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五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编11-细胞质-细胞器之间的协调配合(含解析)
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五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编11-细胞质-细胞器之间的协调配合(含解析)
一、单选题
1.(2022·湖南·高考真题)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是( )
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
2.(2022·浙江·高考真题)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光面内质网是合成该酶的场所 B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
3.(2022·广东·高考真题)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
4.(2022·河北·统考高考真题)关于细胞器的叙述,错误的是( )
A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
5.(2022·重庆·统考高考真题)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是( )
A.进入人体后需经高尔基体加工 B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞 D.可通过基因工程方法生产
6.(2021·山东·统考高考真题)高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A.消化酶和抗体不属于该类蛋白
B.该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C.高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D.RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
7.(2021·辽宁·统考高考真题)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
8.(2021·海南·高考真题)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
9.(2021·天津·统考高考真题)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张,影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程( )
A.无氧呼吸释放少量能量
B.神经元间的兴奋传递
C.分泌蛋白合成和加工
D.[H]与O2结合生成水
10.(2021·福建·统考高考真题)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是( )
A.胰岛素直接参与肝糖原的合成
B.血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少
C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量
D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工
11.(2021·重庆·高考真题)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是( )
A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D.该蛋白在内质网内完成加工
12.(2020·山东·统考高考真题)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是( )
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
13.(2020·江苏·统考高考真题)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
14.(2019·天津·统考高考真题)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究
A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合
C.分泌蛋白的运输 D.细胞膜脂质的流动
二、综合题
15.(2022·江苏·统考高考真题)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防,图中①~④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA转录合成以___________为模板,需要___________的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA,才能转运到细胞质中发挥作用,说明___________对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生___________,提前产生终止密码子,从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成___________,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解,血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA被剪断,从而抑制细胞内的___________合成,治疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白,替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,目的是___________。
(5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗,进入人体细胞,在内质网上的核糖体中合成S蛋白,经过___________修饰加工后输送出细胞,可作为___________诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,根据人体特异性免疫反应机制分析,进一步提高免疫力的原因有: ______________________。
16.(2022·北京·统考高考真题)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体______________。
A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止,逐渐死亡
17.(2021·广东·统考高考真题)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果见图。
回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐,体现了细胞膜具有___________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这类跨膜运输的具体方式有___________。
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(下图示意图),该结构有利于尿酸盐的重吸收,原因是___________。
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是___________。与其它两组比较,设置模型组的目的是___________。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________,减少尿酸盐重吸收,为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为___________。
18.(2020·全国·统考高考真题)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称
突触
高尔基体
(1)_________
叶绿体的类囊体膜
功能
(2)_________
(3)_________
控制物质进出细胞
作为能量转换的场所
膜的主要成分
(4)_________
功能举例
在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递
参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程
参与K+从土壤进入植物根细胞的过程
(5)_________
19.(2018·全国·统考高考真题)回答下列与蛋白质相关的问题:
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是______。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如______(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是________________。
(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和______结构,某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是____________。
(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是_______________________。
20.(2018·天津·统考高考真题)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康密切相关。
(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+__________(增加/减少),引起血管平滑肌舒张,上述调节方式属于_________调节。
(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC少内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋白没有形成正确的________________,不能行使正常功能。
(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的交化如下表所示。
同型半胱氨酸 细胞分化指标
形态 相对增殖能力 相对迁移能力
未处理
处理
长梭形 弱 弱
椭圆形 强 强
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度___________(升高/降低),功能紊乱。
(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即_______________、同型半胱氨酸处理组和___________________;每组内设三个重复,其目的是_____________。
21.(2018·上海·高考真题)下面是两类细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)甲图细胞属于_______细胞,判断的理由是__________________________________。
(2)甲、乙两图的细胞均有的结构名称是核糖体、____________和____________,其中具有选择透过性的结构是_____________。
(3)乙图中,对细胞有支持和保护作用的结构,其组成物质主要是________________。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有(请填写图中标号)______________。
参考答案:
1.C
【分析】蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子,氨基酸结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸通过脱水缩合反应形成蛋白质,氨基酸脱水缩合反应时,一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应脱去一分子水。
【详解】A、蛋白质的氮元素主要存在于肽键中,A错误;
B、胶原蛋白为生物大分子物质,涂抹于皮肤表面不能被直接吸收,B错误;
C、内质网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,胶原蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关,C正确;
D、由题胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,而人体需要从食物中获取必需氨基酸,非必需氨基酸自身可以合成,衡量蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例,因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高,D错误。
故选C。
2.C
【分析】各种细胞器的结构、功能
细胞器
分布
形态结构
功 能
线粒体
动植物细胞
双层膜结构
有氧呼吸的主要场所;
细胞的“动力车间”
叶绿体
植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网
动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体
动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体
动植物细胞
无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中
合成蛋白质的场所;
“生产蛋白质的机器”
溶酶体
主要分布在动物细胞中
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”;内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌
液泡
成熟植物细胞
单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等)
调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体
动物或某些低等植物细胞
无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
【详解】A、光面内质网是脂质合成的场所,消化酶是分泌蛋白,合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体),A错误;
B、核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误;
C、高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C正确;
D、该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D错误。
故选C。
3.D
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成,然后肽链进入内质网进行肽链初加工,再以囊泡的形式转移到高尔基体,进行进一步的加工、分类和包装。
【详解】AC、线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,分泌蛋白不会进入线粒体,AC错误;
B、根据题意,分泌蛋白在高尔基体中积累,不会分泌到细胞外,B错误;
D、内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白,D正确。
故选D。
4.D
【分析】1、线粒体是双层膜结构的细胞器,是有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”。
2、分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,再到高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、溶酶体中有水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解,降解产生的有用物质可被再次利用,A正确;
B、生物膜上的蛋白质可具有物质运输等功能,线粒体的内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质,B正确;
C、生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素,属于分泌蛋白,分泌蛋白在核糖体合成后,需要经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外,C正确;
D、附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同,均主要由RNA和蛋白质组成,D错误。
故选D。
5.A
【分析】基因工程只能生产已有的蛋白质,人工长胰岛素A链有氨基酸的替换,B链增加了两个氨基酸,需要通过蛋白质工程生产。
【详解】A、胰岛素作用于细胞表面的受体,不需要经高尔基体的加工,A错误;
B、人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了两个精氨酸,氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接,故多2个肽键,B正确;
C、人工胰岛素和人胰岛素作用相同,都是降血糖的作用,故靶细胞相同,C正确;
D、人工长胰岛素是对天然蛋白质的改造,需要通过基因工程生产,D正确。
故选A。
6.C
【分析】根据题干信息“高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,说明RS 受体和含有短肽序列 RS 的蛋白质结合,将其从高尔基体运回内质网。且 pH 升高结合的能力减弱。
【详解】A、根据题干信息可以得出结论,高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网,即这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体并发送至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;
B、细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP,B正确;
C、根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”,如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低,C错误;
D、通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS 功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
故选C。
【点睛】
7.D
【分析】蛋白质的功能——生命活动的主要承担者:(1)构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白。(2)催化作用:如绝大多数酶。(3)传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素。(4)免疫作用:如免疫球蛋白(抗体)。(5)运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所,能合成ATP,则存在催化ATP合成的酶,其本质是蛋白质,A正确;
B、胰岛B细胞能分泌胰岛素,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,B正确;
C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C正确;
D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D错误。
故选D。
【点睛】
8.C
【分析】与分泌蛋白合成和加工有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
【详解】A、根据题意可知:该细胞为真核细胞,所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白,A正确;
B、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质于高尔基体膜融合,高尔基体形成的囊泡包裹蛋白质与细胞膜融合,所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换,B正确;
C、生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜,而不仅仅是细胞器膜,C错误;
D、分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D正确。
故选C。
9.A
【分析】分泌蛋白合成的过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程由线粒体提供能量。
【详解】A、铅影响线粒体、内质网和高尔基体,而细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质,所以这些改变不影响无氧呼吸,A正确;
B、兴奋在神经元之间传递的方式是胞吐作用,由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能,所以会影响该过程,B错误;
C、分泌蛋白的合成需要内质网、高尔基体和线粒体的参与,因此会影响该过程,C错误;
D、[H]与O2结合生成水是有氧呼吸第三阶段,场所在线粒体,所以会影响该过程,D错误。
故选A。
【点睛】
10.D
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】A、胰岛素是激素,能促进肝糖原的合成,但不直接参与肝细胞内糖原的合成,A错误 ;
B、胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,血糖浓度上升时胰岛素的分泌增加,B错误;
C、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程为胞吐,胞吐需要消耗能量,C错误;
D、胰岛素属于分泌蛋白,其在核糖体形成后,还需内质网和高尔基体加工,D正确。
故选D。
11.B
【分析】蛋白质是重要的生物大分子,其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20 种,根据人体自身能否合成,可将氨基酸分为必需氨基酸(含半必需氨基酸)和非必需氨基酸。必须氨基酸是人体不能合成的(半必需氨基酸是婴儿不能合成),非必需氨基酸是人体可以自身合成的。
【详解】A、蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收,A错误;
B、人体只能合成部分氨基酸,题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中,可能会有人体不能合成的氨基酸,B正确;
C、未经折叠的蛋白质没有生物活性,也没有生物学功能,C错误;
D、该蛋白需要在内质网和高尔基体上加工后才能分泌到细胞外,D错误。
故选B。
12.D
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、分析题干信息可知,经内质网加工的蛋白质,只有在S酶的作用下形成M6P标志,才能被高尔基体膜上的M6P受体识别,最终转化为溶酶体酶,无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。
【详解】A、酶具有专一性的特点,S酶在某些蛋白质上形成M6P标志,体现了S酶的专一性,A正确;
B、由分析可知,部分经内质网加工的蛋白质,在S酶的作用下会转变为溶酶体酶,该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的,B正确;
C、由分析可知,在S酶的作用下形成溶酶体酶,而S酶功能丧失的细胞中,溶酶体的合成会受阻,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;
D、M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不能被识别,最终会被分泌到细胞外,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识,旨在考查考生获取题干信息的能力,并能结合所学知识准确判断各选项。
13.A
【分析】细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化,细胞内含有多种细胞器,各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工。解答本题需要掌握细胞内各种细胞器的结构和功能特性,然后分析选项中的关键点逐一判断。
【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;
B、细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种类不同,B错误;
C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道,在未分化的细胞中数量较少,而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,细胞中的内质网数量较多,C错误;
D、分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D错误。
故选A。
14.A
【分析】本题利用同位素标记法对DNA的复制、蛋白质的合成和运输及细胞膜的结构和功能等有关知识进行综合考查。DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料;mRNA与核糖体结合,翻译形成蛋白质;分泌蛋白的运输需要内质网和高尔基体形成囊泡运输;细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关。
【详解】胸腺嘧啶为DNA特有的碱基,将其标记后合成的脱氧核苷酸是DNA复制的原材料,故可利用其研究DNA复制的场所,A正确;mRNA的基本单位是核糖核苷酸,故用标记的脱氧核苷酸不能研究 mRNA与核糖体的结合,B错误;分泌蛋白的需要内质网的加工,形成囊泡运到高尔基体,加工、分类和包装,形成分泌小泡,通过细胞膜胞吐运出,与脱氧核苷酸无关,C错误;细胞膜中的脂质不含脱氧核苷酸,其流动与脱氧核苷酸无关,D错误。因此,本题答案选A。
【点睛】解答本题关键要熟悉细胞中不同的生理活动的具体过程,来判断是否需要脱氧核苷酸作为原料。
15.(1) DNA的一条链 RNA聚合酶 核孔
(2) 基因突变 双链RNA
(3)PCSK9蛋白
(4)利于mRNA药物进入组织细胞
(5) 内质网和高尔基体 抗原
(6)可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要解旋酶和RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的催化;mRNA需要加工为成熟mRNA后才能被转移到细胞质中发挥作用,该过程是通过核孔进行的,说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。
(2)若DMD蛋白基因的51外显子片段中发生基因突变,即发生碱基对的增添、替换或缺失,可能导致mRNA上的碱基发生改变,终止密码提前出现,从而不能合成DMD蛋白而引发杜兴氏肌营养不良;治疗该疾病,将反义RNA药物导入细胞核,使其与51外显子转录产物结合形成双链RNA,DMD前体mRNA剪接时,异常区段被剔除,从而合成有功能的小DMD蛋白,减轻症状。
(3)高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的,转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA,导致PCSK9mRNA不能发挥作用,即不能作为模板翻译出PCSK9蛋白,密度脂蛋白的内吞受体降解减慢,从而使胆固醇含量正常。
(4)通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒,脂质体与细胞膜的基本结构类似,利于mRNA药物进入组织细胞。
(5)新冠病毒的S蛋白属于膜上的蛋白,膜上的蛋白质在核糖体合成后,还需要经过内质网和高尔基体的修饰加工后输送出细胞;疫苗相当于抗原,可诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后,若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗,由于该疫苗可激发机体的二次免疫过程,能产生更多的抗体和记忆细胞,故可以进一步提高免疫力。
16.(1)胞吐
(2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜
(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外
(5)B
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质,分泌到细胞膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。
【详解】(1)大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,分泌蛋白属于大分子,分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
(2)据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37℃后,sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1,呈现先上升后下降的趋势。
(3)分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,突变株(sec1)在37℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
(4)37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
(5)若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,即影响蛋白分泌的哪一阶段,B正确。
故选B。
17. 核糖体、内质网、高尔基体 选择透过性 协助扩散、主动运输 肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积 (有无)尿酸氧化酶抑制剂 和对照组相比,确定模型制备是否成功;和治疗组相比,说明治疗的效果如何 F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达 高尿酸血症大鼠灌服E
【分析】由图可知,模型组(有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂)尿酸盐转运蛋白增多,血清尿酸盐含量增高;治疗组尿酸盐转运蛋白减少,F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。
分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】(1)分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与,由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似,因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。
(2)由图可知,肾小管细胞刷状缘形成很多突起,增大吸收面积,有利于尿酸盐的重吸收。
(3)模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂,与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)相比,模型组的自变量是有无尿酸氧化酶抑制剂,和对照组相比,确定模型制备是否成功;和治疗组相比,说明治疗的效果如何。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加,灌服F的治疗组转运蛋白和空白组相同,可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达,减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比,得出两者降尿酸的作用效果。
【点睛】本题以高尿酸血症的治疗原理为背景,答题关键在于分析实验结果得出结论,明确分泌蛋白的合成过程、跨膜运输方式及细胞膜功能。
18. 细胞膜 参与信息传递 对蛋白质进行加工修饰 脂质和蛋白质 叶肉细胞进行光合作用时,光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
【分析】1、生物膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多。
2、细胞膜的功能:①将细胞与外界环境分隔开;②控制物质进出;③进行细胞间的信息交流。
3、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】(1)K+进入植物根细胞的过程为主动运输,体现了细胞膜控制物质进出的功能。
(2)兴奋在神经元之间是通过突触传递的,当兴奋传递到突触小体时,突触前膜释放神经递质进入突触间隙,与突触后膜上的受体结合,使突触后膜发生兴奋或抑制,该过程体现了细胞膜参与信息传递的功能。
(3)由分析可知,在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工修饰后,“出芽”形成囊泡,最终将蛋白质分泌到细胞外。
(4)由分析可知生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。
(5)类囊体薄膜上分布着光合色素和多种酶,是绿色植物进行光反应的场所,可以将光能转化为化学能。
【点睛】本题考查生物膜的成分和功能,要求考生能够识记分泌蛋白合成、分泌的过程,掌握各种生物膜的功能,再结合实例具体分析。
19. 氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装 空间 蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解 遗传密码具有简并性
【分析】本题主要考查蛋白质的结构、高尔基体的功能及翻译的有关知识。蛋白质的基本组成单位是氨基酸;在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸,通过脱水缩合形成肽键,构成肽链,然后折叠、盘曲,形成具有一定空间结构和功能的蛋白质;分泌蛋白的形成需要内质网的加工、运输,高尔基体的进一步加工、分类、包装和转运;蛋白质的空间结构遭到破坏,导致其变性;大多数氨基酸有多种密码子,如果由于碱基替换导致基因突变,由于密码子具有简并性,改变后的密码子翻译出的氨基酸可能还是原来的氨基酸,合成的蛋白质结构和功能不变。
【详解】(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸;细胞中合成蛋白质时,在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸,氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶是胞外酶属于分泌蛋白、逆转录酶和酪氨酸酶属于胞内酶;分泌蛋白从合成至分泌到细胞外还需要内质网加工,再经过高尔基体的进一步加工、分类、包装,最后形成分泌小泡转运至细胞膜,通过胞吐的方式分泌出去;
(2)细胞内的蛋白质都有特定的的氨基酸数目、种类和排列序列以及由肽链盘曲、折叠形成的一定的空间结构;某些物理或化学因素可以使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,肽键暴露,易与蛋白酶接触,使蛋白质被水解;
(3)编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸,这是密码子的简并性,所以不引起血红蛋白中基酸序列的改变。
【点睛】关键要掌握密码子具有简并性这一特点,改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸,蛋白质的结构不变,功能不变。
20. 减少 体液 空间结构 降低 对照组 R+同型半胱氨基处理组 减少随机误差
【分析】实验设计的基本原则有对照原则、单一变量原则与平行重复原则。明确实验的目的,能正确区分实验的变量,并能根据探究实验的原则完善实验过程;能根据实验现象进行合理分析并得出正确的结论。
【详解】(1)据题意可知,血管内皮细胞分泌的一氧化氮可以降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,因此可以导致进入细胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。体液调节是激素等化学物质通过体液传送的方式对生命活动的调节。一氧化氮属于一种化学物质,其可以引起血管平滑肌舒张,此种调节方式属于体液调节。
(2)内质网的功能之一是对蛋白质进行加工,使其形成空间结构,内质网功能紊乱,无法使蛋白质形成正确的空间结构,导致蛋白质不能正常行使其功能。
(3)据表格内容可知,用同型半胱氨酸处理处理小鼠分化型VSMC后,其形态变为椭圆形,相对增殖能力变强,相对迁移能力变强,类似于癌细胞的特征,而癌细胞是一种分化程度较低的细胞,说明小鼠分化型VSMC经过处理后,其分化程度降低,功能紊乱。
(4)实验要遵循对照原则及平行重复原则,本实验要探究保护药物R是否可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,因此要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理组及R+同型半胱氨酸处理,通过这三组实验即可确定保护药物R的作用。在科学探究过程中,为了减少误差,避免偶然现象,使结果更真实,应该做多次重复实验。
【点睛】解答本题需要掌握体液调节的概念,即体液中的化学物质对生命活动进行调节,掌握实验设计的基本原则,能够分清实验的自变量、因变量、无关变量,同时要能够区分实验组与对照组。
21. 原核 无核膜(无成形细胞核) 细胞壁 细胞膜 细胞膜 纤维素 8、10、11、12
【详解】(1)甲细胞没有成形的细胞核,即没有核膜,也没有染色体,同时细胞质中也没有多种细胞器,仅含核糖体,属于原核细胞。
(2)真原核细胞的共同点是都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体,其中具有选择透过性能控制物质出入细胞的是细胞膜。
(3)乙图应该是一个叶肉细胞图,因其细胞质中不仅有线粒体,还有叶绿体,内质网、高尔基体和液泡等结构,对细胞的结构起支持和保护作用的是细胞壁,其主要成份是纤维素(和果胶)。与 甲图相比,也可考虑它是一个真核细胞,其中动物细胞的分泌蛋白合成需要核糖体,加工、分泌需要内质网和高尔基体参与,过程中需要线粒体供能。
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