第一章植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能

單元自測(cè)

（一）填空
　　1．指出圖中植物細(xì)胞各部分的名稱：⑴              ，⑵              ，⑶              ，⑷              ，⑸               ，⑹               ，⑺               ，⑻               。（質(zhì)體或葉綠體，線粒體，核模，質(zhì)膜，細(xì)胞壁，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體，液泡膜）

2．植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征是              、              和              。（大液泡，葉綠體，細(xì)胞壁）
　　3．植物細(xì)胞的胞間連絲的主要生理功能有              和               兩方面。（物質(zhì)交換，信號(hào)傳遞）
　　4．原生質(zhì)體包括               、              和              。（細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核）
　　5．當(dāng)原生質(zhì)處于              狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞代謝活躍，但抗逆性弱；當(dāng)原生質(zhì)呈              狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞生理活性低，但抗性強(qiáng)。（溶膠，凝膠）
　　6．典型的植物細(xì)胞壁由              、              和               組成。（胞間層，初生壁，次生壁）
　　7．纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分，它是由D-葡萄糖殘基以              鍵相連的無(wú)分支的長(zhǎng)鏈。（β-1,4-糖苷）
　　8．生物膜的化學(xué)組成基本相同，都是以              和              為主要成分的。（蛋白質(zhì)，脂類）
　　9．根據(jù)蛋白質(zhì)在膜中的排列部位及其與膜脂的作用方式，膜蛋白可分為              和              。（外在蛋白，內(nèi)在蛋白）
　　10．生物膜的不對(duì)稱性主要是由于              和              的不對(duì)稱分布造成的。（脂類，蛋白質(zhì)）
　　11．除細(xì)胞核外，有的細(xì)胞器如              和              中也含有DNA。（葉綠體，線粒體）
　　12．在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)的紡綞體是由              構(gòu)成的。（微管）
　　13．植物細(xì)胞的骨架是細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，包括              、              和              等。（微管，微絲，中間纖維）
　　14．一般在粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中主要合成              ，而光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中主要合成              。（蛋白質(zhì)，糖蛋白的寡糖鏈和脂類）
　　15．植物的內(nèi)膜系統(tǒng)主要包括              、              、              和液泡等。（核膜，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體）
　　16．在細(xì)胞中高爾基體除參與細(xì)胞壁形成和生物大分子裝配外，還參與              和              。（物質(zhì)集運(yùn)，物質(zhì)分泌）
　　17．植物衰老過(guò)程中，衰老細(xì)胞的大部分內(nèi)含物被由              釋放的水解酶水解后，再運(yùn)送到其他器官再利用。（溶酶體）
　　18．植物細(xì)胞中存在著兩種微體，即              和              ，分別與               和              有關(guān)。（過(guò)氧化物體，乙醛酸體，光呼吸，脂類代謝）
　　19．圓球體一般在              上形成，是貯藏               的細(xì)胞器。（粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，油脂）
　　20．核糖體主要是由              和              組成的，它是細(xì)胞中合成              的場(chǎng)所。（rRNA，蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)）
　　21．很多代謝反應(yīng)可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，如               、              、              和              等。（糖酵解，戊糖磷酸途徑，脂肪酸合成，蔗糖合成）
　　22．植物的細(xì)胞周期可以分為四個(gè)時(shí)期，即               、              、              和              。（G₁期，S期，G₂期和M期）
　　23．高等植物細(xì)胞共有三個(gè)基因組，即              、              和              ，后兩組又稱為              。（核基因組，葉綠體基因組，線粒體基因組，核外基因組）

（二）選擇題
　　1．真核細(xì)胞的主要特征是              。D．
　　A．細(xì)胞變大 B．細(xì)胞質(zhì)濃C．基因組大 D．細(xì)胞區(qū)域化
　　2．一個(gè)典型的植物成熟細(xì)胞包括              。C
　　A．細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核 B．細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁和細(xì)胞核
　　C．細(xì)胞壁、原生質(zhì)體和液泡 D．細(xì)胞壁、原生質(zhì)體和細(xì)胞膜
　　3．中膠層是由果膠多聚物組成的，其中包括              。A．
　　A．果膠酸、果膠和原果膠 B．果膠酸的鈣鹽和鎂鹽
　　C．多聚半乳糖醛酸 D．阿拉伯聚糖
　　4．原生質(zhì)膠體的分散相是生物大分子，主要成分是               。B．
　　A．脂類 B．蛋白質(zhì)C．淀粉 D．纖維素
　　5．去掉細(xì)胞壁的植物原生質(zhì)體一般呈球形，這是原生質(zhì)的              造成的。C．
　　A．彈性 B．粘性C．張力 D．流動(dòng)性
　　6．原生質(zhì)的粘性與植物的抗逆性有關(guān)，當(dāng)原生質(zhì)的粘性增加時(shí)，細(xì)胞代謝活動(dòng) ，抗逆性就              。C．
　　A．強(qiáng)，強(qiáng) B．弱，弱C．弱，強(qiáng) D．弱，弱
　　7．伸展蛋白是細(xì)胞壁中的一種富含               的糖蛋白。C．
　　A．亮氨酸 B．組氨酸C．羥脯氨酸 D．精氨酸
　　8．一般說(shuō)來(lái)，生物膜功能越復(fù)雜，膜中的               種類也相應(yīng)增多。A．
　　A．蛋白質(zhì) B．脂類C．糖類 D．核酸
　　9．下列哪一種代謝活動(dòng)與生物膜無(wú)關(guān)：              。C．
　　A．離子吸收 B．電子傳遞C．DNA復(fù)制D．信息傳遞
　　10．植物細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)能細(xì)胞器除線粒體外，還有               。A．
　　A．葉綠體 B．核糖體C．乙醛酸體 D．過(guò)氧化物體
　　11．下列哪一種不屬于質(zhì)體：              。D．
　　A．淀粉體 B．葉綠體C.雜色體 D．圓球體
　　12．花瓣、果實(shí)等呈現(xiàn)各種不同的顏色，因?yàn)槠浼?xì)胞中含有              。B．
　　A．葉綠體 B．雜色體C．線粒體 D．圓球體
　　13．在線粒體內(nèi)膜內(nèi)表面有許多小而帶柄的顆粒，它們是              。B．
　　A．核糖體 B．H+-ATP酶 C．微體D．小囊泡
　　14．不同的植物細(xì)胞有不同的形狀，這主要是由于細(xì)胞質(zhì)中 的定向排列，而影響細(xì)胞壁微纖絲的排列。C．
　　A．微絲 B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C．微管 D．高爾基體
　　15．微體有兩種，即：              。B．
　　A．葉綠體和質(zhì)體 B．過(guò)氧化物體和乙醛酸體
　　C．線粒體和葉綠體 D．圓球體和溶酶體
　　16．植物細(xì)胞原生質(zhì)的流動(dòng)一般是由              驅(qū)動(dòng)的。A．
　　A．微絲 B．微管C．肌動(dòng)蛋白 D．韌皮蛋白
　　17．微管主要是由               和              兩種亞基組成的異二聚體。A．
　　A．α-微管蛋白，β-微管蛋白 B．微管蛋白，原纖絲
　　C．收縮蛋白，肌動(dòng)蛋白 D．微管，微絲
　　18．植物細(xì)胞的區(qū)隔化主要靠               來(lái)完成。D．
　　A．高爾基體 B．液泡C．細(xì)胞膜 D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
　　19．被稱為細(xì)胞的自殺性武器的是              。B．
　　A．微體 B．溶酶體C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D．高爾基體
　　20．下列哪個(gè)過(guò)程不屬于細(xì)胞程序性死亡：              。C．
　　A．導(dǎo)管形成 B．花粉敗育C．凍死 D．形成病斑

（三）問(wèn)答題
1．為什么說(shuō)真核細(xì)胞比原核細(xì)胞進(jìn)化？
　　答：原核細(xì)胞沒(méi)有明顯的由核膜包裹的細(xì)胞核，只有由若干條線型DNA構(gòu)成的擬核體，細(xì)胞體積一般很小，質(zhì)膜與細(xì)胞質(zhì)的分化簡(jiǎn)單，除核糖體外，沒(méi)有其它亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要以無(wú)絲分裂方式繁殖。而真核細(xì)胞有明顯的由兩層核膜包裹的細(xì)胞核，細(xì)胞體積較大，細(xì)胞質(zhì)高度分化形成了各種大小不一和功能各異的細(xì)胞器，各種細(xì)胞器之間通過(guò)膜的聯(lián)絡(luò)形成了一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)，細(xì)胞分裂以有絲分裂為主。由于真核細(xì)胞出現(xiàn)復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)和高度分化的細(xì)胞器，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)區(qū)域化，代謝效率提高，遺傳物質(zhì)穩(wěn)定，能組成高等的真核生物。兩者相比，真核細(xì)胞顯然要比原核細(xì)胞進(jìn)化得多。
2．典型的植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的最主要差異是什么？這些差異對(duì)植物生理活動(dòng)有什么影響？
　　答：典型的植物細(xì)胞中存在大液泡和質(zhì)體，細(xì)胞膜外還有細(xì)胞壁，這些都是動(dòng)物細(xì)胞所沒(méi)有的，這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)植物的生理活動(dòng)以及適應(yīng)外界環(huán)境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物細(xì)胞與外界環(huán)境構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的吸水機(jī)能，維持細(xì)胞的挺度，另外液泡也是吸收和積累各種物質(zhì)的場(chǎng)所。質(zhì)體中的葉綠體使植物能進(jìn)行光合作用；而淀粉體能合成并貯藏淀粉。細(xì)胞壁不僅使植物細(xì)胞維持了固有的形態(tài)，而且在物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生質(zhì)的膠體狀態(tài)與其生理代謝有什么聯(lián)系？
　　答：原生質(zhì)膠體有溶膠與凝膠兩種狀態(tài)，當(dāng)原生質(zhì)處于溶膠狀態(tài)時(shí)，粘性較小，細(xì)胞代謝活躍，分裂與生長(zhǎng)旺盛，但抗逆性較弱。當(dāng)原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞生理活性降低，但對(duì)低溫、干旱等不良環(huán)境的抵抗能力提高，有利于植物度過(guò)逆境。在植物進(jìn)入休眠時(shí)，原生質(zhì)膠體從溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)。
4．高等植物細(xì)胞有哪些主要細(xì)胞器？這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與生理功能有何聯(lián)系？
　　答：高等植物細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體、線粒體、微管和微絲、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等細(xì)胞器。這些細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)與功能上有密切的聯(lián)系。
　　(1)葉綠體 具有雙層被膜，其中內(nèi)膜為選擇透性膜，這對(duì)控制光合作用的底物與產(chǎn)物輸出葉綠體以及維持光合作用的環(huán)境起重要作用。類囊體是由封閉的扁平小泡組成，膜上含有葉綠體色素和光合電子傳遞體，這與其具有的光能吸收、電子傳遞與光合磷酸化等的光反應(yīng)功能相適應(yīng)。而C0₂同化的全部酶類存在于葉綠體間質(zhì)，從而使間質(zhì)成為C0₂固定與同化物生成的場(chǎng)所。由于葉綠體具有上述特性，使它能成為植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。
　　(2)線粒體 是進(jìn)行呼吸作用的細(xì)胞器，也含有雙層膜，外膜蛋白質(zhì)含量低，因而透性較大，有利于線粒體內(nèi)外物質(zhì)的交流，內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量高，且含有電子傳遞體和ATP酶復(fù)合體，這使內(nèi)膜不僅通透性小，而且可在其上能進(jìn)行電子傳遞和氧化磷酸化，并保證各種代謝的正常進(jìn)行。
　　(3)微管 是由微管蛋白組裝成的中空的管狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞中能聚集與分散，組成早前期帶、紡綞體等多種結(jié)構(gòu)。它在保持細(xì)胞形狀、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁合成中起重要作用。
　　(4)微絲 由收縮蛋白構(gòu)成，類似于肌肉中的肌動(dòng)蛋白，呈絲狀，主要為胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。
　　(5)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 大部分呈膜片狀，由兩層平行排列的單位膜組成，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相互聯(lián)通成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，穿插于整個(gè)細(xì)胞質(zhì)中，既提供了細(xì)胞空間的支持骨架，又起到了細(xì)胞內(nèi)的分室作用，另外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成、運(yùn)輸和貯藏系統(tǒng)，也是細(xì)胞間物質(zhì)與信息的傳遞系統(tǒng)。
　　(6)高爾基體是由膜包圍的液囊垛疊而成，除參與物質(zhì)集運(yùn)外，也參與某些生物大分子的裝配，并可分泌成壁物質(zhì)和其它物質(zhì)。
　　(7)液泡 隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，常融合成一個(gè)大的中央液泡，其內(nèi)糖、酸等溶質(zhì)具有滲透勢(shì)，這對(duì)調(diào)節(jié)水分平衡、維持細(xì)胞的挺度具有重要作用。另外液泡膜上有ATP酶、離子通道和多種載體，能選擇性地吸收和積累各種物質(zhì)。
5．生物膜在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)與其功能有什么聯(lián)系？
　　答：生物膜主要由蛋白質(zhì)和脂類組成，膜中脂類大多為極性分子，其疏水尾部向內(nèi)，親水頭部向外，組成雙脂層，蛋白質(zhì)鑲嵌在膜中或分布在膜的表面。脂性的膜不僅把細(xì)胞與外界隔開(kāi)，而且把細(xì)胞內(nèi)的空間區(qū)域化，從而使細(xì)胞的代謝活動(dòng)有條不紊地“按室分工”。膜上的蛋白質(zhì)有的是酶，有的是載體或通道，還有的是能感應(yīng)刺激的受體，因而生物膜具有進(jìn)行代謝反應(yīng)、控制物質(zhì)進(jìn)出以及傳導(dǎo)信息等功能。膜中蛋白質(zhì)和脂類的比值因膜的種類不同而有差異，一般來(lái)說(shuō)，功能多而復(fù)雜的生物膜，其蛋白質(zhì)的種類以及與脂類的比值大，反之，膜的功能簡(jiǎn)單，其所含蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就少。如線粒體內(nèi)膜以及類囊體膜的功能復(fù)雜，要進(jìn)行電子傳遞和磷酸化作用，因而其蛋白質(zhì)種類和數(shù)量較多，而且其中許多蛋白質(zhì)與其它物質(zhì)組成了蛋白復(fù)合體。
　　關(guān)于膜的結(jié)構(gòu)有流動(dòng)鑲嵌、板塊鑲嵌等模型。流動(dòng)鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)膜的不對(duì)稱性和流動(dòng)性，不對(duì)稱性主要指脂類和蛋白質(zhì)分布的不對(duì)稱；而流動(dòng)性則指組成膜的脂類雙分子層或蛋白質(zhì)都是可以流動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的。膜的流動(dòng)性保證了生物膜能經(jīng)受一定程度的形變而不致破裂，這也可使膜中各種成分按需要重新組合，使之合理分布，有利于表現(xiàn)膜的多種功能。更重要的是它允許膜互相融合而不失去對(duì)通透性的控制，確保膜分子在細(xì)胞分裂、膜動(dòng)運(yùn)輸、原生質(zhì)體融合等生命活動(dòng)中起重要的作用。板塊鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)整個(gè)生物膜是由不同組織結(jié)構(gòu)、不同大小、不同性質(zhì)、不同流動(dòng)性的可移動(dòng)的膜塊所組成，不同流動(dòng)性的區(qū)域可同時(shí)存在，各膜塊隨生理狀態(tài)和環(huán)境條件會(huì)改變與轉(zhuǎn)化，這種板塊鑲嵌模型有利于說(shuō)明膜功能的多樣性及調(diào)節(jié)機(jī)制的復(fù)雜性。
6．細(xì)胞內(nèi)部的區(qū)域化對(duì)其生命活動(dòng)有何重要意義？
　　答：細(xì)胞內(nèi)的區(qū)域化是指由生物膜把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔，形成各種細(xì)胞器，這樣不僅使各區(qū)域內(nèi)具有的pH值、電位、離子強(qiáng)度、酶系和反應(yīng)物不同，而且能使細(xì)胞的代謝活動(dòng)“按室進(jìn)行”，各自執(zhí)行不同的功能。同時(shí)由于內(nèi)膜系統(tǒng)的存在又將多種細(xì)胞器聯(lián)系起來(lái)，使得各細(xì)胞器之間能協(xié)調(diào)地進(jìn)行物質(zhì)、能量交換與信息傳遞，有序地進(jìn)行各種生命活動(dòng)。
7．植物細(xì)胞的胞間連絲有哪些功能？
　　答：植物細(xì)胞胞間連絲的主要生理功能有兩方面：一是進(jìn)行物質(zhì)交換，相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)可通過(guò)胞間連絲進(jìn)行交換，使可溶性物質(zhì)（如電解質(zhì)和小分子有機(jī)物）、生物大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、核酸、蛋白核酸復(fù)合物）甚至細(xì)胞核發(fā)生胞間運(yùn)輸。二是進(jìn)行信號(hào)傳遞，物理信號(hào)（電、壓力）和化學(xué)信號(hào)（生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑）都可通過(guò)胞間連絲進(jìn)行共質(zhì)體傳遞。
8．細(xì)胞周期各階段有何特點(diǎn)？
　　答：G₁-期是從有絲分裂完成到DNA復(fù)制之前的時(shí)期，主要進(jìn)行mRNA、tRNA、rRNA和蛋白質(zhì)的合成，為DNA復(fù)制作準(zhǔn)備。
　　S期是DNA復(fù)制時(shí)期，主要進(jìn)行DNA及有關(guān)組蛋白的合成。此期中DNA的含量增加一倍。
　　G₂期為DNA復(fù)制完畢到有絲分裂開(kāi)始的一段間隙，主要進(jìn)行染色體的精確復(fù)制，為有絲分裂作準(zhǔn)備。
　　M期是細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的時(shí)期，此期染色體發(fā)生凝縮、分離并平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。細(xì)胞分裂按前期、中期、后期和末期的次序進(jìn)行，分裂后子細(xì)胞中的DNA含量減半。
9．植物細(xì)胞的基因表達(dá)有何特點(diǎn)？
　　答：（1）植物是真核生物，其細(xì)胞的DNA含量和基因數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于原核細(xì)胞，蛋白質(zhì)或RNA的編碼基因序列往往是不連續(xù)的，大多數(shù)基因都含有內(nèi)含子。DNA與組蛋白結(jié)合，以核小體為基本單位，形成染色體或染色質(zhì)，遺傳物質(zhì)分散到多個(gè)DNA分子上。
　?。?）植物細(xì)胞的基因?yàn)閱雾樂(lè)醋?，無(wú)操縱子結(jié)構(gòu)，有各自的調(diào)控序列，而且基因表達(dá)有明顯的“時(shí)”與“空”的專一性。另外，植物基因表達(dá)比動(dòng)物更容易受環(huán)境因子（如光、溫、水分）的影響，環(huán)境因子會(huì)引起植物基因表達(dá)的改變。
　?。?）植物細(xì)胞中有三種RNA聚合酶參與基因的表達(dá)，RNA聚合酶Ⅰ負(fù)責(zé)rRNA的合成，RNA聚合酶Ⅱ負(fù)責(zé)形成mRNA，RNA聚合酶Ⅲ負(fù)責(zé)tRNA和小分子RNA的合成。植物細(xì)胞中的DNA通過(guò)組蛋白阻遏等機(jī)制，使大部分基因不能表達(dá)，又借在轉(zhuǎn)錄等水平上的各級(jí)復(fù)雜調(diào)節(jié)機(jī)制，使得在特定組織和特定發(fā)育階段中有相應(yīng)基因進(jìn)行適度表達(dá)，產(chǎn)生與組織結(jié)構(gòu)和代謝功能相適應(yīng)的蛋白質(zhì)或酶。
10．你怎樣理解植物細(xì)胞的程序化死亡？
　　答：細(xì)胞程序化死亡(programmed cell death,PCD) 是一種主動(dòng)的受細(xì)胞自身基因調(diào)控的衰老死亡過(guò)程，與通常意義上的細(xì)胞衰老死亡不同，在PCD發(fā)生過(guò)程中，通常伴隨有特定的形態(tài)變化和生化反應(yīng)，如細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)濃縮、DNA降解等。它是多細(xì)胞生物中某些細(xì)胞所采取的主動(dòng)死亡方式。在細(xì)胞分化、過(guò)敏性反應(yīng)和抗病抗逆中有特殊作用，如維管束中導(dǎo)管的形成、性別分化過(guò)程中單性花的形成、感染區(qū)域及其周圍病斑的形成等，這些都是細(xì)胞程序化死亡的表現(xiàn)。