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2023届高考生物二轮复习细胞的结构与功能作业含答案
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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30页。
专题2 细胞的结构与功能
A组
简单情境
1.草履虫的刺丝泡(2022广州一模,6)刺丝泡是草履虫细胞内的小杆状具膜结构,其内含蛋白质、离子等多种物质。当草履虫受到外界刺激时,刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合,随后射出内容物,起防御或捕食的作用。下列叙述错误的是( )
A.草履虫是单细胞生物,体内有两种核酸,其遗传物质是DNA
B.刺丝泡膜与细胞膜结构相似,其基本支架是磷脂双分子层
C.草履虫受到外界刺激射出刺丝泡内容物的过程属于条件反射
D.可利用3H标记刺丝泡的蛋白质,从而对其去向进行追踪
答案 C 发生反射的基础是具有反射弧,草履虫是单细胞生物,无反射弧,草履虫受到刺激射出刺丝泡内容物的过程属于应激反应,C错误。
2.隐形脂质体(2022广州二模,8)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐形脂质体”(如图)。下列叙述错误的是( )
A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”
B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C.若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用
D.当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞
答案 D 脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支架,磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”,A正确;脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞,该过程利用了抗原与抗体特异性结合的原理,B正确;若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减少对正常组织细胞的损伤,减轻药物的副作用,C正确;“隐形”脂质体外侧包裹的聚乙二醇可以促进细胞膜和脂质体膜融合,当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过脂质体与细胞膜融合进入细胞,此过程类似胞吞,并非自由扩散,D错误。
复杂情境
3.线粒体分裂(2022肇庆一模,2)研究表明,真核细胞中线粒体出现一些“异常”时,线粒体会在分裂过程中,把末端的一部分分裂出去,顺便把“异常”带走(如图所示)。有关分析错误的是( )
A.有氧呼吸三个阶段的反应都发生在线粒体中
B.线粒体是根尖分生区细胞中含有的双层膜细胞器
C.线粒体分裂出现的“异常”部分会被溶酶体清除
D.线粒体的这种分裂有利于维持其结构和功能的稳定
答案 A 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,第二和第三阶段发生在线粒体,A错误;植物根尖分生区细胞中具有线粒体,其是双层膜的细胞器,B正确;溶酶体可以清除细胞内异常的细胞器,C正确;线粒体通过这种分裂,恢复为正常的线粒体,有利于维持其结构和功能的稳定,D正确。
4.溶酶体消化作用(2022惠州三模,13)溶酶体几乎存在于所有动物细胞中,内含多种水解酶,pH为5.0左右(细胞质基质pH近中性),图为溶酶体消化作用的部分途径。请据图分析,下列选项中错误的是( )
A.吞噬泡与初级溶酶体融合的过程体现了膜的流动性
B.H+由细胞质基质进入溶酶体内的方式为主动运输
C.自噬作用可清除破损、衰老的细胞器,利于维持细胞稳态
D.营养极度缺乏时,细胞可通过减弱自噬作用以保证其基本物质能量需要
答案 D 吞噬泡与初级溶酶体的膜相互融合,体现了膜的流动性,A正确;溶酶体内的pH比细胞质基质的要低,氢离子需要逆浓度梯度运输进入溶酶体,属于主动运输,B正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,有利于维持细胞稳态,C正确;细胞自噬是指在应对生存压力(如营养缺乏)时,真核细胞通过降解自身非必需成分,获得生存所需的物质和能量,因此细胞无法获取足够营养物质时,细胞自噬作用会增强,D错误。
复杂陌生情境
5.囊泡运输机制(2022韶关一模,13)人体细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如图表示细胞内物质甲的合成、运输及分泌过程中囊泡的运输机制。细胞内囊泡运输机制一旦失控,会引起很多疾病。下列分析错误的是( )
A.物质甲可能来自核糖体,该运输过程需要线粒体提供能量
B.内质网膜出芽形成囊泡体现了生物膜的结构特点
C.囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含多糖的种类
D.囊泡运输机制失控的原因可能是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移
答案 C 物质甲可能是来自核糖体的多肽,经过内质网的加工过程之后,通过出芽形成囊泡从内质网中运输出去,该运输过程需要线粒体提供能量,A正确;内质网膜出芽形成囊泡说明内质网膜具有流动性,即该过程体现了生物膜的结构特点,B正确;由图可知,囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含蛋白质的种类,C错误;囊泡运输机制是通过囊泡形成、运输、融合、脱落等过程实现的,若该运输机制失控则可能的原因是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移,D正确。
6.蛋白质分选(2022梅州二模,4)蛋白质分选是依靠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;二是蛋白质合成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( )
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
答案 D 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,A错误;线粒体、叶绿体为半自主细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径,B错误;用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中,羧基上的H会脱去,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,C错误;由题意可知,蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,构成信号序列的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,会导致信号序列不同,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,D正确。
B组
简单情境
1.微生态制剂(2022湖南学业质量联合检测二,1)近年来,随着现代科学技术的快速发展,许多微生物可被加工成益生菌等微生态制剂,微生态制剂按照菌群可分为双歧杆菌、布拉氏酵母菌、乳酸菌等。对于抵抗力较弱、肠胃功能不好的人群,可以适量服用微生态制剂,平衡肠道益生菌群,从而提升免疫力。下列相关叙述正确的是( )
A.双歧杆菌、乳酸菌等益生菌通过无丝分裂的方式增殖
B.布拉氏酵母菌、乳酸菌合成蛋白质的场所均为核糖体
C.将微生态制剂和抗生素一起服用,有助于提高人体免疫力
D.双歧杆菌、乳酸菌的细胞壁成分主要为纤维素和果胶
答案 B 双歧杆菌、乳酸菌属于原核生物,原核生物通常以二分裂的方式增殖,A错误;细胞中蛋白质的合成场所为核糖体,B正确;抗生素能杀死细菌,微生态制剂和抗生素一起服用会影响微生态制剂的作用效果,C错误;双歧杆菌、乳酸菌细胞壁的成分主要为肽聚糖,D错误。
2.细菌入侵(2022百校大联考新高考标准卷,2)李斯特氏菌是一种致死食源性细菌,当它侵入人体后,该菌的一种名为InIC的蛋白可通过阻碍人类细胞中的Tuba蛋白的活性,使细胞膜更易变形而有利于细菌在人类细胞之间快速转移,使人患脑膜炎。下列叙述正确的是( )
A.InIC蛋白在李斯特氏菌的核糖体上合成,该过程需要线粒体提供能量
B.Tuba蛋白和InIC蛋白的结构不同,这是基因选择性表达的结果
C.该菌能在人类细胞之间快速转移依赖于细胞膜的选择透过性
D.细胞膜控制物质进出的能力是有限的
答案 D 李斯特氏菌属于原核生物,只含有核糖体一种细胞器,无线粒体,A错误;Tuba蛋白和InIC蛋白是不同生物体内的蛋白质,其结构不同是因为控制这两种蛋白质合成的基因不同,B错误;该菌能在人类细胞之间快速转移依赖于细胞膜的流动性,C错误。
3.过氧化物酶体(2022长沙雅礼中学月考四,3)过氧化物酶体是一种可自我复制的单层膜细胞器,可通过分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能,与线粒体共同促进细胞的生长。脂质激酶(PI5P4K)可产生一种活跃的信使,协调过氧化物酶体与线粒体之间的通信。没有该信使时,细胞器之间的通信会被破坏,使得线粒体过度“劳累”,进而导致细胞“挨饿”并死亡。下列分析正确的是( )
A.过氧化物酶体能自我复制说明其内含有DNA分子
B.过氧化物酶体与线粒体都可以为细胞提供ATP
C.如果抑制脂质激酶的活性,可加速癌细胞死亡
D.过氧化物酶体与线粒体之间的通信体现了生物膜系统结构的统一性
答案 C 过氧化物酶体是一种可自我复制的单层膜细胞器,但不一定含有DNA,不含DNA的细胞器也可能进行自我复制,如中心体的复制,A错误;由题意可知,过氧化物酶体为细胞直接提供热能,B错误;抑制脂质激酶的活性可以破坏过氧化物酶体与线粒体之间的通信,使线粒体过度“劳累”,进而加速癌细胞“挨饿”并死亡,C正确;生物膜的组成成分和结构很相似能体现生物膜系统结构的统一性,而过氧化物酶体与线粒体之间的通信能体现细胞器之间的协调配合,不能体现生物膜系统结构的统一性,D错误。
复杂情境
4.癌细胞对线粒体的“窃取”(2022长沙雅礼中学一模,4)研究发现,将人的乳腺癌细胞和T细胞共同培养,发现癌细胞会伸出长长的纳米管,研究者用一种绿色荧光探针标记了T细胞中的线粒体,并将其和乳腺癌细胞共同培养。16个小时后,在癌细胞中观察到了大量点状的绿色荧光,在纳米管中也发现了绿色荧光痕迹,并且发现培养液中T细胞的数量减少,癌细胞的数量增加。下列说法错误的是( )
A.纳米管的形成说明细胞膜具有一定的流动性
B.癌细胞通过窃取T细胞的线粒体以满足其增殖过程中对能量的大量需求
C.T细胞的线粒体被窃取后因无法生成ATP而导致其数量下降
D.抑制纳米管的形成,为治疗癌症提供了新思路
答案 C 纳米管是由细胞膜向外延伸形成的,说明细胞膜具有一定的流动性,A正确;癌细胞增殖过程中需要消耗大量的ATP,线粒体能够进行有氧呼吸产生大量的ATP,癌细胞通过窃取T细胞的线粒体以满足其增殖过程中对能量的大量需求,B正确;T细胞中线粒体被窃取后,有氧呼吸过程受抑制,但还能进行无氧呼吸产生少量的ATP,T细胞数量下降的原因是其线粒体被窃取后生成的ATP减少,C错误;通过抑制纳米管的形成,阻止癌细胞窃取线粒体,进而抑制癌细胞增殖,为治疗癌症提供了新思路,D正确。
5.细胞器的协调配合与囊泡运输(2022湖南长沙一中月考八,3)科学家发现在内质网和高尔基体之间存在着一个中间膜区室,称为内质网—高尔基体中间体(ERGIC),大多膜蛋白、分泌蛋白合成过程中途经内质网—高尔基体膜泡运输至细胞不同部位。在这一过程中,如果蛋白质错误分选运输至ERGIC,ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网;对于正确分选的蛋白质,ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体,再输送到特定的区域,下列有关叙述错误的是( )
A.ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关
B.此过程体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用
C.若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱,可能诱发细胞凋亡
D.此过程中,内质网起到了交通枢纽的作用
答案 D 如果蛋白质错误分选运输至ERGIC,ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网;对于正确分选的蛋白质,ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体,再输送到特定的区域,由此可知ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关,A正确。根据题意可知,ERGIC会产生不同的膜泡将货物运输到不同的地方,体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用,B正确。若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱,机体为了维持生物体正常发育,可能诱发细胞凋亡,C正确。根据题干分析可知,此过程中,内质网—高尔基体中间体起到了交通枢纽的作用,D错误。
复杂陌生情境
6.线粒体内蛋白质的合成(2022湖南新高考教学教研联盟二联,13)(不定项)线粒体中的部分蛋白质由核基因编码。先在线粒体外合成前体蛋白,然后在信号序列的引导下,进入线粒体加工为成熟蛋白质。过程如图所示。下列推测错误的是( )
A.前体蛋白进入线粒体时,空间结构发生了改变
B.前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与
C.线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径,就可进入线粒体
D.前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜之间的信息交流
答案 CD 前体蛋白进行跨膜运输之前需要解折叠为松散结构,有利于跨膜运输,据图也可知其空间结构发生了变化,A正确;前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶参与,并切除信号序列,B正确;核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中,而不是直径小于转运通道直径,就可进入线粒体,C错误;前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有体现生物膜之间的信息交流,D错误。
知识拓展 线粒体和叶绿体中都含有DNA,为半自主性细胞器,但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。
7.酵母菌液泡与细胞自噬(2022湖南普通高中学业水平选择性考试考前演练三,15)(不定项) 酵母菌液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体,可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质,前体API(pro-API)蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白(m-API)。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图),图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关蛋白酶。下列分析正确的是( )
A.可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸,研究API蛋白转移的途径
B.利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,可以得到成熟的API蛋白
C.自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的功能特性
D.无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,液泡中都可以检测到成熟的API蛋白
答案 AD 氨基酸是合成蛋白质的原料,利用放射性同位素3H标记API蛋白的特有氨基酸,可研究API蛋白转移的途径,A正确。由于大肠杆菌是原核生物,没有液泡,而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟,因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,不能得到成熟的API蛋白,B错误。自噬小泡的膜和Cvt小泡的膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性,即生物膜的结构特点,C错误。由图可知,前体API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的,其进入液泡后能形成成熟的API蛋白,在饥饿条件下(即营养不足时),较大的双层膜包被的自噬小泡携带着前体API蛋白和细胞质中其他物质与液泡膜融合,而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡,该小泡特异性地携带前体API蛋白与液泡膜融合,因此,无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,均可在液泡中检测到成熟的API蛋白,D正确。
C组
简单情境
1.细胞器及其功能(2022扬州中学4月考,4)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用
B.人体细胞呼吸过程中细胞质基质和线粒体均可产生CO2
C.溶酶体中水解酶的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D.通常青春期性腺细胞细胞质膜上运输性激素的载体蛋白数量要比老年时期多
答案 C 原核细胞没有叶绿体,但部分原核细胞也能进行光合作用,如蓝细菌,A错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸的产物是CO2和水,因此人体细胞只有通过有氧呼吸才能产生CO2,其场所为线粒体基质,B错误;溶酶体内的水解酶在核糖体上初步合成,经内质网和高尔基体的加工而具有生物活性,高尔基体膜部分形成囊泡,包裹水解酶等形成溶酶体,C正确;性激素属于脂质,其通过自由扩散进入细胞,不需要载体蛋白的协助,D错误。
2.病毒入侵(2022连云港二模,7)新冠变异毒株“奥密克戎”表面的刺突蛋白(S蛋白)存在30多处改变,使其与细胞质膜上的受体结合更紧密,逃避抗体的能力增强。下列说法正确的是(多选)( )
A.新冠病毒变异的根本原因是S蛋白发生了突变,可用中药阻碍其与受体结合
B.若用小鼠制备相应单克隆抗体,需向其体内注射S蛋白,次日从脾脏中获取浆细胞
C.毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原—抗体特异性结合的原理,需要设计多种引物
D.大规模人群免疫接种,群体免疫力增强,新冠病毒无症状感染者比例也会上升
答案 BD 新冠病毒变异的根本原因是控制合成S蛋白的基因发生突变,而不是S蛋白发生突变,A错误;制备单克隆抗体,需要将能产生单一抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,所以次日应该从脾脏中获取浆细胞,B正确;毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原—抗体特异性结合的原理,只需要使用能与“奥密克戎”抗原特异性结合的抗体来检测(可将抗原注射到动物体内,使动物体内产生相应的抗体,从而获得该抗体),该过程不需要设计引物,C错误;大规模人群免疫接种,群体免疫力增强,即对新冠病毒的抵抗力提升,但并不能降低感染概率,故新冠病毒无症状感染者比例也会上升,D正确。
3.液泡与光合作用(2022徐州七中4月调研,2)根尖等的分生组织细胞中有许多来源于内质网、高尔基体的小型原液泡,随着细胞的生长和分化,原液泡通过相互融合等作用,不断扩大形成中央液泡。光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中,以避免细胞质基质的pH下降。下列相关叙述错误的是( )
A.液泡膜与内质网膜、高尔基体膜的结构和组成成分相似
B.根尖细胞内中央液泡的形成体现了生物膜具有流动性
C.液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定
D.柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量均来自线粒体
答案 D 液泡膜与内质网膜、高尔基体膜都属于生物膜,它们的结构和组成成分相似,A正确;根据题干信息可知,中央液泡是由小型原液泡通过相互融合等作用不断扩大形成的,因此该过程体现了生物膜具有流动性的特点,B正确;由题干信息“光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中,以避免细胞质基质的pH下降”可知,液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定,C正确;柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量可来自细胞质基质和线粒体,D错误。
复杂情境
4.低密度脂蛋白(2022南京中华中学期末,2)脂蛋白又分低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。两者都有重要任务:低密度脂蛋白把胆固醇从肝脏运送到全身组织,高密度脂蛋白将各组织的胆固醇送回肝脏代谢。低密度脂蛋白是由胆固醇、磷脂和蛋白质结合形成的复合物。当低密度脂蛋白过高时,它携带的胆固醇便积存在动脉壁上,久了容易引起动脉硬化。因此低密度脂蛋白被称为“坏的胆固醇”。LDL通过血液运送至细胞,在细胞内发生如图所示的过程。已知溶酶体是由高尔基体产生的、内含多种酸性水解酶的细胞器。下列说法错误的是( )
A.溶酶体内pH过高会降低LDL的分解速率
B.溶酶体中的酸性水解酶在游离的核糖体上合成
C.加入ATP水解酶抑制剂会影响LDL与其受体的分离
D.动物性食物如肝脏、牛羊肉等红色肉类含胆固醇较高
答案 B 溶酶体内是酸性水解酶,pH过高会影响酶的活性甚至失活,降低LDL的分解速率,A正确;溶酶体是由高尔基体产生的,其中的酸性水解酶的形成过程与分泌蛋白类似,所以该酶在附着于内质网上的核糖体上合成,B错误;据题图可知,LDL与其受体的分离需要ATP提供能量,所以加入ATP水解酶抑制剂会影响ATP水解,从而影响LDL与其受体的分离,C正确;胆固醇是构成动物细胞质膜的成分,动物性食物如肝脏、牛羊肉等红色肉类含胆固醇较高,D正确。
5.法布里病(2022南通如皋适应性考试二,2)法布里病患者溶酶体中缺少α-半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中。某研究者构建了可以生产α-半乳糖苷酶药用蛋白的细胞株,用来改善患者的症状。下列相关叙述错误的是( )
A.α-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B.药用蛋白的产生与高尔基体的加工、分类和包装有关
C.药用蛋白通过胞吞方式进入细胞后,囊泡膜可与溶酶体膜融合
D.法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断
答案 A α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;药用蛋白属于分泌蛋白,其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;药用蛋白是大分子物质,其通过胞吞的方式进入细胞,囊泡与溶酶体的融合利用了生物膜的流动性,C正确;法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断,D正确。
D组
简单情境
1.核糖体(2022潍坊二模,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( )
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
答案 B 真核生物核糖体的大小亚基在核仁处形成,在细胞质基质进行组装形成核糖体,而原核生物没有细胞核(核仁)也能形成核糖体,A错误;大肠杆菌有一类核糖体(70S),植物叶肉细胞的线粒体和叶绿体中含有70S的核糖体、细胞质中含有80S的核糖体,B正确;线粒体、叶绿体是半自主性细胞器,其核糖体合成的蛋白质具备生物活性,C错误;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,D错误。
知识拓展 核糖体按位置可分为附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体。
2.内质网—高尔基体中间体(2022烟台一模,1)内质网—高尔基体中间体(ERGIC)是脊椎动物细胞中在内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构。ERGIC产生的囊泡可与溶酶体融合完成细胞自噬;含脂膜结构的病毒如新冠病毒在ERGIC中组装,最后通过囊泡运输至细胞膜释放。下列分析错误的是( )
A.构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网
B.ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控
C.ERGIC能够清除受损或衰老的细胞器
D.特异性抑制ERGIC的功能可以有效治疗新冠肺炎
答案 C 因为膜具有一定的流动性,且ERGIC是内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构,因此构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网,A正确;细胞内的一切生命活动都受信号分子的精细调控,因此ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控,B正确;ERGIC不能清除受损或衰老的细胞器,ERGIC可产生囊泡包裹这些细胞器与溶酶体结合,由溶酶体发挥清除受损或衰老的细胞器的作用,C错误;新冠病毒在ERGIC中组装,若特异性抑制ERGIC的功能,则新冠病毒无法组装,据此可以有效治疗新冠肺炎,D正确。
复杂情境
3.奥密克戎(2022济宁二模,1)奥密克戎是2019新型冠状病毒(RNA病毒)的变种,奥密克戎入侵人体细胞后,其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽,再剪切成多个多肽链,然后该病毒RNA才能经这些剪切后形成的复制酶的催化开始复制。下列叙述正确的是( )
A.奥密克戎增殖过程所需要的酶都是由病毒RNA控制合成的
B.为获得一定数量的奥密克戎进行研究,利用完全培养基培养增殖
C.新型冠状病毒的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测
D.一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,产生的子代病毒中含放射性的有2个
答案 C 奥密克戎的RNA进入宿主细胞之后,能指导合成催化自身RNA复制的复制酶,但病毒蛋白质合成过程所需要的酶是由宿主细胞提供的,A错误;病毒为非细胞生物,专性寄生,因此奥密克戎的培养不能在完全培养基中完成,B错误;新型冠状病毒的组成成分包括蛋白质和RNA,RNA和蛋白质均具有特异性,且宿主产生的抗体能与病毒抗原发生特异性结合,据此设计的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测,C正确;一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,该病毒RNA是单链的,若亲代RNA被分解,则其产生的子代病毒中可能多个病毒含有放射性,若亲代病毒RNA不作为子代病毒的组分,则子代病毒将均不具有放射性,因而产生的子代病毒中含有放射性的情况无法确定,D错误。
知识归纳 病毒不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
4.COP膜泡运输(2022济宁二模,2)真核细胞内COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运的机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成,内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,其羧基端有一段特殊的信号肽。若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡,则会从内质网逃逸到高尔基体,高尔基体膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合,将整个蛋白质通过COPⅠ转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是( )
A.若COPⅠ膜泡蛋白发生变异,则逃逸蛋白可能被分泌到细胞外
B.核糖体与内质网的结合依赖于两者结构的相似性
C.信号肽与其受体识别并结合的过程说明细胞间存在信息交流
D.COP膜泡的膜含有磷脂、蛋白质和脂肪
答案 A 题意显示,正常情况下,COPⅠ膜泡会与内质网结合,若其上的蛋白质发生变异,则逃逸蛋白可能被分泌到细胞外,A正确;核糖体为无膜结构的细胞器,而内质网是具有单层膜结构的细胞器,显然核糖体与内质网的结构不具有相似性,B错误;信号肽与信号肽受体识别与结合的过程不是发生在细胞之间的,所以不能说明细胞间存在信息交流,只能说明细胞内部结构之间存在信息交流,C错误;COP膜泡能在内质网和高尔基体之间穿梭并发生融合,说明COP膜泡的膜结构与细胞器膜结构相似,即其膜结构中主要含有磷脂和蛋白质,D错误。
知识拓展 囊泡运输消耗能量,主要由线粒体提供能量。
复杂陌生情境
5.线粒体的融合和分裂(2022济南一模,1)动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体,线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体。但是分裂异常会导致线粒体破碎,融合异常则会导致线粒体形态延长。科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中,在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程,且分裂后的两个线粒体均呈现黄色(绿色和红色叠加所致)。线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,若该基因发生突变,突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列说法错误的是( )
A.线粒体的融合和分裂保持动态平衡有利于维持细胞内线粒体数量的相对稳定
B.线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能
C.线粒体先融合再分裂的过程实现了线粒体间的物质交换
D.GTPase可能起到抑制线粒体融合的作用
答案 D 线粒体通过不断地融合和分裂不仅保证了线粒体的大小、数目及分布的稳定性,同时完成了新老线粒体的更新,对细胞代谢的意义很大,A正确;根据题干信息“分裂异常会导致线粒体破碎,融合异常则会导致线粒体形态延长”,可推测线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能,B正确;根据题干信息“科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中,在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程,且分裂后的两个线粒体均呈现黄色(绿色和红色叠加所致)”,可推测整个过程中实现了线粒体间的物质交换,C正确;题干信息“线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,若该基因发生突变,突变细胞内观察不到线条状线粒体”,可说明GTPase可能起到促进线粒体融合的作用,D错误。
知识拓展 线粒体中含有少量的DNA、RNA、核糖体,线粒体是半自主性细胞器,它可以进行DNA复制、转录、自主合成部分蛋白质。
6.信号肽(SP)(2022淄博二模,1)研究发现,游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体,取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不合理的是( )
SR:信号识别颗粒受体
A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物
C.SP合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
答案 C 分泌蛋白最初合成的多肽链应含有SP,因此分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,A正确;经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽,说明在内质网腔内信号肽被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),B正确;SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞中,不会合成SP,因此多肽链不会进入内质网中,C错误;由“经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性”,可推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工,D正确。
E组
简单情境
1.线粒体与生活(2022天津部分区联考一模,4) 运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
答案 D 线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞中葡萄糖在细胞质基质被分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解,释放大量能量,A错误;由题可知,不同部位对能量的需求可能不同,则不同线粒体的呼吸作用强度也不一定相同,B错误;结合题意可知,受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C错误;内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,运动后线粒体的动态变化是机体稳态调节的结果,D正确。
2.核糖体(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.信号序列需借助DP和SRP的识别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 核糖体上的信号序列被信号识别颗粒(SRP)识别,并在SRP与DP(位于内质网膜上的SRP受体)结合过程中,信号序列引导核糖体附着于内质网上,此过程中并未体现生物膜的流动性,A错误;分析题图可知,在分泌蛋白的合成过程中,核糖体的“游离态”与“附着态”是相对的,B正确;由题图可知,信号序列需借助DP和SRP的识别,引导核糖体附着于内质网上,才能转移至内质网膜上,C正确;若在合成新生肽阶段切除信号序列,则游离的核糖体不能附着于内质网上,不能合成结构正确的分泌蛋白,D正确。
3.生物膜系统(2022天津部分区联考一模,6)人体细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系如图所示,其中甲、乙表示细胞器,COPⅠ、COPⅡ表示具膜小泡。下列叙述错误的是( )
A.不同具膜小泡含有不同的蛋白质,使其能够准确地与不同细胞器识别与融合
B.分泌蛋白的合成、加工、运输过程体现了细胞结构的协调配合
C.溶酶体起源于细胞器乙,其消灭细菌的过程属于特异性免疫
D.若定位在甲中的某些蛋白质进入乙,则COP Ⅰ可以帮助这些蛋白质重新回到甲
答案 C 由于不同具膜小泡COPⅠ、COPⅡ含有不同的蛋白质,因此能够准确地与不同细胞器识别与融合,A正确;分泌蛋白在合成、加工、运输和分泌过程中,体现了细胞内各种结构的协调配合,B正确;由图示可知,溶酶体起源于细胞器乙(高尔基体),溶酶体消灭细菌的过程为第二道防线,属于非特异性免疫,C错误;由图可知,COPⅠ是由高尔基体产生运向内质网的被膜小泡,则定位在内质网中的某些蛋白质进入高尔基体后,COPⅠ可以帮助这些蛋白质重新回到内质网,D正确。
4.病毒入侵(2022天津河北一模,4)丙型肝炎病毒(HCV)是一种单链(+)RNA病毒。HCV侵入人体肝细胞并完成增殖的过程如图所示。HCV进入肝细胞后,将RNA释放到细胞中并作为模板,在核糖体上合成一个多聚蛋白质,该蛋白质会被相应的蛋白酶切断为不同种类的蛋白质并被埋入内质网的膜中,按照既定的排列顺序使内质网膜内凹,并开始复制病毒的RNA。生成的病毒的蛋白质中的一部分与复制出的病毒RNA组合成新病毒。下列有关说法正确的是( )
A.HCV的遗传物质彻底水解的产物有4种
B.HCV通过其细胞膜与宿主细胞膜融合,入侵宿主细胞
C.该病毒的(+)RNA上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列
D.人体肝脏细胞被HCV感染后,抗体进入肝脏细胞将HCV清除
答案 C 丙型肝炎病毒(HCV)是一种RNA病毒,其遗传物质彻底水解后的产物有核糖、磷酸和A、U、G、C四种碱基,共6种,A错误;HCV不具有细胞结构,没有细胞膜,B错误;HCV进入肝细胞后,将(+)RNA释放到细胞中并作为翻译的模板,在核糖体上合成蛋白质,故(+)RNA上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列,C正确;抗体在内环境中与病原体结合,无法进入肝脏细胞将HCV清除,D错误。
复杂情境
5.细胞自噬与溶酶体(2022天津十二校联考一模,8)细胞自噬是细胞成分降解和回收利用的过程,通过细胞自噬可获得维持生存所需的物质和能量,如图为细胞自噬的途径,据此判断下列说法错误的是( )
A.自身衰老的细胞器及错误折叠的蛋白质增加时,自噬作用可能增强
B.细胞自噬可发生在大肠杆菌体内
C.溶酶体与自噬体的融合体现了膜具有流动性的特点
D.通过细胞自噬可保持细胞所处内环境的稳态
答案 B 大肠杆菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有溶酶体,所以不存在细胞自噬,B错误。
6.细胞自噬的三种方式(2022天津河西一模,14)细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合,从而降解细胞自身病变物质或结构的过程,是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同,可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式,具体过程如图所示,请据图回答问题:
图1 巨自噬
图2 微自噬
图3 分子伴侣自噬
(1)巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或 ,隔离膜的形成可来自高尔基体或 。
(2)从图中可看出,分子伴侣—底物复合物形成后,将与溶酶体膜上的受体结合,该受体除了能 外,还能促进底物分子去折叠,以保证底物分子顺利进入溶酶体。
(3)自噬体内的物质被水解后,其产物的去向是 和 。由此推测当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会 (填“增强”或“减弱”)。
答案 (1)①线粒体等细胞器 ②内质网 (2)特异性识别分子伴侣—底物复合物 (3)①排出细胞 ②被再利用 ③增强
解析 (1)从图1可看出,巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或线粒体等细胞器;隔离膜的形成可来自高尔基体或内质网。(2)从图中可看出,溶酶体膜上的受体能特异性识别分子伴侣—底物复合物,还能促进底物分子去折叠。(3)溶酶体中有多种水解酶,自噬体内的物质被水解后,对细胞无利的废物会排出细胞,对细胞有利的物质会被再利用。由此可推测,当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会增强,以补充自身对营养物质的需求。
F组
简单情境
1.红苋菜实验(2022福建莆田二模,8)红苋菜的叶肉细胞中含有花青素。若将刚萎蔫的红苋菜叶放入清水中,菜叶逐渐恢复坚挺,水的颜色无明显变化;若对其进行加热,随着水温升高,水的颜色逐渐变成红色。下列相关叙述错误的是( )
A.花青素储存在叶肉细胞的液泡中
B.水进入萎蔫的红苋菜叶细胞不需要消耗ATP
C.红苋菜叶在恢复坚挺过程中,细胞液渗透压逐渐降低
D.高温使红苋菜叶的细胞壁失去选择透过性
答案 D 花青素是水溶性色素,储存在液泡中,A正确;水分以被动运输的方式进入细胞,不需要消耗ATP,B正确;红苋菜叶在恢复坚挺过程中,不断吸收水分,细胞液浓度下降,渗透压逐渐降低,C正确;高温使生物膜失去选择透过性,细胞壁不具有选择透过性,D错误。
2.细胞器的起源(2022福建八地市二模,4)关于真核细胞线粒体的起源,科学家提出了一种假说:某种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细菌没有被消化分解,最终演化为真核细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。支持上述假说的证据不包括( )
A.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖
B.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
C.线粒体内绝大多数蛋白质由细胞核DNA指导合成
D.线粒体内膜的成分与细菌细胞膜的成分相似
答案 C 线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA,线粒体能像细菌一样进行分裂增殖,线粒体内膜的成分与细菌细胞膜的成分相似,这些都可以作为题述假说的证据,A、B、D不符合题意;C选项无法作为题述假说的证据,C符合题意。
3.内共生起源学说(2022陕西长安一模,6)叶绿体和线粒体是真核细胞内由膜包被的产能细胞器。在系统发生上,内共生起源学说认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始的、能进行有氧呼吸的细菌和光能自养的蓝细菌,这些细菌被细胞吞噬后,在长期的互利共生中演化成了现在的细胞器。下列不支持该学说的证据是( )
A.叶绿体和线粒体中的DNA分子不与蛋白质结合组成染色体
B.叶绿体和线粒体都具有双层膜结构,参与构成细胞生物膜系统
C.叶绿体和线粒体含有核糖体、RNA聚合酶,有独立的蛋白质合成系统
D.线粒体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,与细菌细胞膜的相似
答案 B 叶绿体和线粒体同蓝细菌与需氧型细菌一样,DNA不与蛋白质结合组成染色体,含有核糖体、RNA聚合酶,有独立的蛋白质合成系统,其内膜成分组成与细菌细胞膜相似,这都可作为支持内共生起源学说的证据,但细菌没有生物膜系统,B符合题意。
复杂情境
4.脂质体(2022广东广州二模,8)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐形脂质体”。下列叙述错误的是( )
A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”
B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C.若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用
D.当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞
答案 D “隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过脂质体与细胞膜融合的方式将药物送入细胞,类似于胞吞,D错误。
5.脂质体(2022河北秦皇岛二模,4)脂质体是由脂质双分子层构成的闭合球形囊泡,其在生物学和医学上有多种用途。新冠病毒的S蛋白是主要的抗原蛋白。科研人员将新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在阳离子脂质体内并递送到人体细胞中,以诱导机体产生免疫反应。如图为该过程的示意图。相关叙述错误的是( )
A.脂质体包裹着mRNA能避免mRNA被相关的酶水解
B.S蛋白的mRNA可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应
C.脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引
D.S蛋白的mRNA需要经过翻译后才能发挥作用
答案 B 脂质体包裹着mRNA通过膜融合方式将mRNA送入细胞,能避免mRNA被RNA酶水解,A正确;S蛋白的mRNA进入人体细胞中翻译出S蛋白后才能作为抗原刺激机体发生免疫反应,B错误,D正确;脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引,从而顺利实现融合,C正确。
复杂陌生情境
6.生物能源(2022河北石家庄二模,3)2021年11月,我国首次实现从CO到蛋白质的合成,以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白可用于饲料生产。下列叙述正确的是( )
A.乙醇梭菌与硝化细菌具有相同的代谢类型
B.乙醇梭菌蛋白合成过程中需要核糖体、内质网、高尔基体等参与
C.氨水中的氮元素经反应后,主要分布在乙醇梭菌蛋白的氨基中
D.饲料煮熟后,由于蛋白质的空间结构被破坏,更易被动物消化吸收
答案 D 由题可知,乙醇梭菌是厌氧生物,而硝化细菌是需氧生物,A错误;乙醇梭菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,B错误;蛋白质的氮主要分布在肽键中,C错误;饲料煮熟后,由于蛋白质的空间结构被破坏,(肽键暴露,易与蛋白酶接触)更易被动物消化吸收,D正确。
7.细胞自噬(2022安徽合肥一模,7)细胞自噬是指在一定条件下,细胞内受损或功能退化的细胞结构等被包被成囊泡,与溶酶体融合后,被降解再利用。此外,处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞自噬有利于维持细胞内部环境的相对稳定
B.处于营养充足条件下的细胞不会发生细胞自噬
C.入侵细胞内的微生物可能通过细胞自噬被清除
D.通过溶酶体可将蛋白质降解为氨基酸再次利用
答案 B 处于营养充足条件下的细胞也会有细胞器的衰老损伤等,通过细胞自噬作用可将其清除,B错误。
知识总结 细胞自噬的功能
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
8.(2022河北唐山二模,5)内质网膜包裹受损的线粒体形成自噬体时,自噬体膜上LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,完成受损线粒体的降解。某研究小组将大鼠随机分为对照组、中强度运动组和高强度运动组,测量心肌细胞中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验分组
对照组
中强度
运动组
高强度
运动组
LC3-Ⅰ蛋白
相对含量
1.0
0.7
0.5
LC3-Ⅱ蛋白
相对含量
1.0
1.4
1.7
A.心肌细胞内溶酶体膜上分布着与LC3-Ⅱ蛋白特异性结合的蛋白质
B.LC3-Ⅰ蛋白与LC3-Ⅱ蛋白都至少含有两个游离的氨基
C.据表可知:大鼠的运动强度越高,心肌细胞内的自噬作用越强
D.LC3-Ⅰ蛋白合成量与运动强度有关
答案 B LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,这说明溶酶体膜上分布着与LC3-Ⅱ蛋白结合的受体,A正确;LC3-Ⅰ蛋白与LC3-Ⅱ蛋白含有的肽链数未知,不能确定二者至少含有两个游离的氨基,B错误;表中,运动强度增大LC3-Ⅱ蛋白相对含量增加,则心肌细胞内自噬作用增强,此外,LC3-Ⅱ蛋白来自LC3-Ⅰ蛋白,二者相对含量之和可表示LC3-Ⅰ蛋白的总合成量的大小,高强度运动组二者之和最高,说明LC3-Ⅰ蛋白的合成量与运动强度有关,C、D正确。
专题2 细胞的结构与功能
A组
简单情境
1.草履虫的刺丝泡(2022广州一模,6)刺丝泡是草履虫细胞内的小杆状具膜结构,其内含蛋白质、离子等多种物质。当草履虫受到外界刺激时,刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合,随后射出内容物,起防御或捕食的作用。下列叙述错误的是( )
A.草履虫是单细胞生物,体内有两种核酸,其遗传物质是DNA
B.刺丝泡膜与细胞膜结构相似,其基本支架是磷脂双分子层
C.草履虫受到外界刺激射出刺丝泡内容物的过程属于条件反射
D.可利用3H标记刺丝泡的蛋白质,从而对其去向进行追踪
答案 C 发生反射的基础是具有反射弧,草履虫是单细胞生物,无反射弧,草履虫受到刺激射出刺丝泡内容物的过程属于应激反应,C错误。
2.隐形脂质体(2022广州二模,8)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐形脂质体”(如图)。下列叙述错误的是( )
A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”
B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C.若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用
D.当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞
答案 D 脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支架,磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”,A正确;脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞,该过程利用了抗原与抗体特异性结合的原理,B正确;若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减少对正常组织细胞的损伤,减轻药物的副作用,C正确;“隐形”脂质体外侧包裹的聚乙二醇可以促进细胞膜和脂质体膜融合,当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过脂质体与细胞膜融合进入细胞,此过程类似胞吞,并非自由扩散,D错误。
复杂情境
3.线粒体分裂(2022肇庆一模,2)研究表明,真核细胞中线粒体出现一些“异常”时,线粒体会在分裂过程中,把末端的一部分分裂出去,顺便把“异常”带走(如图所示)。有关分析错误的是( )
A.有氧呼吸三个阶段的反应都发生在线粒体中
B.线粒体是根尖分生区细胞中含有的双层膜细胞器
C.线粒体分裂出现的“异常”部分会被溶酶体清除
D.线粒体的这种分裂有利于维持其结构和功能的稳定
答案 A 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,第二和第三阶段发生在线粒体,A错误;植物根尖分生区细胞中具有线粒体,其是双层膜的细胞器,B正确;溶酶体可以清除细胞内异常的细胞器,C正确;线粒体通过这种分裂,恢复为正常的线粒体,有利于维持其结构和功能的稳定,D正确。
4.溶酶体消化作用(2022惠州三模,13)溶酶体几乎存在于所有动物细胞中,内含多种水解酶,pH为5.0左右(细胞质基质pH近中性),图为溶酶体消化作用的部分途径。请据图分析,下列选项中错误的是( )
A.吞噬泡与初级溶酶体融合的过程体现了膜的流动性
B.H+由细胞质基质进入溶酶体内的方式为主动运输
C.自噬作用可清除破损、衰老的细胞器,利于维持细胞稳态
D.营养极度缺乏时,细胞可通过减弱自噬作用以保证其基本物质能量需要
答案 D 吞噬泡与初级溶酶体的膜相互融合,体现了膜的流动性,A正确;溶酶体内的pH比细胞质基质的要低,氢离子需要逆浓度梯度运输进入溶酶体,属于主动运输,B正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,有利于维持细胞稳态,C正确;细胞自噬是指在应对生存压力(如营养缺乏)时,真核细胞通过降解自身非必需成分,获得生存所需的物质和能量,因此细胞无法获取足够营养物质时,细胞自噬作用会增强,D错误。
复杂陌生情境
5.囊泡运输机制(2022韶关一模,13)人体细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如图表示细胞内物质甲的合成、运输及分泌过程中囊泡的运输机制。细胞内囊泡运输机制一旦失控,会引起很多疾病。下列分析错误的是( )
A.物质甲可能来自核糖体,该运输过程需要线粒体提供能量
B.内质网膜出芽形成囊泡体现了生物膜的结构特点
C.囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含多糖的种类
D.囊泡运输机制失控的原因可能是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移
答案 C 物质甲可能是来自核糖体的多肽,经过内质网的加工过程之后,通过出芽形成囊泡从内质网中运输出去,该运输过程需要线粒体提供能量,A正确;内质网膜出芽形成囊泡说明内质网膜具有流动性,即该过程体现了生物膜的结构特点,B正确;由图可知,囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含蛋白质的种类,C错误;囊泡运输机制是通过囊泡形成、运输、融合、脱落等过程实现的,若该运输机制失控则可能的原因是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移,D正确。
6.蛋白质分选(2022梅州二模,4)蛋白质分选是依靠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;二是蛋白质合成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( )
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
答案 D 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,A错误;线粒体、叶绿体为半自主细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径,B错误;用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中,羧基上的H会脱去,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,C错误;由题意可知,蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,构成信号序列的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,会导致信号序列不同,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,D正确。
B组
简单情境
1.微生态制剂(2022湖南学业质量联合检测二,1)近年来,随着现代科学技术的快速发展,许多微生物可被加工成益生菌等微生态制剂,微生态制剂按照菌群可分为双歧杆菌、布拉氏酵母菌、乳酸菌等。对于抵抗力较弱、肠胃功能不好的人群,可以适量服用微生态制剂,平衡肠道益生菌群,从而提升免疫力。下列相关叙述正确的是( )
A.双歧杆菌、乳酸菌等益生菌通过无丝分裂的方式增殖
B.布拉氏酵母菌、乳酸菌合成蛋白质的场所均为核糖体
C.将微生态制剂和抗生素一起服用,有助于提高人体免疫力
D.双歧杆菌、乳酸菌的细胞壁成分主要为纤维素和果胶
答案 B 双歧杆菌、乳酸菌属于原核生物,原核生物通常以二分裂的方式增殖,A错误;细胞中蛋白质的合成场所为核糖体,B正确;抗生素能杀死细菌,微生态制剂和抗生素一起服用会影响微生态制剂的作用效果,C错误;双歧杆菌、乳酸菌细胞壁的成分主要为肽聚糖,D错误。
2.细菌入侵(2022百校大联考新高考标准卷,2)李斯特氏菌是一种致死食源性细菌,当它侵入人体后,该菌的一种名为InIC的蛋白可通过阻碍人类细胞中的Tuba蛋白的活性,使细胞膜更易变形而有利于细菌在人类细胞之间快速转移,使人患脑膜炎。下列叙述正确的是( )
A.InIC蛋白在李斯特氏菌的核糖体上合成,该过程需要线粒体提供能量
B.Tuba蛋白和InIC蛋白的结构不同,这是基因选择性表达的结果
C.该菌能在人类细胞之间快速转移依赖于细胞膜的选择透过性
D.细胞膜控制物质进出的能力是有限的
答案 D 李斯特氏菌属于原核生物,只含有核糖体一种细胞器,无线粒体,A错误;Tuba蛋白和InIC蛋白是不同生物体内的蛋白质,其结构不同是因为控制这两种蛋白质合成的基因不同,B错误;该菌能在人类细胞之间快速转移依赖于细胞膜的流动性,C错误。
3.过氧化物酶体(2022长沙雅礼中学月考四,3)过氧化物酶体是一种可自我复制的单层膜细胞器,可通过分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能,与线粒体共同促进细胞的生长。脂质激酶(PI5P4K)可产生一种活跃的信使,协调过氧化物酶体与线粒体之间的通信。没有该信使时,细胞器之间的通信会被破坏,使得线粒体过度“劳累”,进而导致细胞“挨饿”并死亡。下列分析正确的是( )
A.过氧化物酶体能自我复制说明其内含有DNA分子
B.过氧化物酶体与线粒体都可以为细胞提供ATP
C.如果抑制脂质激酶的活性,可加速癌细胞死亡
D.过氧化物酶体与线粒体之间的通信体现了生物膜系统结构的统一性
答案 C 过氧化物酶体是一种可自我复制的单层膜细胞器,但不一定含有DNA,不含DNA的细胞器也可能进行自我复制,如中心体的复制,A错误;由题意可知,过氧化物酶体为细胞直接提供热能,B错误;抑制脂质激酶的活性可以破坏过氧化物酶体与线粒体之间的通信,使线粒体过度“劳累”,进而加速癌细胞“挨饿”并死亡,C正确;生物膜的组成成分和结构很相似能体现生物膜系统结构的统一性,而过氧化物酶体与线粒体之间的通信能体现细胞器之间的协调配合,不能体现生物膜系统结构的统一性,D错误。
复杂情境
4.癌细胞对线粒体的“窃取”(2022长沙雅礼中学一模,4)研究发现,将人的乳腺癌细胞和T细胞共同培养,发现癌细胞会伸出长长的纳米管,研究者用一种绿色荧光探针标记了T细胞中的线粒体,并将其和乳腺癌细胞共同培养。16个小时后,在癌细胞中观察到了大量点状的绿色荧光,在纳米管中也发现了绿色荧光痕迹,并且发现培养液中T细胞的数量减少,癌细胞的数量增加。下列说法错误的是( )
A.纳米管的形成说明细胞膜具有一定的流动性
B.癌细胞通过窃取T细胞的线粒体以满足其增殖过程中对能量的大量需求
C.T细胞的线粒体被窃取后因无法生成ATP而导致其数量下降
D.抑制纳米管的形成,为治疗癌症提供了新思路
答案 C 纳米管是由细胞膜向外延伸形成的,说明细胞膜具有一定的流动性,A正确;癌细胞增殖过程中需要消耗大量的ATP,线粒体能够进行有氧呼吸产生大量的ATP,癌细胞通过窃取T细胞的线粒体以满足其增殖过程中对能量的大量需求,B正确;T细胞中线粒体被窃取后,有氧呼吸过程受抑制,但还能进行无氧呼吸产生少量的ATP,T细胞数量下降的原因是其线粒体被窃取后生成的ATP减少,C错误;通过抑制纳米管的形成,阻止癌细胞窃取线粒体,进而抑制癌细胞增殖,为治疗癌症提供了新思路,D正确。
5.细胞器的协调配合与囊泡运输(2022湖南长沙一中月考八,3)科学家发现在内质网和高尔基体之间存在着一个中间膜区室,称为内质网—高尔基体中间体(ERGIC),大多膜蛋白、分泌蛋白合成过程中途经内质网—高尔基体膜泡运输至细胞不同部位。在这一过程中,如果蛋白质错误分选运输至ERGIC,ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网;对于正确分选的蛋白质,ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体,再输送到特定的区域,下列有关叙述错误的是( )
A.ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关
B.此过程体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用
C.若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱,可能诱发细胞凋亡
D.此过程中,内质网起到了交通枢纽的作用
答案 D 如果蛋白质错误分选运输至ERGIC,ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网;对于正确分选的蛋白质,ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体,再输送到特定的区域,由此可知ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关,A正确。根据题意可知,ERGIC会产生不同的膜泡将货物运输到不同的地方,体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用,B正确。若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱,机体为了维持生物体正常发育,可能诱发细胞凋亡,C正确。根据题干分析可知,此过程中,内质网—高尔基体中间体起到了交通枢纽的作用,D错误。
复杂陌生情境
6.线粒体内蛋白质的合成(2022湖南新高考教学教研联盟二联,13)(不定项)线粒体中的部分蛋白质由核基因编码。先在线粒体外合成前体蛋白,然后在信号序列的引导下,进入线粒体加工为成熟蛋白质。过程如图所示。下列推测错误的是( )
A.前体蛋白进入线粒体时,空间结构发生了改变
B.前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与
C.线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径,就可进入线粒体
D.前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜之间的信息交流
答案 CD 前体蛋白进行跨膜运输之前需要解折叠为松散结构,有利于跨膜运输,据图也可知其空间结构发生了变化,A正确;前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶参与,并切除信号序列,B正确;核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中,而不是直径小于转运通道直径,就可进入线粒体,C错误;前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有体现生物膜之间的信息交流,D错误。
知识拓展 线粒体和叶绿体中都含有DNA,为半自主性细胞器,但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。
7.酵母菌液泡与细胞自噬(2022湖南普通高中学业水平选择性考试考前演练三,15)(不定项) 酵母菌液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体,可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质,前体API(pro-API)蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白(m-API)。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图),图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关蛋白酶。下列分析正确的是( )
A.可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸,研究API蛋白转移的途径
B.利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,可以得到成熟的API蛋白
C.自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的功能特性
D.无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,液泡中都可以检测到成熟的API蛋白
答案 AD 氨基酸是合成蛋白质的原料,利用放射性同位素3H标记API蛋白的特有氨基酸,可研究API蛋白转移的途径,A正确。由于大肠杆菌是原核生物,没有液泡,而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟,因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,不能得到成熟的API蛋白,B错误。自噬小泡的膜和Cvt小泡的膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性,即生物膜的结构特点,C错误。由图可知,前体API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的,其进入液泡后能形成成熟的API蛋白,在饥饿条件下(即营养不足时),较大的双层膜包被的自噬小泡携带着前体API蛋白和细胞质中其他物质与液泡膜融合,而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡,该小泡特异性地携带前体API蛋白与液泡膜融合,因此,无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,均可在液泡中检测到成熟的API蛋白,D正确。
C组
简单情境
1.细胞器及其功能(2022扬州中学4月考,4)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用
B.人体细胞呼吸过程中细胞质基质和线粒体均可产生CO2
C.溶酶体中水解酶的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D.通常青春期性腺细胞细胞质膜上运输性激素的载体蛋白数量要比老年时期多
答案 C 原核细胞没有叶绿体,但部分原核细胞也能进行光合作用,如蓝细菌,A错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸的产物是CO2和水,因此人体细胞只有通过有氧呼吸才能产生CO2,其场所为线粒体基质,B错误;溶酶体内的水解酶在核糖体上初步合成,经内质网和高尔基体的加工而具有生物活性,高尔基体膜部分形成囊泡,包裹水解酶等形成溶酶体,C正确;性激素属于脂质,其通过自由扩散进入细胞,不需要载体蛋白的协助,D错误。
2.病毒入侵(2022连云港二模,7)新冠变异毒株“奥密克戎”表面的刺突蛋白(S蛋白)存在30多处改变,使其与细胞质膜上的受体结合更紧密,逃避抗体的能力增强。下列说法正确的是(多选)( )
A.新冠病毒变异的根本原因是S蛋白发生了突变,可用中药阻碍其与受体结合
B.若用小鼠制备相应单克隆抗体,需向其体内注射S蛋白,次日从脾脏中获取浆细胞
C.毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原—抗体特异性结合的原理,需要设计多种引物
D.大规模人群免疫接种,群体免疫力增强,新冠病毒无症状感染者比例也会上升
答案 BD 新冠病毒变异的根本原因是控制合成S蛋白的基因发生突变,而不是S蛋白发生突变,A错误;制备单克隆抗体,需要将能产生单一抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,所以次日应该从脾脏中获取浆细胞,B正确;毒株“奥密克戎”抗原检测利用了抗原—抗体特异性结合的原理,只需要使用能与“奥密克戎”抗原特异性结合的抗体来检测(可将抗原注射到动物体内,使动物体内产生相应的抗体,从而获得该抗体),该过程不需要设计引物,C错误;大规模人群免疫接种,群体免疫力增强,即对新冠病毒的抵抗力提升,但并不能降低感染概率,故新冠病毒无症状感染者比例也会上升,D正确。
3.液泡与光合作用(2022徐州七中4月调研,2)根尖等的分生组织细胞中有许多来源于内质网、高尔基体的小型原液泡,随着细胞的生长和分化,原液泡通过相互融合等作用,不断扩大形成中央液泡。光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中,以避免细胞质基质的pH下降。下列相关叙述错误的是( )
A.液泡膜与内质网膜、高尔基体膜的结构和组成成分相似
B.根尖细胞内中央液泡的形成体现了生物膜具有流动性
C.液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定
D.柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量均来自线粒体
答案 D 液泡膜与内质网膜、高尔基体膜都属于生物膜,它们的结构和组成成分相似,A正确;根据题干信息可知,中央液泡是由小型原液泡通过相互融合等作用不断扩大形成的,因此该过程体现了生物膜具有流动性的特点,B正确;由题干信息“光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中,以避免细胞质基质的pH下降”可知,液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定,C正确;柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量可来自细胞质基质和线粒体,D错误。
复杂情境
4.低密度脂蛋白(2022南京中华中学期末,2)脂蛋白又分低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。两者都有重要任务:低密度脂蛋白把胆固醇从肝脏运送到全身组织,高密度脂蛋白将各组织的胆固醇送回肝脏代谢。低密度脂蛋白是由胆固醇、磷脂和蛋白质结合形成的复合物。当低密度脂蛋白过高时,它携带的胆固醇便积存在动脉壁上,久了容易引起动脉硬化。因此低密度脂蛋白被称为“坏的胆固醇”。LDL通过血液运送至细胞,在细胞内发生如图所示的过程。已知溶酶体是由高尔基体产生的、内含多种酸性水解酶的细胞器。下列说法错误的是( )
A.溶酶体内pH过高会降低LDL的分解速率
B.溶酶体中的酸性水解酶在游离的核糖体上合成
C.加入ATP水解酶抑制剂会影响LDL与其受体的分离
D.动物性食物如肝脏、牛羊肉等红色肉类含胆固醇较高
答案 B 溶酶体内是酸性水解酶,pH过高会影响酶的活性甚至失活,降低LDL的分解速率,A正确;溶酶体是由高尔基体产生的,其中的酸性水解酶的形成过程与分泌蛋白类似,所以该酶在附着于内质网上的核糖体上合成,B错误;据题图可知,LDL与其受体的分离需要ATP提供能量,所以加入ATP水解酶抑制剂会影响ATP水解,从而影响LDL与其受体的分离,C正确;胆固醇是构成动物细胞质膜的成分,动物性食物如肝脏、牛羊肉等红色肉类含胆固醇较高,D正确。
5.法布里病(2022南通如皋适应性考试二,2)法布里病患者溶酶体中缺少α-半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中。某研究者构建了可以生产α-半乳糖苷酶药用蛋白的细胞株,用来改善患者的症状。下列相关叙述错误的是( )
A.α-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B.药用蛋白的产生与高尔基体的加工、分类和包装有关
C.药用蛋白通过胞吞方式进入细胞后,囊泡膜可与溶酶体膜融合
D.法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断
答案 A α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;药用蛋白属于分泌蛋白,其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;药用蛋白是大分子物质,其通过胞吞的方式进入细胞,囊泡与溶酶体的融合利用了生物膜的流动性,C正确;法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断,D正确。
D组
简单情境
1.核糖体(2022潍坊二模,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( )
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
答案 B 真核生物核糖体的大小亚基在核仁处形成,在细胞质基质进行组装形成核糖体,而原核生物没有细胞核(核仁)也能形成核糖体,A错误;大肠杆菌有一类核糖体(70S),植物叶肉细胞的线粒体和叶绿体中含有70S的核糖体、细胞质中含有80S的核糖体,B正确;线粒体、叶绿体是半自主性细胞器,其核糖体合成的蛋白质具备生物活性,C错误;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,D错误。
知识拓展 核糖体按位置可分为附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体。
2.内质网—高尔基体中间体(2022烟台一模,1)内质网—高尔基体中间体(ERGIC)是脊椎动物细胞中在内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构。ERGIC产生的囊泡可与溶酶体融合完成细胞自噬;含脂膜结构的病毒如新冠病毒在ERGIC中组装,最后通过囊泡运输至细胞膜释放。下列分析错误的是( )
A.构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网
B.ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控
C.ERGIC能够清除受损或衰老的细胞器
D.特异性抑制ERGIC的功能可以有效治疗新冠肺炎
答案 C 因为膜具有一定的流动性,且ERGIC是内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构,因此构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网,A正确;细胞内的一切生命活动都受信号分子的精细调控,因此ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控,B正确;ERGIC不能清除受损或衰老的细胞器,ERGIC可产生囊泡包裹这些细胞器与溶酶体结合,由溶酶体发挥清除受损或衰老的细胞器的作用,C错误;新冠病毒在ERGIC中组装,若特异性抑制ERGIC的功能,则新冠病毒无法组装,据此可以有效治疗新冠肺炎,D正确。
复杂情境
3.奥密克戎(2022济宁二模,1)奥密克戎是2019新型冠状病毒(RNA病毒)的变种,奥密克戎入侵人体细胞后,其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽,再剪切成多个多肽链,然后该病毒RNA才能经这些剪切后形成的复制酶的催化开始复制。下列叙述正确的是( )
A.奥密克戎增殖过程所需要的酶都是由病毒RNA控制合成的
B.为获得一定数量的奥密克戎进行研究,利用完全培养基培养增殖
C.新型冠状病毒的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测
D.一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,产生的子代病毒中含放射性的有2个
答案 C 奥密克戎的RNA进入宿主细胞之后,能指导合成催化自身RNA复制的复制酶,但病毒蛋白质合成过程所需要的酶是由宿主细胞提供的,A错误;病毒为非细胞生物,专性寄生,因此奥密克戎的培养不能在完全培养基中完成,B错误;新型冠状病毒的组成成分包括蛋白质和RNA,RNA和蛋白质均具有特异性,且宿主产生的抗体能与病毒抗原发生特异性结合,据此设计的检测方法主要包括三种,即核酸检测、抗体检测和抗原检测,C正确;一个含32P的奥密克戎以31P为原料增殖,该病毒RNA是单链的,若亲代RNA被分解,则其产生的子代病毒中可能多个病毒含有放射性,若亲代病毒RNA不作为子代病毒的组分,则子代病毒将均不具有放射性,因而产生的子代病毒中含有放射性的情况无法确定,D错误。
知识归纳 病毒不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
4.COP膜泡运输(2022济宁二模,2)真核细胞内COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运的机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成,内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,其羧基端有一段特殊的信号肽。若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡,则会从内质网逃逸到高尔基体,高尔基体膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合,将整个蛋白质通过COPⅠ转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是( )
A.若COPⅠ膜泡蛋白发生变异,则逃逸蛋白可能被分泌到细胞外
B.核糖体与内质网的结合依赖于两者结构的相似性
C.信号肽与其受体识别并结合的过程说明细胞间存在信息交流
D.COP膜泡的膜含有磷脂、蛋白质和脂肪
答案 A 题意显示,正常情况下,COPⅠ膜泡会与内质网结合,若其上的蛋白质发生变异,则逃逸蛋白可能被分泌到细胞外,A正确;核糖体为无膜结构的细胞器,而内质网是具有单层膜结构的细胞器,显然核糖体与内质网的结构不具有相似性,B错误;信号肽与信号肽受体识别与结合的过程不是发生在细胞之间的,所以不能说明细胞间存在信息交流,只能说明细胞内部结构之间存在信息交流,C错误;COP膜泡能在内质网和高尔基体之间穿梭并发生融合,说明COP膜泡的膜结构与细胞器膜结构相似,即其膜结构中主要含有磷脂和蛋白质,D错误。
知识拓展 囊泡运输消耗能量,主要由线粒体提供能量。
复杂陌生情境
5.线粒体的融合和分裂(2022济南一模,1)动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体,线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体。但是分裂异常会导致线粒体破碎,融合异常则会导致线粒体形态延长。科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中,在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程,且分裂后的两个线粒体均呈现黄色(绿色和红色叠加所致)。线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,若该基因发生突变,突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列说法错误的是( )
A.线粒体的融合和分裂保持动态平衡有利于维持细胞内线粒体数量的相对稳定
B.线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能
C.线粒体先融合再分裂的过程实现了线粒体间的物质交换
D.GTPase可能起到抑制线粒体融合的作用
答案 D 线粒体通过不断地融合和分裂不仅保证了线粒体的大小、数目及分布的稳定性,同时完成了新老线粒体的更新,对细胞代谢的意义很大,A正确;根据题干信息“分裂异常会导致线粒体破碎,融合异常则会导致线粒体形态延长”,可推测线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能,B正确;根据题干信息“科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中,在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程,且分裂后的两个线粒体均呈现黄色(绿色和红色叠加所致)”,可推测整个过程中实现了线粒体间的物质交换,C正确;题干信息“线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase,若该基因发生突变,突变细胞内观察不到线条状线粒体”,可说明GTPase可能起到促进线粒体融合的作用,D错误。
知识拓展 线粒体中含有少量的DNA、RNA、核糖体,线粒体是半自主性细胞器,它可以进行DNA复制、转录、自主合成部分蛋白质。
6.信号肽(SP)(2022淄博二模,1)研究发现,游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体,取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不合理的是( )
SR:信号识别颗粒受体
A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物
C.SP合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
答案 C 分泌蛋白最初合成的多肽链应含有SP,因此分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,A正确;经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽,说明在内质网腔内信号肽被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),B正确;SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞中,不会合成SP,因此多肽链不会进入内质网中,C错误;由“经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性”,可推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工,D正确。
E组
简单情境
1.线粒体与生活(2022天津部分区联考一模,4) 运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
答案 D 线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞中葡萄糖在细胞质基质被分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解,释放大量能量,A错误;由题可知,不同部位对能量的需求可能不同,则不同线粒体的呼吸作用强度也不一定相同,B错误;结合题意可知,受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C错误;内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,运动后线粒体的动态变化是机体稳态调节的结果,D正确。
2.核糖体(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.信号序列需借助DP和SRP的识别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 核糖体上的信号序列被信号识别颗粒(SRP)识别,并在SRP与DP(位于内质网膜上的SRP受体)结合过程中,信号序列引导核糖体附着于内质网上,此过程中并未体现生物膜的流动性,A错误;分析题图可知,在分泌蛋白的合成过程中,核糖体的“游离态”与“附着态”是相对的,B正确;由题图可知,信号序列需借助DP和SRP的识别,引导核糖体附着于内质网上,才能转移至内质网膜上,C正确;若在合成新生肽阶段切除信号序列,则游离的核糖体不能附着于内质网上,不能合成结构正确的分泌蛋白,D正确。
3.生物膜系统(2022天津部分区联考一模,6)人体细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系如图所示,其中甲、乙表示细胞器,COPⅠ、COPⅡ表示具膜小泡。下列叙述错误的是( )
A.不同具膜小泡含有不同的蛋白质,使其能够准确地与不同细胞器识别与融合
B.分泌蛋白的合成、加工、运输过程体现了细胞结构的协调配合
C.溶酶体起源于细胞器乙,其消灭细菌的过程属于特异性免疫
D.若定位在甲中的某些蛋白质进入乙,则COP Ⅰ可以帮助这些蛋白质重新回到甲
答案 C 由于不同具膜小泡COPⅠ、COPⅡ含有不同的蛋白质,因此能够准确地与不同细胞器识别与融合,A正确;分泌蛋白在合成、加工、运输和分泌过程中,体现了细胞内各种结构的协调配合,B正确;由图示可知,溶酶体起源于细胞器乙(高尔基体),溶酶体消灭细菌的过程为第二道防线,属于非特异性免疫,C错误;由图可知,COPⅠ是由高尔基体产生运向内质网的被膜小泡,则定位在内质网中的某些蛋白质进入高尔基体后,COPⅠ可以帮助这些蛋白质重新回到内质网,D正确。
4.病毒入侵(2022天津河北一模,4)丙型肝炎病毒(HCV)是一种单链(+)RNA病毒。HCV侵入人体肝细胞并完成增殖的过程如图所示。HCV进入肝细胞后,将RNA释放到细胞中并作为模板,在核糖体上合成一个多聚蛋白质,该蛋白质会被相应的蛋白酶切断为不同种类的蛋白质并被埋入内质网的膜中,按照既定的排列顺序使内质网膜内凹,并开始复制病毒的RNA。生成的病毒的蛋白质中的一部分与复制出的病毒RNA组合成新病毒。下列有关说法正确的是( )
A.HCV的遗传物质彻底水解的产物有4种
B.HCV通过其细胞膜与宿主细胞膜融合,入侵宿主细胞
C.该病毒的(+)RNA上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列
D.人体肝脏细胞被HCV感染后,抗体进入肝脏细胞将HCV清除
答案 C 丙型肝炎病毒(HCV)是一种RNA病毒,其遗传物质彻底水解后的产物有核糖、磷酸和A、U、G、C四种碱基,共6种,A错误;HCV不具有细胞结构,没有细胞膜,B错误;HCV进入肝细胞后,将(+)RNA释放到细胞中并作为翻译的模板,在核糖体上合成蛋白质,故(+)RNA上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列,C正确;抗体在内环境中与病原体结合,无法进入肝脏细胞将HCV清除,D错误。
复杂情境
5.细胞自噬与溶酶体(2022天津十二校联考一模,8)细胞自噬是细胞成分降解和回收利用的过程,通过细胞自噬可获得维持生存所需的物质和能量,如图为细胞自噬的途径,据此判断下列说法错误的是( )
A.自身衰老的细胞器及错误折叠的蛋白质增加时,自噬作用可能增强
B.细胞自噬可发生在大肠杆菌体内
C.溶酶体与自噬体的融合体现了膜具有流动性的特点
D.通过细胞自噬可保持细胞所处内环境的稳态
答案 B 大肠杆菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有溶酶体,所以不存在细胞自噬,B错误。
6.细胞自噬的三种方式(2022天津河西一模,14)细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合,从而降解细胞自身病变物质或结构的过程,是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同,可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式,具体过程如图所示,请据图回答问题:
图1 巨自噬
图2 微自噬
图3 分子伴侣自噬
(1)巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或 ,隔离膜的形成可来自高尔基体或 。
(2)从图中可看出,分子伴侣—底物复合物形成后,将与溶酶体膜上的受体结合,该受体除了能 外,还能促进底物分子去折叠,以保证底物分子顺利进入溶酶体。
(3)自噬体内的物质被水解后,其产物的去向是 和 。由此推测当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会 (填“增强”或“减弱”)。
答案 (1)①线粒体等细胞器 ②内质网 (2)特异性识别分子伴侣—底物复合物 (3)①排出细胞 ②被再利用 ③增强
解析 (1)从图1可看出,巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或线粒体等细胞器;隔离膜的形成可来自高尔基体或内质网。(2)从图中可看出,溶酶体膜上的受体能特异性识别分子伴侣—底物复合物,还能促进底物分子去折叠。(3)溶酶体中有多种水解酶,自噬体内的物质被水解后,对细胞无利的废物会排出细胞,对细胞有利的物质会被再利用。由此可推测,当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会增强,以补充自身对营养物质的需求。
F组
简单情境
1.红苋菜实验(2022福建莆田二模,8)红苋菜的叶肉细胞中含有花青素。若将刚萎蔫的红苋菜叶放入清水中,菜叶逐渐恢复坚挺,水的颜色无明显变化;若对其进行加热,随着水温升高,水的颜色逐渐变成红色。下列相关叙述错误的是( )
A.花青素储存在叶肉细胞的液泡中
B.水进入萎蔫的红苋菜叶细胞不需要消耗ATP
C.红苋菜叶在恢复坚挺过程中,细胞液渗透压逐渐降低
D.高温使红苋菜叶的细胞壁失去选择透过性
答案 D 花青素是水溶性色素,储存在液泡中,A正确;水分以被动运输的方式进入细胞,不需要消耗ATP,B正确;红苋菜叶在恢复坚挺过程中,不断吸收水分,细胞液浓度下降,渗透压逐渐降低,C正确;高温使生物膜失去选择透过性,细胞壁不具有选择透过性,D错误。
2.细胞器的起源(2022福建八地市二模,4)关于真核细胞线粒体的起源,科学家提出了一种假说:某种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细菌没有被消化分解,最终演化为真核细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。支持上述假说的证据不包括( )
A.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖
B.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
C.线粒体内绝大多数蛋白质由细胞核DNA指导合成
D.线粒体内膜的成分与细菌细胞膜的成分相似
答案 C 线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA,线粒体能像细菌一样进行分裂增殖,线粒体内膜的成分与细菌细胞膜的成分相似,这些都可以作为题述假说的证据,A、B、D不符合题意;C选项无法作为题述假说的证据,C符合题意。
3.内共生起源学说(2022陕西长安一模,6)叶绿体和线粒体是真核细胞内由膜包被的产能细胞器。在系统发生上,内共生起源学说认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始的、能进行有氧呼吸的细菌和光能自养的蓝细菌,这些细菌被细胞吞噬后,在长期的互利共生中演化成了现在的细胞器。下列不支持该学说的证据是( )
A.叶绿体和线粒体中的DNA分子不与蛋白质结合组成染色体
B.叶绿体和线粒体都具有双层膜结构,参与构成细胞生物膜系统
C.叶绿体和线粒体含有核糖体、RNA聚合酶,有独立的蛋白质合成系统
D.线粒体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,与细菌细胞膜的相似
答案 B 叶绿体和线粒体同蓝细菌与需氧型细菌一样,DNA不与蛋白质结合组成染色体,含有核糖体、RNA聚合酶,有独立的蛋白质合成系统,其内膜成分组成与细菌细胞膜相似,这都可作为支持内共生起源学说的证据,但细菌没有生物膜系统,B符合题意。
复杂情境
4.脂质体(2022广东广州二模,8)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐形脂质体”。下列叙述错误的是( )
A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”
B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C.若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用
D.当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞
答案 D “隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过脂质体与细胞膜融合的方式将药物送入细胞,类似于胞吞,D错误。
5.脂质体(2022河北秦皇岛二模,4)脂质体是由脂质双分子层构成的闭合球形囊泡,其在生物学和医学上有多种用途。新冠病毒的S蛋白是主要的抗原蛋白。科研人员将新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在阳离子脂质体内并递送到人体细胞中,以诱导机体产生免疫反应。如图为该过程的示意图。相关叙述错误的是( )
A.脂质体包裹着mRNA能避免mRNA被相关的酶水解
B.S蛋白的mRNA可直接作为抗原刺激机体发生免疫反应
C.脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引
D.S蛋白的mRNA需要经过翻译后才能发挥作用
答案 B 脂质体包裹着mRNA通过膜融合方式将mRNA送入细胞,能避免mRNA被RNA酶水解,A正确;S蛋白的mRNA进入人体细胞中翻译出S蛋白后才能作为抗原刺激机体发生免疫反应,B错误,D正确;脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引,从而顺利实现融合,C正确。
复杂陌生情境
6.生物能源(2022河北石家庄二模,3)2021年11月,我国首次实现从CO到蛋白质的合成,以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白可用于饲料生产。下列叙述正确的是( )
A.乙醇梭菌与硝化细菌具有相同的代谢类型
B.乙醇梭菌蛋白合成过程中需要核糖体、内质网、高尔基体等参与
C.氨水中的氮元素经反应后,主要分布在乙醇梭菌蛋白的氨基中
D.饲料煮熟后,由于蛋白质的空间结构被破坏,更易被动物消化吸收
答案 D 由题可知,乙醇梭菌是厌氧生物,而硝化细菌是需氧生物,A错误;乙醇梭菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,B错误;蛋白质的氮主要分布在肽键中,C错误;饲料煮熟后,由于蛋白质的空间结构被破坏,(肽键暴露,易与蛋白酶接触)更易被动物消化吸收,D正确。
7.细胞自噬(2022安徽合肥一模,7)细胞自噬是指在一定条件下,细胞内受损或功能退化的细胞结构等被包被成囊泡,与溶酶体融合后,被降解再利用。此外,处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞自噬有利于维持细胞内部环境的相对稳定
B.处于营养充足条件下的细胞不会发生细胞自噬
C.入侵细胞内的微生物可能通过细胞自噬被清除
D.通过溶酶体可将蛋白质降解为氨基酸再次利用
答案 B 处于营养充足条件下的细胞也会有细胞器的衰老损伤等,通过细胞自噬作用可将其清除,B错误。
知识总结 细胞自噬的功能
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
8.(2022河北唐山二模,5)内质网膜包裹受损的线粒体形成自噬体时,自噬体膜上LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,完成受损线粒体的降解。某研究小组将大鼠随机分为对照组、中强度运动组和高强度运动组,测量心肌细胞中LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验分组
对照组
中强度
运动组
高强度
运动组
LC3-Ⅰ蛋白
相对含量
1.0
0.7
0.5
LC3-Ⅱ蛋白
相对含量
1.0
1.4
1.7
A.心肌细胞内溶酶体膜上分布着与LC3-Ⅱ蛋白特异性结合的蛋白质
B.LC3-Ⅰ蛋白与LC3-Ⅱ蛋白都至少含有两个游离的氨基
C.据表可知:大鼠的运动强度越高,心肌细胞内的自噬作用越强
D.LC3-Ⅰ蛋白合成量与运动强度有关
答案 B LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合,这说明溶酶体膜上分布着与LC3-Ⅱ蛋白结合的受体,A正确;LC3-Ⅰ蛋白与LC3-Ⅱ蛋白含有的肽链数未知,不能确定二者至少含有两个游离的氨基,B错误;表中,运动强度增大LC3-Ⅱ蛋白相对含量增加,则心肌细胞内自噬作用增强,此外,LC3-Ⅱ蛋白来自LC3-Ⅰ蛋白,二者相对含量之和可表示LC3-Ⅰ蛋白的总合成量的大小,高强度运动组二者之和最高,说明LC3-Ⅰ蛋白的合成量与运动强度有关,C、D正确。
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