一題破解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能

湖南 龐業(yè)軍

一題破解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能

湖南 龐業(yè)軍

細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，是生命活動最小的基本單位，從微觀角度來看，生物體的生命活動大多都在細(xì)胞內(nèi)完成，整體把握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，有助于系統(tǒng)地分析細(xì)胞內(nèi)的各項生命活動，下面從一道試題入手來進(jìn)行分析。

【例】請根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖回答下列問題：（[ ]內(nèi)填序號，_______ 上填相關(guān)內(nèi)容）

（1） 此圖中能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞器有[ ]，一定含有磷元素的細(xì)胞器有[ ]。

（2）動、植物細(xì)胞都有但功能不同的細(xì)胞器[ ]。

（3）能合成蛋白質(zhì)的場所可能有[ ]。

（4）若該細(xì)胞為記憶細(xì)胞，當(dāng)抗原再次侵入機(jī)體時，與其快速增殖密切相關(guān)的細(xì)胞器有[ ]。

（5）精子與卵細(xì)胞的識別體現(xiàn)了①的____________功能。

（6）若此細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時，圖中在前期消失的結(jié)構(gòu)[ ]，給予該細(xì)胞3H標(biāo)記的腺嘌呤培養(yǎng)一段時間后，則圖中[ ]結(jié)構(gòu)中可能有放射性。

（7）若該細(xì)胞是經(jīng)去壁處理的植物細(xì)胞，則該細(xì)胞是_______植物細(xì)胞。

（8）若要研究受精作用過程中精子的線粒體是否進(jìn)入了卵細(xì)胞，可采用的方法：_________ 。

（9）常用______________ 方法鑒定該細(xì)胞死活。

（10）若將該細(xì)胞放在等滲溶液中，其呈______________ 形。

（11）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分泌蛋白，輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工，最后釋放到細(xì)胞外，這一過程中分泌蛋白共穿過的生物膜層數(shù)為_____________ 。

（12）如果用某藥物處理該細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)對K+的吸收速率大大降低，而對其他物質(zhì)的吸收速率沒有影響，說明該藥物的作用是_______________________ 。

（13）研究發(fā)現(xiàn)線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量明顯高于外膜，其原因主要是_____________________________ 。

（14）如果將RNA聚合酶的抗體顯微注射到體外培養(yǎng)細(xì)胞的核仁區(qū)域中，會發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中核糖體數(shù)量____________。

（15）細(xì)胞核內(nèi)核仁遭破壞，合成抗體將不能正常進(jìn)行，原因是____________________________ 。

（16）研究表明，溶酶體水解酶的最適pH為4.6，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的pH為7.0 。由此可知，溶酶體膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的__________________ 。 少量的溶酶體內(nèi)的水解酶泄漏到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不會引起細(xì)胞損傷，主要原因是___________________________。

（17）若此細(xì)胞為HIV侵入的T細(xì)胞，則HIV繁殖所需的核苷酸有_______ 種由T細(xì)胞提供。

（18）若此細(xì)胞為T細(xì)胞，則其發(fā)育成熟的場所是________ 。

（19）若此細(xì)胞為腎小管管壁細(xì)胞，則其所處的內(nèi)環(huán)境是________ 。

（20）若此細(xì)胞為垂體細(xì)胞，則其分泌物有________________（填兩種）。

（21）若該細(xì)胞代表胰臟內(nèi)的細(xì)胞，則其分泌物可能有 ___________________________ （填三種）。

【分析】本題涉及三本必修教材相關(guān)的內(nèi)容，是一道綜合性較強(qiáng)的試題。現(xiàn)具體分析如下：（1）～（6）主要考查細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識，其中（1）題涉及了必修2的堿基互補(bǔ)配對和細(xì)胞的化學(xué)成分的有關(guān)知識。第1空最容易忽略在線粒體、葉綠體內(nèi)也存在基因表達(dá)過程，本題中無葉綠體，只有線粒體②，所以正確答案是②⑥；但如果該題改為能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的結(jié)構(gòu)，那么還要加上染色質(zhì)④和核仁⑧。第2空中含有磷元素的物質(zhì)除了DNA、RNA外，還有磷脂，由于磷脂是構(gòu)成生物膜的基本骨架，因此含有核酸和生物膜的細(xì)胞器都含有磷元素，故正確答案為②③⑥⑨。（2）主要考查動、植物高爾基體的功能，動物細(xì)胞的高爾基體與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)，而植物細(xì)胞的高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。因此動、植物細(xì)胞中高爾基體的功能是不同的。（3）主要考查核糖體的位置與功能，核糖體在細(xì)胞質(zhì)中主要分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上和游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中（附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體主要合成分泌蛋白，包括膜蛋白和溶酶體內(nèi)的酶，而游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體則合成胞內(nèi)蛋白，如呼吸酶、DNA聚合酶等），另外線粒體、葉綠體內(nèi)還存在核糖體，因此正確答案是②⑥。（4）主要考查細(xì)胞增殖和與細(xì)胞增殖有關(guān)的細(xì)胞器，記憶細(xì)胞在再次接受相同抗原刺激后會迅速增殖分化形成相應(yīng)的效應(yīng)細(xì)胞，在這一過程中涉及動物細(xì)胞有絲分裂，與動物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器有：中心體發(fā)出星射線形成紡錘體，核糖體合成蛋白質(zhì)，線粒體提供能量。故答案為②⑤⑥。（5）主要考查細(xì)胞膜的功能，細(xì)胞膜的功能主要有三：一是將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，二是控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，三是進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（信息交流有三種情況：①間接交流②直接交流③通過細(xì)胞通道交流），精卵識別體現(xiàn)了細(xì)胞間的直接交流。（6）主要考查細(xì)胞分裂的特征和DNA的復(fù)制、RNA的合成，核膜⑦、核仁⑧在分裂前期消失，在末期重現(xiàn)，第2空中腺嘌呤既可用于DNA復(fù)制，又可以用于RNA的合成，因此含有DNA、RNA的結(jié)構(gòu)都會有放射性，需注意的是核仁與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)，因此正確答案是②④⑥⑧。（7）考查低等植物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞的區(qū)別，主要區(qū)別在于有無中心體。（8）（9）題考查了實驗方法的運(yùn)用，其中（8）題要判斷精子的線粒體是否進(jìn)入卵細(xì)胞，用同位素標(biāo)記法。（9）考查判斷細(xì)胞死活的方法，根本上是對活細(xì)胞細(xì)胞膜的選擇透過性的考查，死細(xì)胞失去了該功能，所以用染色排除法，如果是植物細(xì)胞，還可以用質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗方法來判斷。（10）在等滲溶液中，由于細(xì)胞表面張力，會使細(xì)胞呈球形。（11）主要考查大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，分泌蛋白在加工和分泌的過程中體現(xiàn)了膜的流動性，不穿膜，故穿膜層數(shù)為0。（12）考查影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?，K+進(jìn)入細(xì)胞的方式是主動運(yùn)輸，主動運(yùn)輸需要載體蛋白并消耗能量，凡是影響載體活性和能量供給的因素均影響主動運(yùn)輸，題中只影響K+的運(yùn)輸，不影響其他物質(zhì)的運(yùn)輸，可以排除能量的影響，從而得出該藥物抑制載體的活性結(jié)論。（13）主要考查結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所，內(nèi)膜上含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，故蛋白質(zhì)含量高。（14）（15）主要考查細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能，核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。注射的RNA聚合酶抗體與RNA聚合酶結(jié)合，會影響RNA聚合酶的功能，從而影響RNA的合成，進(jìn)一步影響核糖體的形成。破壞核仁會影響核糖體的形成，從而影響蛋白質(zhì)的合成。（16）主要考查pH對酶活性的影響及物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。H+的跨膜運(yùn)輸需要載體蛋白協(xié)助，pH升高或降低，酶活性均會降低。（17）主要考查中心法則及應(yīng)用。HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，其遺傳信息的傳遞過程為，該過程共需要8種核苷酸。（18）主要考查免疫調(diào)節(jié)。B淋巴細(xì)胞成熟的場所為骨髓，T淋巴細(xì)胞成熟的場所為胸腺。（19）主要考查細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境。腎小管上皮細(xì)胞外面是組織液，內(nèi)為原尿，原尿與外界環(huán)境相通，不屬于內(nèi)環(huán)境。（20）（21）主要考查內(nèi)外分泌腺的功能。垂體是內(nèi)分泌腺，其分泌物有生長激素和多種促激素，但抗利尿激素不是垂體分泌的，其合成場所為下丘腦。胰腺既是內(nèi)分泌腺也是外分泌腺，其外分泌部分泌的消化液內(nèi)含有多種消化酶，內(nèi)分泌部可分泌胰島素和胰高血糖素。

通過對該題的分析，將三本必修教材中有關(guān)細(xì)胞的知識進(jìn)行了歸納，讓學(xué)生全面了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，并對細(xì)胞的各項生命活動有了更系統(tǒng)的把握，有助于學(xué)生系統(tǒng)復(fù)習(xí)與細(xì)胞有關(guān)的知識。

【答案】（1）②⑥ ②③⑥⑨

（2）③

（3）②⑥

（4）②⑤⑥

（5）信息交流

（6）⑦⑧ ②④⑥⑧

（7）低等

（8）同位素標(biāo)記法

（9）染色排除法

（10）球

（11）0

（12）抑制了K+載體的活性

（13）內(nèi)膜上有較多與有氧呼吸有關(guān)的酶

（14）減少

（15）核仁與核糖體的形成有關(guān)，核仁破壞，不能形成核糖體，抗體不能合成

（16）載體蛋白 pH升高導(dǎo)致酶活性降低

（17）8

（18）胸腺

（19）組織液

（20）促甲狀腺激素、生長激素等

（21）消化酶、胰島素、胰高血糖素

湖南省常德市第三中學(xué)）