名校
1 . 学习下列材料,回答(1)~(4)题。
人造细胞
多细胞生物是一个复杂而有序的细胞“社会”,需要通过细胞间的信息交流高效地完成复杂的生命活动。细胞膜上的受体蛋白在这一过程中发挥了重要作用,胞外信号分子与膜受体的结合可诱导膜受体发生空间构象改变,进而引发细胞内产生下游信号分子,实现信号从胞外到胞内的传递,以进一步影响细胞的生命活动。
我国科研人员利用DNA纳米结构,构建了两种模拟膜蛋白功能的结构一DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡,通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面,DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中,构建出“人造细胞”—GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”—GMVB。两种人造细胞之间可通过下图所示机制进行信息传递。实验开始前,GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭,DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后,其上的DNA三棱柱发出信号,诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥,同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔,使DNA纳米孔转变为打开状态,同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭;Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中,可被指示剂分子检测到,GMVA内部从无色变为黄绿色。
上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外,人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然,对于“人造细胞”的应用领域和发展前景,学界还存在大量争议。有学者认为,人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。
(1)Ca2+跨膜运输的方式类似于____________ ,依据是____________ 。
(2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是____________ 。
(3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况,正确的是____________ (填字母)。
a.未接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
b.未接收信号刺激,仅发出红色荧光,绿色荧光猝灭
c.接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
d.接收信号刺激,仅发出绿色荧光,红色荧光猝灭
e.接收信号刺激,无荧光,囊泡内部呈现黄绿色
(4)人造细胞是简化模型,在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是____________ 。
人造细胞
多细胞生物是一个复杂而有序的细胞“社会”,需要通过细胞间的信息交流高效地完成复杂的生命活动。细胞膜上的受体蛋白在这一过程中发挥了重要作用,胞外信号分子与膜受体的结合可诱导膜受体发生空间构象改变,进而引发细胞内产生下游信号分子,实现信号从胞外到胞内的传递,以进一步影响细胞的生命活动。
我国科研人员利用DNA纳米结构,构建了两种模拟膜蛋白功能的结构一DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡,通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面,DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中,构建出“人造细胞”—GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”—GMVB。两种人造细胞之间可通过下图所示机制进行信息传递。实验开始前,GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭,DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后,其上的DNA三棱柱发出信号,诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥,同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔,使DNA纳米孔转变为打开状态,同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭;Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中,可被指示剂分子检测到,GMVA内部从无色变为黄绿色。
上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外,人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然,对于“人造细胞”的应用领域和发展前景,学界还存在大量争议。有学者认为,人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。
(1)Ca2+跨膜运输的方式类似于
(2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是
(3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况,正确的是
a.未接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
b.未接收信号刺激,仅发出红色荧光,绿色荧光猝灭
c.接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
d.接收信号刺激,仅发出绿色荧光,红色荧光猝灭
e.接收信号刺激,无荧光,囊泡内部呈现黄绿色
(4)人造细胞是简化模型,在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是
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2023-01-05更新
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281次组卷
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3卷引用:北京市海淀区2022-2023学年高一1月期末练习生物试题
2 . 水分子可以自由扩散通过内部高度疏水的磷脂双分子层,一方面是因为磷脂分子可以侧向扩散或旋转运动等,在膜上造成许多微孔;另一方面是因为磷脂分子还可以组装成管状,中间形成通道。水分子的自由扩散在细胞膜上随时随地进行着,维持细胞对水的基础转运量。水通道蛋白通过大小限制、静电排斥和水偶极取向(水分子通过氢键与通道中央的两个天冬氨酸残基结合,降低了跨越强疏水通路的能量障碍)保证水分子的通过。水通道蛋白保证了机体在细胞内和细胞间对水分需求的调节。请回答下列相关问题:
(1)磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,推测磷脂分子是____________ 排列,组装成了水分子可通过的管状通道。磷脂分子可以侧向扩散、旋转运动等,体现了细胞膜具有____________ 性的特点。
(2)转运蛋白可分为通道蛋白和____________ 两种类型,通道蛋白只允许____________ 的分子或离子通过。水分子通过水通道蛋白的转运____________ (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。水通道蛋白在不同细胞膜上的含量有所不同,例如在植物的根部细胞膜上水通道蛋白的含量要____________ (填“高于”或“低于”)叶片细胞膜。
(1)磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,推测磷脂分子是
(2)转运蛋白可分为通道蛋白和
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3 . 为研究细胞膜对各类溶质分子的渗透性大小和强弱,观察细胞膜的通透性,某科研小组将鸡血细胞分别置于蒸馏水和几种不同的等渗溶液中,溶血(红细胞破裂)情况如下表,从表格所给数据,不能得出的结论是( )
注:“-”表示没有发生溶血。
试剂 | H2O | NaCl | NaNO3 | NH4Cl | Na2SO4 | CH3COONH4 | 乙醇 | 丙酮 | 甘油 | 葡萄糖 |
浓度/mol·L-1 | / | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.12 | 0.12 | 0.32 | 0.32 | 0.32 | 0.32 |
是否溶血 | 是 | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
溶血时间/min | 0.11 | - | - | 25.51 | - | 4.29 | 0.43 | 0.48 | 22.57 | - |
注:“-”表示没有发生溶血。
A.表中数据阐明了细胞膜的结构和功能特点 |
B.溶液渗透压的大小主要取决于其中溶质微粒数目的多少 |
C.非极性的小分子比带电荷的离子和大分子物质更容易跨膜 |
D.乙醇、丙酮和甘油通过细胞膜的速度与分子的体积大小有关 |
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4 . “自动酿酒综合征(ABS)”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病,患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉,长期持续会导致肝功能衰竭。叙述错误 的是( )
A.ABS患者肠道内产酒精微生物比例较高 |
B.肠道微生物主要通过有氧呼吸产生酒精 |
C.肠道内的酒精通过自由扩散进入内环境 |
D.减少糖类物质的食用可缓解ABS的病症 |
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2022-04-10更新
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923次组卷
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11卷引用:新疆哈密市八中2021-2022学年高一下学期期中生物试题
新疆哈密市八中2021-2022学年高一下学期期中生物试题重庆市巫山大昌中学校2021-2022学年高一下学期期末生物试题2022届北京市西城区高三一模生物试题河南省信阳高级中学2021-2022学年高二4月月考生物试题(已下线)2022年高考押题预测卷02(湖南卷)-生物(已下线)2022年高考押题预测卷02(全国乙卷)-生物2022届江苏省阜宁县东沟中学高三第二次综合模拟训练生物试题山东省青岛市莱西市一中2021-2022学年高二12月月考生物试题(已下线)第10练 物质进出细胞的方式-2023年高考生物一轮复习小题多维练(北京专用)(已下线)生物-2023年高考押题预测卷02(江苏卷)(含考试版、全解全析、参考答案、答题卡)浙江省部分校2022-2023学年高二5月份联考生物试题
名校
5 . 红茶是新鲜茶叶经脱水→揉捻→发酵等工序制成的。因茶多酚含量高等原因,茶汤滋味鲜爽度差、苦涩味重,因而饮用价值较低。氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度;揉捻是制茶中重要的一道工序,可形成茶条并适当破坏茶叶组织,有助于改善茶叶品质。为了提高茶叶的品质,科研人员研究了不同条件对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如下图。
(1)该实验的自变量是____________ 。
(2)据图可知,酶液浓度小于0.5%条件下,揉捻25min、蛋白酶的处理方式效果较好;酶液浓度大于1%条件下,添加 ① 的效果反而更好,推测该酶________ 。
(3)红茶因红汤红叶得名,A同学通过查阅资料,提出假说:茶叶变红是因为茶叶在揉捻过程中,细胞破损,氧气进入细胞,细胞中酚氧化酶催化茶单宁形成了茶红素。同学B认为这一推测有问题,因为氧气进入细胞的方式为____________ ,而这一过程在揉捻前就已经发生。同学C对该假说进行了修正:酚氧化酶与茶单宁位于细胞中____________ (“相同”或者“不同”)部位,这是细胞中____________ 系统的作用,“揉捻”过程将破坏了该系统的作用,使得反应得以发生。
(4)同学D结合绿茶的制作对同学C的解释进行了实验验证。他还意识到,绿茶要保持鲜绿,与红茶的制备不同,采摘后的茶叶要先____________ 处理,目的是____________ 。
(1)该实验的自变量是
(2)据图可知,酶液浓度小于0.5%条件下,揉捻25min、蛋白酶的处理方式效果较好;酶液浓度大于1%条件下,添加 ① 的效果反而更好,推测该酶
(3)红茶因红汤红叶得名,A同学通过查阅资料,提出假说:茶叶变红是因为茶叶在揉捻过程中,细胞破损,氧气进入细胞,细胞中酚氧化酶催化茶单宁形成了茶红素。同学B认为这一推测有问题,因为氧气进入细胞的方式为
(4)同学D结合绿茶的制作对同学C的解释进行了实验验证。他还意识到,绿茶要保持鲜绿,与红茶的制备不同,采摘后的茶叶要先
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6 . 人体神经细胞内K﹢浓度是细胞外的30倍左右,而神经细胞内的Na﹢浓度仅为细胞外的1/6左右。下图表示神经细胞跨膜运输K﹢和Na﹢的部分过程,①~④表示物质跨膜运输方式,A、B表示Na﹢-k﹢泵泵入和泵出的离子种类,C、D表示细胞质膜的组成物质,回答下列问题([ ]中填图中标号或字母)。
(1)D构成了细胞质膜的________________ ,由它支持着许多执行某些特定功能的________________ 分子。
(2)细胞质膜的结构特点是具有一定的________________ ,功能特性是________________ 。
(3)过去人们普遍认为,水分子是通过[]________________ 进出细胞的,但后来研究发现,水分子更多的是通过细胞膜上的________________ 进出细胞的。
(4)当神经细胞处于静息状态(即未受刺激没有产生兴奋),此时细胞质膜上的部分运输K﹢通道蛋白质处于开放状态,使少量K﹢顺________________________ 外流,此过程不需要______________________ ,该运输方式称为________________ 。
(5)当神经细胞受到一定刺激后,大量Na﹢内流,达一定量后,Na﹢通道蛋白关闭,同时大量K﹢通道蛋白开放,又造成了部分K﹢外流。此时Na﹢-K﹢泵开始工作,在消耗ATP的同时,不断地向细胞外泵出[]________________ ,直到重新恢复神经细胞内外Na﹢和K﹢的动态平衡,此时Na﹢-K﹢泵运输该离子的方式为________________ 。
(1)D构成了细胞质膜的
(2)细胞质膜的结构特点是具有一定的
(3)过去人们普遍认为,水分子是通过[]
(4)当神经细胞处于静息状态(即未受刺激没有产生兴奋),此时细胞质膜上的部分运输K﹢通道蛋白质处于开放状态,使少量K﹢顺
(5)当神经细胞受到一定刺激后,大量Na﹢内流,达一定量后,Na﹢通道蛋白关闭,同时大量K﹢通道蛋白开放,又造成了部分K﹢外流。此时Na﹢-K﹢泵开始工作,在消耗ATP的同时,不断地向细胞外泵出[]
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2022-01-26更新
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178次组卷
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2卷引用:江苏省连云港市2021—2022学年高一上学期期末调研考试生物试题
7 . 为探究大蒜治理水体富营养化的效果,科研人员配制了一系列浓度梯度的磷酸盐(KH2PO4)溶液,将大蒜的根系分别完全浸入200mL的上述溶液中,其他培养条件相同且适宜,4h后取出植株,测得大蒜根系吸收磷酸盐的速率如图所示。请回答下列问题;
(1)仅由图可推知,大蒜吸收磷酸盐的方式是______________ ,原因是根据曲线可以判断磷酸盐的吸收过程需要______________ 。
(2)研究发现,大蒜根细胞中磷酸盐的浓度是0.04~0.12mmol·L-1,据此判断在缺氧条件下,大蒜细胞吸收磷酸盐的速率会______________ (填“不变”“上升”或“下降”),原因是______________ 。
(3)在KH2PO4溶液浓度大于0.8mmol·L-1时,大蒜根细胞吸收磷酸盐的速率不再上升,原因是______________________________________________________________________ 。
(1)仅由图可推知,大蒜吸收磷酸盐的方式是
(2)研究发现,大蒜根细胞中磷酸盐的浓度是0.04~0.12mmol·L-1,据此判断在缺氧条件下,大蒜细胞吸收磷酸盐的速率会
(3)在KH2PO4溶液浓度大于0.8mmol·L-1时,大蒜根细胞吸收磷酸盐的速率不再上升,原因是
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2022-01-14更新
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143次组卷
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2卷引用:河北省邯郸市2021-2022学年高一上学期期末生物试题