B项错误。叶肉细胞因有细胞壁的存在,提取细胞膜时,需先破除细胞壁,故使提取过程更复杂,所以C项正确。猪成熟红细胞只有细胞膜,细胞膜是由两层磷脂分子组成的,磷脂分子在空气—水界面上的面积是红细胞表面积的两倍,所以D项正确。
3.C 解析:细胞膜虽然能控制物质进出细胞,但某些细菌、病毒等病原体仍能通过细胞膜进入细胞,使生物患病,A项错误;将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞膜,细胞壁是全透性的,B项错误;异体排斥反应是效应T细胞对移植器官识别后产生的,是细胞间进行信息交流的结果,C项正确;精子和卵细胞、胰岛B细胞和肝细胞进行信息交流的方式不同,前者是通过细胞间直接接触进行信息交流,后者是通过激素进行的信息交流,D项错误。
4.C 解析:图中的信息表明细胞通过激素互相传递信息。
5.C 解析:由题干信息可知,看门蛋白质的作用是负责K+进出细胞,故C项正确。
6.D 解析:精子和卵细胞只有相互识别,才能完成受精作用,故A项正确。胰岛素是由胰岛B细胞分泌,肝细胞表面的糖蛋白和胰岛素结合属于胰岛B细胞和肝细胞之间的信息交流,故B项正确。胞间连丝是植物细胞进行信息交流的通道,故C项正确。兴奋在神经纤维上的传导,与其他细胞无关,所以D项错误。
7.A 解析:细胞膜中脂质主要是磷脂和胆固醇,所以A项错误。细胞膜的外侧糖蛋白含量高,因此细胞膜内外两侧的蛋白质种类有差异,所以B项正确。组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,导致细胞膜具有流动性,决定了细胞膜的功能特性是选择透过性,所以C项、D项正确。
8.C 解析:欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质容易进出细胞,于是提出:膜是由脂质组成的。所以A项错误。荷兰科学家从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,故得出:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。故B项错误。罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。故C项正确。生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层具有流动性,大多数蛋白质分子也是可以运动的,所以D项错误。
9.C 解析:制备细胞膜常采用吸水涨破法,所以A项错误。研究细胞膜的主要成分利用化学分析法,所以B项错误。研究分泌蛋白的合成与分泌利用放射性同位素标记法,所以C项正确。观察DNA和RNA在细胞中的分布用的是甲基绿吡罗红混合染色剂染色。所以D项错误。
10.D 解析:由题干信息可知,在受精过程中,精子能识别卵细胞,体现了细胞间的信息交流功能,故D
项正确。
11.D 解析:膜磷脂的合成与内质网有直接关系,膜蛋白合成之后也要经过内质网加工、运输。膜的选择透过性与膜蛋白、膜磷脂均有关系:脂溶性物质可以自由扩散,协助扩散和主动运输需要膜蛋白参与完成。细胞膜具有一定的流动性就是因为膜磷脂、膜蛋白均是可以流动的。突触中兴奋的传递是通过突触小泡与突触前膜融合后释放神经递质,神经递质与突触后膜受体结合完成的,因此与膜磷脂、膜蛋白均有关系。
12.D 解析:由题干信息可知,①为糖链,②为蛋白质,③为磷脂分子,所以D项错误。
13.解析:本题通过图解综合考查细胞膜的结构和功能。人—鼠细胞融合的实验证明了蛋白质是运动的。不论是细胞还是某一种细胞结构,只有保持其完整性,才能使其进行正常的生命活动。
答案:(1)磷脂双分子层 蛋白质 (2)蛋白质分子可以运动 流动
(3)协助扩散 选择透过性 膜结构的完整性
14.解析:(1)根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂类物质。(2)根据渗透原理,可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破,磷脂分子质量轻,会存在于溶液的上层。(4)蛋白酶能使蛋白质水解,所以细胞膜中含有蛋白质。(5)为表格分析题,在找共同点时需要看是否含有,在找不同点时要看含量的差异。
答案:(1)脂类物质 (2)(吸水)膨胀、直至破裂 渗透上 (3)2 (4)细胞膜上有蛋白质 (5)组成不同细胞膜的物质种类相同 组成不同细胞膜的物质含量有差别
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