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中学生物竞赛辅导第八章:细胞生物学(中)


第八章
二、典型例题

细胞生物学

例 1 内质网内连着核膜,外连质膜的结构特点适于 A 参与细胞内某些代谢反应 B 提供核糖体附着的支架 C 提供细胞内物质运输的通道 D 扩展细胞内膜面积、有利于酶的附着 分析 选项中都是内质网的功能。 它的功能是多方面的, 既与蛋白质、 脂质的合成、 加工、包装、运输有关,又与脂类胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物(如苯巴比妥) 的解毒作用有关。但就题中涉及的结构特点看,主要是提供细胞内物质运输的通道。例 如细胞内合成的血浆蛋白、免疫蛋白、胰岛素、甲状腺球蛋白等各种分泌蛋白,正是从 这些膜构成的管腔内通过而排出细胞的。 【参考答案】 C。 例 2 细胞中有许多具膜的细胞器在化学组成上很相似,其中与高尔基体的化学组 成相似的是 分析 首先通过对大鼠肝细胞分离出的高尔基体进行分析, 发现含有 60%的蛋白质 和 40%的脂质。此外, 还含有一些多糖及酶。 另从高尔基体的形成上看,与内质网有关。 根据这两点,认为高尔基体在化学组成上与滑面内质网相似。 【参考答案】 滑面型内质网。 例 3 组成某蛋白质的氨基酸分子平均分子量为 130。一条由 100 个氨基酸缩合成 多肽,其分子量应为 。 分析 多肽是由氨基酸通过脱水缩合成的, 如果一条多链是由 n 个氨基酸缩合成的, 那么它将脱水(n-1)个。水的分子量是 18。100 个氨基酸缩合成多肽,脱去(100-1) 个,即 99 个水,已知每个氨基酸的平均分子量为 130,故该多肽的分子量为: (130×100)-(18×99)=11 218 【参考答案】 11 218。 例 4 酵母菌在缺氧条件下繁殖和生长,细胞内线粒体一代比一代减少。可是,当 重新获得充足的氧气和养分供应时,线粒体数量迅速增加,其代谢和生长都旺盛,繁殖 速度也加快。请问: (1)从线粒体的自身结构特点看,线粒体数量迅速增加的原因在于 。 (2)线粒体迅速增加,促进代谢生长和繁殖原因是 。 分析 酵母菌既能在缺氧环境下生存 (进行无氧呼吸) , 也能在有氧条件下生存 (进 行有氧呼吸) 。有氧呼吸的主要场所是线粒体,所以在氧气和养分充足时,线粒体数目 增加。线粒体数目增加要依靠线粒体的繁殖。线粒体的基质中有双线环状的 DNA,能 进行自我复制繁殖,但是由于线粒体 DNA 的信息量有限,不可能编码合成整个线粒体
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所需的全部蛋白质,还需由核 DNA 编码合成,故属于半自主性复制。 当线粒体数目迅速增多后,会使有氧呼吸作用加强,为代谢、生长、繁殖提供能量, 故能促进这些生命活动过程。 【参考答案】 (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,在有氧气和养分时,通过半自主性的复制得 以繁殖,增加数目。 (2)线粒体数目迅速增多,使有氧呼吸加强,能为各种生命活动提供能量,促进 生命活动过程。 例 5 埋在土壤里的马铃薯块,其皮层细胞呈白色,在阳光下照射一段时间后,其 浅层的皮层细胞会变成绿色。对这个事实的合理解释是 分析 马铃薯细胞是植物细胞,应含有质体,其块茎被埋在地里,通常不见光,所 以为白色体。 另有一些部分的细胞含有叶绿体。 它们在一定条件下可以转化。 在光照下, 质体的原片层相连成具有基粒的成熟片层系统,同时片层膜上的色素很快形成,先形成 叶绿素 a,随后叶绿素 b 大量形成和积累,片层膜垛叠成基粒,这样白色体就转化为叶 绿体,浅层的皮层细胞就呈现绿色了。 【参考答案】 光照下,白色体变成了叶绿体。 例 6 有丝分裂过程中,染色体数和 DNA 分子数为 1︰1 的时期是 A 间期和前期 B 中期和后期 C 前期和中期 D 后期和末期 分析 随着间期 DNA 的复制,一条染色体上包括了两个 DNA 分子,即染色体和 DNA 分子数之比变为 1︰2,前期、中期,二者之比仍为 1︰2,而后期随着着丝点的分 裂,姊妹染色单体分离,使染色体数和 DNA 之比变成 1︰1,末期由一个细胞分裂为两 个细胞,染色体和 DNA 都减半,二者之比仍为 1︰1。 【参考答案】 D。 例 7 下列不属于微丝作用的是 A 肌肉收缩 B 参与细胞质运动及细胞移动 C 形成有丝分裂器 D 维持微绒毛的形状 E 形成胞质分裂环 分析 这涉及到细胞骨架在微管和微丝两种结构。题中大部分是有关微丝的作用 的,如肌原纤维中的细肌丝是由微丝及两种结合蛋白构成(A) ;微丝也参与巨噬细胞、 变形虫等一些细胞变形移动过程(B) ;在细胞有丝分裂末期,细胞质中的肌动蛋白装为 平行环状排列的微丝束,通过微丝的收缩,分裂为两个子细(C) ;小肠上皮细胞微绒毛 中心的轴丝是由微丝通过微丝结合蛋白平行交联成束 (D) 。 形成有丝分裂器是微管的作 用。 【参考答案】 C。 例 8 细胞的鞭毛和纤毛的结构呈 9+2 型;基体和中心体的为 9+0 型。关于它们 的结构,下列叙述正确的是 A +前的 9 所示结构相同 B 9 表示 9 条二联微管
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C 9 表示 9 条三联微管 D 2 和 0 表示的是中央微管的情况 分析 各种细胞的鞭毛和纤毛都有共同的结构,呈 9+2 图形,即中央有两条微管, 周围有 9 条二联管环绕。基体和中心体的切面与鞭毛纤毛不同,呈 9+0 型,外围的九 条微管不是二联管,而是三联管,并且中央没有微管和鞘。 【参考答案】 D。 例 9 研究表明,O2 通过红细胞膜,水和 CO2 也能自由通过,但带电荷的离子和分 子均不能穿过细胞膜的脂质双分子层无镶嵌蛋白的区域, 蔗糖等大的不带电荷的分子也 不能穿过脂质双分子层。请回答: (1)上述事实表明细胞膜具有 特性。 (2)O2 容易通过红细胞的重要原因是 ;水不溶于脂质里,它能自由通过膜的 原因是 。 分析 细胞膜对物质的通透性与膜的结构有关。膜的骨架是磷脂双分子层,每个磷 脂分子具有亲水和疏水两部分,疏水的非极性部分向内方排列,亲水的极性部分向外。 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层内部或穿过整个双分子层; 有的附着在双分子层的 表面。磷脂分子、蛋白质分子是可以运动的。所以物质通过膜的扩散和它的脂溶性程度 有直接关系。 大量事实表明, 许多物质通过膜的扩散都与它们在脂质中的溶解度成正比。 氧容易通过红细胞膜是它溶于脂质的原因。但是,水几乎是不溶于脂的,但它也能自由 通过膜, 其原因是质膜上有许多 8~10 埃左右的小孔, 膜蛋白的亲水基材嵌在小孔表面, 因此水可通过质膜自由进出细胞。有的物质如无机离子、氨基酸、蔗糖大分子等均不能 自由扩散进出细胞,这表明了细胞膜具有选择透过性。 【参考答案】 (1)选择透过性; (2)它溶于脂质;质膜上有许多小孔,膜蛋白的亲水基团分布 在小孔表面。 例 10 人体衰老细胞的清除和蝌蚪尾巴退化的共同原因是 分析 这个问题主要涉及溶酶体。溶酶体的功能主要是:与正常细胞内消化过程有 关,它可以分解由外界进入细胞的物质,如分解异物,消除病菌以及动物借助它消化摄 入的食物等,具有营养和防御的功能。其次它具有自体吞噬作用,对细胞内由于生理或 病理原因破损的细胞器或其碎片起溶解作用。例如,把残破的线粒体、高尔基体等消化 掉。溶酶体的第三种作用是自溶,当溶酶体破裂后,酶释放出来,整个细胞溶解掉。如 题目中提到的人体衰老细胞自溶和蝌蚪尾巴退化正是细胞溶酶体进行自溶的结果。 【参考答案】 细胞内溶酶体的自清作用。 张映辉理编辑

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