内容正文:
专题01 细胞的物质基础
一、选择题
1.(2024•山东联考三模)1. 下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的分析,错误的是( )
A. 斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀,说明苹果匀浆中含有还原糖
B. 含糖量较高的生物材料,用斐林试剂检测后不一定呈现明显的砖红色
C. 检测花生子叶中的脂肪时,直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
D. 高温处理后变性的蛋白质也可以与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
2. (2024•济宁三模)2. 胱氨酸是由两个半胱氨酸通过二硫键连接形成的二硫化物。SLC7All是一类转运蛋白,可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内,胱氨酸再被NADPH还原为两个半胱氨酸。胶质母细胞瘤在葡萄糖饥饿条件下,过度表达SLC7All,使NADPH不足,胱氨酸在细胞内异常积累,会导致细胞死亡。下列说法正确的是( )
A. SLC7All发挥转运功能时不具有特异性 B. 抑制NADPH的合成或可成为治疗癌症的新方法
C. NADPH为还原型辅酶II,只能在植物细胞内合成 D. 胱氨酸合成时需要脱去一个水分子
3.(2024•济南三模)1. 肺炎支原体是一种单细胞生物,能在宿主细胞内寄生增殖。肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域,常用DNA染色法检测肺炎支原体。下列叙述正确的是( )
A. 在肺炎支原体拟核区域无核膜和核仁结构
B. 肺炎支原体细胞壁起到支持和保护的作用
C. 肺炎支原体在宿主细胞内利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 观察DNA 染色后的最佳时期是肺炎支原体分裂的中期
4.(2024•菏泽三模)1. 细胞的结构与功能是一个有机的统一体,下列有关细胞的结构与功能的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞的体积大,有利于营养物质的储存 B. 神经细胞多突起,有利于细胞间信息交流
C. 吞噬细胞溶酶体较多,有利于合成水解酶 D. 浆细胞高尔基体较多,有利于抗体的分泌
5. (2024•潍坊三模)1. 雌性大鼠脑垂体细胞内某蛋白质类激素合成过多时,一部分含该激素的分泌颗粒将与溶酶体融合,来降解过多的该激素。这种溶酶体分解胞内过剩的分泌颗粒的作用称为粒溶作用。下列叙述错误的是( )
A. 该激素与溶酶体酶的加工都有内质网、高尔基体参与
B. 溶酶体与分泌颗粒的融合体现了细胞间的信息交流
C. 粒溶作用参与维持体液中该激素含量的相对稳定
D. 粒溶作用可实现细胞中物质的再利用
6.(2024•智慧上进5月大联考)1. 内质网腔内分子伴侣参与蛋白质的折叠过程,蛋白质未折叠或错误折叠,会使异常蛋白质积累,引发“内质网应激”反应,从而成为糖尿病、艾滋病等疾病的诱导因素。细胞通过UPR(未折叠蛋白反应)途径,在分子伴侣的参与下诱导这些蛋白质进入溶酶体发生自噬性降解。下列叙述错误的是( )
A. 分子伴侣基因突变可能导致糖尿病、艾滋病等疾病
B. UPR途径异常会加剧“内质网应激”反应
C. 在溶酶体内发生的蛋白质自噬性降解具有高度的选择性
D. 染色质蛋白和细胞骨架蛋白经UPR途径降解后,可为细胞提供物质和能量
7.(2024•济宁三模)1. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解。下列说法错误的是( )
A. 有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
B. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点
C. 溶酶体合成的酸性水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D. 可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低
8. (2024•智慧上进5月大联考)2. 线粒体(mt)中的大部分蛋白质经核糖体合成后,位于肽链N端的一段序列(导肽)与Hsp7蛋白(可防止肽链折叠)结合,转运至线粒体外膜分离后,与TOM蛋白复合体识别并结合进入膜间隙,再与内膜上的TIM蛋白复合体结合进入线粒体基质。蛋白质在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白结合,重新折叠后将导肽水解,最后与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离后形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体虽然含有遗传物质和核糖体,但是大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的
B. 线粒体蛋白经核糖体合成后,需先经内质网折叠才能与Hsp70蛋白结合
C. 线粒体蛋白两次与Hsp70蛋白分离消耗的能量均来自ATP的水解
D. TOM和TIM蛋白复合体基因发生突变,会影响线粒体的功能
9.(2024•山东省实验中学5月)1. 科学家在酵母菌细胞中发现了内质网和线粒体外膜之间的衔接点,该结构由四种关键蛋白构成,去除任何一种蛋白质都将导致衔接点分解,并引发内质网和线粒体之间磷脂、Ca2+等物质的交换速率下降,这表明内质网和线粒体在结构和功能上具有密切联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 没有线粒体的真核细胞中也能完成有氧呼吸
B. 游离核糖体合成的肽链可能需进入内质网进一步加工
C. 衔接点可正确引导内质网中的葡萄糖进入线粒体氧化分解
D. 用高倍镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点
10. (2024•泰安四模)1. 研究表明,在人体成骨细胞分化为骨细胞过程中,都存在线粒体断裂和被清除现象,不同长度线粒体的比例随时间变化情况如图1,用电镜观察到的部分断裂线粒体的去向如图2.下列说法错误的是( )
A. 清除断裂线粒体与溶酶体中的多种水解酶有关
B. 线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果
C. 断裂线粒体比例在成骨细胞分化的第7天左右达到峰值
D. 成骨细胞以出芽方式形成的外泌囊泡具有2层生物膜
11.(2024•泰安四模)2. 蛋白复合体种类较多,其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核膜上的一种双向亲水核质运输通道;易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体,其中心有一个直径大约2纳米的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A. 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B. 核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C. 易位子和核孔相似,既进行物质运输又具有识别能力
D. 易位子进行物质运输时具有识别能力,体现了内质网膜的选择性
12.(2024•济南三模)2. 根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白,如下图所示。据图推测,下列叙述错误的是( )
A. 脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中
B. 膜蛋白可以自由运动,以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能
C. 相比内在膜蛋白,外在膜蛋白易于从细胞膜上分离
D. 细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白
13. (2024•济南三模)3. 肽链最初是在游离的核糖体上合成,按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 Tom20/21受体蛋白,进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质,进而在线粒体行使不同的功能。Tom20/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是( )
A. 在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列
B. Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散,不需要消耗呼吸作用释放的能量
C. 若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 给帕金森综合征患者使用调控 Tom20/21受体蛋白活性的药物,可以治疗该疾病
14. (2024•潍坊三模)2. 小花碱茅具有很强的耐盐碱能力,且根、茎等器官的耐盐碱能力有差别。研究发现,小花碱茅根细胞液泡膜上的Na+/H+转运蛋白可将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将Na+逆浓度梯度运入液泡,以抵御环境中过高的Na+,进而维持细胞的正常生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 根、茎耐盐碱能力不同是由于细胞中基因组成不同导致的
B. Na+进入液泡的方式是主动运输,所需能量直接来自ATP
C. Na+/H+转运蛋白在转运过程中不会发生自身构象的改变
D. Na+区隔化于液泡中能够提高小花碱茅根细胞的吸水能力
15.(2024•山东省实验中学三模)1. 一些细菌利用细胞膜上的视紫质运输氯离子CI-。当有光照时,视紫质吸收光能发生结构变化,暴露出细胞外与CI-的结合位点。与CI-结合后,视紫质的空间结构进一步变化,在推动CI-向细胞内流动的同时,98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止CI-倒流,最终将CI-释放入细胞质。下列说法正确的是( )
A. 视紫质合成需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的相互配合
B. 若98位氨基酸种类发生改变,则视紫质的运输效率提高
C. CI-的运输不需要直接能源物质的驱动,属于自由扩散
D. CI-进细胞的速率与光合强度和视紫质的多少有关
16. (2024•天一大联考)2. 肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵(吸K+排Na+)通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度,细胞另一侧膜上的共转运体借助Na+电化学梯度,从肾小管腔中同时重吸收Na+和葡萄糖。细胞质中的葡萄糖浓度增加后,会顺浓度梯度被转运至组织液。下列相关叙述错误的是( )
A. 肾小管上皮细胞运出Na+的方式属于主动运输
B. 肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖间接消耗ATP
C. 肾小管上皮细胞吸收K+时,钠钾泵作为载体蛋白
D. 共转运体在转运物质时不会发生自身构象的改变
17. (2024•山东省实验中学5月)2. 植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道,其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl-,在高浓度盐胁迫下,K+主动运输受阻,细胞吸收Cl-受阻,甚至Cl-外排,此时K+从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin+蛋白。而阴离子通道可与Kin+蛋白互相作用,抑制其活性。据此分析,下列说法正确的是( )
A. 在KNO3溶液中,已发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K+使细胞液浓度升高,进而发生复原
B. 在一定浓度的KCl溶液中,植物细胞发生质壁分离与复原
C. 若在溶液中加入呼吸抑制剂,则植物细胞将无法从外界吸收K+
D. 植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用
18.(2024•智慧上进5月大联考)3. 土壤中的铁多以不溶于水的复合物(Fe3+)形式存在,植物根细胞能够吸收的Fe2+在土壤中的含量极低。双子叶和其他非草本单子叶植物根表皮细胞的质子泵分泌H+,降低土壤pH,以提高Fe3+的溶解性,并通过特定的阴离子通道分泌柠檬酸和苹果酸等螯合剂(能与金属离子配位结合形成稳定的水溶性环状络合物,也称络合剂)与Fe3+结合,分布于根表皮细胞细胞膜表面的三价铁还原酶利用NAD(P)H还原螯合状态的Fe3+,产生Fe2+,同时加大了细胞膜两侧的H+电化学梯度,驱动Fe2+转运蛋白对Fe2+的吸收,具体过程如图。下列叙述正确的是( )
A. Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 编码三价铁还原酶的基因发生突变,直接影响根细胞对Fe2+的吸收
C. Fe2+转运蛋白转运Fe2+的速率与细胞膜外H+和Fe2+的浓度呈正相关
D. 三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身铁离子数量和状态的调控
二、不定项
19.(2024•天一大联考)16. 科研人员发现线虫表皮细胞中存在很多分散的高尔基体,这些高尔基体以及来自高尔基体的囊泡能够响应损伤,聚集于细胞膜损伤处,通过提供细胞膜缺失的磷脂参与细胞膜修复。下列相关推测合理的是( )
A. 线虫表皮细胞的高尔基体分散分布有助于修复功能的发挥
B. 高尔基体膜上可能存在信号分子,用以响应损伤
C. 高尔基体膜的组成成分中只有磷脂,没有蛋白质
D. 高尔基体的囊泡与细胞膜融合的过程体现了生物膜的流动性
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专题01 细胞的物质基础
一、选择题
1.(2024•山东联考三模)1. 下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的分析,错误的是( )
A. 斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀,说明苹果匀浆中含有还原糖
B. 含糖量较高的生物材料,用斐林试剂检测后不一定呈现明显的砖红色
C. 检测花生子叶中的脂肪时,直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
D. 高温处理后变性的蛋白质也可以与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
【答案】C
【解析】
【分析】鉴定生物组织中的糖类一般指的是还原糖。蔗糖、多糖是非还原糖。双缩脲试剂鉴定蛋白质是和蛋白质中的肽键反应,蛋白质变性后肽键依然存在,依然可以和双缩脲试剂反应。
【详解】A、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,因此斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀,说明苹果匀浆中含有还原糖,A正确;
B、斐林试剂用于检测还原糖,含糖量较高的生物材料若所含的糖为非还原糖,则用斐林试剂检测后不会呈现砖红色,B正确;
C、检测花生子叶中的脂肪时,需在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,并将其移至视野中央,将物像调节清晰,再换高倍镜观察,可观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒,C错误;
D、蛋白质经高温变性后空间结构被破坏,但肽键不发生改变,仍能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D正确。
故选C。
2. (2024•济宁三模)2. 胱氨酸是由两个半胱氨酸通过二硫键连接形成的二硫化物。SLC7All是一类转运蛋白,可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内,胱氨酸再被NADPH还原为两个半胱氨酸。胶质母细胞瘤在葡萄糖饥饿条件下,过度表达SLC7All,使NADPH不足,胱氨酸在细胞内异常积累,会导致细胞死亡。下列说法正确的是( )
A. SLC7All发挥转运功能时不具有特异性 B. 抑制NADPH的合成或可成为治疗癌症的新方法
C. NADPH为还原型辅酶II,只能在植物细胞内合成 D. 胱氨酸合成时需要脱去一个水分子
【答案】B
【解析】
【分析】氨基酸是组成蛋白质的基本单位,氨基酸由一个中央碳原子连接着一个氨基(一NH2)、一个羧基(一COOH)、和一个R基团组成,两个氨基酸脱水缩合形成二肽。氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,多肽链再进一步折叠形成有空间结构的蛋白质大分子。
【详解】A、SLC7A11将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内,说明SLC7A11发挥转运功能时具有特异性,A错误;
B、当NADH不足,胱氨酸及其他二硫化物在细胞内异常积累,导致二硫化物应激,引起细胞骨架等结构的功能异常,从而使细胞快速死亡,因此抑制 NADH 的合成可为杀死癌细胞提供新思路,B正确;
C、NADPH为还原型辅酶Ⅱ,在植物细胞内合成,在动物细胞内也可以合成,C错误;
D、胱氨酸是由两个半胱氨酸通过二硫键连接形成的二硫化物,胱氨酸合成时需要脱去两个水分子,D错误。
故选B。
3.(2024•济南三模)1. 肺炎支原体是一种单细胞生物,能在宿主细胞内寄生增殖。肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域,常用DNA染色法检测肺炎支原体。下列叙述正确的是( )
A. 在肺炎支原体拟核区域无核膜和核仁结构
B. 肺炎支原体细胞壁起到支持和保护的作用
C. 肺炎支原体在宿主细胞内利用自身的核糖体合成蛋白质
D. 观察DNA 染色后的最佳时期是肺炎支原体分裂的中期
【答案】C
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类,原核细胞是组成原核生物的细胞,这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、细菌、支原体、放线菌等。
【详解】A、肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域,没有拟核区,A错误;
B、支原体是目前已知的最小的原核生物,没有细胞壁,B错误;
C、肺炎支原体属于原核生物,只含有核糖体一种细胞器,可利用自身的核糖体合成蛋白质,C正确;
D、观察染色体的最佳时期是有丝分裂中期,而肺炎支原体分裂方式二分裂,且无染色体,D错误。
故选C。
4.(2024•菏泽三模)1. 细胞的结构与功能是一个有机的统一体,下列有关细胞的结构与功能的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞的体积大,有利于营养物质的储存 B. 神经细胞多突起,有利于细胞间信息交流
C. 吞噬细胞溶酶体较多,有利于合成水解酶 D. 浆细胞高尔基体较多,有利于抗体的分泌
【答案】C
【解析】
【分析】1、线粒体是有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”。
2、溶酶体是“消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
【详解】A、卵细胞的体积大,细胞质多,有利于营养物质的储存,A正确;
B、神经细胞多个突起,包括树突和轴突,有利于细胞间信息交流,B正确;
C、吞噬细胞中有较多的溶酶体,但水解酶是在核糖体上合成的,C错误;
D、浆细胞中有发达的内质网和高尔基体,有利于抗体的合成和分泌,D正确;
故选C。
5. (2024•潍坊三模)1. 雌性大鼠脑垂体细胞内某蛋白质类激素合成过多时,一部分含该激素的分泌颗粒将与溶酶体融合,来降解过多的该激素。这种溶酶体分解胞内过剩的分泌颗粒的作用称为粒溶作用。下列叙述错误的是( )
A. 该激素与溶酶体酶的加工都有内质网、高尔基体参与
B. 溶酶体与分泌颗粒的融合体现了细胞间的信息交流
C. 粒溶作用参与维持体液中该激素含量的相对稳定
D. 粒溶作用可实现细胞中物质的再利用
【答案】B
【解析】
【分析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:
(1)相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞←→细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合;
(2)相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息。即细胞←通道→细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流;
(3)通过体液的作用来完成的间接交流。如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞,即激素→靶细胞。
【详解】A、由题意可知,该激素为分泌蛋白,与溶酶体酶的合成加工途径相似,均是在核糖体上合成,经内质网初加工,高尔基体再加工,A正确;
B、溶酶体与分泌颗粒的融合发生在细胞内,不能体现细胞间的信息交流,B错误;
C、由题意可知,相关激素含量过高时发生粒溶,维持体液中该激素含量的相对稳定,C正确;
D 、溶酶体内含有多种水解酶,是细胞的“消化车间”,溶酶体参与该降解过程,分解后的产物—氨基酸可再重新被利用,D正确。
故选B。
6.(2024•智慧上进5月大联考)1. 内质网腔内分子伴侣参与蛋白质的折叠过程,蛋白质未折叠或错误折叠,会使异常蛋白质积累,引发“内质网应激”反应,从而成为糖尿病、艾滋病等疾病的诱导因素。细胞通过UPR(未折叠蛋白反应)途径,在分子伴侣的参与下诱导这些蛋白质进入溶酶体发生自噬性降解。下列叙述错误的是( )
A. 分子伴侣基因突变可能导致糖尿病、艾滋病等疾病
B. UPR途径异常会加剧“内质网应激”反应
C. 在溶酶体内发生的蛋白质自噬性降解具有高度的选择性
D. 染色质蛋白和细胞骨架蛋白经UPR途径降解后,可为细胞提供物质和能量
【答案】D
【解析】
【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。
【详解】A、内质网腔内分子伴侣参与蛋白质的折叠过程,蛋白质未折叠或错误折叠,会使异常蛋白质积累,引发“内质网应激”反应,从而成为糖尿病、艾滋病等疾病的诱导因素。因此分子伴侣基因突变可能导致糖尿病、艾滋病等疾病,A正确;
B、UPR途径能够重建内质网的蛋白质稳态,因此该途径异常会加剧“内质网应激”反应,B正确;
C、异常蛋白质与靶蛋白结合,最终与溶酶体膜表面的受体结合才能进入溶酶体降解,因此该过程具有高度的选择性,C正确;
D、染色质蛋白和细胞骨架蛋白不经内质网折叠,其在溶酶体内降解过程不经UPR途径,D错误。
故选D。
7.(2024•济宁三模)1. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解。下列说法错误的是( )
A. 有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
B. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点
C. 溶酶体合成的酸性水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D. 可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低
【答案】C
【解析】
【分析】细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养条件缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;有些激烈的自噬可能引导细胞凋亡。
【详解】A、细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养条件缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;有些激烈的自噬可能引导细胞凋亡。A正确;
B、自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点:流动性,B正确;
C、溶酶体不能合成的酸性水解酶,C错误;
D、内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解,所以可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低,D正确。
故选C
8. (2024•智慧上进5月大联考)2. 线粒体(mt)中的大部分蛋白质经核糖体合成后,位于肽链N端的一段序列(导肽)与Hsp7蛋白(可防止肽链折叠)结合,转运至线粒体外膜分离后,与TOM蛋白复合体识别并结合进入膜间隙,再与内膜上的TIM蛋白复合体结合进入线粒体基质。蛋白质在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白结合,重新折叠后将导肽水解,最后与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离后形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体虽然含有遗传物质和核糖体,但是大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的
B. 线粒体蛋白经核糖体合成后,需先经内质网折叠才能与Hsp70蛋白结合
C. 线粒体蛋白两次与Hsp70蛋白分离消耗的能量均来自ATP的水解
D. TOM和TIM蛋白复合体基因发生突变,会影响线粒体的功能
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、线粒体虽然含有遗传物质和核糖体,但是其DNA信息量有限,大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的,A正确;
B、线粒体蛋白是胞内蛋白,不需要内质网折叠,B错误;
C、线粒体蛋白在线粒体外膜与Hsp70蛋白分离、在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离均需消耗能量,能量均来自ATP的水解,C正确;
D、TOM和TIM蛋白复合体负责线粒体蛋白的运输,因此其基因发生突变会影响线粒体的功能,D正确。
故选B。
9.(2024•山东省实验中学5月)1. 科学家在酵母菌细胞中发现了内质网和线粒体外膜之间的衔接点,该结构由四种关键蛋白构成,去除任何一种蛋白质都将导致衔接点分解,并引发内质网和线粒体之间磷脂、Ca2+等物质的交换速率下降,这表明内质网和线粒体在结构和功能上具有密切联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 没有线粒体的真核细胞中也能完成有氧呼吸
B. 游离核糖体合成的肽链可能需进入内质网进一步加工
C. 衔接点可正确引导内质网中的葡萄糖进入线粒体氧化分解
D. 用高倍镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点
【答案】B
【解析】
【分析】1、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA;
2、内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。根据内质网膜上有没有附着核糖体,将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关;粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成有关。
【详解】A、没有线粒体的真核细胞中不能完成有氧呼吸,线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,A错误;
B、游离在细胞质基质中核糖体可以移动并吸附到内质网上,如分泌蛋白的合成与分泌过程中游离的核糖体就与合成的肽链一起转移到粗面内质网上,B正确;
C、葡萄糖不会进入线粒体氧化分解,因为线粒体内无分解葡萄糖的酶,C错误;
D、用电子显微镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点,D错误。
故选B。
10. (2024•泰安四模)1. 研究表明,在人体成骨细胞分化为骨细胞过程中,都存在线粒体断裂和被清除现象,不同长度线粒体的比例随时间变化情况如图1,用电镜观察到的部分断裂线粒体的去向如图2.下列说法错误的是( )
A. 清除断裂线粒体与溶酶体中的多种水解酶有关
B. 线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果
C. 断裂线粒体比例在成骨细胞分化的第7天左右达到峰值
D. 成骨细胞以出芽方式形成的外泌囊泡具有2层生物膜
【答案】D
【解析】
【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【详解】A、溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,因此清除断裂线粒体与溶酶体中的多种水解酶有关,A正确;
B、细胞分化是基因选择性表达的结果,受基因的控制,根据题意“在人体成骨细胞分化为骨细胞过程中,都存在线粒体断裂和被清除现象”,因此线粒体的断裂受基因调控,是基因选择性表达的结果,B正确;
C、根据图示信息,断裂线粒体数量占比在诱导分化第7天达到了峰值,C正确;
D、外泌MDVs包括一层细胞膜,两层线粒体膜,共3层生物膜,D错误;
故选D。
11.(2024•泰安四模)2. 蛋白复合体种类较多,其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核膜上的一种双向亲水核质运输通道;易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体,其中心有一个直径大约2纳米的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A. 核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B. 核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C. 易位子和核孔相似,既进行物质运输又具有识别能力
D. 易位子进行物质运输时具有识别能力,体现了内质网膜的选择性
【答案】B
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点是:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,氨基酸的不同在于R基的不同。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构具有多样性。内质网是由膜构成的网状结构,内质网内连核膜,外连细胞膜,与细胞膜和核膜构成直接联系,并且内质网上能够形成囊泡,该囊泡会与高尔基体融合,与高尔基体形成间接联系。
【详解】A、核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别,一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多,A正确;
B、并不是所有的物质都可以通过核孔,如DNA分子就不能通过核孔,B错误;
C、核孔是大分子进出细胞的通道;易位子能引导新合成多肽链进入内质网,并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质,故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力,C正确;
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体,且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网,体现了内质网膜的选择性,D正确。
故选B。
12.(2024•济南三模)2. 根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白,如下图所示。据图推测,下列叙述错误的是( )
A. 脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中
B. 膜蛋白可以自由运动,以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能
C. 相比内在膜蛋白,外在膜蛋白易于从细胞膜上分离
D. 细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%∽10%。在组成细胞的脂质中,磷脂最丰富,功能越复杂的细胞其膜上的蛋白质的种类和数量就越多。
【详解】A、由图可知脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中,A正确;
B、膜蛋白不可以自由运动,但可以使信号转导、细胞识别及物质运输等功能,B错误;
C、相比内在膜蛋白,外在膜蛋白与细胞膜的链接弱,易于从细胞膜上分离,C正确;
D、据图分析可知,内在膜蛋白贯穿细胞膜,故细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白,D正确。
故选B。
13. (2024•济南三模)3. 肽链最初是在游离的核糖体上合成,按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 Tom20/21受体蛋白,进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质,进而在线粒体行使不同的功能。Tom20/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是( )
A. 在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列
B. Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散,不需要消耗呼吸作用释放的能量
C. 若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 给帕金森综合征患者使用调控 Tom20/21受体蛋白活性的药物,可以治疗该疾病
【答案】B
【解析】
【分析】内质网对核糖体所合成的肽链进行加工,肽链经盘曲、折叠等形成一定的空间结构。通过一定的机制保证肽链正确折叠或对错误折叠的进行修正。
【详解】A、脱水缩合过程中由于是按照肽链的氨基端到羟基端方向合成,而靶向序列位于氨基端,因此是最先合成基质靶向序列,A错误;
B、Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白转运多肽链运输,通过通道蛋白的运输是一种顺浓度梯度的协助扩散,运输的动力是浓度差,因此不需要消耗能量,B正确;
C、由题可知,靶向序列被受体引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质,则若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸的第二阶段,C错误;
D、即便使用了调控Tom20/21受体蛋白活性的药物,患者也会因为没有Tom20/21受体蛋白而不能起到治疗的效果,D错误。
故选B。
14. (2024•潍坊三模)2. 小花碱茅具有很强的耐盐碱能力,且根、茎等器官的耐盐碱能力有差别。研究发现,小花碱茅根细胞液泡膜上的Na+/H+转运蛋白可将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将Na+逆浓度梯度运入液泡,以抵御环境中过高的Na+,进而维持细胞的正常生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 根、茎耐盐碱能力不同是由于细胞中基因组成不同导致的
B. Na+进入液泡的方式是主动运输,所需能量直接来自ATP
C. Na+/H+转运蛋白在转运过程中不会发生自身构象的改变
D. Na+区隔化于液泡中能够提高小花碱茅根细胞的吸水能力
【答案】D
【解析】
【分析】小花碱茅根细胞液泡膜上的Na+/H+转运蛋白可将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将Na+逆浓度运入液泡,H+运出液泡的方式为协助扩散,Na+运入液泡的方式为主动运输。
【详解】A、小花碱茅根、茎细胞中基因是相同的,二者细胞中基因选择性表达的差异导致两者的耐盐碱能力不同,A错误;
B、小花碱茅根细胞液泡膜上的Na+/H+转运蛋白可将H+顺浓度梯度运出液泡,同时将Na+逆浓度运入液泡,Na+运入液泡的方式为主动运输,所需能量直接来自H+的浓度梯度,B错误;
C、Na+/H+转运蛋白为载体蛋白,转运过程中自身构象会发生改变,C错误;
D、将Na+逆浓度梯度运入液泡,液泡中Na+浓度较高,能够提高小花碱茅根细胞的吸水能力,进而维持细胞的正常生命活动,D正确。
故选D。
15.(2024•山东省实验中学三模)1. 一些细菌利用细胞膜上的视紫质运输氯离子CI-。当有光照时,视紫质吸收光能发生结构变化,暴露出细胞外与CI-的结合位点。与CI-结合后,视紫质的空间结构进一步变化,在推动CI-向细胞内流动的同时,98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止CI-倒流,最终将CI-释放入细胞质。下列说法正确的是( )
A. 视紫质合成需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的相互配合
B. 若98位氨基酸种类发生改变,则视紫质的运输效率提高
C. CI-的运输不需要直接能源物质的驱动,属于自由扩散
D. CI-进细胞的速率与光合强度和视紫质的多少有关
【答案】D
【解析】
【分析】物质运输方式:
(1)被动运输:分为自由扩散和协助扩散:①自由扩散:顺相对含量梯度运输;不需要转运蛋白;不需要消耗能量。②协助扩散:顺相对含量梯度运输;需要转运蛋白参与;不需要消耗能量。
(2)主动运输:能逆相对含量梯度运输;需要转运蛋白;需要消耗能量。
【详解】A、视紫质位于细胞膜上,与CI-结合后,视紫质的空间结构进一步变化,在推动CI-向细胞内流动的同时,98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止CI-倒流,最终将CI-释放入细胞质,因此视紫质为载体蛋白,合成在核糖体上进行,加工和运输需要内质网、高尔基体和线粒体的相互配合,A错误;
B、若98位氨基酸种类发生改变,则视紫质的运输效率可能提高也可能降低,B错误;
C、CI-的运输属于主动运输,C错误;
D、“当有光照时,视紫质吸收光能发生结构变化,暴露出细胞外与CI-的结合位点。与CI-结合后,视紫质的空间结构进一步变化,在推动CI-向细胞内流动的同时,98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止CI-倒流,最终将CI-释放入细胞质”因此CI-进细胞的速率与光合强度和视紫质的多少有关,D正确。
故选D。
16. (2024•天一大联考)2. 肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵(吸K+排Na+)通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度,细胞另一侧膜上的共转运体借助Na+电化学梯度,从肾小管腔中同时重吸收Na+和葡萄糖。细胞质中的葡萄糖浓度增加后,会顺浓度梯度被转运至组织液。下列相关叙述错误的是( )
A. 肾小管上皮细胞运出Na+的方式属于主动运输
B. 肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖间接消耗ATP
C. 肾小管上皮细胞吸收K+时,钠钾泵作为载体蛋白
D. 共转运体在转运物质时不会发生自身构象的改变
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,肾小管上皮细胞一侧膜上的钠钾泵(吸K+排Na+)通过消耗ATP建立胞内低Na+的电化学梯度,说明吸K+排Na+均为主动运输,进一步推知,共转运体转运葡萄糖属于主动运输。
【详解】A、由题意可知,肾小管上皮细胞运出Na+的方式需要消耗ATP,属于主动运输,A正确;
B、肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖需要消耗Na+电化学势能,从而间接消耗ATP,B正确;
C、肾小管上皮细胞吸收K+,该过程属于主动运输,其中钠钾泵作为载体蛋白,C正确;
D、共转运体转运葡萄糖属于主动运输,转运葡萄糖时会发生自身构象的改变,D错误。
故选D。
17. (2024•山东省实验中学5月)2. 植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道,其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl-,在高浓度盐胁迫下,K+主动运输受阻,细胞吸收Cl-受阻,甚至Cl-外排,此时K+从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin+蛋白。而阴离子通道可与Kin+蛋白互相作用,抑制其活性。据此分析,下列说法正确的是( )
A. 在KNO3溶液中,已发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K+使细胞液浓度升高,进而发生复原
B. 在一定浓度的KCl溶液中,植物细胞发生质壁分离与复原
C. 若在溶液中加入呼吸抑制剂,则植物细胞将无法从外界吸收K+
D. 植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用
【答案】D
【解析】
【分析】将发生质壁分离的植物细胞置于低浓度溶液或者蒸馏水中,植物细胞会发生质壁分离复原,但如果所用溶液为葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等,发生质壁分离后因细胞主动或被动吸收溶质而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
细胞膜的功能: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。
【详解】A、在KNO3溶液中,已发生质壁分离的植物细胞由于渗透失水,自身代谢水平较低,导致K+主动运输受阻,同时由于阴离子通道对NO3-通透性好,植物细胞在通过阴离子通道吸收NO3-时抑制了离子通道Kin+蛋白的活性,使K+无法正常通过协助扩散的方式进入细胞,因此植物细胞质壁分离自动复原是吸收NO3-的作用,A错误;
B、发生质壁分离的细胞由于失水而使K+主动运输受阻,阴离子通道的活动会直接抑制Kin+蛋白的活性,使K+的协助扩散受阻,同时阴离子通道对NO3-通透性远远大于Cl-使得植物细胞对Cl-的吸收量很有限,因此在一定浓度的KCl溶液中植物细胞质壁分离后可能不发生复原,B错误;
C、由题意可知,细胞膜上有K+通道,因此在加入呼吸抑制剂后植物细胞仍可通过协助扩散的方式从外界吸收K+,C错误;
D、植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用,D正确。
故选D。
18.(2024•智慧上进5月大联考)3. 土壤中的铁多以不溶于水的复合物(Fe3+)形式存在,植物根细胞能够吸收的Fe2+在土壤中的含量极低。双子叶和其他非草本单子叶植物根表皮细胞的质子泵分泌H+,降低土壤pH,以提高Fe3+的溶解性,并通过特定的阴离子通道分泌柠檬酸和苹果酸等螯合剂(能与金属离子配位结合形成稳定的水溶性环状络合物,也称络合剂)与Fe3+结合,分布于根表皮细胞细胞膜表面的三价铁还原酶利用NAD(P)H还原螯合状态的Fe3+,产生Fe2+,同时加大了细胞膜两侧的H+电化学梯度,驱动Fe2+转运蛋白对Fe2+的吸收,具体过程如图。下列叙述正确的是( )
A. Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 编码三价铁还原酶的基因发生突变,直接影响根细胞对Fe2+的吸收
C. Fe2+转运蛋白转运Fe2+的速率与细胞膜外H+和Fe2+的浓度呈正相关
D. 三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身铁离子数量和状态的调控
【答案】D
【解析】
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质转运方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
【详解】A、Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能,A错误;
B、编码三价铁还原酶的基因发生突变直接影响螯合状态的Fe3+还原为Fe2+,B错误;
C 、Fe2+转运蛋白转运Fe2+的过程属于主动运输,转运速率在一定范围内与H+浓度梯度有关,与Fe2+浓度无直接关联,C错误;
D、三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身铁离子数量和状态的调控,当植物体内Fe2+数量少时,会通过一系列信号转导系统来促进相关蛋白的合成,D正确。
故选D。
二、不定项
19.(2024•天一大联考)16. 科研人员发现线虫表皮细胞中存在很多分散的高尔基体,这些高尔基体以及来自高尔基体的囊泡能够响应损伤,聚集于细胞膜损伤处,通过提供细胞膜缺失的磷脂参与细胞膜修复。下列相关推测合理的是( )
A. 线虫表皮细胞的高尔基体分散分布有助于修复功能的发挥
B. 高尔基体膜上可能存在信号分子,用以响应损伤
C. 高尔基体膜的组成成分中只有磷脂,没有蛋白质
D. 高尔基体的囊泡与细胞膜融合的过程体现了生物膜的流动性
【答案】ABD
【解析】
【分析】高尔基体主要是对来自于内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。生物膜的结构特点:生物膜具有一定的流动性。生物膜的功能特点:具有选择透过性。
【详解】A、题干中“高尔基体以及来自高尔基体的囊泡能够响应损伤,聚集于细胞膜损伤处,通过提供细胞膜缺失的磷脂参与细胞膜修复”,可推测高尔基体分散分布,可以加快细胞膜的修复,A正确;
B、高尔基体膜上可能存在信号分子,当细胞膜损伤后,可以准确聚集到损伤部位,用以响应损伤,B正确;
C、高尔基体膜属于生物膜系统,其组成成分中有磷脂,也有蛋白质,C错误;
D、高尔基体的囊泡与细胞膜融合的过程体现生物膜的结构特点:具有一定的流动性,D正确。
故选ABD。
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