学透教材、理清原因、规范答题（细胞的结构与物质的输入和输出）

细胞的结构与物质的输入和输出

1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？__________。

提示：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。不能,但是能观察到细胞与外界环境之间是有界限的。

2.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗? ____________________________。

提示：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。

3.线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因：

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提示：线粒体内膜功能较外膜复杂，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多

4.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质,同为基质,其成分和功能相同吗?为什么? ______________。

提示:不相同,细胞质基质含有多种成分,为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质;线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶,是进行有氧呼吸第二阶段的场所;叶绿体基质是植物进行光合作用暗反应的场所,含有与暗反应有关的酶。

5.矿工中常见的职业病——硅肺产生的病因是什么? ______________。

提示:矿工肺部吸入硅尘后,硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,造成肺功能受损。

6.用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因：________________________。

提示：胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子

7.在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因：_____________________________________________________。

提示：温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性

8.飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么？

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提示：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运动员的肌细胞中线粒体多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。

9.溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。

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提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。

10.科学家将变形虫的细胞与小鼠肝细胞分别放入0.15%的K^＋溶液中相同时间后，再次测定K^＋浓度，发现放有小鼠肝细胞的K^＋溶液浓度较高，从两种细胞的细胞膜成分考虑，原因是__________________________________________________________________________。

提示：小鼠肝细胞膜上运输K^＋的载体数量小于变形虫细胞膜上运输K^＋的载体数量

11.从母牛甲的体细胞中取出细胞核，注人到母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，将胚胎植入母牛丙的子宫内。出生小牛的各种性状，大多像甲，像乙，像丙，还是无法预测？为什么？

提示：出生小牛的绝大部分性状像母牛甲。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质，所以它的性状与母牛甲最相似。

12.科学研究证实，在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并集中在尾的基部。对这一现象你将作怎样的解释？____________________________。

提示：（1）精卵结合时需要精子提供父方的遗传物质；（2）精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置，才能与卵细胞结合这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自线粒体内进行的有氧呼吸。

13.为了研究细胞核是否为活细胞所必需，一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的条件下培养。他得到下面的实验数据。

讨论：

（1）如果你是这位生物学家，你怎样解释上述数据？你能得出什么结论？________________。

提示：细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第4天就没有存活的了，这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。

（2）有人质疑这位生物学家，要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝试为这位生物学家辩护，替他作出解释。____________________________。

提示：细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。

14.轮作是农业生产中经常使用的方法。农民在同一块田里种植的作物种类会因年份有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种。这与作物根系对矿质营养元素的选择性吸收有什么关系吗？____________________________。

提示：农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些元素含量下降，这样就会影响作物的产量。

15.渗透作用与扩散作用有何区别? ______________。

提示:渗透作用的发生必须有半透膜或选择透过性膜,扩散作用则不一定有膜的参与,扩散作用适用于各种物质,渗透作用仅指溶剂分子。

16.细胞膜的流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型有何异同？__________。

提示：这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：（1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。（2）流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。

17.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层。但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？____________________________。

提示：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质

18.低温环境会影响物质的跨膜运输吗？为什么？____________________________。

提示：低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。

19.小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明细胞膜具有什么特性？这与细胞的生活有什么关系？_________。

提示：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性。这与细胞的生活关系密切，细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外。

20.温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。____________________________。

提示：温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率。

实验方案设计如下：按教材渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组烧杯外加冰块降温；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并记录液面变化及时间。

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