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2024届高考生物考前冲刺素能提升突破练1细胞微专题2细胞的结构和功能含答案
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这是一份2024届高考生物考前冲刺素能提升突破练1细胞微专题2细胞的结构和功能含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，三阶段影响较大等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2023·河北唐山三模)霍乱弧菌(一种细菌)是导致人类霍乱的病原体。下列有关霍乱弧菌的叙述,正确的是( A )
A.仅含有核糖体一种细胞器
B.遗传物质是DNA和RNA
C.通过有丝分裂进行增殖
D.具有生物膜系统
解析:霍乱弧菌是一种细菌,属于原核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器;霍乱弧菌的遗传物质是DNA;原核生物的增殖方式是二分裂;生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成的,霍乱弧菌是原核生物,不具有细胞核和具膜的细胞器,故不具有生物膜系统。
2.核糖体由蛋白质和rRNA组成,按沉降系数分为两类,一类(70S)存在于线粒体、叶绿体及细菌中,另一类(80S)存在于真核细胞的细胞质中。下列说法正确的是( B )
A.所有细胞核糖体的形成场所都是核仁
B.大肠杆菌有一类核糖体,植物叶肉细胞有两类核糖体
C.线粒体、叶绿体内核糖体合成的蛋白质不具备生物活性
D.在遗传信息的翻译过程中,rRNA与mRNA上密码子发生碱基互补
配对
解析:原核生物没有细胞核(核仁)却有核糖体;大肠杆菌有一类核糖体(70S),植物叶肉细胞叶绿体、线粒体中含有70S的核糖体,细胞质中含有80S的核糖体,故植物叶肉细胞有两类核糖体;线粒体、叶绿体是半自主性细胞器,其内核糖体合成的蛋白质具备生物活性;在遗传信息的翻译过程中,tRNA与mRNA上密码子发生碱基互补配对。
3.(2023·浙江6月选考)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( A )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
解析:细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网络结构,与物质运输等活动有关,囊泡运输依赖于细胞骨架;核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体。
4.(2023·江苏南京师大附中一模)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基因被敲除的小鼠细胞中线粒体数量减少,结构发生改变(如图)。下列推测不合理的是( D )
A.上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
解析:题图能看到线粒体的内、外膜,是在电子显微镜下观察到的图像;Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控;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;Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,应该对小鼠有氧呼吸的第二、三阶段影响较大。
5.(2023·广东深圳一模)细胞内的生物膜在结构和功能上紧密联系,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。在真核细胞中,下列代谢过程在膜上进行的是( A )
A.有氧呼吸过程中NADH与O2结合
B.光合作用暗反应中CO2与C5结合
C.翻译过程中tRNA和mRNA的结合
D.DNA复制时解旋酶与DNA的结合
解析:有氧呼吸过程中NADH与O2结合发生在线粒体内膜;光合作用暗反应中CO2与C5结合发生在叶绿体基质;翻译过程中tRNA和mRNA的结合发生在细胞质中的核糖体上;DNA复制时解旋酶与DNA的结合发生在细胞核内。
6.(2023·广东江门一模)在饥饿状态下,酵母菌内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体,自噬体进入富含水解酶的液泡内,以保证营养供给。科学家发现,在饥饿状态下某突变型酵母菌的自噬体会在液泡内大量堆积。下列相关叙述正确的是( C )
A.自噬体具备单层膜,其形成与线粒体无关
B.营养充足时,自噬体通过胞吞进入液泡
C.突变型酵母菌可能因基因突变导致水解酶缺乏
D.在自噬过程中,液泡的作用类似高尔基体
解析:自噬体的形成需要线粒体提供能量;细胞自噬是机体的一种自我保护机制,细胞在营养缺乏环境下可通过自噬维持生存,营养充足时,是否还会形成自噬体,由题干信息无法得知;突变型酵母菌可能因基因突变导致水解酶缺乏,内容物无法水解,从而导致自噬体在液泡内大量堆积;酵母菌体内的液泡内含多种水解酶,其功能类似于
溶酶体。
7.(2023·广东江门二模)胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的;次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的(如图)。下列叙述错误的是( A )
A.体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B.次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C.胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系
D.胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
解析:初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,因此是在有丝分裂末期时形成;次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的,水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶,所以次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关;胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道,使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系,有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流。
8.(2023·河北张家口二模)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
解析:若被32P标记的物质是DNA,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,不可能出现乙组结果;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短;据图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核。
9.(2023·广东梅州质检)蛋白质分选是由蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是在游离核糖体上起始之后由信号肽引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,即共翻译转运。下列相关分析正确的是( D )
A.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B.线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D.细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列
不同
解析:性激素属于脂质中的固醇,不属于分泌蛋白,故性激素的分泌不属于共翻译转运途径;线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径;用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中,会脱掉羧基上的H,生成水,故无法追踪蛋白质的合成和运输过程,不可确定某种蛋白质的分选是何种途径;由题意可知,蛋白质分选是由蛋白质自身信号序列决定的,构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同,导致信号序列不同,故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列
不同。
10.(2023·山东烟台一模)内质网中任何生命活动发生异常均会引发内质网的保护机制——内质网应激。最典型的就是未折叠蛋白反应:未折叠蛋白聚集在内质网诱导细胞减少蛋白质的合成;同时激活自噬信号通路形成自噬小体包裹受损内质网,运送至溶酶体进行降解,这一过程被称为内质网自噬。下列说法错误的是( B )
A.内质网是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜性网状系统
B.未折叠蛋白反应能增大内质网的压力
C.内质网自噬有利于保证内质网的正常代谢
D.溶酶体酶的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关
解析:内质网具有单层膜,是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜性网状系统;未折叠蛋白减少蛋白质的合成,能减小内质网的压力;由题干可知,内质网自噬能清除受损内质网,有利于保证内质网的正常代谢;溶酶体酶属于蛋白质,需要进行合成、加工,其形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关。
11.(2023·山东统考二模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如图所示),内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( D )
A.外泌体的形成体现了细胞膜的功能特点
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.和野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠血浆中外泌体的含量更高
D.可以利用差速离心法提取细胞内多囊体,进一步分析外泌体的结构和成分
解析:外泌体的形成体现了细胞膜的结构特点——流动性;外泌体是由单层膜包被的囊泡;溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,因此,与野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠因缺少DRAM蛋白,导致溶酶体水解功能增强,血浆中外泌体的含量更低;利用差速离心法分离不同大小颗粒的原理,将外泌体分离出来,然后进一步分析。
12.(2023·湖南岳阳一模)如图为生物膜系统和细胞器的相关图示,关于图中的说法不正确的是( D )
A.图1中C代表的细胞器是叶绿体,产生氧气的场所是其类囊体薄膜
B.图2中丙代表的细胞器是真核细胞和原核细胞共有的
C.图1中的①②两个过程体现了生物膜系统的统一性和流动性
D.图2中的甲可为图1中的E或F,图2中的乙可为图1中的C或D
解析:图1中,C可代表的细胞器是叶绿体,光合作用产生氧气的场所是其类囊体薄膜;图2中,丙无膜结构,但有核酸,所以丙为核糖体,是真核细胞和原核细胞共有的细胞器;图1中的①②两个过程中生物膜成分相互转化,说明这些生物膜的组成成分和结构很相似,体现了生物膜系统的统一性和流动性;图2中,甲、乙是具膜细胞器,甲含有核酸,所以甲可以代表线粒体或叶绿体,可为图1中的C或D,乙不含核酸,可以代表内质网、高尔基体、液泡或溶酶体,其中内质网和高尔基体可分别为图1中的E和F。
13.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。下列相关叙述正确的是( D )
A.核糖体蛋白进出细胞核需通过核膜
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
解析:核糖体蛋白为大分子物质,其进出细胞核需通过核孔;细胞的遗传信息主要储存于核仁外的DNA(染色体DNA)中;合成核糖体蛋白的场所是核糖体;由题图可以看出,核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出。
二、非选择题
14.如图1为某雌性哺乳动物细胞的亚显微结构模式图;图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请据图回答下列问题。
(1)图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有 (填写序号)。从化学成分角度分析,烟草花叶病毒与图1中结构 (填结构名称)的化学组成最相似。在有丝分裂前期消失的结构有
(填写序号)。
(2)图1中参与小窝蛋白形成的细胞器有 (填写序号)。小窝蛋白分为三段,中间区段主要由 (填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于图1细胞的 (填写序号)中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图3。据此分析可得出的结论是 。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的 结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
解析:(1)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,故图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有①⑥⑧⑨⑩。从化学成分角度分析,烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,与图1中核糖体的化学组成最相似。③核仁、⑨核膜会在有丝分裂前期消失,末期重建。(2)由题图可知,小窝是细胞膜向内凹陷形成的,细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质;小窝蛋白合成的场所是⑤核糖体,在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链依次进入①内质网和⑩高尔基体进行加工,由囊泡运输到细胞膜,成为细胞膜上的小窝蛋白;该过程还需要⑥线粒体提供能量。小窝蛋白分为三段,中间区段由疏水性的氨基酸残基组成,其余两段位于②细胞质基质中。(3)由题图分析可知,肽段1加入胆固醇后,荧光强度明显降低,肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变,又知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,因此小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。(4)胆固醇参与动物细胞膜的组成,对于维持细胞膜蛋白结构的稳定具有一定作用,当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的空间结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
答案:(1)①⑥⑧⑨⑩ 核糖体 ③⑨
(2)①⑤⑥⑩ 疏水性 ②
(3)小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中
(4)空间
15.(2023·北京海淀一模)2021年5月,我国科学家在《细胞》期刊上发表论文,揭示了一种全新的线粒体质量控制机制,该机制与迁移体有关。请回答下列问题。
(1)如图1所示,迁移体是指由细胞形成的一些弹性纤维顶端生长出的小囊泡,这些囊泡膜的主要组成成分是 ,某些细胞器或大分子物质可通过迁移体释放到细胞外,大分子物质排出的方式是 。
(2)研究人员发现迁移体中存在线粒体,利用CCCP(诱导线粒体损伤的物质)处理细胞,对正常和损伤线粒体进行观察(图2),发现损伤线粒体的结构出现了 等变化。统计同一细胞的细胞主体部分和弹性纤维入口处损伤线粒体占全部线粒体的比率,结果如图3。比较 的结果推测损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞。研究人员认为由于迁移体的作用,维持了细胞内正常线粒体的比率,作出判断的依据是 。
解析:(1)囊泡膜属于生物膜,生物膜主要由脂质、蛋白质组成,胞吐是生物大分子物质排出细胞的方式。(2)由图2可知,对正常和损伤线粒体进行观察,发现损伤线粒体的结构出现了嵴的数量减少甚至消失等变化。CCCP可以诱导线粒体损伤,用CCCP处理细胞后,会出现线粒体损伤的比率增加,通过①和③(②和④)组对比,发现在弹性纤维入口处受损线粒体的比率大于细胞主体,说明损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞。组④损伤线粒体的比率大于组③,组①和组②损伤线粒体的比率无明显差异,推测由于迁移体的作用,使得细胞内受损的线粒体排出细胞,从而维持了细胞内正常线粒体的比率。
答案:(1)脂质、蛋白质 胞吐
(2)嵴的数量减少甚至消失 ①和③(②和④) 组④损伤线粒体的比率大于组③,组①和组②损伤线粒体的比率无明显差异
16.二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,其作用机理如图所示。请据图回答下列问题。
(1)核膜的主要成分是 。线粒体中可合成ATP的部位是 。据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,进而直接影响了 的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。
(2)物质进出核孔是否具有选择性? ,RagC进出细胞核需经过
层生物膜。
(3)下列生理过程可能受二甲双胍影响的是 (多选)。
A.细胞分裂
B.RNA转录
C.分泌蛋白质
D.细胞质中激活型RagC转化为无活型RagC
(4)图中物质ACAD10对细胞生长的作用效果为 。
解析:(1)核膜的主要成分是蛋白质和磷脂;线粒体中可合成ATP的部位是线粒体基质和线粒体内膜;据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,进而直接影响了无活型RagC和激活型RagC的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。(2)物质进出核孔具有选择性,RagC进出细胞核需经过0层生物膜。(3)由于二甲双胍抑制线粒体的功能,所以细胞分裂、RNA转录、分泌蛋白质这些消耗能量的生理过程都受到影响。(4)由图可知,二甲双胍可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,没有线粒体提供大量能量会影响激活型RagC的产生。激活型RagC激活mTORC1,mTORC1又会抑制SKN1的作用,SKN1会激活ACAD10。激活型RagC的减少最终能达到抑制细胞生长的作用,故物质ACAD10对细胞生长的作用效果为抑制。
答案:(1)蛋白质和磷脂 线粒体基质和线粒体内膜 无活型RagC和激活型RagC (2)是 0 (3)ABC (4)抑制
一、选择题
1.(2023·河北唐山三模)霍乱弧菌(一种细菌)是导致人类霍乱的病原体。下列有关霍乱弧菌的叙述,正确的是( A )
A.仅含有核糖体一种细胞器
B.遗传物质是DNA和RNA
C.通过有丝分裂进行增殖
D.具有生物膜系统
解析:霍乱弧菌是一种细菌,属于原核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器;霍乱弧菌的遗传物质是DNA;原核生物的增殖方式是二分裂;生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成的,霍乱弧菌是原核生物,不具有细胞核和具膜的细胞器,故不具有生物膜系统。
2.核糖体由蛋白质和rRNA组成,按沉降系数分为两类,一类(70S)存在于线粒体、叶绿体及细菌中,另一类(80S)存在于真核细胞的细胞质中。下列说法正确的是( B )
A.所有细胞核糖体的形成场所都是核仁
B.大肠杆菌有一类核糖体,植物叶肉细胞有两类核糖体
C.线粒体、叶绿体内核糖体合成的蛋白质不具备生物活性
D.在遗传信息的翻译过程中,rRNA与mRNA上密码子发生碱基互补
配对
解析:原核生物没有细胞核(核仁)却有核糖体;大肠杆菌有一类核糖体(70S),植物叶肉细胞叶绿体、线粒体中含有70S的核糖体,细胞质中含有80S的核糖体,故植物叶肉细胞有两类核糖体;线粒体、叶绿体是半自主性细胞器,其内核糖体合成的蛋白质具备生物活性;在遗传信息的翻译过程中,tRNA与mRNA上密码子发生碱基互补配对。
3.(2023·浙江6月选考)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( A )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
解析:细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网络结构,与物质运输等活动有关,囊泡运输依赖于细胞骨架;核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体。
4.(2023·江苏南京师大附中一模)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基因被敲除的小鼠细胞中线粒体数量减少,结构发生改变(如图)。下列推测不合理的是( D )
A.上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
解析:题图能看到线粒体的内、外膜,是在电子显微镜下观察到的图像;Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控;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;Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,应该对小鼠有氧呼吸的第二、三阶段影响较大。
5.(2023·广东深圳一模)细胞内的生物膜在结构和功能上紧密联系,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。在真核细胞中,下列代谢过程在膜上进行的是( A )
A.有氧呼吸过程中NADH与O2结合
B.光合作用暗反应中CO2与C5结合
C.翻译过程中tRNA和mRNA的结合
D.DNA复制时解旋酶与DNA的结合
解析:有氧呼吸过程中NADH与O2结合发生在线粒体内膜;光合作用暗反应中CO2与C5结合发生在叶绿体基质;翻译过程中tRNA和mRNA的结合发生在细胞质中的核糖体上;DNA复制时解旋酶与DNA的结合发生在细胞核内。
6.(2023·广东江门一模)在饥饿状态下,酵母菌内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体,自噬体进入富含水解酶的液泡内,以保证营养供给。科学家发现,在饥饿状态下某突变型酵母菌的自噬体会在液泡内大量堆积。下列相关叙述正确的是( C )
A.自噬体具备单层膜,其形成与线粒体无关
B.营养充足时,自噬体通过胞吞进入液泡
C.突变型酵母菌可能因基因突变导致水解酶缺乏
D.在自噬过程中,液泡的作用类似高尔基体
解析:自噬体的形成需要线粒体提供能量;细胞自噬是机体的一种自我保护机制,细胞在营养缺乏环境下可通过自噬维持生存,营养充足时,是否还会形成自噬体,由题干信息无法得知;突变型酵母菌可能因基因突变导致水解酶缺乏,内容物无法水解,从而导致自噬体在液泡内大量堆积;酵母菌体内的液泡内含多种水解酶,其功能类似于
溶酶体。
7.(2023·广东江门二模)胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的;次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的(如图)。下列叙述错误的是( A )
A.体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B.次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C.胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系
D.胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
解析:初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,因此是在有丝分裂末期时形成;次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的,水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶,所以次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关;胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道,使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系,有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流。
8.(2023·河北张家口二模)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
解析:若被32P标记的物质是DNA,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,不可能出现乙组结果;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短;据图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核。
9.(2023·广东梅州质检)蛋白质分选是由蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是在游离核糖体上起始之后由信号肽引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,即共翻译转运。下列相关分析正确的是( D )
A.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B.线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D.细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列
不同
解析:性激素属于脂质中的固醇,不属于分泌蛋白,故性激素的分泌不属于共翻译转运途径;线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径;用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中,会脱掉羧基上的H,生成水,故无法追踪蛋白质的合成和运输过程,不可确定某种蛋白质的分选是何种途径;由题意可知,蛋白质分选是由蛋白质自身信号序列决定的,构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同,导致信号序列不同,故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列
不同。
10.(2023·山东烟台一模)内质网中任何生命活动发生异常均会引发内质网的保护机制——内质网应激。最典型的就是未折叠蛋白反应:未折叠蛋白聚集在内质网诱导细胞减少蛋白质的合成;同时激活自噬信号通路形成自噬小体包裹受损内质网,运送至溶酶体进行降解,这一过程被称为内质网自噬。下列说法错误的是( B )
A.内质网是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜性网状系统
B.未折叠蛋白反应能增大内质网的压力
C.内质网自噬有利于保证内质网的正常代谢
D.溶酶体酶的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关
解析:内质网具有单层膜,是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜性网状系统;未折叠蛋白减少蛋白质的合成,能减小内质网的压力;由题干可知,内质网自噬能清除受损内质网,有利于保证内质网的正常代谢;溶酶体酶属于蛋白质,需要进行合成、加工,其形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关。
11.(2023·山东统考二模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如图所示),内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( D )
A.外泌体的形成体现了细胞膜的功能特点
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.和野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠血浆中外泌体的含量更高
D.可以利用差速离心法提取细胞内多囊体,进一步分析外泌体的结构和成分
解析:外泌体的形成体现了细胞膜的结构特点——流动性;外泌体是由单层膜包被的囊泡;溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,因此,与野生型小鼠相比,DRAM基因缺失型小鼠因缺少DRAM蛋白,导致溶酶体水解功能增强,血浆中外泌体的含量更低;利用差速离心法分离不同大小颗粒的原理,将外泌体分离出来,然后进一步分析。
12.(2023·湖南岳阳一模)如图为生物膜系统和细胞器的相关图示,关于图中的说法不正确的是( D )
A.图1中C代表的细胞器是叶绿体,产生氧气的场所是其类囊体薄膜
B.图2中丙代表的细胞器是真核细胞和原核细胞共有的
C.图1中的①②两个过程体现了生物膜系统的统一性和流动性
D.图2中的甲可为图1中的E或F,图2中的乙可为图1中的C或D
解析:图1中,C可代表的细胞器是叶绿体,光合作用产生氧气的场所是其类囊体薄膜;图2中,丙无膜结构,但有核酸,所以丙为核糖体,是真核细胞和原核细胞共有的细胞器;图1中的①②两个过程中生物膜成分相互转化,说明这些生物膜的组成成分和结构很相似,体现了生物膜系统的统一性和流动性;图2中,甲、乙是具膜细胞器,甲含有核酸,所以甲可以代表线粒体或叶绿体,可为图1中的C或D,乙不含核酸,可以代表内质网、高尔基体、液泡或溶酶体,其中内质网和高尔基体可分别为图1中的E和F。
13.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。下列相关叙述正确的是( D )
A.核糖体蛋白进出细胞核需通过核膜
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
解析:核糖体蛋白为大分子物质,其进出细胞核需通过核孔;细胞的遗传信息主要储存于核仁外的DNA(染色体DNA)中;合成核糖体蛋白的场所是核糖体;由题图可以看出,核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出。
二、非选择题
14.如图1为某雌性哺乳动物细胞的亚显微结构模式图;图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请据图回答下列问题。
(1)图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有 (填写序号)。从化学成分角度分析,烟草花叶病毒与图1中结构 (填结构名称)的化学组成最相似。在有丝分裂前期消失的结构有
(填写序号)。
(2)图1中参与小窝蛋白形成的细胞器有 (填写序号)。小窝蛋白分为三段,中间区段主要由 (填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于图1细胞的 (填写序号)中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图3。据此分析可得出的结论是 。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的 结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
解析:(1)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,故图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有①⑥⑧⑨⑩。从化学成分角度分析,烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,与图1中核糖体的化学组成最相似。③核仁、⑨核膜会在有丝分裂前期消失,末期重建。(2)由题图可知,小窝是细胞膜向内凹陷形成的,细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质;小窝蛋白合成的场所是⑤核糖体,在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链依次进入①内质网和⑩高尔基体进行加工,由囊泡运输到细胞膜,成为细胞膜上的小窝蛋白;该过程还需要⑥线粒体提供能量。小窝蛋白分为三段,中间区段由疏水性的氨基酸残基组成,其余两段位于②细胞质基质中。(3)由题图分析可知,肽段1加入胆固醇后,荧光强度明显降低,肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变,又知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,因此小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。(4)胆固醇参与动物细胞膜的组成,对于维持细胞膜蛋白结构的稳定具有一定作用,当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的空间结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
答案:(1)①⑥⑧⑨⑩ 核糖体 ③⑨
(2)①⑤⑥⑩ 疏水性 ②
(3)小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中
(4)空间
15.(2023·北京海淀一模)2021年5月,我国科学家在《细胞》期刊上发表论文,揭示了一种全新的线粒体质量控制机制,该机制与迁移体有关。请回答下列问题。
(1)如图1所示,迁移体是指由细胞形成的一些弹性纤维顶端生长出的小囊泡,这些囊泡膜的主要组成成分是 ,某些细胞器或大分子物质可通过迁移体释放到细胞外,大分子物质排出的方式是 。
(2)研究人员发现迁移体中存在线粒体,利用CCCP(诱导线粒体损伤的物质)处理细胞,对正常和损伤线粒体进行观察(图2),发现损伤线粒体的结构出现了 等变化。统计同一细胞的细胞主体部分和弹性纤维入口处损伤线粒体占全部线粒体的比率,结果如图3。比较 的结果推测损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞。研究人员认为由于迁移体的作用,维持了细胞内正常线粒体的比率,作出判断的依据是 。
解析:(1)囊泡膜属于生物膜,生物膜主要由脂质、蛋白质组成,胞吐是生物大分子物质排出细胞的方式。(2)由图2可知,对正常和损伤线粒体进行观察,发现损伤线粒体的结构出现了嵴的数量减少甚至消失等变化。CCCP可以诱导线粒体损伤,用CCCP处理细胞后,会出现线粒体损伤的比率增加,通过①和③(②和④)组对比,发现在弹性纤维入口处受损线粒体的比率大于细胞主体,说明损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞。组④损伤线粒体的比率大于组③,组①和组②损伤线粒体的比率无明显差异,推测由于迁移体的作用,使得细胞内受损的线粒体排出细胞,从而维持了细胞内正常线粒体的比率。
答案:(1)脂质、蛋白质 胞吐
(2)嵴的数量减少甚至消失 ①和③(②和④) 组④损伤线粒体的比率大于组③,组①和组②损伤线粒体的比率无明显差异
16.二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,其作用机理如图所示。请据图回答下列问题。
(1)核膜的主要成分是 。线粒体中可合成ATP的部位是 。据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,进而直接影响了 的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。
(2)物质进出核孔是否具有选择性? ,RagC进出细胞核需经过
层生物膜。
(3)下列生理过程可能受二甲双胍影响的是 (多选)。
A.细胞分裂
B.RNA转录
C.分泌蛋白质
D.细胞质中激活型RagC转化为无活型RagC
(4)图中物质ACAD10对细胞生长的作用效果为 。
解析:(1)核膜的主要成分是蛋白质和磷脂;线粒体中可合成ATP的部位是线粒体基质和线粒体内膜;据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,进而直接影响了无活型RagC和激活型RagC的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。(2)物质进出核孔具有选择性,RagC进出细胞核需经过0层生物膜。(3)由于二甲双胍抑制线粒体的功能,所以细胞分裂、RNA转录、分泌蛋白质这些消耗能量的生理过程都受到影响。(4)由图可知,二甲双胍可通过抑制线粒体的功能而抑制细胞的生长,没有线粒体提供大量能量会影响激活型RagC的产生。激活型RagC激活mTORC1,mTORC1又会抑制SKN1的作用,SKN1会激活ACAD10。激活型RagC的减少最终能达到抑制细胞生长的作用,故物质ACAD10对细胞生长的作用效果为抑制。
答案:(1)蛋白质和磷脂 线粒体基质和线粒体内膜 无活型RagC和激活型RagC (2)是 0 (3)ABC (4)抑制
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