美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德国科学家Thomas C. Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题(括号填字母,横线上填文字)
(1)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构是 ;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是 。
(2)COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从( ) 运回( ) 。COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有_ 。
(3)如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是 。
(4)为了研究参与膜泡运输的基因(sec基因)的功能,科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体 |
与野生型酵母电镜照片的差异 |
sec12基因突变体 |
突变体细胞内内质网特别大 |
sec17基因突变体 |
突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 |
据此推测,sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是__________________________________________。
葡萄发酵可产生葡萄酒,请利用相关的知识回答问题。
注:各发酵瓶的左侧管为充气管
右侧管为排气管
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中,发挥作用的微生物是 。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解 ,产生的终产物是 和 。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如上图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是导致发酵中出现的主要异常现象是。丙同学的错误是导致发酵中出现的主要异常现象是 。
上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是 、 、 。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中,假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是 。
图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,图2表示膜蛋白的功能请据图回答下列问题:
图1
图2
(1)该细胞不同表面执行不同的功能,且具有高度的极性。从质膜的成分分析,出现这一现象的原因是_____________________________________________________.
(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的_____________(结构)产生的ATP,以____________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增多细胞膜上_____________数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞______________________________________,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白还具有______________功能。
(5)以连线的方式表示图1和图2中膜蛋白之间的关系
膜蛋白A连结蛋白
膜蛋白B受体
膜蛋白C运输蛋白
膜蛋白D酶
下图1表示渗透作用装置,一段时间后液面上升的高度为h,其中半透膜为膀胱膜,装置溶液A、a起始浓度分别用MA、Ma表示;图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题:
(1)图1中,如果A、a均为蔗糖溶液,且开始时Ma>MA,则达到平衡后MA________Ma(填大于、等于、小于),图1中的半透膜相当于图2中的_______________________________,由________________(填数字)组成。
(2)图2中,如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液,且起始浓度分别为MB、Mb,则达到平衡后MB________Mb(填大于、等于、小于)。
(3)若将图2细胞制成临时装片,并用光学显微镜观察,能观察到染色体吗?________原因是_____________________________________________。
红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如图:
(1)由图中曲线可知,60℃时红薯还原糖含量最高,原因是
(2)与红薯相比土豆不含还原糖的可能原因是 。
(3)为了确定土豆中不含还原糖的原因,请完成以下实验:
实验原理:
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
②。
备选材料与用具:
去掉淀粉和还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂A液,斐林试剂B液,苏丹Ⅲ染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:
第一步:取A、B两支试管,在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL,B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2 mL。_______________水浴保温5 min。
第二步:向A、B两支试管中各加入等量的水浴加温至60℃的_____________________溶液。水浴保温5 min。
第三步:将_______________________________________________________后,向A、B试管内各加入2 mL。然后,_____________________________________________。
实验结果:最可能是。
下图为某同学画的洋葱根尖分生区细胞的模式图。请据图回答问题:
(1)指出图中三处明显的错误:、____________________、______________________________。
(2)如果用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养该根尖,能测得放射性的结构有[ ]_______________、[ ]_______________。
(3)正常情况下,与细胞吸收矿质元素有关的细胞器主要是[ ] _____________和[ ] _______________,因为进行此生理活动需要前者提供_______________,后者提供______________________________。
(4)在细胞分裂末期,与图中1的形成有关的细胞器是[ ] _______________。如果用一定手段将该细胞器破坏,待根尖培养几天后,观察根尖细胞,预测会出现什么样的结果?__________________________________________________________