2023届高考生物二轮复习细胞的结构与功能作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞的结构与功能作业含答案，共33页。试卷主要包含了蓝细菌与酵母菌的相同之处是，关于下列微生物的叙述,正确的是等内容，欢迎下载使用。
专题二　细胞的结构与功能
高频考点
考点一　多种多样的细胞与病毒
基础层级部分主要考查真核细胞和原核细胞的异同点及实例、病毒的结构及繁殖特点等;重难及综合层级常结合细胞器、物质组成、细胞代谢、病毒免疫等内容综合考查,重点题型涉及不同类型细胞的区分及对应代谢类型的判断。
基础
1.(2014北京理综,1,6分)蓝细菌与酵母菌的相同之处是(　　)
A.都有拟核　　　
B.均能进行需(有)氧呼吸
C.都有线粒体　　　
D.均能进行光合作用
答案　B　
2.(2021湖南,1,2分)关于下列微生物的叙述,正确的是(　　)
A.蓝藻(蓝细菌)细胞内含有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
答案　C　
3.(2021北京东城一模,1)病毒是一类个体微小、结构简单的生物。下列关于病毒的说法正确的是(　　)
A.只具有核糖体一种细胞器　　　
B.都以DNA作为遗传物质
C.增殖必须在活细胞内进行　　　
D.可直接作为外源基因的运载体
答案　C　
4.(2022海南,1,3分)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜,无细胞核
C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
答案　D　
重难
5.(2020北京朝阳二模,1)关于细胞结构和功能,下列叙述正确的是(　　)
A.哺乳动物成熟的红细胞不能进行细胞代谢
B.洋葱鳞片叶表皮细胞的系统边界是细胞壁
C.乳酸菌DNA转录出的RNA通过核孔进入细胞质
D.蓝细菌遗传物质彻底水解会产生六种物质
答案　D　
6.(2020北京,3,2分)丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述,不正确的是(　　)
A.细胞膜的基本结构是脂双层
B.DNA是它们的遗传物质
C.在核糖体上合成蛋白质
D.通过有丝分裂进行细胞增殖
答案　D　
综合
7.(2020全国Ⅱ,1,6分)新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎双(链)球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是(　　)
A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎双(链)球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎双(链)球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎双(链)球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
答案　D　
8.(2021北京朝阳一模,2)厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌,其细胞内有厌氧氨氧化体(具膜细胞器)。该细胞器是厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所。以下推测不合理的是　　(　　)
A.该细菌合成蛋白质的场所是核糖体
B.厌氧氨氧化体膜的主要成分是脂质和蛋白质
C.该细菌可以利用二氧化碳为碳源制造有机物
D.该细菌在有光照的情况下可进行光合作用
答案　D　
考点二　细胞膜和细胞壁
基础层级主要考查细胞膜的物质组成、流动镶嵌模型、功能,重难及综合层级主要是结合信息传递、激素调节等考查细胞膜的结构和功能,侧重点在于综合和应用。
基础
1.(2021北京顺义一模,1)下列有关生物膜蛋白的叙述正确的是(　　)
A.不具结构特异性
B.均与物质转运有关
C.均在核糖体上合成
D.均可与糖类结合
答案　C　
2.(2021浙江6月选考,4,2分)质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关
D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
答案　D　
重难
3.(2021北京高三开学定位考,1)如图所示脂质体是一种人工膜,主要由磷脂组成,下列说法不正确的是(　　)

A.脂质体表面交联抗体利于靶向治疗
B.聚乙二醇利于脂质体和靶细胞膜融合
C.a和b均为极性的水溶性药物
D.脂质体可用于表达载体转化受体细胞
答案　C　
综合
4.(2022海南,16,10分)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是　　　　　　　。 
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于　　　　。 
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH　　　　;此过程中,H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是　　　　　　。 
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案　(1)选择透过性　(2)协助扩散(易化扩散)　(3)下降　自身构象发生改变(或空间结构发生改变)　(4)进行细胞间的信息交流　(5)呼吸酶的活性降低,主动运输所需的能量减少
5.(2022北京海淀期中,18)学习以下材料,回答问题(1)~(5)。
生物膜的脂筏结构模型
生物膜的研究一直备受关注。研究表明,生物膜中的脂质分子并非均匀分布,而是具有“镶嵌块”的特征,而且磷脂双分子层的内层和外层之间,脂质组分存在差异,这说明“流动镶嵌模型”还需修正和完善。
1997年,科学家提出脂筏结构模型。脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,直径在10 m~200 m之间。生物膜的脂筏微区中,外层主要含鞘磷脂、胆固醇和锚定蛋白,内层主要含有酰基化的蛋白质和胆固醇,在一定条件下,内、外两层的成分可以相互转化。形成脂筏的主要作用力来自脂质分子,鞘磷脂通过头部的糖基和尾部的不饱和脂肪酸烃链相互作用而关联在一起,胆固醇填充在鞘磷脂之间的空隙。脂筏区的胆固醇具有饱和的碳氢链,趋向于形成紧密的液态有序相,而非脂筏区则具有更高的流动性,称为液态无序相。已观察到细胞膜和高尔基体膜存在脂筏,好似“竹筏”漂浮在液态无序相中。
脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时,脂筏可作为特定信号分子的聚集平台,把底物受体和相关因子等募集起来,这些分子严格定位到脂筏,可促进信号分子间的相互作用。静息状态下,信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后,多个脂筏迅速融合,促进相关信号转导通路的级联激活反应。
脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转,在胞吞和胞吐过程中起着重要的作用。例如,用适当药物打破富含固醇的微囊区域,就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。
植物细胞的脂筏可参与生物防御反应。植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白,进而激活植物先天性免疫反应。当用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5 min~15 min后,对生物膜的蛋白组分进行定量分析,发现脂筏区的特异性识别蛋白富集最多。另外,植物根尖或花粉管的极性生长也需要脂筏中特异性蛋白进行调控。
此外,脂筏还可以参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入,人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。
(1)细胞膜的功能是　　　　　　　　　　　　　　　(写出一条)。 
(2)请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径:　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)对文中“脂筏”结构和功能的理解,正确的叙述包括　　　　(多选)。 
A.脂筏中脂质分子之间作用力强,不会发生内外层之间的交换
B.脂筏区外层的糖基化程度高于内层
C.信号转导中,不同脂筏融合可启动级联激活反应
D.鞭毛敏感蛋白基因突变后不能识别细菌鞭毛蛋白,植物易感染细菌
E.脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果
(4)某些糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区,依据脂筏模型分析,这些患者的病因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)通过材料阅读,请从结构和功能两方面,用不超过50字概括生物膜脂筏结构模型的要点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)将细胞与外界环境分隔开/控制物质进出细胞/进行细胞间的信息交流(答出一条即可)　(2)(游离的)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜　(3)BCDE　(4)信号分子不能移到脂筏区,难以完成信号转导/信号分子不能移到脂筏区,难以启动级联激活反应　(5)生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,呈“竹筏”态漂浮于液态无序相;参与信号转导、胞吞和生物防御等
考点三　细胞质和细胞核
基础层级部分主要考查各种细胞器的结构及功能、细胞核的结构及功能、生物膜系统的定义及意义等内容;重难及综合层级主要考查细胞器的分离、不同细胞器与其他考点的综合,如核糖体与基因表达、溶酶体与相关疾病、细胞器的种类及数量和不同细胞功能相适应的关系。
基础
1.(2020北京,1,2分)在口腔上皮细胞中,大量合成ATP的细胞器是(　　)
A.溶酶体　　　B.线粒体
C.内质网　　　D.高尔基体
答案　B　
2.(2022广东,7,2分)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于(　　)
A.细胞核　　　B.细胞质
C.高尔基体　　　D.细胞膜
答案　A　
3.(2021北京西城一模,1)伞藻细胞核的功能不包括(　　)
A.储存遗传物质　　　B.翻译遗传信息
C.控制细胞代谢　　　D.与核糖体形成有关
答案　B　
4.(2022广东,8,2分)将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是(　　)

A.①　　B.②　　C.③　　D.④
答案　C　
5.(2022广东,9,2分)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.内质网、细胞外　　　B.内质网、囊泡
C.线粒体、细胞质基质　　　D.线粒体、囊泡
答案　B　
重难
6.(2020浙江1月选考,14,2分)研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。据此分析下列叙述正确的是(　　)

A.ATP仅在P2和P3中产生
B.DNA仅存在于P1、P2和P3中
C.P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D.S1、S2、S3和P4中均有膜结构的细胞器
答案　C　
7.(2021北京海淀一模,3)下列关于核糖体的叙述,不正确的是(　　)
A.能识别基因的启动子
B.存在于原核和真核细胞中
C.无生物膜包被的结构
D.遗传信息翻译的场所
答案　A　
8.(2020浙江7月选考,4,2分)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是　(　　)
A.高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
答案　C　
9.(2018北京理综,2,6分)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述有误的是(　　)
A.细胞核:遗传物质储存与基因转录
B.线粒体:丙酮酸氧化与ATP合成
C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工
D.溶酶体:降解失去功能的细胞组分
答案　C　
10.(2022海南,4,3分)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　　)
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
答案　A　
综合
11.(2020江苏,3,2分)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
答案　A　
12.(2021河北,2,2分)关于细胞核的叙述,错误的是(　　)
A.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
B.蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛
C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核
D.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出
答案　D　
13.(2022北京海淀期中,3)有科学家提出,线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌,下列叙述可作为支持上述观点的证据的是　　(　　)
A.线粒体内膜和外膜属于生物膜系统
B.线粒体能独立完成遗传信息的表达
C.线粒体和细菌都可以进行有丝分裂
D.真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA
答案　B　
14.(2018江苏,26,8分)如图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:

(1)甲的名称为　　　　　,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有　　　(在甲、乙、丙中选择)。 
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与　　　　(填序号)的形成直接有关。 
①内质网　　　②高尔基体
③中心体　　　④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过　　　　　(用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的　　　提供更多的附着场所。 
(4)在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。结果如表:
标记后细胞增殖的代数
1
2
3
4
测得的相对放射性
2.0
1.0
0.5
0.25
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是　　　　　　　　　　。 
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是　　　(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。 
答案　(1)细胞核　乙　(2)④　(3)e、h　酶　(4)①自身不能合成胆碱　②成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记　③Ⅲ
易混易错
易混
1.真核生物和原核生物(2021北京海淀二模,2)螺旋藻是一种原核生物,其所含的藻蓝蛋白是一种色素蛋白。下列相关叙述正确的是(　　)
A.螺旋藻的遗传信息储存在细胞核中
B.螺旋藻通过有丝分裂进行细胞增殖
C.藻蓝蛋白在螺旋藻的核糖体上合成
D.藻蓝蛋白位于螺旋藻的叶绿体膜上
答案　C　

易错
2.膜蛋白功能及分布(2018天津理综,3,6分)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的是(　　)
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜,识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜,识别并结合激素
载体
C
位于类囊体膜,催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜,引起特异性免疫
抗原
答案　B　
3.物质合成及分布场所(2015北京理综,2,6分)下列对各种生物大分子合成场所的叙述,正确的是(　　)
A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白
B.肌细胞在细胞核中合成mRNA
C.T2(T2)噬菌体在细菌细胞核内合成DNA
D.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉
答案　B　
4.光学显微镜观察的结构(2020北京海淀一模,1)核小体是染色质的结构单位,由一段长度为180~200 bp的DNA缠绕在组蛋白上构成。下列有关核小体的叙述,正确的是(　　)
A.组蛋白的基本单位是核苷酸
B.酵母菌细胞核中存在核小体
C.普通光学显微镜下可观察到核小体
D.核小体DNA不含P
答案　B　
5.原核细胞有氧呼吸的场所(2020北京适应性考试,2)下列对醋酸杆菌与动物肝脏细胞的结构与代谢过程的比较,不正确的是(　　)
A.两者的细胞膜结构均符合流动镶嵌模型
B.两者的遗传物质均储存在细胞核中
C.均可以进行有氧呼吸,但进行场所不完全相同
D.均依赖氧化有机物合成ATP,为代谢过程供能
答案　B　
题型模板
题型　蛋白质的加工、分类与运输
变式题型
变式1 分泌蛋白的加工、分类和运输
模型特征:肽链经核糖体合成后需进行加工,折叠成正确空间结构后才能具有特定功能,最典型的过程是分泌蛋白的合成、加工和分泌过程,可借助同位素示踪方法进行研究,经核糖体、内质网、高尔基体最终转运至细胞外,该过程涉及细胞膜的流动性、膜面积的变化、信号转导、生物膜系统之间的协调配合等,类似的蛋白质还有膜蛋白、溶酶体内的蛋白质,只不过二者并不会释放到细胞外。
1.(2021福建高考预测卷,2)细胞内各组分之间分工合作,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行,胰腺腺泡细胞分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白)的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.将含3H标记的氨基酸注入该细胞,则放射性出现的部位依次为①③②⑥
B.胰蛋白酶的合成过程中不需要⑤提供能量
C.胰蛋白酶的合成和分泌过程受⑦中相关基因的调控
D.③能够以“出芽”的形式形成囊泡,以便运输胰蛋白酶
答案　B　
2.(2021天津红桥一模,10)在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成,这就是信号肽假说(如图所示)。下列有关推测不合理的是(　　)

A.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B.核糖体的“游离态”与“附着态”是相对的
C.信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上
D.若在合成新生肽阶段切除信号序列,则不能合成结构正确的分泌蛋白
答案　A　
3.(2020山东,1,2分)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
答案　D　
变式2 胞内蛋白的定向转运
模型特征:细胞内的蛋白质分布在细胞质基质、细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器中(此处不考虑溶酶体),有些蛋白质的加工和运输不涉及内质网和高尔基体,蛋白质可在特定信号序列的作用下转运至特定场所,此过程会消耗能量。
4.(2020辽宁三模,1)如图为细胞核基因编码的蛋白质甲、乙进入叶绿体的过程,Hsp70可使蛋白质甲、乙保持非折叠状态,导向序列可决定蛋白质的运输目的地,完成转运后导向序列被信号肽酶切除。下列说法正确的是(　　)

A.蛋白质甲、乙通过胞吞从细胞质基质进入叶绿体
B.蛋白质甲可能和暗反应有关,蛋白质乙可能和光反应有关
C.蛋白质甲、乙切除导向序列后即可发挥相应的功能
D.叶绿体内的蛋白质都经过图示过程进入,并进行相应的加工
答案　B　
实践应用
5.(2020北京西城二模,19)阅读以下材料,完成(1)~(4)题。
分泌蛋白的经典与非经典分泌途径
在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。
经典的蛋白分泌是通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径进行的。这些分泌蛋白在肽链的氨基端有信号肽序列,它引导正在合成的多肽进入内质网,多肽合成结束其信号肽也被切除,多肽在内质网中加工完毕后被转运到高尔基体,最后高尔基体发生的分泌小泡与质膜融合,蛋白质被分泌到细胞外。
在真核细胞中,有少数蛋白质的分泌并不依赖于ER-Golgi途径,而是通过其他途径完成的,这类分泌途径被称为非经典分泌途径。这些分泌蛋白不含有信号肽序列,目前较为公认的非经典蛋白的分泌途径有4种,如图1所示。

图1　非经典分泌过程
FGF2属于肝磷脂结合生长因子家族,对细胞的生长和分化起到重要的作用。FGF2不含有信号肽序列,通过直接跨膜分泌到细胞外,其分泌过程如图2所示。

图2　FGF2跨膜分泌过程
目前,有2种理论解释机体中存在非经典分泌途径的原因。一种解释是某些蛋白质的前体经过经典途径的糖基化等修饰后,易发生凝集,因此不能被成功地分泌到细胞外。另一种解释认为有些非经典分泌蛋白也可以通过经典途径分泌,但经典分泌过程中发生的翻译后修饰会使得分泌出的蛋白质不具有生物活性。
(1)图1所示的4种非经典蛋白的分泌途径中,需要依赖生物膜的流动性来实现的是　　　　(填写图1中字母代号)。 
(2)某种分泌蛋白的基因中不具有编码信号肽的序列,可以初步判断该分泌蛋白的分泌途径属于　　　　　　。作出这一判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)根据图2所示,FGF2分泌出细胞大致经过三个步骤:
①FGF2被招募到细胞膜。完成这一步骤需要水解ATP,ATP水解产物中的　　　　与FGF2结合。 
②多个FGF2形成寡聚物。FGF2形成寡聚物之前,需与膜上的　　　　　结合,寡聚物插入细胞膜内,最终在细胞膜上形成环形小孔。 
③FGF2与HSPG上的受体结合,并以　　　　　　　(选择填写“单体”或“寡聚物”)的形式储存在细胞膜的外表面。 
(4)结合文中信息分析真核细胞非经典分泌途径存在的生物学意义:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)a、c、d　(2)非经典分泌途径　非经典分泌途径分泌的蛋白质肽链中没有信号肽序列,不能被引导进入内质网　(3)①磷酸基团　②PI(4,5)P2　③单体　(4)非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质保持生物活性;防止某些蛋白质前体凝集,易于分泌;非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
情境应用
简单情境
1.真、原核细胞及病毒的比较(2022北京海淀一模,1)下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述,不正确的是(　　)
A.都能发生基因突变　　　B.都能进行细胞呼吸
C.遗传物质都是DNA　　　D.组成成分都含蛋白质
答案　B　
2.丙肝病毒(2022北京东城一模,1)丙肝病毒(HCV)是一种RNA病毒,会选择性感染肝细胞,大多数感染者会发展成慢性肝炎。HCV中的NS5B是一种RNA聚合酶。下列关于HCV与人肝细胞的比较错误的是(　　)
A.两者结构上最大的区别是有无细胞结构
B.组成两者的元素中都含有C、H、O、N、P
C.两者的RNA聚合酶均可催化RNA的形成
D.两者的基因均为具有遗传效应的DNA片段
答案　D　
3.细胞结构(2022北京朝阳一模,1)关于叶绿体、溶酶体、内质网和细胞核的叙述,错误的是(　　)
A.都有蛋白质　　　B.都有膜结构
C.都参与细胞代谢　　　D.都存在于乳酸菌中
答案　D　


陌生情境
4.USP30蛋白(2022北京东城一模,4)USP30蛋白是去泛素化酶家族中的一员,主要定位在线粒体外膜。研究人员发现,与野生型小鼠相比,Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变(如图)。

下列推测不合理的是(　　)
A.如图是在电子显微镜下观察到的图像
B.USP30蛋白参与了线粒体结构的调控
C.野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D.Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
答案　D　
复杂情境
5.内质网—线粒体结构偶联与阿尔茨海默症(2022北京丰台二模,19)
内质网—线粒体结构偶联与阿尔茨海默症的关联性
β淀粉样蛋白(Aβ)的大量沉积被认为是导致阿尔茨海默症(AD)的一个重要原因。Aβ在大脑神经细胞轴突和神经末梢中形成,会激发一系列连锁反应,包括阻碍神经细胞轴突的运输功能,甚至导致神经细胞的死亡。Aβ由β-淀粉样前体蛋白(APP)先经过加工形成palAPP,再由β分泌酶和γ分泌酶切割产生。目前尚无治疗AD的特效药物。
长期以来囊泡运输被认为是内质网与其他细胞器相联系的主要机制,但最近的研究表明内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接,这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点。尽管这些接触通常只涉及膜表面很小的部分,但对胞内通信却起着重要的介导作用。最典型的膜接触位点是内质网和线粒体之间的接触部位——线粒体相关内质网膜 (MAM)。MAM 上存在丰富的蛋白质,这些蛋白质可调节与生理和病理过程相关的细胞信号通路。许多研究表明MAM与AD 的发生有密切的联系。

研究显示,在AD模型小鼠中,线粒体内Ca2+的增加与Aβ斑块沉积和神经元死亡有关。MAM是调节Ca2+平衡和氧化还原平衡的关键点。内质网膜上的Ca2+释放通道被激活后,通过MAM控制Ca2+从内质网顺浓度梯度向线粒体转移。线粒体中过量的Ca2+会干扰细胞呼吸,增加活性氧的生成;同时Ca2+浓度异常会触发内质网功能异常,从而导致神经元死亡,引发AD。
新的研究表明,在神经元轴突中的MAM是palAPP受到β分泌酶加工并制造Aβ的场所。基于这一发现,研究人员尝试通过抑制MAM关键基因的表达,或者降低MAM的数量或活性,以期阻止或减缓阿尔茨海默症发病。
(1)APP加工成palAPP后,导致其　　　　改变,从而被β分泌酶切割产生Aβ。 
(2)由材料可知,细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,通过囊泡运输和　　　　　,在结构和功能上紧密联系,共同构成细胞的　　　　　。 
(3)根据文中信息,Ca2+浓度异常引发AD的原因是:在MAM的调控下,Ca2+从　　　　转出,过量的Ca2+干扰了氧气在　　　　与[H]的反应,产生过多活性氧;同时,Ca2+浓度异常会　　　　,从而导致神经元死亡。 
(4)下列能够支持神经元MAM是制造Aβ的场所的证据有　　　　。 
A.Ca2+通过MAM以顺浓度梯度的方式进行运输
B.palAPP主要富集在人和小鼠神经元的MAM中
C.抑制MAM关键基因的表达,会阻碍β分泌酶切割palAPP
D.AD模型小鼠神经元的MAM中存在有活性的β和γ分泌酶
答案　(1)空间结构　(2)膜接触位点　生物膜系统　(3)内质网向线粒体(只写内质网也可)　线粒体内膜　触发内质网功能异常　(4)BCD
审题解题
1.(2021北京西城一模,3)人成熟红细胞可应用于递送药物。将红细胞置于一定浓度的溶液(甲)中,使其膜上出现孔洞,药物通过孔洞进入细胞后再转移至等渗溶液中,膜表面孔洞闭合,将药物包载在细胞内,再运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A.包载药物的方法利用了细胞膜的流动性
B.甲溶液的渗透压应略低于红细胞的细胞内液
C.包载的药物必须具有脂溶性的特点
D.在临床使用时要进行严格的血型匹配
补充设问
审题方法设问① 如何理解红细胞置于甲溶液中会出现孔洞?
解题思路设问② 人成熟红细胞的特点?不同血型之间输血引起凝集反应的机理?答案　C　
补充设问答案 设问① 人成熟红细胞无细胞壁,将其放入低渗溶液中,红细胞渗透性吸水,细胞形态由中间凹陷的扁平圆饼状转变为球形,在吸水涨破前细胞膜上会出现孔洞。
设问② 人成熟红细胞不具有细胞核及各种细胞器,其内部存在细胞质基质,富含水、无机盐、蛋白质等,借此可推导红细胞携带的药物特性。以A型血为例,该血型个体红细胞表面存在A凝集原(抗原),血浆中存在B凝集素(抗体),若向该个体中输入B型血,则其血浆中存在的B凝集素会特异性识别并结合B型血细胞表面的B凝集原,出现凝集反应。
2.(2020天津,8,4分)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是(　　)

A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
补充设问
审题方法设问① 核糖体的组成?物质合成场所?组装形成的场所?
解题思路设问② 何为遗传信息?细胞核及核仁的功能?二者在分裂过程中如何变化?答案　D　
补充设问答案 设问① 核糖体主要由蛋白质及rRNA组成。rRNA在核仁处转录生成,在细胞质中的核糖体上翻译出的核糖体蛋白通过核孔进入细胞核,可在核仁处与rRNA组装形成核糖体的大亚基和小亚基,再经核孔进入细胞质。

设问② 遗传信息是指遗传物质中的碱基对(或核苷酸)的排列顺序,细胞生物的遗传物质是DNA,其遗传信息即为DNA中的碱基对排列顺序。细胞核控制着细胞的代谢和遗传,其中存在染色质,是遗传信息储存和复制的场所,也是转录的场所,核仁处的rDNA可控制rRNA的合成,参与核糖体的形成。核膜核仁在分裂过程中会周期性地消失和重建。
3.(2021北京东城期末,18)氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。
(1)神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行　　　　　　　　。当神经元受损时,高尔基体还可以形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这一功能与高尔基体膜具有　　　　的结构特点有关。 
(2)Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验,并在　　　　下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度,结果如图。 

结果表明　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质,其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段(ANIi)和无关RNA片段。
①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为:5'-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3',推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为　　　　(从下列选项中选择)。 
A.3'-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5'
B.3'-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5'
C.3'-UAU CGG AGU GUG UUA-5'
②科研人员利用该干扰技术,探究在氧化应激状态下,Src与ANLN的上下游调控关系。请在(2)实验的基础上补充设计3组实验,并选择相应的材料及处理方式填入下表。
组号
④
⑤
⑥
材料及处理
　　 
　　 
　　 
检测指标
高尔基体的平均长度
a.正常神经元　b.H2O2氧化损伤神经元　c.SA
d.ANIi　e.无关RNA
实验结果说明Src通过调控ANLN基因表达稳定高尔基体结构。
(4)综合上述研究结果,请提出一种治疗中枢神经元损伤后氧化应激的可行措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
补充设问
审题方法设问① 题图中自变量为?如何分析此图?
解题思路设问② (2)中“结果表明”为何意?答案　(1)加工、分类和包装　流动性　(2)显微镜　激活Src蛋白可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定　(3)B、A　 be bd bcd　(4)注射SA激活神经元的Src蛋白;研制药物促进神经元ANLN基因的表达(合理即可)
补充设问答案 设问① 图中自变量有两个:一个是H2O2氧化损伤神经元与否,一个是H2O2氧化损伤神经元后是否用SA处理,分析图像时要时刻保证单一变量原则。①组和②组对照,可见H2O2氧化损伤神经元后高尔基体平均长度增加,说明高尔基体结构不稳定(题干信息),②组和③组对照,可见高尔基体长度减少,说明SA激活Src可以降低H2O2氧化损伤神经元所造成的高尔基体结构不稳定,同时将①组和③组的结果进行对比,可说明Src激活可完全抵消H2O2氧化损伤神经元导致的高尔基体结构不稳定。
设问② 若答题空前出现“结果表明”“结果说明”“据此推测”等字眼,说明答案需要填写实验结论,对于实验结论,要注意不能出现题目的检测指标,即本题的答案中不能出现高尔基体长度,作答时应该将高尔基体长度转变为高尔基体结构稳定与否。如检测细胞数目,则结论中一般写细胞增殖或细胞凋亡,检测植株吸收CO2的量,则结论中一般写光合作用强度。