内容正文:
2025高考一轮复习 定制初高中、生物竞赛资料等生物资料
专题二 细胞的结构和功能
(考试时间90分钟 满分100分)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2024·江西·模拟预测)鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒。在MSV侵入宿主细胞后,宿主细胞内不会发生的是( )
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒DNA
B.在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA
C.新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质
D.病毒RNA与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
2.(2024·辽宁沈阳·三模)生物体具有相似的结构或成分,下列相关叙述正确的是( )
A.支原体和T2噬菌体都有DNA和核糖体
B.衣原体和大肠杆菌都有细胞膜但无核膜
C.衣藻和蓝细菌都有线粒体和光合色素
D.草履虫和酵母菌都有细胞壁和液泡
3.(2024·江苏连云港·模拟预测)叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是( )
A.蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.蓝细菌和植物叶肉细胞含有相同的光合色素,都分布在类囊体薄膜上
C.叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA,叶绿体中能发生转录和翻译,但不能进行DNA复制
D.前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分,由此可以判断叶绿体是半自主细胞器
4.(2024·贵州贵阳·二模)芽孢杆菌一般可以起到维持肠道菌群、抑制病菌滋生、提高免疫力等作用,其原因是芽孢杆菌会在动物肠道内消耗大量氧气以维持肠道内的低氧环境,从而促进双歧杆菌等厌氧益生菌的生长,抑制致病菌的生长。下列相关叙述正确的是( )
A.芽孢杆菌是好氧菌,消耗O2的同时产生大量NADH
B.芽孢杆菌在肠道中的活动有利于双歧杆菌的大量繁殖
C.芽孢杆菌与双歧杆菌消耗等量葡萄糖释放的能量相同
D.芽孢杆菌细胞中线粒体内膜的N元素含量高于其外膜
5.(2024·北京西城·二模)支原体是目前发现的最小最简单的细胞,科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁,导入人工合成的DNA,制造出基因组完全由人工设计的细胞。下列关于人工细胞的说法错误的是( )
A.导入的DNA基本单位是脱氧核苷酸
B.通过核孔实现细胞质和细胞核交流
C.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
D.可以作为理解生命运作规律的模型
6.(2024·河北张家口·三模)下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A.细胞膜是细胞的边界,保障了细胞内部环境的绝对稳定
B.罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜的暗—亮—暗三层结构
C.糖被由糖类分子和脂质或蛋白质结合形成,与细胞间的识别有关
D.水分子主要以自由扩散的方式通过细胞膜
7.(2024·辽宁·模拟预测)科研人员通过制备脂质体,将治疗癌症的药物甲和乙定向运输到癌细胞处,起到杀伤癌细胞的功能。脂质体结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B.脂质体中加入胆固醇可降低其通透性,从而减少药物渗漏
C.脂质体与癌细胞的融合依赖于细胞膜的流动性
D.若将脂质体表面插入特异性抗体可实现靶向药物治疗
8.(2024·山东青岛·三模)某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合,限制了膜蛋白的运动。用阻断微丝形成的药物细胞松弛素B处理细胞后,膜蛋白的流动性大大增加。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。下列说法正确的是( )
A.细胞骨架含有微丝,其组成成分与结构和植物纤维素类似
B.使用细胞松弛素B处理细胞后,细胞的运动能力会受到影响
C.提高温度能够增加膜的流动性,跨膜运输能力也会明显提高
D.细胞骨架影响膜蛋白的运动,但不影响其周围膜脂的流动
9.(2024·广东广州·模拟预测)下图示某哺乳动物体细胞几种生物膜主要成分的相对含量。下列叙述,错误的是( )
A.组成以上生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
B.高尔基体膜与内质网膜各物质相对含量相似,与两者之间的物质交换有关
C.成熟红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.线粒体内膜蛋白质相对含量最高,与其参与有氧呼吸有关
10. (2024·安徽·三模)许多植物在种子发育时会储存大量的油脂,油脂积累在油质体中,油质体的产生过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
11.
A.油脂与磷脂分子都是脂质,所含元素相同
B.内质网能衍生出油质体与膜的选择透过性有关
C.油质体的膜由单层磷脂分子构成
D.富含油脂的种子播种时宜深种
11.(2024·山东·模拟预测)研究发现,生物膜融合存在以下机制:不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔,最后实现生物膜的相互融合,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质是生物膜的基本支架
B.膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化
C.抑制浆细胞融合孔的形成,不影响抗体的分泌过程
D.生物膜融合的过程能体现生物膜的功能特性
12.(2024·安徽·三模)系统观认为生命系统是一个统一的整体,它具有层次性、有序性、动态性和整体性等特征。细胞是一个高度有序的动态生命体系,下列叙述错误的是( )
A.系统外的能量输入是细胞生命活动有序进行的基础
B.原核细胞的生物膜系统,保证了细胞代谢的有序进行
C.细胞是最基本的生命系统,植物细胞系统的边界是细胞膜
D.各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的
13.(2024·辽宁·模拟预测)内质网是细胞内除核酸以外的重要结构。肝细胞的光面内质网中含有的一些酶可以清除机体中不易排除的脂溶性代谢物质、药物等有害物质。肝炎患者体内粗面内质网上的核糖体常常会解聚成离散状态,并从内质网上脱落,该现象被称为“脱粒”。下列相关叙述正确的是( )
A.肝炎患者的肝细胞内发生“脱粒”会提高机体解毒功能
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需要通过组织液
C.肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少
D.进入线粒体、内质网等细胞器的蛋白质依靠的是同种引导序列
14.(2024·广东梅州·模拟预测)“结构与功能相适应”是重要的生命观念,以下论证逻辑合理的是( )
A.细胞壁具有维持细胞正常形态的功能,所以无细胞壁的动物细胞都为圆球形
B.核糖体是蛋白质的装配机器,所以所有的生命体都含有核糖体
C.叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物,所以自养型生物都含有叶绿体
D.线粒体能分解有机物释放能量,是因为其内含有多种催化有机物分解的酶
15.(2024·河北衡水·三模)胰蛋白酶原由胰腺细胞合成、分泌,无活性的胰蛋白酶原随胰液进入小肠后,经肠激酶作用变为有活性的胰蛋白酶。下列叙述正确的是( )
A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶原与内质网有关,与线粒体无关
B.胰蛋白酶原和促胰液素均需经体液运输才能到达相应位置
C.肠激酶可为胰蛋白酶原转变为胰蛋白酶的过程提供一定能量
D.煮熟的肉更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关
16.(2024·重庆·一模)微管是由α和β两种微管蛋白形成的异二聚体装配而成的长管状结构,如下图。细胞的分裂离不开部分微管聚合和解聚的动态变化。下列相关叙述错误的是( )
A.不能用双缩脲试剂来判断微管是否彻底解聚
B.如果药物X能使已经形成的微管保持静止状态,则可以用药物 X抑制癌细胞的增殖
C.微管是细胞骨架的一种,如果控制α微管蛋白合成的基因发生突变,不会影响细胞的信息传递
D.微管蛋白的N 元素只有少数分布在氨基中
17.(2024·湖南衡阳·三模)图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1~7表示细胞结构;图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A.图1中4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B.图2中的丙是真核和原核细胞共有的唯一细胞器
C.破伤风杆菌没有图1细胞中的6结构,不能进行有氧呼吸
D.分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道
18.(2024·广西·一模)自1974年以来,研究人员已经在“囊泡运输”领域收获了4次诺贝尔生理或医学奖。囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而是依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。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.囊泡调控运输的物质不一定是生物大分子
B.囊泡的运输依赖于细胞骨架,该骨架由细胞质内的纤维素交错连接构成
C.囊泡、内质网、高尔基体等细胞器膜属于细胞生物膜系统
D.囊泡运输需要消耗能量,依赖于生物膜的选择透过性
19.(2024·湖南怀化·三模)定位在内质网腔的可溶性蛋白(如蛋白二硫键异构酶)均具有一段典型的KDEL信号序列,高尔基体膜上的KDEL受体可识别并结合该信号序列,介导这些逃逸到高尔基体的蛋白质再次回到内质网的过程。下列说法错误的是( )
A.抗体、葡萄糖转运蛋白不含有KDEL信号序列
B.蛋白二硫键异构酶可能参与内质网中多肽链的初步加工
C.逃逸的蛋白质在高尔基体中通过出芽产生囊泡,被运回内质网
D.形成溶酶体的囊泡中可以检测到含有KDEL信号序列的蛋白质
20.(2024·全国·模拟预测)大部分线粒体蛋白质在细胞质基质游离的核糖体上合成后,释放到细胞质基质需要先进行一定加工后才能进入线粒体。进入到线粒体基质的蛋白质需要有基质导向信号序列(肽)的前体蛋白,前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白的帮助下解折叠或维持非折叠状态才具有活性,在基质导向信号肽的介导下将细胞质基质中的线粒体蛋白从线粒体内膜与外膜接触位点的蛋白质通道转运进线粒体。基质导向信号肽及从前体蛋白上释放后,信号肽被切除,前体蛋白折叠成活性形式,下列叙述错误的是( )
A.不同蛋白质能够进入不同部位的原因可能与前体蛋白携带的信号序列有关
B.信号肽既能识别,也能识别线粒体外膜上的受体
C.细胞质基质中的,没有与前体蛋白一起进入线粒体基质
D.前体蛋白的加工是在内质网和高尔基体上完成的
21.(2024·四川·模拟预测)核孔复合物(NPC)是锚定于双层核膜上的由多种蛋白质组成的大型复合物,是物质跨核膜运输的双向通道。施一公团队经过数年的努力解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,再一次震撼了结构生物学领域。下列有关叙述错误的是( )
A.NPC可控制各种物质在细胞核质之间双向运输
B.NPC的数量变化可调节核质间物质交换的频率
C.获得NPC的结构需要解析肽链的盘曲折叠情况
D.构建NPC近原子分辨率结构模型属于物理模型
22.(2024·江苏·三模)植物细胞被某需氧型致病细菌感染后会发生一系列防御反应,具体过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.质膜上的受体与诱导子特异性结合的过程体现了质膜的选择透过性
B.图中致病细菌有核糖体,且含有与rRNA合成有关的核仁
C.水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡
D.降解图中致病细菌的细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶
23.(2024·河南周口·模拟预测)核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述,正确的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
24.(2024·辽宁·二模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白经核孔进入细胞核的过程如图所示,其中核输入受体α亚基、β亚基、Ran均为相关蛋白质(GTP、GDP分别类似于 ATP、ADP)。下列相关叙述正确的是( )
A.呼吸酶和ATP 合酶等亲核蛋白可通过该方式进入细胞核
B.受体α亚基与β亚基先结合为二聚体再与亲核蛋白结合
C.胞质纤维与核输入受体α亚基结合介导亲核蛋白的入核
D.β亚基与Ran的结合与分离过程中可能发生了磷酸化
25.(2024·河南·二模)如图为某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构。下列叙述错误的是( )
A.图中有双层膜结构的是A和E
B.H作为该细胞的边界,将细胞与外界环境隔开
C.该细胞进行有氧呼吸的场所是D和E
D.F是此生物细胞间物质交换和信息交流的重要通道
二、非选择题:本部分5道题,总分50分。
26.(2024·重庆·一模)细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过 折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的 ,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是 。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制: 。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够 (填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。 (是/不是)。理由是 。
27.(2024·福建泉州·模拟预测)线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控。这种调控在脂肪细胞代谢中发挥着重要作用。科研人员研究发现肥胖患者的脂肪组织中线粒体存在功能受损。图1表示细胞因子RalA、Drpl(Dpl上第637位丝氨酸即Scr637磷酸化导致其活性降低)和Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制。请回答:
(1)脂肪对组织细胞的主要作用是 。线粒体在脂肪细胞内的功能是 。
(2)科研人员对实验小鼠敲除RalA基因后,在两种不同的饲喂条件下,检测小鼠脂肪细胞中线粒体基础耗氧率的变化,结果如图2。
结合图1、2分析:
① 饮食能增强RalA基因的表达
②高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是 。
28.(2024·广西南宁·二模)细胞作为最基本的生命系统,其内部的各种结构协调配合共同完成生物体最基本的生命活动。图1为细胞膜流动镶嵌模型,图2为溶酶体形成的两条途径局部示意图。回答下列问题:
(1)实验室一般选用 (填细胞名称)放置在蒸馏水中来获取细胞膜。图1中②与细胞膜 功能有关。功能越复杂的细胞膜,图1中的 (填序号)的种类和数量就越多。
(2)与溶酶体酶形成相关的细胞器除图2中的结构A外还有 等。进入A中的多种蛋白质,只有溶酶体中的水解酶能形成M6P受体标志,若催化M6P标志形成的S酶功能丧失,则细胞中溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致细胞 (答出2个方面),造成机体代谢紊乱和引起感染性疾病。
29.(2024·北京通州·模拟预测)Cox10基因功能缺失导致线粒体功能异常,进而诱发小鼠患心肌病,随病程发展会导致小鼠死亡。
(1)线粒体是 的主要场所,产生的ATP用以维持心脏功能。
(2)Omal蛋白可以调节线粒体功能。为研究Omal蛋白和Cox10蛋白的关系,科研人员敲除小鼠相关基因、统计其生存率,结果如图1。双敲除组生存率 Cox10基因单敲除组和WT组,说明Omal蛋白可以 由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。
(3)活化的Om al蛋白可将长链Opal(-Opal)切割成短链(s-Opal),诱导线粒体融合,进而发挥作用。根据图2结果分析, 组和 组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异,说明正常条件下Omal蛋白的活性很低;Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白的依据是 。
30. (2024·天津和平·二模)胞间连丝(如图)是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,允许一些分子如激素、光合产物等通过,在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。
(1)质膜围成的胞间连丝形成了通道,激素分子可以通过,这体现了细胞膜 功能;新细胞壁产生时会形成胞间连丝,推测胞间连丝最可能形成于细胞分裂的 期。
(2)植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖通过方式①、②进入筛管-伴胞复合体(图乙),再由筛管运输至植物其他器官。蔗糖被运输至根细胞后,可参与的过程有______。
A.水解为葡萄糖进入线粒体氧化分解
B.转变为氨基酸合成相关的酶
C.参与调节渗透压
D.转变为脂质参与构成细胞结构
(3)植物幼苗存在向光性(图1),有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。gsl8基因编码的蛋白质影响胼胝质(图甲)的沉积进而影响物质运输。学者构建了gsl8基因表达下调的植株,与野生型一起接受单侧光刺激,结果如图2和图3
.
下列有关图1中幼苗的说法正确的是 。
A.背光侧和向光侧生长素分布不均
B.体现了生长素具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的调节特点
C.向光侧细胞的伸长受到了抑制
D.生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用
图2中实验组幼苗直立生长量与对照组相当,说明gsl8基因编码的蛋白质可能对生长素的 运输无影响。据图3进一步分析,gs18基因编码的蛋白质可导致 ,使生长素更多地由 到 进行运输,从而 (有利于/不利于)幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。
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$$2025高考一轮复习 定制初高中、生物竞赛资料等生物资料
专题二 细胞的结构和功能
(考试时间90分钟 满分100分)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2024·江西·模拟预测)鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒。在MSV侵入宿主细胞后,宿主细胞内不会发生的是( )
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒DNA
B.在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA
C.新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质
D.病毒RNA与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
【答案】A
【分析】病毒:是一种个体微小结构简单,一般只含一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成的,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。
【详解】A、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成DNA的模板是由病毒自身提供的,所以在宿主细胞内不会发生宿主细胞提供模板,A正确;
B、鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒,能在宿主细胞内在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA,B错误;
C、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质,C错误;
D、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成病毒RNA与病毒的蛋白质后,在宿主细胞内组装成子代病毒,D错误。
故选A。
2.(2024·辽宁沈阳·三模)生物体具有相似的结构或成分,下列相关叙述正确的是( )
A.支原体和T2噬菌体都有DNA和核糖体
B.衣原体和大肠杆菌都有细胞膜但无核膜
C.衣藻和蓝细菌都有线粒体和光合色素
D.草履虫和酵母菌都有细胞壁和液泡
【答案】B
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用,如蓝细菌,原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、T2噬菌体属于病毒,含有DNA,但无细胞结构,不含核糖体,A错误;
B、衣原体和大肠杆菌都是原核生物,都有细胞膜但无核膜,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,不含线粒体,C错误;
D、草履虫属于动物,不含细胞壁和液泡,D错误。
故选B。
3.(2024·江苏连云港·模拟预测)叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是( )
A.蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.蓝细菌和植物叶肉细胞含有相同的光合色素,都分布在类囊体薄膜上
C.叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA,叶绿体中能发生转录和翻译,但不能进行DNA复制
D.前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分,由此可以判断叶绿体是半自主细胞器
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、蓝细菌是细胞生物,植物病毒是病毒,无细胞结构,因此二者最主要的区别是有无细胞结构,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,也就没有类囊体薄膜结构,B错误;
C、叶绿体中能发生转录和翻译,也能进行DNA复制,C错误;
D、叶绿体是具有双膜结构的细胞器,含有少量DNA和RNA,能进行DNA分子的复制、转录过程,含有少量核糖体,也能合成某些蛋白质,因此是半自主复制的细胞器,D正确。
故选D。
4.(2024·贵州贵阳·二模)芽孢杆菌一般可以起到维持肠道菌群、抑制病菌滋生、提高免疫力等作用,其原因是芽孢杆菌会在动物肠道内消耗大量氧气以维持肠道内的低氧环境,从而促进双歧杆菌等厌氧益生菌的生长,抑制致病菌的生长。下列相关叙述正确的是( )
A.芽孢杆菌是好氧菌,消耗O2的同时产生大量NADH
B.芽孢杆菌在肠道中的活动有利于双歧杆菌的大量繁殖
C.芽孢杆菌与双歧杆菌消耗等量葡萄糖释放的能量相同
D.芽孢杆菌细胞中线粒体内膜的N元素含量高于其外膜
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、芽孢杆菌是好氧菌,其消耗O2是有氧呼吸第三阶段,此时伴随NADH的利用,不是大量产生NADH,A错误;
B、据题意可知,芽孢杆菌会在动物肠道内消耗大量氧气以维持肠道内的低氧环境,从而促进双歧杆菌等厌氧益生菌的生长,B正确;
C、芽孢杆菌进行有氧呼吸,三个阶段都释放出能量;双歧杆菌进行无氧呼吸,只在细胞呼吸的第一阶段释放出少量能量,因此消耗等量葡萄糖,芽孢杆菌释放的能量更多,C错误;
D、芽孢杆菌属于原核生物,没有线粒体,D错误。
故选B。
5.(2024·北京西城·二模)支原体是目前发现的最小最简单的细胞,科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁,导入人工合成的DNA,制造出基因组完全由人工设计的细胞。下列关于人工细胞的说法错误的是( )
A.导入的DNA基本单位是脱氧核苷酸
B.通过核孔实现细胞质和细胞核交流
C.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
D.可以作为理解生命运作规律的模型
【答案】B
【分析】1、支原体属于原核细胞,细胞中无核膜包被的细胞核,无细胞壁,是最小、最简单的细胞。细胞质中只有核糖体一种细胞器,拟核中有一个大型环状的DNA分子,细胞膜与真核细胞的细胞膜组成和结构相似。
2、核酸包括DNA和RNA,二者的组成单位都是核苷酸,其中DNA是由4种脱氧核苷酸连接而成的,RNA是由核糖核苷酸连接而成。
【详解】A、构成DNA的基本单位是4种脱氧核苷酸,A正确;
B、支原体为原核生物,原核细胞不具有核膜,因此没有核孔的存在,B错误;
C、支原体的细胞膜与真核细胞的细胞膜相似,因此主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架,C正确;
D、根据题意,科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁,导入人工合成的DNA,制造出基因组完全由人工设计的细胞,细胞是基本的生命系统,故可以作为理解生命运作规律的模型,D正确。
故选B。
6.(2024·河北张家口·三模)下列关于细胞膜的叙述,正确的是( )
A.细胞膜是细胞的边界,保障了细胞内部环境的绝对稳定
B.罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜的暗—亮—暗三层结构
C.糖被由糖类分子和脂质或蛋白质结合形成,与细胞间的识别有关
D.水分子主要以自由扩散的方式通过细胞膜
【答案】B
【分析】生物膜结构的探索历程:(1)19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的,但后人证明细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。(2)1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型;(3)用荧光标记的人、鼠细胞的融合实验说明细胞膜具有流动性。(4)1972年,辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。流动镶嵌模型指出,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、细胞膜是细胞的边界,保障了细胞内部环境的相对稳定,A错误;
B、罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,B正确;
C、糖被指的是糖蛋白和糖脂中的糖类分子,C错误;
D、水分子主要以协助扩散的方式通过细胞膜,D错误。
故选B。
7.(2024·辽宁·模拟预测)科研人员通过制备脂质体,将治疗癌症的药物甲和乙定向运输到癌细胞处,起到杀伤癌细胞的功能。脂质体结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B.脂质体中加入胆固醇可降低其通透性,从而减少药物渗漏
C.脂质体与癌细胞的融合依赖于细胞膜的流动性
D.若将脂质体表面插入特异性抗体可实现靶向药物治疗
【答案】A
【分析】磷脂分子的特点是一个亲水基团的头和两个疏水基团的尾,所以磷脂的双分子层在水中的分布是亲水基团和水接触,疏水基团远离水。
【详解】A、由于药物甲处于脂质体的中央,和亲水性的磷脂接触,说明药物甲是水溶性药物,药物乙存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性药物,A错误;
B、胆固醇分子一方面与磷脂分子相结合限制细胞膜的流动性,另一方面又将磷脂分子隔离以保持细胞膜的柔韧性,故脂质体中加入胆固醇可降低其通透性,从而降低某些药物对人体的毒副作用,B正确;
C、脂质体能与细胞膜融合,这依赖于细胞膜的流动性,C正确;
D、抗体具有特异性,在包裹有正常药物的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内药物靶向治疗,D正确。
故选A。
8.(2024·山东青岛·三模)某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合,限制了膜蛋白的运动。用阻断微丝形成的药物细胞松弛素B处理细胞后,膜蛋白的流动性大大增加。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。下列说法正确的是( )
A.细胞骨架含有微丝,其组成成分与结构和植物纤维素类似
B.使用细胞松弛素B处理细胞后,细胞的运动能力会受到影响
C.提高温度能够增加膜的流动性,跨膜运输能力也会明显提高
D.细胞骨架影响膜蛋白的运动,但不影响其周围膜脂的流动
【答案】B
【分析】人、鼠细胞融合的实验直接证明细胞膜上的蛋白质不是静止的,而是可以运动的,说明细胞膜的结构特点具有一定的流动性。温度可以影响细胞膜的流动性。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,细胞骨架含有微丝,可以判断,微丝的组成成分是蛋白质,而植物纤维素的成分是多糖,A错误;
B、依据题干信息,用细胞松弛素B处理细胞后,膜蛋白的流动性大大增加,而细胞的流动性是由膜蛋白和磷脂分子的运动能力决定的,故使用细胞松弛素B处理细胞后,细胞的运动能力会受到影响,B正确;
C、适当地提高温度能够增加膜的流动性,但并不代表跨膜运输能力提高,C错误;
D、细胞骨架影响膜蛋白的运动,也会影响其周围膜脂的流动,D错误。
故选B。
9.(2024·广东广州·模拟预测)下图示某哺乳动物体细胞几种生物膜主要成分的相对含量。下列叙述,错误的是( )
A.组成以上生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
B.高尔基体膜与内质网膜各物质相对含量相似,与两者之间的物质交换有关
C.成熟红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.线粒体内膜蛋白质相对含量最高,与其参与有氧呼吸有关
【答案】C
【分析】流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的。
(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;大多数蛋白质也是可以流动的。
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、图中的生物膜与细胞膜具有类似的组成成分和结构,即主要由脂质和蛋白质组成,且其中的磷脂分子和大多数蛋白质也是可以流动的,因此这些生物膜具有流动性,A正确;
B、高尔基体膜与内质网膜各物质相对含量相似,与高尔基体和内质网之间不断进行物质交换有关,同时说明这些生物膜具有结构上的统一性,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体,C错误;
D、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,由表格内容可知,线粒体内膜的蛋白质最高,与其参与有氧呼吸有关,D正确。
故选C。
10. (2024·安徽·三模)许多植物在种子发育时会储存大量的油脂,油脂积累在油质体中,油质体的产生过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
11.
A.油脂与磷脂分子都是脂质,所含元素相同
B.内质网能衍生出油质体与膜的选择透过性有关
C.油质体的膜由单层磷脂分子构成
D.富含油脂的种子播种时宜深种
【答案】C
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S等;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素一般为C、H、O。
【详解】A、油脂的元素组成主要是C、H、O,而磷脂分子可能还有N和P,A错误;
B、内质网能衍生出油质体与膜的流动性有关,B错误;
C、据图可知,油质体的膜由单层磷脂分子构成,C正确;
D、富含油脂的种子含有的C和H较多,O较少,需要的氧气较多,故富含油脂的种子播种时宜浅种,D错误。
故选C。
11.(2024·山东·模拟预测)研究发现,生物膜融合存在以下机制:不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔,最后实现生物膜的相互融合,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质是生物膜的基本支架
B.膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化
C.抑制浆细胞融合孔的形成,不影响抗体的分泌过程
D.生物膜融合的过程能体现生物膜的功能特性
【答案】B
【分析】细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
【详解】A、磷脂双分子层是生物膜的基本支架,A错误;
B、据图可知,膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化,B正确;
C、抗体分泌过程中发生生物膜的融合,若抑制浆细胞融合孔的形成,可能会抑制抗体的分泌,C错误;
D、生物膜融合的过程能体现生物膜具有流动性的结构特性,D错误。
故选B。
12.(2024·安徽·三模)系统观认为生命系统是一个统一的整体,它具有层次性、有序性、动态性和整体性等特征。细胞是一个高度有序的动态生命体系,下列叙述错误的是( )
A.系统外的能量输入是细胞生命活动有序进行的基础
B.原核细胞的生物膜系统,保证了细胞代谢的有序进行
C.细胞是最基本的生命系统,植物细胞系统的边界是细胞膜
D.各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的
【答案】B
【分析】1、生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位。
2、生命系统的结构层次:(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈;(2)地球上最基本的生命系统是细胞,分子、原子、化合物不属于生命系统;(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能;(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、系统外的能量输入,是维持生命系统从无序到有序的基础,A正确;
B、原核细胞只有细胞膜,没有复杂生物膜系统,B错误;
C、细胞是最基本的生命系统,系统的边界都是细胞膜,C正确;
D、细胞是最基本的生命系统,各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,D正确。
故选B。
13.(2024·辽宁·模拟预测)内质网是细胞内除核酸以外的重要结构。肝细胞的光面内质网中含有的一些酶可以清除机体中不易排除的脂溶性代谢物质、药物等有害物质。肝炎患者体内粗面内质网上的核糖体常常会解聚成离散状态,并从内质网上脱落,该现象被称为“脱粒”。下列相关叙述正确的是( )
A.肝炎患者的肝细胞内发生“脱粒”会提高机体解毒功能
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需要通过组织液
C.肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少
D.进入线粒体、内质网等细胞器的蛋白质依靠的是同种引导序列
【答案】C
【分析】内质网是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
【详解】A、肝炎患者体内粗面内质网上的核糖体常常会解聚成离散状态,并从内质网上脱落,该现象会导致内质网功能异常,故机体的解毒功能降低,A错误;
B、肌细胞排出乳酸,进入组织液,转移入血浆,循环至肝脏部位,进入组织液后再进入肝细胞,B错误;
C、分泌蛋白的合成与粗面内质网有关,肝炎患者的粗面内质网会“脱粒”,据此推测肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少,C正确;
D、细胞中转运不同方向的蛋白质,其自身信号序列中的引物序列不同,D错误。
故选C。
14.(2024·广东梅州·模拟预测)“结构与功能相适应”是重要的生命观念,以下论证逻辑合理的是( )
A.细胞壁具有维持细胞正常形态的功能,所以无细胞壁的动物细胞都为圆球形
B.核糖体是蛋白质的装配机器,所以所有的生命体都含有核糖体
C.叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物,所以自养型生物都含有叶绿体
D.线粒体能分解有机物释放能量,是因为其内含有多种催化有机物分解的酶
【答案】D
【分析】1、核糖体有的附着在内质网上,有的游离分布在细胞质中,是“生产蛋白质的机器”。
2、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
3、线粒体是细胞内进行有氧呼吸的主要场所,叶绿体是真核细胞内进行光合作用的唯一场所。
【详解】A、细胞壁具有保护细胞内部结构,维持细胞正常形态的功能,动物细胞没有细胞壁,但是细胞形态多种多样,A错误;
B、核糖体是蛋白质的装配机器,但是病毒没有核糖体,B错误;
C、叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物,原核生物没有叶绿体,但是含有叶绿素也能进行光合作用,C错误;
D、线粒体含有多种催化有机物分解的酶,能分解有机物释放能量,D正确。
故选D。
15.(2024·河北衡水·三模)胰蛋白酶原由胰腺细胞合成、分泌,无活性的胰蛋白酶原随胰液进入小肠后,经肠激酶作用变为有活性的胰蛋白酶。下列叙述正确的是( )
A.胰腺细胞分泌胰蛋白酶原与内质网有关,与线粒体无关
B.胰蛋白酶原和促胰液素均需经体液运输才能到达相应位置
C.肠激酶可为胰蛋白酶原转变为胰蛋白酶的过程提供一定能量
D.煮熟的肉更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关
【答案】D
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成,经内质网和高尔基体加工后,以囊泡的形式运输到细胞膜,以胞吐的方式释放到细胞外,该过程需要线粒体供能。
胰蛋白酶原不是激素,不需要经过体液运输,是通过导管运输或直接分泌到肠腔中的。
【详解】A、胰腺细胞分泌胰蛋白酶原(分泌蛋白),与内质网、高尔基体等有关(加工),与线粒体也有关(供能),A错误;
B、促胰液素需经体液运输才能到达相应位置,胰蛋白酶原不是激素,不需要经过体液运输,是通过导管运输或直接分泌到肠腔中的,B错误;
C、肠激酶只能降低反应的活化能,不能提供能量,C错误;
D、煮熟的肉(暴露出更多肽键)更易消化可能与胰蛋白酶对变性蛋白的催化较高效有关,D正确。
故选D。
16.(2024·重庆·一模)微管是由α和β两种微管蛋白形成的异二聚体装配而成的长管状结构,如下图。细胞的分裂离不开部分微管聚合和解聚的动态变化。下列相关叙述错误的是( )
A.不能用双缩脲试剂来判断微管是否彻底解聚
B.如果药物X能使已经形成的微管保持静止状态,则可以用药物 X抑制癌细胞的增殖
C.微管是细胞骨架的一种,如果控制α微管蛋白合成的基因发生突变,不会影响细胞的信息传递
D.微管蛋白的N 元素只有少数分布在氨基中
【答案】C
【分析】微丝和微管是构成细胞骨架的重要结构。微管是一种管状结构,中心体、细胞分裂时形成的纺锤体等结构都是由微管构成的。
【详解】A、微管蛋白二聚体解聚形成α和β两种微管蛋白,蛋白质均可与双缩脲试剂反应呈现紫色,因此不能用双缩脲试剂来判断微管是否彻底解聚,A正确;
B、如果药物X能使已经形成的微管保持静止状态,则无法形成纺锤丝从而抑制细胞分裂,因此可以用药物 X抑制癌细胞的增殖,B正确;
C、控制α微管蛋白合成的基因发生突变,无法形成微管蛋白,而微管是细胞骨架的一种,细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,C错误。
D、蛋白质中的N元素主要存在于肽键所在位置,少数分布在氨基中,D正确。
故选C。
17.(2024·湖南衡阳·三模)图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1~7表示细胞结构;图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A.图1中4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B.图2中的丙是真核和原核细胞共有的唯一细胞器
C.破伤风杆菌没有图1细胞中的6结构,不能进行有氧呼吸
D.分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道
【答案】A
【分析】图1分析:1表示细胞膜,2表示核糖体,3表示中心体,4表示内质网,5表示高尔基体,6表示线粒体,7表示核膜,该细胞为动物细胞。
图2分析:甲含有蛋白质、脂质、核酸,故甲为线粒体;乙含有蛋白质、脂质,故乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体;丙含有蛋白质、核酸,不含脂质,说明没有膜结构,说明丙可能为中心体、核糖体。
【详解】A、生物膜系统是指细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成,图1中4表示内质网,5表示高尔基体,6表示线粒体,所以4、5、6的细胞器中的膜结构不能构成生物膜系统,A错误;
B、丙含有蛋白质、核酸,不含脂质,说明没有膜结构,说明丙可能为中心体、核糖体,真核和原核细胞中共同的唯一细胞器是核糖体,故图2中的丙是真核和原核细胞共有的唯一细胞器,B正确;
C、破伤风杆菌是原核生物,代谢类型是厌氧性,原核生物中只含有唯一的一种细胞器核糖体,不具有线粒体,即破伤风杆菌没有图1细胞中的6结构——线粒体,不能进行有氧呼吸,C正确;
D、分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道,D正确。
故选A。
18.(2024·广西·一模)自1974年以来,研究人员已经在“囊泡运输”领域收获了4次诺贝尔生理或医学奖。囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而是依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。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.囊泡调控运输的物质不一定是生物大分子
B.囊泡的运输依赖于细胞骨架,该骨架由细胞质内的纤维素交错连接构成
C.囊泡、内质网、高尔基体等细胞器膜属于细胞生物膜系统
D.囊泡运输需要消耗能量,依赖于生物膜的选择透过性
【答案】A
【分析】1、细胞内的囊泡有三种来源:①胞吞作用时细胞膜内陷形成的;②内质网出芽形成的;③高尔基体出芽形成的。
2、分泌蛋白合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
3、膜结构融合体现出生物膜的流动性。
【详解】A、经囊泡运输的不一定是生物大分子,如神经递质是小分子化合物,A正确;
B、囊泡运输依赖于细胞骨架,细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输等活动有关,B错误;
C、囊泡是细胞的生物膜系统的细胞结构,但不属于细胞器,C错误;
D、囊泡运输需要消耗能量,依赖于膜的流动性,D错误。
故选A。
19.(2024·湖南怀化·三模)定位在内质网腔的可溶性蛋白(如蛋白二硫键异构酶)均具有一段典型的KDEL信号序列,高尔基体膜上的KDEL受体可识别并结合该信号序列,介导这些逃逸到高尔基体的蛋白质再次回到内质网的过程。下列说法错误的是( )
A.抗体、葡萄糖转运蛋白不含有KDEL信号序列
B.蛋白二硫键异构酶可能参与内质网中多肽链的初步加工
C.逃逸的蛋白质在高尔基体中通过出芽产生囊泡,被运回内质网
D.形成溶酶体的囊泡中可以检测到含有KDEL信号序列的蛋白质
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成和运输依次经过核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
【详解】A、抗体和葡萄糖转运蛋白是两种典型的膜蛋白, 它们主要位于细胞膜上,而不是定位在内质网腔内。A正确;
B、蛋白二硫键异构酶是定位在内质网腔的可溶性蛋白,内质网的功能是对多肽链进行初步加工,B正确;
C、高尔基体膜上的KDEL受体可识别并结合该信号序列,介导这些逃逸到高尔基体的蛋白质再次回到内质网的过程。C正确;
D、定位在内质网腔的可溶性蛋白均具有KDEL信号序列,而溶酶体起源于高尔基体,不含有KDEL信号序列,D错误。
故选D。
20.(2024·全国·模拟预测)大部分线粒体蛋白质在细胞质基质游离的核糖体上合成后,释放到细胞质基质需要先进行一定加工后才能进入线粒体。进入到线粒体基质的蛋白质需要有基质导向信号序列(肽)的前体蛋白,前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白的帮助下解折叠或维持非折叠状态才具有活性,在基质导向信号肽的介导下将细胞质基质中的线粒体蛋白从线粒体内膜与外膜接触位点的蛋白质通道转运进线粒体。基质导向信号肽及从前体蛋白上释放后,信号肽被切除,前体蛋白折叠成活性形式,下列叙述错误的是( )
A.不同蛋白质能够进入不同部位的原因可能与前体蛋白携带的信号序列有关
B.信号肽既能识别,也能识别线粒体外膜上的受体
C.细胞质基质中的,没有与前体蛋白一起进入线粒体基质
D.前体蛋白的加工是在内质网和高尔基体上完成的
【答案】D
【分析】由图可知,基质导向信号肽先与细胞质基质中的Hsp70结合,维持非折叠状态,再与线粒体外膜上的受体识别结合,以松散的链状进入线粒体,之后与线粒体内的Hsp70结合,并在线粒体内部切除信号肽,完成加工,该过程与前体蛋白和线粒体膜上的受体蛋白识别有关。
【详解】 A、前体蛋白质的信号序列需要与膜上的受体蛋白特异性结合才能被蛋白转运体转运,因此不同蛋白质能够进入不同部位的原因可能与前体蛋白质携带的信号肽有关,A正确;
BC、由题图可知,信号肽先与细胞质基质中的Hsp70结合,维持非折叠状态,再与线粒体外膜上的受体识别结合,以松散的链状进入线粒体,之后与线粒体内的Hsp70结合,并在线粒体内部切除信号肽,完成加工,BC正确;
D、前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在基质导向信号肽的介导下被转运进线粒体,不需要内质网和高尔基体的加工,错误。
故选D。
21.(2024·四川·模拟预测)核孔复合物(NPC)是锚定于双层核膜上的由多种蛋白质组成的大型复合物,是物质跨核膜运输的双向通道。施一公团队经过数年的努力解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,再一次震撼了结构生物学领域。下列有关叙述错误的是( )
A.NPC可控制各种物质在细胞核质之间双向运输
B.NPC的数量变化可调节核质间物质交换的频率
C.获得NPC的结构需要解析肽链的盘曲折叠情况
D.构建NPC近原子分辨率结构模型属于物理模型
【答案】A
【分析】细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,是由核膜、核仁、染色质、核孔构成,核膜是双层膜,外与内质网相连;核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;核孔是核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。
【详解】A、据题意,核孔复合物(NPC)是锚定于双层核膜上的由多种蛋白质组成的大型复合物,是真核细胞内物质跨核膜运输的唯一双向通道,但它不能控制各种物质在核质之间双向运输(如DNA分子),A错误;
B、NPC是核质间进行物质交换的通道,其数量越多,物质交换越频繁,B正确;
C、NPC是由多种蛋白质组成的大型复合物,要获得NPC的结构需要解析肽链的盘曲折叠情况,C正确;
D、构建NPC的结构模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型,D正确。
故选A。
22.(2024·江苏·三模)植物细胞被某需氧型致病细菌感染后会发生一系列防御反应,具体过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.质膜上的受体与诱导子特异性结合的过程体现了质膜的选择透过性
B.图中致病细菌有核糖体,且含有与rRNA合成有关的核仁
C.水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡
D.降解图中致病细菌的细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶
【答案】C
【分析】细菌属于原核细胞,无成形的细胞核,植物细胞属于真核细胞,具有成形的细胞核。真原核细胞共有的细胞器是核糖体。
【详解】A、质膜上的受体与诱导子特异性结合的过程体现了质膜具有信息交流的功能,A错误;
B、细菌属于原核生物,没有细胞核,也没有核仁,B错误;
C、Ca2+与CaM蛋白结合形成CaM-Ca2+复合物,抑制水杨酸合成,因此水杨酸的含量可通过Ca2+参与的调节机制维持动态平衡,C正确;
D、细菌的细胞壁的成分是肽聚糖,不是纤维素和果胶,因此不能用纤维素酶和果胶酶降解图中致病细菌的细胞壁,D错误。
故选C。
23.(2024·河南周口·模拟预测)核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述,正确的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
【答案】D
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(主要由DNA和蛋白质组成)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。核糖体是合成蛋白质的场所。
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,A错误;
B、细胞中的遗传信息主要储存在染色体上DNA中,B错误;
C、核仁中的蛋白质、酶类是在细胞质中的核糖体上合成,C错误;
D、核仁是合成某种RNA和形成核糖体的场所,口腔上皮细胞与胰腺细胞相比,胰腺细胞能合成和分泌较多的分泌蛋白,因此胰腺细胞的核仁更大,D正确。
故选D。
24.(2024·辽宁·二模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白经核孔进入细胞核的过程如图所示,其中核输入受体α亚基、β亚基、Ran均为相关蛋白质(GTP、GDP分别类似于 ATP、ADP)。下列相关叙述正确的是( )
A.呼吸酶和ATP 合酶等亲核蛋白可通过该方式进入细胞核
B.受体α亚基与β亚基先结合为二聚体再与亲核蛋白结合
C.胞质纤维与核输入受体α亚基结合介导亲核蛋白的入核
D.β亚基与Ran的结合与分离过程中可能发生了磷酸化
【答案】B
【分析】亲核蛋白是在细胞质内合成后,需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。核孔是该类物质进入细胞核的通道,这种运输过程需要消耗能量。亲核蛋白可能参与遗传信息的复制和转录过程。
【详解】A、呼吸酶和ATP 合酶在细胞质和细胞器内发挥作用,不属于亲核蛋白,A错误;
B、分析题图可知,受体α亚基与β亚基先结合为二聚体再与亲核蛋白结合,B正确;
C、分析题图可知,胞质纤维与受体α亚基与β亚基和亲核蛋白结合介导亲核蛋白的入核,C错误;
D、分析题图可知,Ran与核输入受体β亚基的结合过程需要GTP提供能量,β亚基与Ran的结合可能发生了磷酸化,β亚基与Ran的分离过程中可能发生了去磷酸化,D错误。
故选B。
25.(2024·河南·二模)如图为某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构。下列叙述错误的是( )
A.图中有双层膜结构的是A和E
B.H作为该细胞的边界,将细胞与外界环境隔开
C.该细胞进行有氧呼吸的场所是D和E
D.F是此生物细胞间物质交换和信息交流的重要通道
【答案】B
【分析】分析题图:图中A为核孔,B为核糖体,C为内质网,D为细胞质基质,E为线粒体,F为胞间连丝,G为高尔基体,H为细胞壁,I为细胞膜,M、N为囊泡。
【详解】A、图中A是核膜,E是线粒体,都有双层膜结构,A正确;
B、H是细胞壁,I是细胞膜,细胞膜是细胞的边界,B错误;
C、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,即D和E,C正确;
D、F是高等植物的胞间连丝,是此生物细胞间物质交换和信息交流的重要通道,D正确。
故选B。
二、非选择题:本部分5道题,总分50分。
26.(2024·重庆·一模)细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过 折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的 ,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是 。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制: 。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够 (填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。 (是/不是)。理由是 。
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) 专一性 两种膜的组成成分和结构相似
(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
(4) 促进 不是 降解反应的最适pH为8.0 ,呈碱性
【分析】由图可知,ATTEC可以和LC3结合到异常蛋白,而不能和正常蛋白结合,结合异常蛋白后会被内质网包围形成自噬体,自噬体与溶酶体结合,通过溶酶体中的酶将异常蛋白降解。
【详解】(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2) ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
(3)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
(4) 图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
27.(2024·福建泉州·模拟预测)线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控。这种调控在脂肪细胞代谢中发挥着重要作用。科研人员研究发现肥胖患者的脂肪组织中线粒体存在功能受损。图1表示细胞因子RalA、Drpl(Dpl上第637位丝氨酸即Scr637磷酸化导致其活性降低)和Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制。请回答:
(1)脂肪对组织细胞的主要作用是 。线粒体在脂肪细胞内的功能是 。
(2)科研人员对实验小鼠敲除RalA基因后,在两种不同的饲喂条件下,检测小鼠脂肪细胞中线粒体基础耗氧率的变化,结果如图2。
结合图1、2分析:
① 饮食能增强RalA基因的表达
②高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是 。
【答案】(1) 储能 有氧呼吸的主要场所或为细胞生命活动提供能量或供能
(2) 高脂 高脂饮食增强RalA基因的表达,导致Drpl去磷酸化,进而导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,脂肪分解减少,进而导致肥胖。
【分析】1、脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用;脂肪还是一种很好的绝热体;脂肪还起到保温的作用;脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
2、线粒体是是真核细胞有氧呼吸的主要场所,通过彻底氧化分解有机物,释放能量,合成大量ATP为细胞代谢提供能量。
【详解】(1)脂肪对组织细胞的主要作用是作为良好的储能物质;线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,通过细胞呼吸产生ATP为细胞代谢提供能量,因此线粒体在脂肪细胞内的功能是有氧呼吸的主要场所或为细胞生命活动提供能量或供能。
(2)①由图2可知,在普通饮食条件下,RalA基因有无敲除线粒体基础耗氧速率基本相同,而在高脂饮食条件下,RalA基因敲除后线粒体基础耗氧速率升高,而图1可知RalA基因的表达可导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,结合图1、图2分析可知高脂饮食促进了RalA基因表达。
②由图1可知,RalA蛋白可是Drpl去磷酸化,导致线粒体片段化形成受损的线粒体,细胞氧化能力降低,有机物消耗量减少,ATP产生减少;分析图2 可知高脂饮食促进了RalA基因表达(见结论①分析),因此可得出高脂饮食易导致小鼠肥胖的机制是高脂饮食增强RalA基因的表达,导致Drpl去磷酸化,进而导致线粒体片段化受损,氧化能力下降,脂肪分解减少,进而导致肥胖。
28.(2024·广西南宁·二模)细胞作为最基本的生命系统,其内部的各种结构协调配合共同完成生物体最基本的生命活动。图1为细胞膜流动镶嵌模型,图2为溶酶体形成的两条途径局部示意图。回答下列问题:
(1)实验室一般选用 (填细胞名称)放置在蒸馏水中来获取细胞膜。图1中②与细胞膜 功能有关。功能越复杂的细胞膜,图1中的 (填序号)的种类和数量就越多。
(2)与溶酶体酶形成相关的细胞器除图2中的结构A外还有 等。进入A中的多种蛋白质,只有溶酶体中的水解酶能形成M6P受体标志,若催化M6P标志形成的S酶功能丧失,则细胞中溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致细胞 (答出2个方面),造成机体代谢紊乱和引起感染性疾病。
【答案】(1) 哺乳动物成熟的红细胞 进行细胞间的信息交流 ④
(2) 核糖体、内质网、线粒体 无法分解衰老、损伤的细胞器,无法吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
【分析】分析图1:①是糖链,②是糖蛋白,③是磷脂双分子层,④是蛋白质。
分析图2:A是高尔基体。
【详解】(1)因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器,实验室一般选用哺乳动物成熟的红细胞放置在蒸馏水中来获取细胞膜。图1中②表示糖蛋白,与细胞表面的识别,细胞间的信息传递等功能有密切关系。图1中③是磷脂双分子层,④表示蛋白质。细胞膜的功能越复杂,其上的④蛋白质种类和数量就越多。
(2)溶酶体酶形成过程相关的细胞器有合成部位:核糖体,加工部位:内质网、高尔基体,供能:线粒体。溶酶体能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,因为只有溶酶体中的水解酶能形成M6P受体标志,若催化M6P标志形成的S酶功能丧失,则细胞中溶酶体酶无法被识别,不能正常转运到溶酶体内,从而无法发挥细胞内的消化作用,会导致细胞无法分解衰老、损伤的细胞器,无法吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,造成机体代谢紊乱和引起感染性疾病。
29.(2024·北京通州·模拟预测)Cox10基因功能缺失导致线粒体功能异常,进而诱发小鼠患心肌病,随病程发展会导致小鼠死亡。
(1)线粒体是 的主要场所,产生的ATP用以维持心脏功能。
(2)Omal蛋白可以调节线粒体功能。为研究Omal蛋白和Cox10蛋白的关系,科研人员敲除小鼠相关基因、统计其生存率,结果如图1。双敲除组生存率 Cox10基因单敲除组和WT组,说明Omal蛋白可以 由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。
(3)活化的Om al蛋白可将长链Opal(-Opal)切割成短链(s-Opal),诱导线粒体融合,进而发挥作用。根据图2结果分析, 组和 组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异,说明正常条件下Omal蛋白的活性很低;Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白的依据是 。
【答案】(1)有氧呼吸
(2) 低于(或显著低于) 改善(或减缓)
(3) 1 4 2组1-Opal含量显著低于1组,s-Opal含量显著高于1组
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】(1)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,在线粒体内可以进行有氧呼吸的第二阶段和第三阶段。
(2)据图分析,实验的自变量是天数和基因情况,因变量是生存率,据图示曲线变化可知,双敲除组(敲除Omal和Cox10组别)生存率低于(或显著低于)Cox10基因单敲除组和WT组,说明Omal蛋白可以改善(或减缓)由Cox10蛋白功能异常导致的线粒体心肌病的发病进程。
(3)分析题意,Opal(-Opal)是长链组,(s-Opal)是短链组,图中1组是WT组,可作为对照,根据图2结果分析,1组和4组长链和短链Opal蛋白含量无显著差异;据图可知,2组1-Opal含量显著低于1组,s-Opal含量显著高于1组,说明正常条件下Omal蛋白的活性很低,Cox10蛋白功能异常时可激活Omal蛋白。
30.(2024·天津和平·二模)胞间连丝(如图)是连接两个相邻植物细胞的胞质通道,允许一些分子如激素、光合产物等通过,在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。
(1)质膜围成的胞间连丝形成了通道,激素分子可以通过,这体现了细胞膜 功能;新细胞壁产生时会形成胞间连丝,推测胞间连丝最可能形成于细胞分裂的 期。
(2)植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖通过方式①、②进入筛管-伴胞复合体(图乙),再由筛管运输至植物其他器官。蔗糖被运输至根细胞后,可参与的过程有______。
A.水解为葡萄糖进入线粒体氧化分解
B.转变为氨基酸合成相关的酶
C.参与调节渗透压
D.转变为脂质参与构成细胞结构
(3)植物幼苗存在向光性(图1),有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。gsl8基因编码的蛋白质影响胼胝质(图甲)的沉积进而影响物质运输。学者构建了gsl8基因表达下调的植株,与野生型一起接受单侧光刺激,结果如图2和图3
.
下列有关图1中幼苗的说法正确的是 。
A.背光侧和向光侧生长素分布不均
B.体现了生长素具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的调节特点
C.向光侧细胞的伸长受到了抑制
D.生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用
图2中实验组幼苗直立生长量与对照组相当,说明gsl8基因编码的蛋白质可能对生长素的 运输无影响。据图3进一步分析,gs18基因编码的蛋白质可导致 ,使生长素更多地由 到 进行运输,从而 (有利于/不利于)幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。
【答案】(1) 进行细胞间的信息交流 末
(2)BCD
(3) AD 极性 背光侧胼胝质的沉积 向光侧 背光侧 有利于
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等。
【详解】(1)质膜围成的胞间连丝形成了通道,激素分子可以通过,这体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能;新细胞壁的形成是在有丝分裂的末期,而新细胞壁产生时会形成胞间连丝,因此推测胞间连丝最可能形成于细胞分裂的末期。
(2)A、葡萄糖需要在细胞质基质内分解为丙酮酸才能进入线粒体,葡萄糖不能进入线粒体内氧化分解,A错误;
B、蔗糖被运输至根细胞后,可以参与转变为氨基酸合成相关的酶,参与细胞内的代谢,B正确;
C、蔗糖进入根细胞还可参与调节渗透压有利于根细胞吸水,C正确;
D、蔗糖也可转变为脂质参与构成细胞内结构的形成,D正确。
故选BCD。
(3)AC、在单侧光的照射下,背光侧和向光侧生长素分布不均,背光侧的生长素浓度更高,促进生长效果更好,向光侧的生长素也是促进作用,只是促进作用弱,A正确,C错误;
B、向光侧的生长素比背光侧的生长素浓度更低,促进生长效果没有背光侧好,即高浓度的生长素促进效果更好,无法体现低浓度促进生长,高浓度抑制生长,B错误;
D、生长素由顶芽合成经极性运输(从形态学上端运输至形态学下端)至下胚轴发挥促进作用,D正确。
故选AD。
图2中实验组为gsl8基因表达下调的植株,实验组幼苗直立生长量与对照组相当,说明对照组与实验组下胚轴部位的生长素含量接近,因此可说明gsl8基因编码的蛋白质可能对生长素的极性运输无影响。由图3可知,对照组中背光侧胼胝质的相对水平高于向光侧,而实验组的向光侧和背光侧胼胝质的相对水平接近,因此可推测gs18基因编码的蛋白质可导致背光侧胼胝质的沉积,使生长素更多地由向光侧到背光侧进行运输,从而有利于幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持,以形成向光性弯曲的特征。
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