2.2　典型题（含历年真题）详解

一、单项选择题

1．下列物质中，在植物细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】细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，也有少量的糖。脂类包括磷脂（如卵磷脂、脑磷脂）、糖脂、硫脂等。磷脂是构成膜脂的基本成分，占整个膜脂的50%以上；糖脂在膜脂中的含量一般在5%以下；硫脂、胆固醇在膜脂中的含量较低。因此，磷脂在植物细胞膜中含量最高。

2．磷脂酶C作用于质膜上的磷脂酰肌醇二磷酸，产生的胞内第二信使是（　　）。[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】在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），产生1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双信使系统”。

3．细胞骨架的组成成分主要是（　　）。[2013研]

A．纤维素

B．半乳糖醛酸

C．木质素

D．蛋白质

【答案】D

【解析】细胞骨架由3种类型的丝状体组成，即微丝、微管和中间纤维。其中微丝由单体肌动蛋白（action）聚合组成，聚合体由两条肌动蛋白丝相互螺旋盘绕排列而成。微管由微管蛋白（tubulin）聚合组成，微管蛋白是由α-微管蛋白和β-微管蛋白组成的二聚体。中间纤维与微丝、微管不同，中间纤维是由异质蛋白质组成的，但在蛋白结构上有共同点，具有相似的长度和同源的氨基酸序列。因此细胞骨架的组成成分主要是蛋白质。

4．下列蛋白质中，在酸性条件下具有促使细胞壁松弛作用的是（　　）。[2012研]

A．扩张蛋白

B．G蛋白

C．钙调蛋白

D．肌动蛋白

【答案】A

【解析】扩张蛋白是细胞壁上的调节蛋白，参与调节细胞壁的松弛。扩张蛋白通过可逆结合在细胞壁中纤维素微纤丝，与交联多糖结合的交叉点，催化纤维素微纤丝与交联多糖间的氢键断裂，解除细胞壁中多糖对纤维素的制约，使细胞壁松弛。

5．构成植物细胞初生壁的干物质中，含量最高的是（　　）。[2012研]

A．蛋白质

B．矿质

C．木质素

D．多糖

【答案】D

【解析】细胞壁是由多种大分子聚合物组成的，主要包括多糖和蛋白质，其中多糖的含量最高。细胞壁中的多糖包括纤维素、半纤维素和果胶质，其中纤维素是细胞壁的主要组成物质。

6.G-蛋白是一类具有重要生理调节功能的蛋白质，它在细胞信号转导中的作用是（　　）。[2011研]

A．作为细胞质膜上的受体感受胞外信号

B．经胞受体激活后完成信号的跨膜转换

C．作为第二信号

D．作为蛋白激酶磷酸化靶蛋白

【答案】B

【解析】G-蛋白在信号的跨膜转换过程中起关键作用。G-蛋白主要是细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的信号转导者，它将胞间信号跨膜转换为胞内信号。

7．细胞壁果胶质水解的产物主要是（　　）。[2011研]

A．半乳糖醛酸

B．葡萄糖

C．核糖

D．果糖

【答案】A

【解析】细胞壁的化学组成包括纤维素、半纤维素、果胶质和多种蛋白质。果胶质是一大类异质多糖，包括半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖醛酸。果胶分子是由a-(1→4)连接的D-半乳糖醛酸组成的链状结构，其水解的产物主要为半乳糖醛酸。

8．植物细胞质膜中，含量最高的脂类物质是（　　）。[2009研]

A．硫脂

B．糖脂

C．磷脂

D．胆固醇

【答案】C

【解析】植物细胞质膜的主要成分是脂类和蛋白质。膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇。磷脂是构成膜脂的基本成分，占整个膜脂的50％以上；糖脂在膜脂中的含量一般在5％以下；胆固醇在膜脂中的含量较低。因此，植物细胞质膜中，含量最高的脂类物质是磷脂。

9．植物细胞中，组成微丝的蛋白质是（　　）。[2009研]

A．力蛋白

B．动蛋白

C．角蛋白

D．肌动蛋白

【答案】D

【解析】细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。微丝是由肌动蛋白聚合而成的、直径为7nm的丝状结构。力蛋白和动蛋白是依赖微管的马达蛋白，它们可以通过水解ATP沿微管运动。角蛋白是中间纤维的重要组分。因此，植物细胞中，组成微丝的蛋白质是肌动蛋白。

10．下列蛋白质中，属于植物细胞壁结构蛋白的是（　  ）。[2008研]

A．钙调蛋白

B．伸展蛋白

C．G蛋白

D．扩张蛋白

【答案】B

【解析】细胞壁中存在许多种类的蛋白质，包括细胞壁结构蛋白质、细胞壁上的特有酶类、细胞壁调节蛋白等。细胞壁结构蛋白质又分为若干种，包括富羟脯氨酸糖蛋白、富甘氨酸蛋白、富脯氨酸蛋白、阿拉伯半乳聚糖蛋白等。伸展蛋白是富羟脯氨酸糖蛋白中的一个亚族，伸展蛋白通过肽键交联构成独立的网状结构，增加了细胞壁的强度和刚性。因此，属于植物细胞壁结构蛋白的是伸展蛋白。

11．光学显微镜下可看到的细胞器是（　　）。

A．微丝

B．核糖体

C．叶绿体

D．内质网

【答案】C

【解析】细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构。细胞中的细胞器主要有：线粒体，叶绿体，内质网，高尔基体，溶酶体，液泡，核糖体和中心体。光学显微镜下可以看到叶绿体和线粒体，核糖体和内质网观察不到。A项，微丝不属于细胞器。

12．细胞膜中（　　）的含量影响膜脂的流动性和植物的抗寒能力。

A．蛋白质

B．磷脂

C．不饱和脂肪酸

D．糖脂

【答案】C

【解析】不饱和脂肪酸由于分子内部难以形成紧密结构因此会增加膜的流动性。由于膜的流动性增加导致了在低温条件下膜仍然是呈现液态的，所以会增加抗寒能力。

13．伸展蛋白是细胞壁中一种糖蛋白，其富含（　　）。

A．亮氨酸

B．精氨酸

C．色氨酸

D．羟脯氨酸

【答案】D

【解析】高等植物的细胞壁中有一种富含羟脯氨酸的糖蛋白,称为伸展蛋白。

14．植物初生细胞壁中的多糖包括（　　）。

A．纤维素、半纤维素和果胶

B．纤维素和果胶

C．果胶、半纤维素和木质素

D．淀粉、纤维素和角质

【答案】A

【解析】初生壁是指细胞分裂后，最初由原生质体分泌形成的细胞壁。初生壁存在于所有活的植物细胞。初生壁的主要成分是纤维素（cellulose）、半纤维素（hemicellulose）、果胶和少量的糖蛋白，但有时也会木质化。

15．与初生壁相比，次生壁的组成中含（　　）。

A．更多纤维素和木质素

B．更多果胶质、结构蛋白和酶

C．更多纤维素和果胶质

D．更多半纤维素

【答案】A

【解析】次生壁位于初生壁以内，在初生壁、次生壁中聚合物的组成不完全相同。次生壁比初生壁含有更多的纤维素、木聚糖和木质素，但果胶质、结构蛋白和酶含量相对较少。

16．植物细胞中胞质流动形成的基础是（　　）。

A．微丝

B．微管

C．中间纤维

D．马达蛋白

【答案】A

【解析】微丝控制细胞质运动、物质运输和细胞感应。因此，植物细胞中胞质流动形成的基础是微丝。

17．细胞膨压的提高会引起胞间连丝通道（　　）。

A．增大

B．关闭

C．不受影响

D．完全打开

【答案】B

【解析】胞间连丝是植物细胞间质膜的管状延伸，它将植物体内大多数细胞的原生质体连成一个连续的整体，称为共质体。胞间连丝在植物体内物质运输和信息传递中起重要作用。胞间连丝通道的大小随细胞的发育而发生变化，也受细胞膨压、细胞内钙离子浓度的调节。随着细胞内膨压和细胞钙离子浓度的提高，胞间连丝的孔径逐渐缩小，直至关闭。

18．G蛋白是由α、β、γ3种亚基构成的异三聚体，与GTP结合的活性位点在（　  ）上。

A．α亚基

B．β亚基

C．γ亚基

D．βγ亚基复合体

【答案】A

【解析】α亚基可与GTP结合，形成α-GTP并解离出β、γ。而GTP酶又可水解α-GTP，产生的α亚基即与β、γ形成异三聚体G蛋白，形成所谓的G蛋白循环。

19．第二信使系统中被称为双信号系统的是（　　）。

A．磷酸肌醇信号系统

B．环核苷酸信号系统

C．钙信号系统

D．ABA信号系统

【答案】A

【解析】磷脂酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP₃—Ca²⁺和DG—PKC途径，实现细胞对外界的应答，因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。

20．在细胞信号转导途径中，蛋白激酶的作用是（　　），从而传递信息。

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】蛋白磷酸酶与蛋白激酶相辅相成，两者共同构成了细胞内磷酸化与去磷酸化的蛋白活性开关系统。在细胞信号转导途径中，蛋白激酶可使蛋白质磷酸化，蛋白磷酸酶使蛋白去磷酸化。

二、简答题

植物细胞壁的主要生理功能有哪些?

答：（1）维持细胞形状，控制细胞生长。细胞壁增加了细胞的机械强度，并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压，使细胞具有一定的形状，这不仅有保护原生质体的作用，而且也维持器官与植株的固有形态。同时，细胞壁控制细胞的生长，因为细胞扩大和伸长的前提是使细胞壁松弛和不可逆伸展。

（2）参与物质运输与信息传递。细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而阻止大分子或微生物等通过。细胞壁上纹孔或胞间连丝的大小受细胞生理年龄和代谢活动强弱的影响，因此，细胞壁对细胞间物质的运输具有调节作用。细胞壁参与物质运输、降低蒸腾作用、防止水分损失（次生壁、表面的蜡质等）、调节植物水势等一系列生理活动。另外，细胞壁也是化学信号（激素、生长调节剂等）、物理信号（电波、压力等）传递的介质与通路。

（3）识别、防御与抗性。细胞壁中的富羟脯氨酸糖蛋白与植物细胞的抗逆反应有关。细胞壁中一些寡糖片段能诱导植保素（phytoalexin）的形成，它们还对其他生理过程有调节作用。细胞壁中的凝集素在植物的防御反应中起重要作用，并参与细胞壁的识别反应。

三、实验题

如何快速鉴定细胞的死活?

答：（1）质壁分离及质壁分离复原法：用高渗溶液处理植物细胞，观察细胞是否发生质壁分离现象，再将细胞置于纯水或低渗溶液中，观察细胞是否发生质壁分离的复原，能够发生质壁分离及质壁分离复原的细胞为活细胞，否则是死细胞。

（2）活体染色法：利用活体染料对细胞进行染色观察，在适宜的外界环境下，根据细胞染色的结果可以鉴定细胞的死活。常用的活体染料有中性红、伊凡蓝（evensblue）、台盼蓝（trypanblue）。在中性或微碱性环境中，凡被中性红将细胞中央大液泡染为红色的是活细胞，相反，液泡不着色，原生质、细胞壁和细胞核被染为红色的是死细胞。当用伊凡蓝和台盼蓝对细胞进行处理时，只有死细胞被染为蓝色，活细胞不摄取这种染料，凡不染色的细胞为活细胞。

四、分析论述题

简述细胞信号转导过程。

答：细胞信号转导是指偶联胞外刺激信号（包括各种种内、外源刺激信号）与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。

（1）胞间信号的产生。植物细胞感受内外环境因子变化的刺激后，能产生起传递信息作用的胞间信号，可分为物理信号（电波信号与水力学信号）和化学信号（内源激素与生长调节物质）。

（2）胞间信号的传递。由于胞间信号的产生位点与发挥效应的作用位点处在不同部位，需要进行长距离传递，最终传递至作用部位—靶细胞。

（3）靶细胞膜中信号的转换。在靶细胞膜中存在着信号受体，这是一种能感受信号、与信号特异结合并引发胞内产生刺激信号（信号的转换）的蛋白质类活性物质，如钙调蛋白（CAM）、蛋白激酶C（PKC）等，在信号的转换过程中，起关键作用的是G蛋白。当G蛋白与受体结合而被激活时，G蛋白的α亚基与GTP结合而被活化，活化的α亚基与β、γ亚基复合体分离而呈游离态，进而触发效应子，进一步以间接或直接方式调节相应的生理生化活动，这样就将胞间信号转换为胞内信号。当α亚基所具有的GTP酶活性将与α亚基相结合的GTP水解为GDP后，α亚基恢复到去活化状态，并与β、γ亚基结合为复合体，从而失去触发效应子的功能。

（4）胞内信号的转导。经G蛋白介导后可产生胞内信号（第二信使），如钙信号系统（Ca²⁺-CaM）、肌醇磷脂信号系统（如IP₃和DAG）、环腺苷酸信号系统（cAMP），这些经转换而产生的且放大的次级信号系统，可直接或间接引发生理生化反应。

（5）蛋白质磷酸化和去磷酸化。每个信号转导途径都包括一系列不同的蛋白质，可以通过调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程进一步传递信息。蛋白质的磷酸化和去磷酸化过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，最终调节特异的生理反应。