2024届高考生物二轮复习3-5：细胞的结构基础

生物大题二轮专项训练3-5（细胞的结构基础） 1.触觉是人体与周围环境最为直观的交互形式，Piezo家族蛋白在触觉等机械力感知信号传导中发挥重要作用。清华大学研究团队发现，当力作用于细胞膜时，膜张力的改变引起 Piezo蛋白发生可逆形变，使 Piezo蛋白通道开放，从而将机械力刺激转化为阳离子内向电流。Piezo蛋白的结构如图所示。回答下列问题： (1)机械力刺激会使 Piezo蛋白的“叶片”结构旋转，改变了蛋白质的 ，使中央孔打开，引起阳离子内流。触觉、视觉、味觉等感觉从形成、传递到感知的生物学过程类似，即 接受外界刺激并产生动作电位，电信号沿神经纤维向中枢神经传递，最终到达 的相关区域并产生感觉。 (2)研究者从 Piezo家族蛋白的某些候选蛋白中筛选出与触觉信号产生相关的蛋白质，构建了许多特定蛋白质不表达的细胞系，以研究某1种蛋白质的功能。这种控制自变量的方法采用了 （加法/减法）原理。实验过程及检测如图所示。若在 Piezo2 蛋白不表达的细胞系中，机械力刺激后 ，则证明该蛋白质与触觉产生相关。为进一步证明Piezo2 蛋白的作用，研究者构造了该蛋白质过量表达的细胞系，给予机械力刺激后，实验现象是 。 (3)为了解 Piezo2蛋白是否单独感应机械力刺激，研究者将该蛋白质固定到人工脂质球上，对脂质球进行机械力刺激，并用电极检测。人工脂质球的基本支架是 ，采用人工脂质球的目的是 。如果 Piezo2 蛋白可以单独感应机械力刺激，则实验现象是 。 2.蛋白质的合成和分泌是维持细胞功能的重要过程，为研究酵母细胞中分泌蛋白的分泌机制，科研人员以芽殖酵母作为研究材料，用化学诱变剂处理，筛选出酵母蛋白分泌变异株I，以酵母细胞的某分泌蛋白 P 酶活性为检测指标（分泌到胞外的 P 酶活性可反映 P酶的量），进行相关研究。 （1）将等量的野生型芽殖酵母与变异株Ⅰ分别置于相同培养液中，两组胞外P 酶活性检测结果如图所示。已知变异株Ⅰ是种高温敏感型突变株，据图可知，曲线_________是变异株Ⅰ随时间的变化曲线，判断的依据是______________________________________________________________________________。37℃培养1h后电镜观察发现，变异株Ⅰ 中高尔基体周围聚集了大量囊泡，推测导致此现象的原因可能是高温环境致使___________________________________________________________________________________ _______________________________。由 37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，曲线a与b的P酶活性呈现不同的走势，对b曲线的合理解释是_____________________________。 3．腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞 ATP 中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP 的含量。分析并回答下列问题。 (1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是 能→光能。ATP 的水解一般与 （吸能反应/放能反应）相联系。 (2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”的操作过程是：①将泡菜研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入等量的 ，在适宜条件下进行反应；②记录 并计算 ATP 含量；③测算出细菌数量。 (3)图甲是某课题组的实验结果（注：A 酶和 B 酶分别是两种荧光素酶）分析图甲的实验结果可知， 在 40℃至 60℃范围内，热稳定性较好的酶是 。 (4)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图乙所示。 ①据图乙可知，Mg²⁺对荧光素酶的催化效率具有 （填“促进”或“抑制”）作用； ②Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为 。 生物大题二轮专项训练3-5（细胞的结构基础） 2