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细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
大概念升华课1　
从结构与功能相适应的视角，解释组成细胞的多种分子的结构和功能，这些分子在细胞执行各项生命活动中的作用，尤其是生物大分子的作用。
1．(2022·江苏如皋中学三模)人体正常生命活动的进行与细胞内的各种化合物密切相关。相关叙述错误的是(　　)
A．糖类是细胞的主要能源物质，一般由C、H、O三种元素组成
B．蛋白质是生命活动的承担者，具有催化、调节、传递遗传信息等功能
C．细胞中的核酸彻底水解可得到8种物质，在核糖体、核仁中均有分布
D．磷脂存在于所有细胞中，与固醇、脂肪的组成元素不完全相同
B　[糖类是细胞的主要能源物质，一般由C、H、O三种元素组成，但几丁质中含有N元素，A正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，具有催化、调节等功能，但不具备传递遗传信息的功能，B错误；细胞中的核酸包括DNA和RNA，其彻底水解产物有2种五碳糖、1种磷酸和5种含氮碱基(A、T、G、C、U)，共8种物质，在核糖体(由RNA和蛋白质组成)、核仁(核仁与某种RNA合成以及核糖体形成有关)中均有分布，C正确；磷脂参与构成生物膜，故存在于所有细胞中，其元素组成是C、H、O、N、P，而固醇、脂肪的组成元素是C、H、O，与之不完全相同，D正确。故选B。]
2．(2022·江苏阜宁县东沟中学模拟预测)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。请分析下列操作正确的是(　　)
A．矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的流动性
B．给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖类、脂肪等化合物
C．向农田中施加农家肥，不仅可为植物的光合作用提供CO2，还可为植物的生长提供一定的无机盐
D．在酸化土壤中，无机盐多以离子形式存在，有利于农作物的生长和发育
C　[农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的主要原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收，体现了水的功能之一水是良好的溶剂，A错误；给农田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白质、核酸、ATP等含氮化合物，糖类和脂肪元素组成都是C、H、O，不含N，B错误；向农田中施加农家肥，农家肥中的有机物可被土壤微生物分解成二氧化碳和无机盐，故其不仅可以为植物的光合作用提供CO2，还可以为植物的生长提供一定的无机盐，C正确；酸化土壤会影响植物根细胞的代谢活动，不利于农作物的生长发育，D错误。故选C。]
3．常见农作物的种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子等。下列说法正确的是(　　)
A．这三类种子中含量较多的成分分别为淀粉、脂肪和蛋白质，它们都是生物大分子
B．种子萌发形成幼苗后，根系从土壤中吸收的氮元素可用于合成蛋白质、脂肪和核酸
C．向萌发时期的这三类种子制备的研磨液中加入斐林试剂后即可出现砖红色沉淀
D．与淀粉种子相比，在播种油料种子时需浅播
D　[生物大分子以碳链为骨架，包括多糖、蛋白质、核酸等，脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸，不属于生物大分子，A错误；蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N，有的含有P，有的含有S，脂肪的组成元素为C、H、O，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，故种子萌发形成幼苗后吸收的氮元素不可用于合成脂肪，B错误；斐林试剂在使用时必须要水浴加热，C错误；与糖类相比，脂肪的含氢量高，所以种子萌发时脂肪氧化分解耗氧量更高，故与淀粉种子相比，在播种油料种子时需浅播，D正确。故选D。]
(教师用书独具)
　(2022·广东华南师大附中模拟预测)人体内的5 羟色胺(分子式为C10H12N2O)是由必需氨基酸——色氨酸(分子式为C11H12N2O2)代谢生成的一种衍生物。5 羟色胺是一种重要的神经递质，能抑制中枢神经系统兴奋性，使人产生困倦感。对于外周组织，它具有刺激血管收缩和平滑肌收缩的作用。据此分析下列说法正确的是(　　)
A．5 羟色胺由色氨酸为原料经脱水缩合形成
B．不同细胞的5 羟色胺的受体结构相同
C．5 羟色胺由突触前膜处释放进入突触间隙
D．饮食中色氨酸的含量对人的睡眠没有影响
C　[5 羟色胺是由必需氨基酸——色氨酸(分子式为C11H12N2O2)代谢生成的一种衍生物，不是由色氨酸为原料经脱水缩合形成的，A错误；5 羟色胺是一种重要的神经递质，能抑制中枢神经系统兴奋性，对于外周组织，它具有刺激血管收缩和平滑肌收缩的作用，说明在不同的部位有不同的功能，则其受体结构可能不同，B错误；5 羟色胺是一种神经递质，由突触前膜处释放进入突触间隙，C正确；若饮食中色氨酸太少，则不能形成5 羟色胺，则人不会困倦，影响了人的睡眠，D错误。故选C。]
建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构的分工与合作，如何形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。
1．(多选)(2022·河北衡水中学一模)酵母菌液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体，可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质，前体API(pro API)蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白(m API)。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图)，
图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关
蛋白酶。下列分析正确的是(　　)
A．可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸研究API蛋白转移的途径
B．利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌，可以得到成熟的API蛋白
C．自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的功能特性
D．无论是饥饿状况下还是营养充足情况下，液泡中都可以检测到成熟的API蛋白
AD　[氨基酸是合成蛋白质的原料，利用放射性同位素3H标记API蛋白的特有氨基酸，可研究API蛋白转移的途径，A正确；由于大肠杆菌是原核生物，没有液泡，而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟，因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌，不能得到成熟的API蛋白，B错误；自噬小泡的膜和Cvt小泡膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性，即生物膜的结构特点，生物膜的功能特性是指选择透过性，C错误；API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的，在饥饿条件下，即营养不足时较大的双层膜包被的自噬小泡携带着API蛋白及细胞质中其他物质与液泡膜融合，而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡，该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合，所以无论是饥饿状况下还是营养充足情况下，均可在液泡中检测到成熟的API蛋白，D正确。故选AD。]
2．(多选)(2022·辽宁实验中学高三期末)二甲双胍通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长。下图为在没有使用二甲双胍抑制线粒体功能时，细胞正常生长的机理示意图，ACAD10是新发现的酶。下列分析错误的是(　　)
A．核膜有实现核质之间物质交换和信息交流作用
B．二甲双胍会影响激活型RagC通过核孔由质入核
C．二甲双胍发挥作用是在细胞质内，不影响细胞核内代谢
D．该图示可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的观点
BC　[核孔是蛋白质、RNA进出细胞核的通道，通过核孔实现了细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，A正确；通过分析可知，二甲双胍会影响无活型RagC通过核孔由质入核，B错误；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞不能产生大量的能量，无活型RagC不能进入细胞核，激活型RagC不能出细胞核，进而会影响细胞核内代谢， C错误；二甲双胍直接抑制线粒体功能，使细胞核中的代谢受影响，故该图示可以支持细胞各部分既分工又合作，共同完成生命活动的观点，D正确。故选BC。]
3．(2022·广东江门一模)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用，其局部过程如下图：
(1)衰老线粒体的功能逐渐退化，会直接影响细胞的 。细胞内由内质网形成一个双膜的杯形结构， 从杯口进入，杯形结构形成双膜的小泡。
(2)细胞中水解酶的合成场所是 ，自噬溶酶体内的物质被水解后，其产物的去向是______________________________ ___________________________，由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会 (填“增强”“减弱”或“不变)。
(3)神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。研究发现，提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病，这是因为细胞自噬能____________________________________ ________________________________。
(4)酵母菌液泡内富含水解酶，科学家在研究液泡与自噬的关系时，以野生型酵母菌为对照组，以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组，在饥饿状态下， 酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
[解析]　(1)衰老线粒体的功能逐渐退化，由于线粒体是有氧呼吸的主要场所，因此会直接影响细胞的有氧呼吸。此后，细胞内由内质网形成一个双膜的杯形结构，衰老的线粒体从杯口进入，杯形结构形成双膜的小泡。
(2)水解酶的化学本质为蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。因此，细胞中水解酶的合成场所是核糖体，自噬溶酶体内的物质被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞的自噬作用会增强，从而满足自身对营养物质的需求。
(3)由于细胞自噬能通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用，而神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。因此，提高细胞的自噬能力，则会通过溶酶体途径将堆积的蛋白质消化掉，进而实现该类疾病的治疗。
(4)酵母菌液泡内富含水解酶，酵母菌自噬与液泡中水解酶有关，因此在饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象，因为液泡水解酶的缺陷，这些自噬泡无法被降解。
[答案]　(1)有氧呼吸　衰老线粒体
(2)核糖体　排出细胞或在细胞内被利用　增强
(3)通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用
(4)液泡水解酶缺陷型
(教师用书独具)
(多选)(2022·江苏响水中学高三开学考试)人体细胞发挥特定功能，与特定细胞器的种类和数量有关，下列叙述正确的是(　　)
A．记忆B细胞中有较多高尔基体，有利于抗体的分泌
B．巨噬细胞中有较多溶酶体，有利于对病原体的消化和清除
C．神经细胞中有较多线粒体，有利于为信息传递提供能量
D．睾丸间质细胞中内质网较发达，有利于雄性激素的合成
BCD　[记忆B细胞不具有分泌抗体的能力，A错误；巨噬细胞含有较多的溶酶体，溶酶体中含有多种水解酶，有利于对病原体的消化和清除，B正确；神经细胞有较多的离子泵，细胞间也存在较多的突触结构，进行信息传递，细胞中有较多线粒体，有利于为信息传递提供能量，C正确；雄性激素的合成场所为内质网，故睾丸间质细胞中内质网较发达，D正确。故选BCD。]
观察多种多样的细胞，说明这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构。
1．(2022·全国高三阶段练习)使用高倍显微镜可观察多种多样的细胞，下列说法正确的是(　　)
A．用菠菜叶下表皮制成装片，可观察到下表皮细胞和保卫细胞均不含叶绿体
B．用鱼的少许血液制成装片，可观察到鱼的白细胞和红细胞都有细胞核
C．撕取紫色洋葱鳞片叶的内表皮制成装片，可观察到细胞中液泡呈紫色
D．刮取人的口腔上皮细胞制成装片，可观察到线粒体、内质网等细胞结构
B　[保卫细胞含有叶绿体，菠菜叶下表皮细胞不含叶绿体，A错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，鱼类等其他动物的白细胞和红细胞均有细胞核，B正确；紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞中液泡呈无色，C错误；观察线粒体需要染色，内质网为亚显微结构，在高倍镜下观察不到，D错误。故选B。]
2．下列有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．探究细胞大小与物质运输关系的实验中，使用不同边长的正方体琼脂块是控制无关变量
B．观察植物细胞质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深，吸水能力减小
C．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体、突触小体等结构
D．探究温度对淀粉酶活性的影响实验中不能用斐林试剂鉴定实验结果
D　[探究细胞大小与物质运输关系的实验中，使用不同边长的正方体琼脂块模拟不同大小的细胞，是控制自变量，A错误；观察植物细胞质壁分离过程中，黑藻细胞吸水能力增大，B错误；用光学显微镜观察神经细胞，只能看到显微结构，不能观察到核糖体、突触小体等亚显微结构，C错误；由于斐林试剂发挥作用需要水浴加热，故探究温度对淀粉酶活性的影响实验中不能用斐林试剂鉴定实验结果，D正确。故选D。]
3．某同学在进行“观察多种多样的细胞”活动后，做出如下描述，其中正确的是(　　)
A．观察人血涂片时无需染色即可观察到呈紫色的白细胞
B．牛神经细胞的胞体在光学显微镜下不可见
C．无法观察到狗骨骼肌细胞中的细胞核
D．可观察到蚕豆叶下表皮中的气孔
D　[观察人血涂片时需要染色，可看到红细胞、白细胞，不能看到血小板，A错误；牛神经细胞的胞体在光学显微镜下可以看到，B错误；动物骨骼肌细胞中的细胞核在光学显微镜下可见，C错误；光学显微镜下可见植物叶表皮中的气孔，D正确。故选D。]

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