一题破解细胞的结构与功能

湖南 庞业军

一题破解细胞的结构与功能

湖南 庞业军

细胞是最基本的生命系统，是生命活动最小的基本单位，从微观角度来看，生物体的生命活动大多都在细胞内完成，整体把握细胞的结构与功能，有助于系统地分析细胞内的各项生命活动，下面从一道试题入手来进行分析。

【例】请根据细胞结构图回答下列问题：（[ ]内填序号，_______ 上填相关内容）

（1） 此图中能发生碱基互补配对的细胞器有[ ]，一定含有磷元素的细胞器有[ ]。

（2）动、植物细胞都有但功能不同的细胞器[ ]。

（3）能合成蛋白质的场所可能有[ ]。

（4）若该细胞为记忆细胞，当抗原再次侵入机体时，与其快速增殖密切相关的细胞器有[ ]。

（5）精子与卵细胞的识别体现了①的____________功能。

（6）若此细胞进行有丝分裂时，图中在前期消失的结构[ ]，给予该细胞3H标记的腺嘌呤培养一段时间后，则图中[ ]结构中可能有放射性。

（7）若该细胞是经去壁处理的植物细胞，则该细胞是_______植物细胞。

（8）若要研究受精作用过程中精子的线粒体是否进入了卵细胞，可采用的方法：_________ 。

（9）常用______________ 方法鉴定该细胞死活。

（10）若将该细胞放在等渗溶液中，其呈______________ 形。

（11）内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外，这一过程中分泌蛋白共穿过的生物膜层数为_____________ 。

（12）如果用某药物处理该细胞，发现对K+的吸收速率大大降低，而对其他物质的吸收速率没有影响，说明该药物的作用是_______________________ 。

（13）研究发现线粒体内膜蛋白质含量明显高于外膜，其原因主要是_____________________________ 。

（14）如果将RNA聚合酶的抗体显微注射到体外培养细胞的核仁区域中，会发现细胞中核糖体数量____________。

（15）细胞核内核仁遭破坏，合成抗体将不能正常进行，原因是____________________________ 。

（16）研究表明，溶酶体水解酶的最适pH为4.6，细胞质基质的pH为7.0 。由此可知，溶酶体膜上存在转运H＋的__________________ 。 少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，主要原因是___________________________。

（17）若此细胞为HIV侵入的T细胞，则HIV繁殖所需的核苷酸有_______ 种由T细胞提供。

（18）若此细胞为T细胞，则其发育成熟的场所是________ 。

（19）若此细胞为肾小管管壁细胞，则其所处的内环境是________ 。

（20）若此细胞为垂体细胞，则其分泌物有________________（填两种）。

（21）若该细胞代表胰脏内的细胞，则其分泌物可能有 ___________________________ （填三种）。

【分析】本题涉及三本必修教材相关的内容，是一道综合性较强的试题。现具体分析如下：（1）～（6）主要考查细胞的结构与功能的相关知识，其中（1）题涉及了必修2的碱基互补配对和细胞的化学成分的有关知识。第1空最容易忽略在线粒体、叶绿体内也存在基因表达过程，本题中无叶绿体，只有线粒体②，所以正确答案是②⑥；但如果该题改为能发生碱基互补配对的结构，那么还要加上染色质④和核仁⑧。第2空中含有磷元素的物质除了DNA、RNA外，还有磷脂，由于磷脂是构成生物膜的基本骨架，因此含有核酸和生物膜的细胞器都含有磷元素，故正确答案为②③⑥⑨。（2）主要考查动、植物高尔基体的功能，动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，而植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关。因此动、植物细胞中高尔基体的功能是不同的。（3）主要考查核糖体的位置与功能，核糖体在细胞质中主要分布在内质网上和游离在细胞质基质中（附着在内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白，包括膜蛋白和溶酶体内的酶，而游离在细胞质基质中的核糖体则合成胞内蛋白，如呼吸酶、DNA聚合酶等），另外线粒体、叶绿体内还存在核糖体，因此正确答案是②⑥。（4）主要考查细胞增殖和与细胞增殖有关的细胞器，记忆细胞在再次接受相同抗原刺激后会迅速增殖分化形成相应的效应细胞，在这一过程中涉及动物细胞有丝分裂，与动物细胞有丝分裂有关的细胞器有：中心体发出星射线形成纺锤体，核糖体合成蛋白质，线粒体提供能量。故答案为②⑤⑥。（5）主要考查细胞膜的功能，细胞膜的功能主要有三：一是将细胞与外界环境分隔开，二是控制物质进出细胞，三是进行细胞间的信息交流（信息交流有三种情况：①间接交流②直接交流③通过细胞通道交流），精卵识别体现了细胞间的直接交流。（6）主要考查细胞分裂的特征和DNA的复制、RNA的合成，核膜⑦、核仁⑧在分裂前期消失，在末期重现，第2空中腺嘌呤既可用于DNA复制，又可以用于RNA的合成，因此含有DNA、RNA的结构都会有放射性，需注意的是核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，因此正确答案是②④⑥⑧。（7）考查低等植物细胞与高等植物细胞的区别，主要区别在于有无中心体。（8）（9）题考查了实验方法的运用，其中（8）题要判断精子的线粒体是否进入卵细胞，用同位素标记法。（9）考查判断细胞死活的方法，根本上是对活细胞细胞膜的选择透过性的考查，死细胞失去了该功能，所以用染色排除法，如果是植物细胞，还可以用质壁分离与复原的实验方法来判断。（10）在等渗溶液中，由于细胞表面张力，会使细胞呈球形。（11）主要考查大分子物质的跨膜运输，分泌蛋白在加工和分泌的过程中体现了膜的流动性，不穿膜，故穿膜层数为0。（12）考查影响物质跨膜运输的因素，K+进入细胞的方式是主动运输，主动运输需要载体蛋白并消耗能量，凡是影响载体活性和能量供给的因素均影响主动运输，题中只影响K+的运输，不影响其他物质的运输，可以排除能量的影响，从而得出该药物抑制载体的活性结论。（13）主要考查结构与功能相适应的观点，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，内膜上含有与有氧呼吸有关的酶，故蛋白质含量高。（14）（15）主要考查细胞核的结构与功能，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。注射的RNA聚合酶抗体与RNA聚合酶结合，会影响RNA聚合酶的功能，从而影响RNA的合成，进一步影响核糖体的形成。破坏核仁会影响核糖体的形成，从而影响蛋白质的合成。（16）主要考查pH对酶活性的影响及物质的跨膜运输。H+的跨膜运输需要载体蛋白协助，pH升高或降低，酶活性均会降低。（17）主要考查中心法则及应用。HIV是一种逆转录病毒，其遗传信息的传递过程为，该过程共需要8种核苷酸。（18）主要考查免疫调节。B淋巴细胞成熟的场所为骨髓，T淋巴细胞成熟的场所为胸腺。（19）主要考查细胞生活的内环境。肾小管上皮细胞外面是组织液，内为原尿，原尿与外界环境相通，不属于内环境。（20）（21）主要考查内外分泌腺的功能。垂体是内分泌腺，其分泌物有生长激素和多种促激素，但抗利尿激素不是垂体分泌的，其合成场所为下丘脑。胰腺既是内分泌腺也是外分泌腺，其外分泌部分泌的消化液内含有多种消化酶，内分泌部可分泌胰岛素和胰高血糖素。

通过对该题的分析，将三本必修教材中有关细胞的知识进行了归纳，让学生全面了解细胞的结构与功能，并对细胞的各项生命活动有了更系统的把握，有助于学生系统复习与细胞有关的知识。

【答案】（1）②⑥ ②③⑥⑨

（2）③

（3）②⑥

（4）②⑤⑥

（5）信息交流

（6）⑦⑧ ②④⑥⑧

（7）低等

（8）同位素标记法

（9）染色排除法

（10）球

（11）0

（12）抑制了K+载体的活性

（13）内膜上有较多与有氧呼吸有关的酶

（14）减少

（15）核仁与核糖体的形成有关，核仁破坏，不能形成核糖体，抗体不能合成

（16）载体蛋白 pH升高导致酶活性降低

（17）8

（18）胸腺

（19）组织液

（20）促甲状腺激素、生长激素等

（21）消化酶、胰岛素、胰高血糖素

湖南省常德市第三中学）