2.2　典型題（含歷年真題）詳解

一、單項選擇題

1．下列物質中，在植物細胞膜中含量最高的是（　　）。[2015研]

A．硫脂 

B．磷脂　 

C．糖脂

D．固醇

【答案】B

【解析】細胞膜主要由脂類和蛋白質組成，也有少量的糖。脂類包括磷脂（如卵磷脂、腦磷脂）、糖脂、硫脂等。磷脂是構成膜脂的基本成分，占整個膜脂的50%以上；糖脂在膜脂中的含量一般在5%以下；硫脂、膽固醇在膜脂中的含量較低。因此，磷脂在植物細胞膜中含量最高。

2．磷脂酶C作用于質膜上的磷脂酰肌醇二磷酸，產生的胞內第二信使是（　　）。[2014研]

A．肌醇二磷酸和三酰甘油

B．肌醇三磷酸和二酰甘油

C．肌醇二磷酸和二酰甘油

D．肌醇三磷酸和三酰甘油

【答案】B

【解析】在磷脂酰肌醇信號通路中胞外信號分子與細胞表面G蛋白耦聯型受體結合，激活質膜上的磷脂酶C（PLC-β），產生1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）兩個第二信使，胞外信號轉換為胞內信號，這一信號系統又稱為“雙信使系統”。

3．細胞骨架的組成成分主要是（　　）。[2013研]

A．纖維素

B．半乳糖醛酸

C．木質素

D．蛋白質

【答案】D

【解析】細胞骨架由3種類型的絲狀體組成，即微絲、微管和中間纖維。其中微絲由單體肌動蛋白（action）聚合組成，聚合體由兩條肌動蛋白絲相互螺旋盤繞排列而成。微管由微管蛋白（tubulin）聚合組成，微管蛋白是由α-微管蛋白和β-微管蛋白組成的二聚體。中間纖維與微絲、微管不同，中間纖維是由異質蛋白質組成的，但在蛋白結構上有共同點，具有相似的長度和同源的氨基酸序列。因此細胞骨架的組成成分主要是蛋白質。

4．下列蛋白質中，在酸性條件下具有促使細胞壁松弛作用的是（　　）。[2012研]

A．擴張蛋白

B．G蛋白

C．鈣調蛋白

D．肌動蛋白

【答案】A

【解析】擴張蛋白是細胞壁上的調節蛋白，參與調節細胞壁的松弛。擴張蛋白通過可逆結合在細胞壁中纖維素微纖絲，與交聯多糖結合的交叉點，催化纖維素微纖絲與交聯多糖間的氫鍵斷裂，解除細胞壁中多糖對纖維素的制約，使細胞壁松弛。

5．構成植物細胞初生壁的干物質中，含量最高的是（　　）。[2012研]

A．蛋白質

B．礦質

C．木質素

D．多糖

【答案】D

【解析】細胞壁是由多種大分子聚合物組成的，主要包括多糖和蛋白質，其中多糖的含量最高。細胞壁中的多糖包括纖維素、半纖維素和果膠質，其中纖維素是細胞壁的主要組成物質。

6.G-蛋白是一類具有重要生理調節功能的蛋白質，它在細胞信號轉導中的作用是（　　）。[2011研]

A．作為細胞質膜上的受體感受胞外信號

B．經胞受體激活后完成信號的跨膜轉換

C．作為第二信號

D．作為蛋白激酶磷酸化靶蛋白

【答案】B

【解析】G-蛋白在信號的跨膜轉換過程中起關鍵作用。G-蛋白主要是細胞膜受體與其所調節的相應生理過程之間的信號轉導者，它將胞間信號跨膜轉換為胞內信號。

7．細胞壁果膠質水解的產物主要是（　　）。[2011研]

A．半乳糖醛酸

B．葡萄糖

C．核糖

D．果糖

【答案】A

【解析】細胞壁的化學組成包括纖維素、半纖維素、果膠質和多種蛋白質。果膠質是一大類異質多糖，包括半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖醛酸。果膠分子是由a-(1→4)連接的D-半乳糖醛酸組成的鏈狀結構，其水解的產物主要為半乳糖醛酸。

8．植物細胞質膜中，含量最高的脂類物質是（　　）。[2009研]

A．硫脂

B．糖脂

C．磷脂

D．膽固醇

【答案】C

【解析】植物細胞質膜的主要成分是脂類和蛋白質。膜脂主要包括磷脂、糖脂和膽固醇。磷脂是構成膜脂的基本成分，占整個膜脂的50％以上；糖脂在膜脂中的含量一般在5％以下；膽固醇在膜脂中的含量較低。因此，植物細胞質膜中，含量最高的脂類物質是磷脂。

9．植物細胞中，組成微絲的蛋白質是（　　）。[2009研]

A．力蛋白

B．動蛋白

C．角蛋白

D．肌動蛋白

【答案】D

【解析】細胞骨架包括微絲、微管和中間纖維。微絲是由肌動蛋白聚合而成的、直徑為7nm的絲狀結構。力蛋白和動蛋白是依賴微管的馬達蛋白，它們可以通過水解ATP沿微管運動。角蛋白是中間纖維的重要組分。因此，植物細胞中，組成微絲的蛋白質是肌動蛋白。

10．下列蛋白質中，屬于植物細胞壁結構蛋白的是（　  ）。[2008研]

A．鈣調蛋白

B．伸展蛋白

C．G蛋白

D．擴張蛋白

【答案】B

【解析】細胞壁中存在許多種類的蛋白質，包括細胞壁結構蛋白質、細胞壁上的特有酶類、細胞壁調節蛋白等。細胞壁結構蛋白質又分為若干種，包括富羥脯氨酸糖蛋白、富甘氨酸蛋白、富脯氨酸蛋白、阿拉伯半乳聚糖蛋白等。伸展蛋白是富羥脯氨酸糖蛋白中的一個亞族，伸展蛋白通過肽鍵交聯構成獨立的網狀結構，增加了細胞壁的強度和剛性。因此，屬于植物細胞壁結構蛋白的是伸展蛋白。

11．光學顯微鏡下可看到的細胞器是（　　）。

A．微絲

B．核糖體

C．葉綠體

D．內質網

【答案】C

【解析】細胞器是細胞質中具有一定結構和功能的微結構。細胞中的細胞器主要有：線粒體，葉綠體，內質網，高爾基體，溶酶體，液泡，核糖體和中心體。光學顯微鏡下可以看到葉綠體和線粒體，核糖體和內質網觀察不到。A項，微絲不屬于細胞器。

12．細胞膜中（　　）的含量影響膜脂的流動性和植物的抗寒能力。

A．蛋白質

B．磷脂

C．不飽和脂肪酸

D．糖脂

【答案】C

【解析】不飽和脂肪酸由于分子內部難以形成緊密結構因此會增加膜的流動性。由于膜的流動性增加導致了在低溫條件下膜仍然是呈現液態的，所以會增加抗寒能力。

13．伸展蛋白是細胞壁中一種糖蛋白，其富含（　　）。

A．亮氨酸

B．精氨酸

C．色氨酸

D．羥脯氨酸

【答案】D

【解析】高等植物的細胞壁中有一種富含羥脯氨酸的糖蛋白,稱為伸展蛋白。

14．植物初生細胞壁中的多糖包括（　　）。

A．纖維素、半纖維素和果膠

B．纖維素和果膠

C．果膠、半纖維素和木質素

D．淀粉、纖維素和角質

【答案】A

【解析】初生壁是指細胞分裂后，最初由原生質體分泌形成的細胞壁。初生壁存在于所有活的植物細胞。初生壁的主要成分是纖維素（cellulose）、半纖維素（hemicellulose）、果膠和少量的糖蛋白，但有時也會木質化。

15．與初生壁相比，次生壁的組成中含（　　）。

A．更多纖維素和木質素

B．更多果膠質、結構蛋白和酶

C．更多纖維素和果膠質

D．更多半纖維素

【答案】A

【解析】次生壁位于初生壁以內，在初生壁、次生壁中聚合物的組成不完全相同。次生壁比初生壁含有更多的纖維素、木聚糖和木質素，但果膠質、結構蛋白和酶含量相對較少。

16．植物細胞中胞質流動形成的基礎是（　　）。

A．微絲

B．微管

C．中間纖維

D．馬達蛋白

【答案】A

【解析】微絲控制細胞質運動、物質運輸和細胞感應。因此，植物細胞中胞質流動形成的基礎是微絲。

17．細胞膨壓的提高會引起胞間連絲通道（　　）。

A．增大

B．關閉

C．不受影響

D．完全打開

【答案】B

【解析】胞間連絲是植物細胞間質膜的管狀延伸，它將植物體內大多數細胞的原生質體連成一個連續的整體，稱為共質體。胞間連絲在植物體內物質運輸和信息傳遞中起重要作用。胞間連絲通道的大小隨細胞的發育而發生變化，也受細胞膨壓、細胞內鈣離子濃度的調節。隨著細胞內膨壓和細胞鈣離子濃度的提高，胞間連絲的孔徑逐漸縮小，直至關閉。

18．G蛋白是由α、β、γ3種亞基構成的異三聚體，與GTP結合的活性位點在（　  ）上。

A．α亞基

B．β亞基

C．γ亞基

D．βγ亞基復合體

【答案】A

【解析】α亞基可與GTP結合，形成α-GTP并解離出β、γ。而GTP酶又可水解α-GTP，產生的α亞基即與β、γ形成異三聚體G蛋白，形成所謂的G蛋白循環。

19．第二信使系統中被稱為雙信號系統的是（　　）。

A．磷酸肌醇信號系統

B．環核苷酸信號系統

C．鈣信號系統

D．ABA信號系統

【答案】A

【解析】磷脂酰肌醇信號通路的最大特點是胞外信號被膜受體接受后，同時產生兩個胞內信使，分別啟動兩個信號傳遞途徑即IP₃—Ca²⁺和DG—PKC途徑，實現細胞對外界的應答，因此把這一信號系統稱之為“雙信號系統”。

20．在細胞信號轉導途徑中，蛋白激酶的作用是（　　），從而傳遞信息。

A．激活下游蛋白的磷酸化

B．抑制下游蛋白的磷酸化

C．激活下游蛋白的去磷酸化

D．抑制下游蛋白的去磷酸化

【答案】A

【解析】蛋白磷酸酶與蛋白激酶相輔相成，兩者共同構成了細胞內磷酸化與去磷酸化的蛋白活性開關系統。在細胞信號轉導途徑中，蛋白激酶可使蛋白質磷酸化，蛋白磷酸酶使蛋白去磷酸化。

二、簡答題

植物細胞壁的主要生理功能有哪些?

答：（1）維持細胞形狀，控制細胞生長。細胞壁增加了細胞的機械強度，并承受著內部原生質體由于液泡吸水而產生的膨壓，使細胞具有一定的形狀，這不僅有保護原生質體的作用，而且也維持器官與植株的固有形態。同時，細胞壁控制細胞的生長，因為細胞擴大和伸長的前提是使細胞壁松弛和不可逆伸展。

（2）參與物質運輸與信息傳遞。細胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質通過，而阻止大分子或微生物等通過。細胞壁上紋孔或胞間連絲的大小受細胞生理年齡和代謝活動強弱的影響，因此，細胞壁對細胞間物質的運輸具有調節作用。細胞壁參與物質運輸、降低蒸騰作用、防止水分損失（次生壁、表面的蠟質等）、調節植物水勢等一系列生理活動。另外，細胞壁也是化學信號（激素、生長調節劑等）、物理信號（電波、壓力等）傳遞的介質與通路。

（3）識別、防御與抗性。細胞壁中的富羥脯氨酸糖蛋白與植物細胞的抗逆反應有關。細胞壁中一些寡糖片段能誘導植保素（phytoalexin）的形成，它們還對其他生理過程有調節作用。細胞壁中的凝集素在植物的防御反應中起重要作用，并參與細胞壁的識別反應。

三、實驗題

如何快速鑒定細胞的死活?

答：（1）質壁分離及質壁分離復原法：用高滲溶液處理植物細胞，觀察細胞是否發生質壁分離現象，再將細胞置于純水或低滲溶液中，觀察細胞是否發生質壁分離的復原，能夠發生質壁分離及質壁分離復原的細胞為活細胞，否則是死細胞。

（2）活體染色法：利用活體染料對細胞進行染色觀察，在適宜的外界環境下，根據細胞染色的結果可以鑒定細胞的死活。常用的活體染料有中性紅、伊凡藍（evensblue）、臺盼藍（trypanblue）。在中性或微堿性環境中，凡被中性紅將細胞中央大液泡染為紅色的是活細胞，相反，液泡不著色，原生質、細胞壁和細胞核被染為紅色的是死細胞。當用伊凡藍和臺盼藍對細胞進行處理時，只有死細胞被染為藍色，活細胞不攝取這種染料，凡不染色的細胞為活細胞。

四、分析論述題

簡述細胞信號轉導過程。

答：細胞信號轉導是指偶聯胞外刺激信號（包括各種種內、外源刺激信號）與其相應的生理反應之間的一系列分子反應機制。

（1）胞間信號的產生。植物細胞感受內外環境因子變化的刺激后，能產生起傳遞信息作用的胞間信號，可分為物理信號（電波信號與水力學信號）和化學信號（內源激素與生長調節物質）。

（2）胞間信號的傳遞。由于胞間信號的產生位點與發揮效應的作用位點處在不同部位，需要進行長距離傳遞，最終傳遞至作用部位—靶細胞。

（3）靶細胞膜中信號的轉換。在靶細胞膜中存在著信號受體，這是一種能感受信號、與信號特異結合并引發胞內產生刺激信號（信號的轉換）的蛋白質類活性物質，如鈣調蛋白（CAM）、蛋白激酶C（PKC）等，在信號的轉換過程中，起關鍵作用的是G蛋白。當G蛋白與受體結合而被激活時，G蛋白的α亞基與GTP結合而被活化，活化的α亞基與β、γ亞基復合體分離而呈游離態，進而觸發效應子，進一步以間接或直接方式調節相應的生理生化活動，這樣就將胞間信號轉換為胞內信號。當α亞基所具有的GTP酶活性將與α亞基相結合的GTP水解為GDP后，α亞基恢復到去活化狀態，并與β、γ亞基結合為復合體，從而失去觸發效應子的功能。

（4）胞內信號的轉導。經G蛋白介導后可產生胞內信號（第二信使），如鈣信號系統（Ca²⁺-CaM）、肌醇磷脂信號系統（如IP₃和DAG）、環腺苷酸信號系統（cAMP），這些經轉換而產生的且放大的次級信號系統，可直接或間接引發生理生化反應。

（5）蛋白質磷酸化和去磷酸化。每個信號轉導途徑都包括一系列不同的蛋白質，可以通過調節蛋白質的磷酸化和去磷酸化過程進一步傳遞信息。蛋白質的磷酸化和去磷酸化過程是由蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的，蛋白激酶和蛋白磷酸酶是第二信使下游作用的靶分子，最終調節特異的生理反應。