胆固醇是人体内一种重要的脂质,下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/21/2768751066308608/2768966120448000/STEM/35f7b952391847e49be77c0d39dabf14.png?resizew=492)
(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。
①与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是__________ 。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的__________ 与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①__________ 方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到__________ 中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。
(2)细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是__________ (细胞器)。
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及_______________ ,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)胆固醇是构成__________ 的重要成分。
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(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。
①与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是
②LDL通过途径①
(2)细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及
(4)胆固醇是构成
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河南省商丘市虞城高中2019-02020学年高三11月月考生物试题湖北省武汉市二中2021-2022学年高三上学期暑期模拟生物试题山东省潍坊第四中学2022届高三上学期收心考试生物试卷(已下线)专练12 细胞的结构成分、生物膜系统的分工合作20题-【尖子生创造营】2022年高考生物总复习高频考点必刷800题(全国通用)
更新时间:2021-07-24 10:58:41
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【推荐1】下表中各元素的数据代表该元素占原子总量的百分比,请据表回答问题:
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都有,它普遍存在于非生物界,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明________________________________ 。
(2)生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中,氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%,而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明_________________________________ 。
(3)人体中的钙在骨和牙齿中以______________________ 的形式存在,成年人缺少时会患__________________ 症。钙在血液中主要以__________________ 形式存在,如果含量太低会出现__________________ 现象。
(4)铁在人体中是构成__________________ 的成分。
(5)构成人体的化学元素中H、O、C含量最多的原因是:
①________________________________________________________________________ 。
②________________________________________________________________________ 。
N含量也较多的原因是______________________________________________________ 。
岩石圈的成分% | 氧 | 硅 | 铝 | 铁 | 钙 | 钠 | 钾 | 镁 | 钛 | 氢 | 碳 | 所有其他成分<0.1 |
47 | 28 | 7.9 | 4.5 | 3.5 | 2.5 | 2.5 | 2.2 | 0.46 | 0.22 | 0.19 | ||
人体的成分% | 氢 | 氧 | 碳 | 氮 | 钙 | 磷 | 氯 | 锌 | 硫 | 钠 | 镁 | 所有其他成分<0.1 |
63 | 25.5 | 9.5 | 1.4 | 0.31 | 0.22 | 0.03 | 0.06 | 0.05 | 0.03 | 0.01 |
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都有,它普遍存在于非生物界,生物体内不包含特殊的“生命元素”,这个事实说明
(2)生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中,氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%,而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明
(3)人体中的钙在骨和牙齿中以
(4)铁在人体中是构成
(5)构成人体的化学元素中H、O、C含量最多的原因是:
①
②
N含量也较多的原因是
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【推荐2】内蒙古锡林郭勒草原南端的浑善达克沙地土壤贫瘠,出现草地退化现象,为保护和恢复当地生态系统,生态学家进行了系列研究。
(1)调查发现近几十年畜牧业快速发展,出现过度放牧、大量畜牧产品外销等现象,导致当地生态系统的___________ 功能失衡,使得土壤中氮等化学元素减少,土壤贫瘠。
(2)非豆科植物黄柳和豆科植物木岩黄芪是当地的优良牧草资源。长期高浓度CO2实验发现:黄柳生物量无显著增加,木岩黄芪生物量增加明显。这是因为当地土壤中氮元素匮乏,导致细胞中________ (写出2种)等物质合成不足,从而影响了非豆科植物光合作用的顺利进行。
(3)进一步检测黄柳和木岩黄芪的相关生理指标,结果如下表。
据表信息可知,木岩黄芪与黄柳的蒸腾速率基本相同,这说明它们的___________ 基本相同,但是木岩黄芪的胞间CO2浓度/大气CO2浓度值比黄柳低的原因是___________ 。
(4)研究发现黄柳比木岩黄芪在高温干旱条件下有机物积累量低,进一步检测黄柳和木岩黄芪相关酶的活性如图1,两种酶均参与CO2固定,其相关生理过程如图2。图2所示的两种固定CO2的反应在叶片不同细胞中同时进行。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/17/3304929941774336/3306872699305984/STEM/1357cadf2f5249dabb614338286ad7e6.png?resizew=556)
在黄柳与木岩黄芪呼吸消耗基本相同的情况下,由图分析木岩黄芪在高温干旱的浑善达克沙地仍能积累较多有机物的原因___________ 。
(5)综合本题以上研究,请提出修复浑善达克沙地生态系统的合理建议:___________ (答出一点即可)。
(1)调查发现近几十年畜牧业快速发展,出现过度放牧、大量畜牧产品外销等现象,导致当地生态系统的
(2)非豆科植物黄柳和豆科植物木岩黄芪是当地的优良牧草资源。长期高浓度CO2实验发现:黄柳生物量无显著增加,木岩黄芪生物量增加明显。这是因为当地土壤中氮元素匮乏,导致细胞中
(3)进一步检测黄柳和木岩黄芪的相关生理指标,结果如下表。
植物材料 | 最大光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) | 蒸腾速率(μmmolH2O·m-2·s-1) | 叶片氮含量(g·m-2) | 胞间CO2浓度/大气CO2浓度 |
黄柳 | 19 | 6.3 | 1.1 | 0.61 |
木岩黄芪 | 37 | 6.5 | 1.7 | 0.52 |
(4)研究发现黄柳比木岩黄芪在高温干旱条件下有机物积累量低,进一步检测黄柳和木岩黄芪相关酶的活性如图1,两种酶均参与CO2固定,其相关生理过程如图2。图2所示的两种固定CO2的反应在叶片不同细胞中同时进行。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/17/3304929941774336/3306872699305984/STEM/1357cadf2f5249dabb614338286ad7e6.png?resizew=556)
在黄柳与木岩黄芪呼吸消耗基本相同的情况下,由图分析木岩黄芪在高温干旱的浑善达克沙地仍能积累较多有机物的原因
(5)综合本题以上研究,请提出修复浑善达克沙地生态系统的合理建议:
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【推荐3】图甲是动植物细胞亚显微结构模式图;图乙表示有机物的组成关系及其功能,其中C、D、E1、E2为小分子化合物,F、G、H、I、J均为生物大分子化合物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/9/2049824698023936/2051082394640384/STEM/49e8e97c5b3146178359b3e3c91349dd.png?resizew=442)
据图回答:
(1)甲图细胞与肺炎双球菌所共有的细胞器为________ (填名称);光照充足、温度等其他条件适宜时,B细胞内[⑥]________ 产生的气体的去向是________ 。
(2)乙图中的G从甲图中的④通过________ 进入⑧。若甲图中的A细胞为浆细胞,则该细胞可来自于________ 细胞的增殖与分化。
(3)一般情况下,乙图中各分子在同一人体胰岛B细胞与神经细胞中可能不同的是________ (填“F”“G”或“H”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/9/2049824698023936/2051082394640384/STEM/49e8e97c5b3146178359b3e3c91349dd.png?resizew=442)
据图回答:
(1)甲图细胞与肺炎双球菌所共有的细胞器为
(2)乙图中的G从甲图中的④通过
(3)一般情况下,乙图中各分子在同一人体胰岛B细胞与神经细胞中可能不同的是
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【推荐1】图1是高等动物细胞亚显微结构示意图,图2是一动物体内细胞分裂5个不同时期的示意图。图3表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线;图4表示处于细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的),请据图回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/26/2320502865256448/2321661879762944/STEM/4bf1af7d9ce74a2c8e34004f55dbaeb7.png?resizew=414)
(1)图1细胞中具有膜结构的有_____________ (填标号);图2中含同源染色体的细胞分裂图像有________________ (填字母)。
(2)图1细胞中结构 ① 和 ⑥ 所含的糖类分别是______________ 和_____________ 。
(3)若图1细胞是人的皮肤基底层干细胞,则该细胞可能会发生类似于图2中________ (填字母)所示的分裂现象,其中 DNA数和染色体数之比为2∶1的是图__________ (填字母)。
(4)图2中的C细胞所处的时期相当于图3(填字母)________ 期。
(5)图4中的DNA含量为 2C~4C 之间的细胞,处在图3的_______________ 期。
(6)骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一,因为移植骨髓的造血干细胞能在患者体内增殖、分化出多种血细胞。用DNA合成抑制剂处理,图4中DNA含量为__________ (C)的细胞数量会增加。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/26/2320502865256448/2321661879762944/STEM/b63c3b5cf2f94bcb884ecfb597a91510.png?resizew=553)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/26/2320502865256448/2321661879762944/STEM/4bf1af7d9ce74a2c8e34004f55dbaeb7.png?resizew=414)
(1)图1细胞中具有膜结构的有
(2)图1细胞中结构 ① 和 ⑥ 所含的糖类分别是
(3)若图1细胞是人的皮肤基底层干细胞,则该细胞可能会发生类似于图2中
(4)图2中的C细胞所处的时期相当于图3(填字母)
(5)图4中的DNA含量为 2C~4C 之间的细胞,处在图3的
(6)骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一,因为移植骨髓的造血干细胞能在患者体内增殖、分化出多种血细胞。用DNA合成抑制剂处理,图4中DNA含量为
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【推荐2】下图甲是植物细胞亚显微结构模式图,①~⑫表示细胞的各结构;图乙是生物膜模型图;图丙是生物膜及其上发生的化学反应;请据图分析:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/18/1862967593844736/1865730130345984/STEM/9946faffec1b4d0ebbff12391a1c11dc.png?resizew=544)
(1)图甲细胞中,细胞核由________ (填序号)组成;与动物细胞相比图中植物细胞特有的细胞结构是________ (填序号);细胞质中含有DNA的细胞器是________ (填序号)。某细胞器内部含有多种水解酶,但未在图甲中标出,该细胞器为______________ 。
(2)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是______________ 。
(3)图乙生物膜的主要成分是由A____________ 和B____________ 组成。细胞中分泌蛋白分泌前后生物膜面积将会依次发生改变,由此可以说明,生物膜的结构特点是___________ 。
(4)图丙中的两种生物膜A、B分别存在于图甲的________ 和___________ 中(填名称) 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/18/1862967593844736/1865730130345984/STEM/9946faffec1b4d0ebbff12391a1c11dc.png?resizew=544)
(1)图甲细胞中,细胞核由
(2)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是
(3)图乙生物膜的主要成分是由A
(4)图丙中的两种生物膜A、B分别存在于图甲的
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【推荐3】伴侣蛋白在细胞内广泛存在,能协助其它蛋白质正确折叠。内质网中的某种伴侣蛋白能把错误折叠的蛋白质留在内质网中,并作为一种信号激活内质网膜上的特殊受体,进而激活一系列相关生理反应,促使细胞制造出更多内质网等,这个过程称为未折叠蛋白质反应(UPR),过程如图所示。但是当细胞的蛋白质合成超过内质网的转运和折叠的能力的时候,错误折叠的蛋白质开始积累,即使扩大的内质网也会不堪重负,此时UPR程序会启动细胞凋亡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/22/2598375014072320/2600638144233472/STEM/6982fb86-f839-49dc-a05b-446588327a3e.png?resizew=357)
(1)伴侣蛋白协助错误蛋白完成正确折叠,该过程中改变的是蛋白质的______ 。
(2)UPR程序的功能有____________ 。
(3)长期过量食用蔗糖等糖类物质会提高患糖尿病的风险,请根据题干提供的原理,尝试解释原因:______ 。
(4)研究表明,70%的囊性纤维病是编码支气管上皮细胞膜转运载体CFTR蛋白的基因缺失了______ 个碱基对,致使CFTR蛋白第508位苯丙氨酸缺失,但运输氯离子的功能并未丧失。请尝试解释突变引起氯离子运输障碍的原因:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/22/2598375014072320/2600638144233472/STEM/6982fb86-f839-49dc-a05b-446588327a3e.png?resizew=357)
(1)伴侣蛋白协助错误蛋白完成正确折叠,该过程中改变的是蛋白质的
(2)UPR程序的功能有
(3)长期过量食用蔗糖等糖类物质会提高患糖尿病的风险,请根据题干提供的原理,尝试解释原因:
(4)研究表明,70%的囊性纤维病是编码支气管上皮细胞膜转运载体CFTR蛋白的基因缺失了
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(0.4)
【推荐1】酵母菌的液泡中存在着多种水解酶,其中包括CPY(羧肽酶)和API(氨肽酶I)。科研人员对CPY和API的运输途径进行了研究。
(1)CPY和API在细胞内的______ 上合成,进入液泡后,能够催化蛋白质的分解,使液泡具有了类似______ (填细胞器名称)的功能,进而调节细胞内的环境。
(2)已有研究表明,通过内质网-高尔基体途径进入液泡的蛋白质,要经过在内质网中切除信号肽、在高尔基体中糖基化(添加糖链)、进入液泡后再切除肽段,才能成熟。为判断CPY和API进入液泡的途径,科研人员进行了下列实验。
①实验一:科研人员提取这两种蛋白质,利用电泳技术检测二者加工前后分子量的变化,结果如下图1。B组与A组相比,加入衣霉素2小时后,蛋白质分子量______ ;API成熟过程中______ (有/没有)糖基化,推断API的加工过程可能与CPY不同。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/27/532a59b8-ec39-4272-b9ef-681df0dfe7f0.png?resizew=434)
注:衣霉素能抑制蛋白质的糖基化
②实验二:利用温度敏感型酵母菌突变体sec(高温下,内质网到高尔基体囊泡运输受阻)进行实验,在高温和常温下检测CPY和API是否加工成熟,实验结果如下图2所示。由电泳结果可以判断,CPY和API进入液泡的途径分别是______ 。
A.CPY和API都经过内质网-高尔基体途径进入液泡
B.CPY和API都不经过内质网-高尔基体途径进入液泡
C.CPY经过内质网-高尔基体途径进入液泡,API不是
D.API经过内质网-高尔基体途径进入液泡,CPY不是
(3)科研人员对API进入液泡的途径提出了两种假说:一是API的肽链一边合成,一边穿过液泡膜;二是API在细胞质基质中被生物膜包裹形成小泡,而后进入液泡。科研人员在电子显微镜下观察野生型和另一种酵母菌突变体cvt(API蛋白质无法成熟),结果如下图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/27/1ce9ff8f-8668-41a5-bcfd-1614860ca245.png?resizew=348)
注:液泡内的黑色颗粒是API的位置;箭头所指为包裹着API的小泡。
①据观察,API进入液泡的途径符合假说______ 。
②尝试解释野生型和突变体cvt液泡内API存在方式不同的原因______ 。
(1)CPY和API在细胞内的
(2)已有研究表明,通过内质网-高尔基体途径进入液泡的蛋白质,要经过在内质网中切除信号肽、在高尔基体中糖基化(添加糖链)、进入液泡后再切除肽段,才能成熟。为判断CPY和API进入液泡的途径,科研人员进行了下列实验。
①实验一:科研人员提取这两种蛋白质,利用电泳技术检测二者加工前后分子量的变化,结果如下图1。B组与A组相比,加入衣霉素2小时后,蛋白质分子量
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/27/532a59b8-ec39-4272-b9ef-681df0dfe7f0.png?resizew=434)
注:衣霉素能抑制蛋白质的糖基化
②实验二:利用温度敏感型酵母菌突变体sec(高温下,内质网到高尔基体囊泡运输受阻)进行实验,在高温和常温下检测CPY和API是否加工成熟,实验结果如下图2所示。由电泳结果可以判断,CPY和API进入液泡的途径分别是
A.CPY和API都经过内质网-高尔基体途径进入液泡
B.CPY和API都不经过内质网-高尔基体途径进入液泡
C.CPY经过内质网-高尔基体途径进入液泡,API不是
D.API经过内质网-高尔基体途径进入液泡,CPY不是
(3)科研人员对API进入液泡的途径提出了两种假说:一是API的肽链一边合成,一边穿过液泡膜;二是API在细胞质基质中被生物膜包裹形成小泡,而后进入液泡。科研人员在电子显微镜下观察野生型和另一种酵母菌突变体cvt(API蛋白质无法成熟),结果如下图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/27/1ce9ff8f-8668-41a5-bcfd-1614860ca245.png?resizew=348)
注:液泡内的黑色颗粒是API的位置;箭头所指为包裹着API的小泡。
①据观察,API进入液泡的途径符合假说
②尝试解释野生型和突变体cvt液泡内API存在方式不同的原因
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【推荐2】低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物,结构如图1所示。LDL运送至人体各处的组织细胞,在组织细胞内发生一系列代谢活动,过程如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/6/2521786226081792/2521943148232704/STEM/9d22c6ec33b943ed9a6c3c7fe2f154d9.png?resizew=478)
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是_______________ ,在人体内胆固醇的作用是________________ 。
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是______________ ,LDL通过血液能将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞,原因是_______________________________________ 。
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是_________________________ 。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体小囊泡的去路是___________________________________________________ 。
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量及理由是_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/6/2521786226081792/2521943148232704/STEM/9d22c6ec33b943ed9a6c3c7fe2f154d9.png?resizew=478)
(1)细胞合成胆固醇的细胞器是
(2)与构成生物膜的基本支架相比,LDL膜结构的主要不同点是
(3)据图2分析,LDL进入靶细胞的方式是
(4)血浆中胆固醇含量过高,易引发高胆固醇血症(FH)。科研人员研制了一种治疗FH的药物X,为评估其药效,选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射不同剂量的药物X,一段时间后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表。
注射物质(1次/周) | 药物X(mg/周) | ||||
0 | 30 | 100 | 200 | 300 | |
胆固醇含量相对值(注射后/注射前) | 100% | 94.5% | 91.2% | 176.8% | 50.6% |
转氨酶活性 | + | + | + | + | + + + + |
注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关)
根据表中数据判断,给FH患者注射药物X的最佳剂量及理由是
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【推荐3】植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外,形成胞外ATP(eATP)。eATP可通过与相应受体结合,调节植物细胞的生长发育、抗病反应等生理活动。为探究eATP对光合速率的影响,科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理豌豆叶片。一段时间后,测定叶片净光合速率(μmolm-2·s-1)和胞间CO2浓度(μmolmo-1)等变化,结果如图所示。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/48cb24c1-06f4-49f8-92e4-ec5b67abd2f3.png?resizew=419)
(1)该实验对照组的处理方式为____________ 。
(2)测定净光合速率是以单位时间、单位叶面积的CO2量____________ 为指标,测定的数据____________ (填“需要”或“不需要”)加上遮光处理的数据。
(3)根据题意可知,植物细胞释放ATP的方式是____________ ;AMP-PCP作为一种eATP抑制剂,能有效抑制eATP对细胞的调节作用,但却不改变细胞外的eATP浓度,推测其可能的作用是____________ 。
(4)活性氧(ROS)能促进植物气孔的开放,NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。结合图示实验结果,试推测eATP调节植物光合速率的机制:____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/48cb24c1-06f4-49f8-92e4-ec5b67abd2f3.png?resizew=419)
(1)该实验对照组的处理方式为
(2)测定净光合速率是以单位时间、单位叶面积的CO2量
(3)根据题意可知,植物细胞释放ATP的方式是
(4)活性氧(ROS)能促进植物气孔的开放,NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。结合图示实验结果,试推测eATP调节植物光合速率的机制:
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【推荐1】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
PXo小体—储存磷酸盐的细胞器
磷酸盐(Pi)是生命不可缺少的营养物质。含Pi的生物分子,如多磷酸盐和磷脂,可作为Pi储备。在酵母和植物细胞中,Pi主要储存在液泡中。那么,动物细胞中的Pi是如何储存和调控的呢?
研究者给果蝇喂食了膦甲酸(这种物质能抑制细胞对磷的吸收),发现肠内膜干细胞分裂分化加速,导致新生的具有吸收功能的肠内膜细胞数量激增。当喂食Pi含量较低的食物时,类似的现象也出现了。
进一步研究发现,在细胞缺乏Pi时,PXo基因的表达下降(合成PXo蛋白减少),干细胞分裂加速;而当PXo基因过表达(大量合成PXo蛋白)时,干细胞分裂减缓。利用荧光标记PXo蛋白,发现它们位于吸收细胞中,在其他细胞中很少见;而在这些细胞内部,PXo蛋白集中在细胞质的一些椭圆形结构中,但这些结构似乎不属于任何已知细胞器。对这些神秘椭圆结构的进一步观测显示,它们包含了多层膜结构,Pi通过膜上的PXo蛋白进入椭圆结构后,转化为磷脂。这个新发现的椭圆结构被称作PXo小体。
当饮食中的Pi不足时, PXo小体会被降解,同时PXo蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除(如图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/17/3413285504647168/3413674954211328/STEM/634fd6312fe246b48560b267fd0dba7a.png?resizew=431)
PXo小体的发现使人们对细胞结构与功能的认识更为全面,也将为医学、营养和健康领域的更多相关发现奠定基础。
(1)磷作为细胞中常见的元素,参与组成____ (写出一类)等有机物。
(2)利用荧光标记PXo蛋白,通过检测荧光的位置和强度,可以反映PXo蛋白在细胞中的____ 。如果给果蝇饲喂过量的Pi时,推测出现的结果是:与对照组相比,实验组果蝇的PXo小体____ 。
(3)PXo小体的多层膜结构有利于____ 。
(4)在Pi饥饿时,维持细胞中Pi含量稳定的两条途径是____ 。
PXo小体—储存磷酸盐的细胞器
磷酸盐(Pi)是生命不可缺少的营养物质。含Pi的生物分子,如多磷酸盐和磷脂,可作为Pi储备。在酵母和植物细胞中,Pi主要储存在液泡中。那么,动物细胞中的Pi是如何储存和调控的呢?
研究者给果蝇喂食了膦甲酸(这种物质能抑制细胞对磷的吸收),发现肠内膜干细胞分裂分化加速,导致新生的具有吸收功能的肠内膜细胞数量激增。当喂食Pi含量较低的食物时,类似的现象也出现了。
进一步研究发现,在细胞缺乏Pi时,PXo基因的表达下降(合成PXo蛋白减少),干细胞分裂加速;而当PXo基因过表达(大量合成PXo蛋白)时,干细胞分裂减缓。利用荧光标记PXo蛋白,发现它们位于吸收细胞中,在其他细胞中很少见;而在这些细胞内部,PXo蛋白集中在细胞质的一些椭圆形结构中,但这些结构似乎不属于任何已知细胞器。对这些神秘椭圆结构的进一步观测显示,它们包含了多层膜结构,Pi通过膜上的PXo蛋白进入椭圆结构后,转化为磷脂。这个新发现的椭圆结构被称作PXo小体。
当饮食中的Pi不足时, PXo小体会被降解,同时PXo蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除(如图)。
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PXo小体的发现使人们对细胞结构与功能的认识更为全面,也将为医学、营养和健康领域的更多相关发现奠定基础。
(1)磷作为细胞中常见的元素,参与组成
(2)利用荧光标记PXo蛋白,通过检测荧光的位置和强度,可以反映PXo蛋白在细胞中的
(3)PXo小体的多层膜结构有利于
(4)在Pi饥饿时,维持细胞中Pi含量稳定的两条途径是
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非选择题-实验题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】火龙果有不同品种,其中红皮红肉火龙果受到消费者的青睐,具有较高的营养和经济价值。研究发现,红肉火龙果含有的甜菜红素具有较强的抗氧化能力,还具有抑制癌细胞生长和抗菌的作用。有人用红皮红肉火龙果做了相关实验,请分析回答:
(1)研究发现甜菜红素是一种 水溶性色素,据此分析其集中存在于火龙果的__________ (填细胞器名)中。健康人一次性大量食用红肉火龙果后会引起尿液不同程度的变红。请写出进食红肉火龙果后甜菜红素进入尿液的途径_________ (用文字和箭头表示)。
(2)用红皮火龙果的果皮外表皮细胞观察质壁分离与复原现象,实验效果明显。下列相关叙述正确的有________ 。
①为观察质壁分离与复原现象,同一装片需用显微镜观察三次
②质壁分离发生时细胞的吸水能力逐渐减小,红色逐渐加深
③用果皮外表皮的不同部位观察,细胞的质壁分离程度可能不同
④观察到质壁分离现象后,将细胞浸润在清水中始终观察不到复原现象,细胞可能已死亡
(3)为研究甜菜红素对高脂血症大鼠血脂的影响,研究者首先用不同溶剂对色素进行提取,提取结果如下图所示(吸光度值与色素含量呈正相关)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/4/2607054110859264/2608450336735232/STEM/dc3ecdf321264bb994dcec9a4db9f76a.png?resizew=468)
据上图可知,选择_____________ 作为提取溶剂效果更好。将成功提取的色素提取物制成低剂量、中剂量、高剂量色素溶液,利用高脂大鼠模型进行了相关实验,测定大鼠血脂相关指标,结果如下表。
实验结果表明甜菜红素具有一定的药用价值,理由是__________ 。 根据表中数据推测对小鼠健康有利的血脂类型是___________ 。 除药用之外请设想甜菜红素在其它领域的用途__________ (至少写出两点)。
(1)研究发现甜菜红素是一种 水溶性色素,据此分析其集中存在于火龙果的
(2)用红皮火龙果的果皮外表皮细胞观察质壁分离与复原现象,实验效果明显。下列相关叙述正确的有
①为观察质壁分离与复原现象,同一装片需用显微镜观察三次
②质壁分离发生时细胞的吸水能力逐渐减小,红色逐渐加深
③用果皮外表皮的不同部位观察,细胞的质壁分离程度可能不同
④观察到质壁分离现象后,将细胞浸润在清水中始终观察不到复原现象,细胞可能已死亡
(3)为研究甜菜红素对高脂血症大鼠血脂的影响,研究者首先用不同溶剂对色素进行提取,提取结果如下图所示(吸光度值与色素含量呈正相关)。
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据上图可知,选择
组别 | 总胆固醇(![]() | 甘油三酯(![]() | 低密度脂蛋白胆固醇(![]() | 高密度脂蛋白胆固醇(![]() | |
健康对照组 | 1.36 | 0.84 | 0.35 | 0.93 | |
高脂模型组 | 不作处理 | 2.66 | 1.49 | 1.16 | 0.59 |
低剂量组 | 1.85 | 0.95 | 0.62 | 0.64 | |
中剂量组 | 1.71 | 0.76 | 0.44 | 0.73 | |
高剂量组 | 1.46 | 0.62 | 0.23 | 0.83 |
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解题方法
【推荐3】有研究者从菠菜中分离出类囊体膜,将其与16有机物2种酶(类似卡尔文循环中的酶)一起包裹在油包水滴中,构建出如图1所示的人工光合系统,其中a、b代表结构。请回答下列问题:
(1)该人工光合系统须包裹在油包水滴中,这与磷脂分子___ 的特点有关。
(2)人工光合系统经照光后顺利合成出有机物,证明该系统能进行光合作用,其中光反应发生在结构___ (填字母)。过程c类似于光合作用中的___ (填具体生理过程),此过程中NADPH的作用有___ 。与叶肉细胞相比,该系统可积累更多的有机物,原因有___ 。
(3)结构a中的叶绿素含量可通过实验测定:先用有机溶剂提取色素,然后将提取到的色素溶液置于___ (填“红光”、“蓝紫光”或“白光”)下测定吸光度。使用该种光源的原因是___ 。
(4)为进一步探究光合作用过程中CO2转化为有机物的具体途径,科学家通过构建下图2所示装置进行研究,实验步骤见下表。
据图3分析:CO2转化为有机物的途径中,化合物X、Y、Z形成的先后顺序是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/66b25fb8-512b-4403-b897-7725e5d3c7a6.png?resizew=281)
(1)该人工光合系统须包裹在油包水滴中,这与磷脂分子
(2)人工光合系统经照光后顺利合成出有机物,证明该系统能进行光合作用,其中光反应发生在结构
(3)结构a中的叶绿素含量可通过实验测定:先用有机溶剂提取色素,然后将提取到的色素溶液置于
(4)为进一步探究光合作用过程中CO2转化为有机物的具体途径,科学家通过构建下图2所示装置进行研究,实验步骤见下表。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/a9737ace-1576-4563-8450-47369c745f2c.png?resizew=304)
操作步骤 | 实验目的 |
黑暗条件下向单细胞藻类提供14CO2 | 追踪放射性元素去向 |
整个装置置于摇床以一定速率振荡 | 将仪器中物质充分混匀 |
使用冷光灯照射 | 防止① |
每隔5s将一些细胞排入热酒精中固定 | ② |
固定后的藻细胞制成匀浆,利用放射自显影等技术获得图3所示图谱(斑点是含有放射性的化合物) | 揭示不同化合物出现的时间顺序 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/34047924-dc05-4fbd-bbc4-7bc4d4b1d973.png?resizew=425)
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