2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题2细胞的结构与功能 单元测试卷

这是一份2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题2细胞的结构与功能 单元测试卷，共18页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

单元测试卷
时间:45分钟 分值:100分
一、单项选择题
1.以下物质中可以用32P标记的是( )
A.核苷酸 B.氨基酸
C.脂肪酸 D.丙酮酸
答案 A 题干可以解读为“下列物质中含有P元素的是……”问题就简化了。核苷酸由C、H、O、N、P组成,氨基酸主要由C、H、O、N组成,脂肪酸和丙酮酸由C、H、O组成,A选项正确。
2.下列化合物中,组成的化学元素种类最少的一组是( )
A.纤维素和脂肪 B.维生素和胰岛素
C.核糖和核酸 D.糖原和磷脂
答案 A 核糖是五碳糖,参与核糖核苷酸的构成。核酸是生物大分子,包括DNA和RNA。组成生物的有机化合物中,糖类和脂肪由C、H、O三种元素组成;蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成;核酸由C、H、O、N、P五种元素组成,磷脂除含有C、H、O外,还含有N、P元素。显然B中胰岛素是蛋白质、C中有核酸、D中有磷脂,A选项中只有糖类和脂肪,故A项符合题意。
3.(2020辽宁葫芦岛质量监测,4)如图为核苷酸的结构模式,下列有关叙述正确的是( )
A.③在生物体内共有8种
B.人体内③有5种,②有2种
C.核苷酸由C、H、O、N4种元素组成
D.DNA和RNA在核苷酸组成上,只有②不同
答案 B 图中①是磷酸、②是五碳糖、③是含氮碱基,病毒中含有DNA或RNA,其含氮碱基有4种,A错误;人体细胞内含有DNA和RNA两种核酸,其含氮碱基有5种(A、T、G、C、U),五碳糖有2种(核糖和脱氧核糖),B正确;组成核苷酸的元素是C、H、O、N、P,C错误;DNA和RNA在核苷酸组成上,除五碳糖不同外,含氮碱基也不完全相同,D错误。
4.(2020福建泉州期末,8)某同学制作的核酸分子局部模型如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.图中①可能是胸腺嘧啶
B.图中②含有C、H、O、N等元素
C.图中①②③表示一个核苷酸模型
D.此模型可表示RNA分子的局部结构
答案 D 题图中含有尿嘧啶,表示的是RNA分子的局部模型,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,图中①不可能是胸腺嘧啶,A错误,D正确;图中②为五碳糖,其元素组成是C、H、O,B错误;根据核苷酸的结构特点,磷酸基团连接在5号碳原子上,①②③不能构成一个核苷酸模型,C错误。
5.(2018北京房山一模,1)下列物质或结构中均不含有糖类成分的是( )
A.蛋白酶和细胞壁 B.Ti质粒和噬菌体
C.脂肪和细胞骨架 D.核糖体和染色体
答案 C 本题从考查糖类知识出发,考查学生对糖类相关知识的综合运用能力;本题体现了对生命观念中结构与功能观的考查。
植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成,A错误;Ti质粒是环状DNA分子,噬菌体由DNA和蛋白质构成,DNA都含有五碳糖——脱氧核糖,B错误;脂肪由甘油和脂肪酸构成,细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,C正确;核糖体由rRNA和蛋白质构成,染色体主要由DNA和蛋白质构成,DNA和RNA都含有五碳糖,D错误。
6.高中生物实验中常用盐酸、酒精处理实验材料,下列说法正确的是( )
A.检测生物组织中的脂肪,使用体积分数为50%的酒精溶液有利于染色
B.用质量分数为8%的盐酸处理染色质能促进DNA与染色剂中的甲基绿结合
C.盐酸处理细胞有利于健那绿对线粒体染色
D.提取绿叶中的色素时,研磨前加入无水乙醇是因为不同的色素在其中的溶解度不同
答案 B 检测生物组织中的脂肪,体积分数为50%的酒精溶液用于洗去浮色,A错误;观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中,质量分数为8%的盐酸的作用是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,进而有利于对DNA进行染色,B正确;健那绿能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,不能用盐酸处理,盐酸会损伤细胞,C错误;提取绿叶中的色素时,无水乙醇的作用是提取色素,D错误。
7.(2019北京延庆一模,1)下列结构或生物中所含化学成分相同的一组是( )
A. 纺锤体、细胞膜 B. 核糖体、HIV
C. 质粒、染色体 D. 中心体、叶绿体
答案 B 本题考查生物结构的化学成分,考查学生对生物基本结构的掌握,对生物结构的分析,体现了结构与功能观的生命观念。
纺锤体的成分主要是蛋白质,细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质,A错误;核糖体成分为蛋白质和RNA,HIV的成分为蛋白质和RNA,B正确;质粒成分为DNA,染色体的成分主要是蛋白质和DNA,C错误;中心体成分主要是蛋白质,叶绿体中含蛋白质、脂质、核酸等,D错误。
8.(2019北京门头沟一模,1)下列有关细胞中DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.真核细胞的叶绿体、线粒体和核糖体中都含有少量的DNA和RNA
B.真核细胞和原核细胞中通常一个mRNA分子可以结合多个核糖体
C.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是DNA或RNA
D.真核细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
答案 B 本题考查核酸的相关知识,考查学生对基本生物结构和功能的掌握能力;从基本结构和功能的角度出发,体现了对生命观念中结构与功能观的考查。
叶绿体和线粒体是半自主性细胞器,都含少量的DNA和RNA,核糖体中只含有RNA,A错误;真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,只有RNA病毒的遗传物质才是RNA,C错误;基因是有遗传效应的DNA片段,DNA中有非基因序列,真核细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,D错误。
9.(2020黑龙江哈尔滨三中质检)某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。不考虑R基间的脱水缩合,下列有关叙述错误的是( )
A.该五十肽水解得到的几种有机物中的氧原子总数比原五十肽增加了8个
B.若将得到的5个氨基酸缩合成链状五肽,则可形成5种不同氨基酸序列的五肽
C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去4分子H2O
D.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
答案 C 据图分析可知,每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键,脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键,需要8分子水参与,故该五十肽水解得到的几种有机物中的氧原子总数比原五十肽增加了8个,A正确;得到的5个氨基酸中有4个是丙氨酸,将这5个氨基酸缩合成链状五肽,可形成5种不同氨基酸序列的五肽,B正确;若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则需要形成3个肽键,脱去3分子水,C错误;每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,故新生成的4条多肽链中至少含有4个游离的羧基,D正确。
10.细胞的结构与功能相适应,下列说法不正确的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞无细胞核及细胞器,能提高运输氧气的效率
B.蓝细菌无叶绿体,其质膜上存在光合色素,能进行光合作用
C.洋葱鳞片叶内表皮细胞不能发生质壁分离
D.肌细胞膜有褶皱,突触后膜受体的数量多,能提高兴奋传递效率
答案 C 哺乳动物红细胞的细胞核及细胞器在红细胞成熟过程中排出,细胞可容纳更多的血红蛋白,从而提高氧气运输效率,A正确;蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,其质膜上存在光合色素,能进行光合作用,B正确;洋葱鳞片叶内表皮细胞具有成熟的大液泡,能发生质壁分离,C错误;肌细胞的褶皱能够增大突触后膜面积,肌细胞膜有褶皱,突触后膜受体的数量多,有利于提高兴奋在神经元之间的传递效率,D正确。
知能拓展 蓝细菌进行光合作用的场所
蓝细菌是一种可以进行光合作用的原核生物,其质膜上分布着光合色素,质膜也可以称为光合膜。
11.下列关于艾滋病和艾滋病病毒的叙述,错误的是( )
A.艾滋病是后天获得的严重的免疫缺陷病
B.艾滋病病毒仅由RNA和蛋白质组成
C.感染了艾滋病的妇女生产的孩子体内可能含有艾滋病病毒
D.艾滋病病毒侵入人体后能识别并结合巨噬细胞表面的受体
答案 B 艾滋病是后天获得的由HIV引起的严重的免疫缺陷病,A正确;艾滋病病毒由单链RNA、核心蛋白质、外层脂类膜(具有磷脂双分子层,内掺有病毒蛋白质)、逆转录酶等成分组成,B错误;感染了艾滋病的妇女可通过分娩、哺乳等方式将病毒传递给她的孩子,C正确;艾滋病病毒侵入人体后能识别并结合辅助性T细胞、巨噬细胞和脑细胞等细胞表面的受体,D正确。
12.(2020山东淄博二模)核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜,是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图为细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程,相关叙述错误的是( )
A.核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B.核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C.分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态
答案 D tRNA是大分子物质,其运出细胞核与核孔复合体有关,A正确;核纤层蛋白磷酸化,核纤层解体,核纤层蛋白去磷酸化,核纤层重建,因此,核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现,B正确;分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜,C正确;核纤层紧贴内核膜,D错误。
解题关键 分析题图,细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程:在前期,核纤层蛋白磷酸化,核纤层解体,同时,核被膜破裂成大小不等的核膜小泡,核被膜解体;在末期,核纤层蛋白去磷酸化,核纤层重建,核膜小泡融合,形成完整的核被膜结构,同时染色体解螺旋恢复成染色质状态。
13.(2020山东滨州三模)如图表示某高等植物细胞部分结构和功能,①~⑥表示细胞内相关结构。下列说法错误的是( )
A.结构③和⑥直接相连有利于细胞中能量的供应与利用
B.图中属于生物膜系统的有①③④⑤⑥⑦,其中膜面积最大的是③
C.若该细胞分裂旺盛,则破坏结构⑤会导致其子细胞内染色体加倍
D.结构②⑦均具有物质运输、信息交流的功能,代谢旺盛的细胞中结构②较多
答案 B 线粒体是细胞的“动力车间”,结构③内质网和⑥线粒体直接相连,有利于细胞中能量的供应与利用,A正确;④为核糖体,没有生物膜,⑦为胞间连丝,不属于生物膜系统,B错误;高尔基体在植物细胞中参与细胞壁的形成,若该细胞分裂旺盛,则破坏结构⑤高尔基体,细胞壁不能形成,细胞不能分裂形成两个子细胞,会导致其子细胞内染色体加倍,C正确;结构②核孔、⑦胞间连丝均具有物质运输、信息交流的功能,代谢旺盛的细胞中核孔较多,D正确。
知能拓展 高尔基体与植物细胞壁的形成
在植物细胞壁的形成过程中,高尔基体分泌小泡与细胞板的形成有关。纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分,细胞壁中的非纤维素类多糖(如半纤维素)已被证实是由高尔基体合成和运输的,但多数植物细胞的纤维素的合成场所不是高尔基体。在高尔基体的膜上已发现了多种与多糖合成有关的酶,并且在植物细胞生命活动中,高尔基体在细胞壁形成时活动旺盛。
14.(2019北京丰台期末,2)细胞的结构与功能存在密切的联系,下列有关叙述正确的是( )
A.线粒体的外膜和内膜上均存在催化ATP合成的酶
B.溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
C.高尔基体膜成分更新与蛋白质的合成与分泌无关
D.细胞核核膜消失和重建只发生在有丝分裂过程中
答案 B 线粒体的外膜上不存在催化ATP合成的酶,A选项错误;高尔基体膜成分更新与蛋白质的合成与分泌有关,C选项错误;细胞核核膜消失和重建可以发生在有丝分裂或减数分裂过程中,D选项错误。
能力解读 以细胞的结构与功能为载体,考查考生辨认、比较的理解能力。
易错警示 侵入细胞的病毒或细菌可以被细胞内的溶酶体吞噬并杀死。
二、不定项选择题
15.(2020山西长治二中调研)如图表示糖类的化学组成和种类,相关叙述不正确的是( )
A.⑤是肌糖原,它与淀粉分别是动物细胞内和植物细胞内的贮能物质
B.①②③均属于还原糖,在水浴加热条件下与斐林试剂发生紫色反应
C.④是植物细胞壁的主要成分,同时也可作为植物细胞内的贮能物质
D.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
答案 BCD ⑤是肌糖原,它与淀粉分别是动物细胞内和植物细胞内的贮能物质,A正确;①②③依次代表单糖、二糖、多糖,单糖不能继续水解,多糖和二糖中的蔗糖不属于还原糖,且还原糖在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应,产生砖红色沉淀,B、D错误;④是纤维素,是植物细胞壁的主要成分,但不是植物细胞内的贮能物质,C错误。
16.(2020山东德州6月模拟)盐分对植物的伤害主要是Na+引起的,高等植物可以通过Na+的外排和区隔化来保持细胞质内低Na+水平,从而消除Na+的伤害。Na+的外排和区隔化分别由位于质膜(即细胞膜)和液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白调节。Na+/H+逆向转运蛋白靠膜两侧的H+电化学梯度提供能量实现Na+的跨膜运输。下列叙述正确的是( )
A.液泡膜和质膜上均含有主动转运H+的载体蛋白
B.Na+进入液泡区隔化和排岀细胞的过程均属于主动运输
C.Na+/H+逆向转运蛋白具有调节细胞内pH和渗透压的作用
D.细胞呼吸抑制剂对Na+的外排和区隔化过程没有影响
答案 ABC 根据题意可知,质膜和液泡膜上有Na+/H+逆向转运蛋白,即主动转运H+的载体蛋白,A正确;Na+的外排和区隔化的过程需要靠膜两侧的H+电化学梯度提供能量,说明Na+进入液泡区隔化和排岀细胞的过程均属于主动运输,B正确;分析题意可知,Na+/H+逆向转运蛋白可以转运Na+、H+,所以具有调节细胞内pH和渗透压的作用,C正确;膜两侧的H+电化学梯度是H+逆浓度梯度跨膜运输的结果,该过程需要细胞呼吸产生的ATP供能,而Na+/H+逆向转运蛋白靠膜两侧的H+电化学梯度提供能量实现Na+的跨膜运输,所以细胞呼吸抑制剂对Na+的外排和区隔化过程有影响,D错误。
知能拓展 液泡的作用
液泡是植物细胞中最大的、具有多种功能的细胞器,在渗透调节、细胞生长等过程中起着十分重要的作用。
17.高赖氨酸血症是由线粒体内分解赖氨酸的A酶缺乏而引起的代谢紊乱疾病,分Ⅰ型和Ⅱ型。患者血液中赖氨酸浓度皆偏高,Ⅰ型患者症状不明显,Ⅱ型患者发育迟缓。科研人员对其发病机制进行了研究。图1是赖氨酸进入线粒体后的降解途径;图2是进一步通过实验研究野生型、LKR突变和SDH突变小鼠的结果。已知A基因突变会造成线粒体异常增大,SDH可以将异常线粒体恢复到野生型而LKR不能。LKR和SDH均受损的细胞的线粒体不增大。下列相关的说法中,正确的是( )
A.谷氨酸为非必需氨基酸,因为其可以在线粒体中合成
B.赖氨酸进入细胞被降解,体现了基因对性状的直接控制
C.若LKR功能正常而SDH受损,则线粒体会异常增大
D.Ⅰ型高赖氨酸血症由SDH基因突变引起,Ⅱ型高赖氨酸血症由LKR基因突变引起
答案 AC 从图1中可以看出,谷氨酸可以通过一定的代谢途径在线粒体中合成,所以其为非必需氨基酸,A正确;赖氨酸进入线粒体被降解的过程是通过A酶催化的,体现了基因对性状的间接控制,B错误;A基因突变会造成线粒体异常增大,SDH可以将异常线粒体恢复到野生型而LKR不能,且LKR和SDH均受损的细胞线粒体不增大,说明在LKR功能正常而SDH受损的情况下会引起线粒体异常增大,C正确;由图2分析可知,LKR突变小鼠体重与野生型小鼠相比无明显差异,而在出生20天后,SDH突变小鼠体重明显低于野生型,发育迟缓,由此结合题意可知Ⅰ型高赖氨酸血症由LKR基因突变引起,Ⅱ型高赖氨酸血症由SDH基因突变引起,D错误。
名师点睛 基因控制性状的方式
一种是间接控制,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;另一种是直接控制,基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
18.1997年德国生物学家西蒙斯等研究发现,质膜的磷脂双分子层并不是完全均匀的结构,其内部存在富含胆固醇、鞘磷脂和特定种类膜蛋白的微小区域。这些区域结构致密,如同漂浮在磷脂双分子层上的“筏”,特称为“脂筏”。下列有关叙述正确的是( )
A.“脂筏”中的膜蛋白,可能与膜的信号传递有关
B.浆细胞依靠“脂筏”特异性识别病原体表面的特定抗原
C.有些“脂筏”的合成会由核糖体和内质网等细胞器共同参与
D.膜蛋白是细胞膜功能的主要执行者
答案 ACD “脂筏”是由磷脂双分子层中的胆固醇、蛋白质等组成的,其中的膜蛋白可能与膜的信号传递有关,A正确;浆细胞不能识别特定抗原,B错误;细胞膜上的蛋白质是在核糖体上合成,并经由内质网、高尔基体加工形成的,合成过程中的能量主要由线粒体提供,C正确;膜蛋白是细胞膜功能的主要执行者,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多,D正确。
三、非选择题
19.(2020山东菏泽4月一模)海藻糖是由两个葡萄糖(G)结合而成的非还原性二糖,其结构稳定、耐高温,能帮助酵母菌克服极端环境。在无压力状态下,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶(TPS复合体)基因的表达,胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖,分解膜外海藻糖的水解酶(Ath1)处于小液泡中(如图所示)。在有压力状态下,TPS复合体激活,Nth1失活,转运蛋白(Agt1)将细胞内海藻糖运至膜外,结合在磷脂上形成隔离保护,酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。回答下列相关问题:
无压力状态下酵母海藻糖代谢图
(1)与大肠杆菌细胞相比,酵母菌细胞最主要的结构特征是 。在无压力状态下,细胞内海藻糖含量低的原因有 。
(2)在有压力状态下,TPS复合体激活,胞内产生大量海藻糖,此时磨碎酵母菌制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下, (填“出现”或“不出现”)砖红色沉淀,原因是
。
(3)发面时所用的干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢 ,对其活化的过程中,酵母菌内的变化有 、 ,由于海藻糖被分解为葡萄糖,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG抑制TPS复合体基因的活性,在这种调节机制下,酵母菌迅速活化,从而适应环境。
答案 (除注明外,每空2分)
(1)具有成形的细胞核(或具有核膜包被的细胞核)(1分) 海藻糖合成酶基因的表达受抑制、海藻糖的合成受影响,Nth1水解胞内已存在的海藻糖等(答对1点给1分,2分) (2)出现(1分) 酵母菌细胞内除了含有海藻糖,还有葡萄糖等还原糖 (3)缓慢(1分) Nth1活化水解胞内海藻糖 Ath1转运到膜外分解膜外海藻糖
解析 (1)大肠杆菌细胞是原核细胞,酵母菌细胞是真核细胞,二者最主要的区别是酵母菌细胞具有成形的细胞核(或具有核膜包被的细胞核);根据题干信息“在无压力状态下,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶(TPS复合体)基因的表达,胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖”,可知在无压力状态下,细胞内海藻糖含量低的原因有海藻糖合成酶基因的表达受抑制、海藻糖的合成受影响,Nth1水解胞内已存在的海藻糖等。(2)在有压力的状态下,胞内产生大量海藻糖,同时细胞内还存在葡萄糖等还原糖,所以磨碎酵母菌制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下,会出现砖红色沉淀。(3)干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢缓慢,在其活化过程中,实质是在没有压力的状态下,Nth1活化水解胞内海藻糖,Ath1转运到膜外分解膜外海藻糖,酵母菌迅速活化,从而适应环境。
20.(2018课标全国Ⅲ,30)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 。
答案 (1)氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装 (2)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 (3)遗传密码具有简并性
解析 本题通过三问并列的命题方式考查蛋白质与核酸的结构与功能观,以及针对特定生物问题,运用科学思维方法展开探讨的能力。
(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键,胃蛋白酶属于分泌蛋白,分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的过程中,需要高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的加工、分类和包装。(2)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空间结构。蛋白质变性后,肽键得以暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解,所以变性的蛋白质易被蛋白酶水解。(3)密码子具有简并性,DNA分子发生突变,导致mRNA中密码子发生变化后,血红蛋白中氨基酸序列可能并未改变,其原因可能是变化后的密码子与变化前的密码子决定的是同一种氨基酸。
21.(2018北京海淀一模,31)一些哺乳动物在入冬前要大量进食,这些食物可在体内转化为脂肪。
(1)脂肪是细胞内良好的 物质,在脂肪细胞中以大小不一的脂滴的形式存在,可推测,包裹脂滴的是外被蛋白和 单分子层。
(2)科研人员在哺乳动物体内发现了细胞内含有大量线粒体的棕色脂肪组织,其线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,减少线粒体内膜上ATP的合成。因此,含有棕色脂肪组织的细胞被激活时,线粒体有氧呼吸释放的能量中 能所占比例明显增大。
(3)科研人员对进行冬眠的动物在寒冷环境中棕色脂肪组织的变化进行了实验研究,结果如图所示。
据图示结果分析,寒冷环境可诱导棕色脂肪细胞数量 ,动物由冬眠状态转为清醒状态时, 迅速升高, 量迅速增加,使体温迅速恢复到正常水平。
(4)机体内,棕色脂肪细胞间含有丰富的交感神经纤维末梢,交感神经兴奋后分泌的去甲肾上腺素能提高代谢率。为进一步探究棕色脂肪参与体温调节过程的机理,科研人员用大鼠进行实验研究,结果如图所示。
结果表明,随寒冷刺激的持续时间延长,机体维持体温恒定所需能量来源的变化是: 。寒冷刺激后注射去甲肾上腺素诱导的机体产热显著强于寒冷刺激前,请你提出一种可能的作用机制解释此现象: 。
答案 (1)储能 磷脂 (2)热 (3)增加 棕色脂肪细胞活性 产热 (4)由骨骼肌战栗供能为主逐渐转变为消耗棕色脂肪供能为主 棕色脂肪细胞是去甲肾上腺素的靶细胞,寒冷刺激前,动物体内棕色脂肪含量有限,寒冷刺激使棕色脂肪细胞的数量增加,寒冷刺激后注射去甲肾上腺素的效果明显(或寒冷刺激使棕色脂肪细胞对去甲肾上腺素的敏感性增加;寒冷刺激使棕色脂肪细胞去甲肾上腺素受体增加或活性增强)
解析 (1)脂肪是细胞内良好的储能物质,据“包裹脂滴的是外被蛋白和 单分子层”,推测应该是磷脂单分子层。(2)据“线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,减少线粒体内膜上ATP的合成”,推测棕色脂肪细胞被激活时,线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例增大。(3)据图中信息可知,寒冷环境诱导棕色脂肪细胞数量先增加后趋于稳定,动物由冬眠状态转为清醒状态时,棕色脂肪细胞活性迅速升高,产热量迅速增加,体温迅速恢复到正常水平。(4)研究结果表明,随寒冷刺激的持续时间延长,机体维持体温恒定所需能量来源的变化是:由骨骼肌战栗供能为主逐渐转变为消耗棕色脂肪供能为主。寒冷刺激后注射去甲肾上腺素诱导的机体产热显著强于寒冷刺激前,可能是寒冷刺激使棕色脂肪细胞对去甲肾上腺素的敏感性增加或寒冷刺激使棕色脂肪细胞去甲肾上腺素受体增加或活性增强等。
22.(2020江苏盐城一模)研究发现,蛋白质在内质网中进行加工时,错误折叠的蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”,正确折叠后方可离开,过程如图。请分析回答问题:
(1)在内质网腔中加工的蛋白质主要由 上的核糖体合成。
(2)图中内质网膜表面的受体被活化的条件是 。
(3)与转录因子共同发挥作用的是 酶,过程Ⅰ所需的原料是 ,过程Ⅱ的直接模板是 。
(4)若蛋白A是抗体,则还需 对其进一步加工,使其成为具有相应生物学功能的蛋白质。
(5)正常折叠的蛋白A出内质网腔,需要穿过 层磷脂分子。
(6)蛋白A与伴侣蛋白在结构上存在差异的根本原因是 。
答案 (1)附着在内质网 (2)错误折叠的蛋白A与受体结合 (3)RNA聚合 四种核糖核苷酸 伴侣蛋白mRNA (4)高尔基体 (5)0 (6)控制合成它们的基因不同
解析 (1)在内质网腔中加工的蛋白质主要由附着在内质网上的核糖体合成。(2)由题图可知,内质网膜表面的受体被活化的条件是错误折叠的蛋白A与受体结合。(3)与转录因子共同发挥作用的是催化转录过程的RNA聚合酶;Ⅰ是转录过程,需要的原料是四种核糖核苷酸;Ⅱ是翻译过程,该过程的直接模板是伴侣蛋白的mRNA。(4)抗体属于分泌蛋白,合成并经过内质网的加工后,还需要高尔基体进行进一步加工,使其成为具有相应生物学功能的蛋白质。(5)正常折叠的蛋白A通过囊泡运输出内质网腔,不需要穿膜,因此穿过0层磷脂分子。(6)蛋白质是由基因控制合成的,因此蛋白A与伴侣蛋白在结构上存在差异的根本原因是控制合成它们的基因不同。
23.(2020北京朝阳期中,12)胆固醇是人体内一种重要的脂质,如图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示,其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要。
a.与构成生物膜的基本骨架相比,LDL膜结构的主要不同点是 。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中,与其结构中的 与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
b.LDL通过途径① 方式进入靶细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强,LDL与受体分离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到 中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放进入细胞质基质。
(2)细胞将乙酰CA合成胆固醇的场所是 (细胞器)。
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时,会抑制LDL受体基因表达以及 ,从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)胆固醇是构成 的重要成分。如图为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性负相关)影响的曲线。
据图分析胆固醇对膜流动性的作用: 。
答案 (1)a.只有单层磷脂分子 载脂蛋白B b.胞吞 溶酶体
(2)内质网
(3)抑制乙酰CA还原酶的活性,促进胆固醇的储存
(4)细胞膜 在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时,又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态
解析 (1)磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,图中显示的LDL膜结构为单层磷脂分子,其内部是疏水性的胆固醇,外部是水溶液。从图中可知,为实现胆固醇的精确转运,LDL表面的载脂蛋白B需与靶细胞细胞膜表面的LDL受体特异性结合,随后细胞膜内陷形成小泡,即LDL以①胞吞的形式进入靶细胞。在细胞内囊泡经过脱包被作用后与胞内体融合,在酸性环境下使得LDL与受体脱离,胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡,通过胞吐作用将LDL受体重新运至细胞膜。胞内体内未水解的LDL,最终会被溶酶体中的水解酶水解,胆固醇被释放进入细胞质基质。
(2)胆固醇属于脂类物质,细胞内脂质合成的场所为光面内质网。
(3)当胆固醇含量过高时,细胞可通过负反馈调节的方式调节细胞内胆固醇的含量,使细胞内游离胆固醇含量维持在正常水平,据图可知调节途径有三种:抑制LDL受体基因表达以降低细胞摄取胆固醇的速度、抑制乙酰CA还原酶活性以降低胆固醇合成速率、以胆固醇酯的形式储存于细胞内的囊泡中。
(4)胆固醇是组成细胞膜的成分之一。对于曲线图第一步需分析横纵坐标及图注,横坐标表示温度,属于自变量之一;纵坐标为微粘度(检测指标)。题干中指明微粘度与细胞膜的流动性呈负相关关系,即微粘度越大,流动性越低;图注中显示了本实验的第二个自变量:人工膜中是否含有胆固醇。据此可得本实验的目的是探究胆固醇在不同温度下对人工膜流动性的影响。第二步分析曲线的走势、拐点和交点,图中两曲线交点为25℃,此温度通常为正常室温。温度与流动性的关系为:温度降低,分子运动速率下降,膜的流动性降低;温度升高,分子运动速率增加,膜的流动性升高,温度过高会导致膜瓦解,温度过低会影响膜的选择透过性,因此细胞膜的流动性必须维持在一定范围内。结合曲线,温度低于25℃,含胆固醇的人工膜微粘度小,即流动性高,可保证细胞膜在低温条件下维持一定的流动性,温度高于25℃,含胆固醇的人工膜微粘度大,即流动性低,可保证细胞膜在高温条件下不会由于分子运动过快发生瓦解,且在一定温度范围内,偏离25℃越大,胆固醇此种作用效果越显著。综上可知:在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时,又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。