内容正文:
专题02 细胞的结构和功能
一、单选题
1.(2024·北京·模拟预测)支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是单细胞微生物——肺炎支原体,结构如图。下列相关叙述,正确的是( )
A.通过细胞膜控制物质进出
B.通过核糖体合成加工蛋白质
C.通过核仁合成核糖体蛋白
D.通过线粒体进行有氧呼吸
2.(2024·北京丰台·二模)绿叶海天牛是一种软体动物,大量捕食滨海无隔藻(红藻)后,将藻类的叶绿体贮存并加以利用,余生无需进食。下列叙述错误的是( )
A.两种生物都以DNA为遗传物质
B.两种生物的细胞边界都是细胞膜
C.两种生物之间的关系是互利共生
D.不含叶绿体的绿叶海天牛可合成ATP
3.(2024·北京东城·二模)生物膜的出现保证了细胞生命活动高效、有序进行。下列结构具有生物膜的是( )
A.溶酶体 B.中心体 C.染色体 D.核糖体
4.(2024·北京海淀·二模)百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述,正确的是( )
A.通过有丝分裂增殖
B.遗传物质彻底水解可产生8种碱基
C.可引发机体产生特异性免疫
D.通过线粒体进行有氧呼吸
5.(2024·北京朝阳·二模)细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体,其内部含有细胞因子、mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为。关于迁移体的推断正确的是( )
A.包含四层磷脂分子
B.其膜不属于生物膜系统
C.可能参与细胞间的信息交流
D.其被吞噬依赖于细胞膜的选择透过性
6.(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
7.(2024·北京丰台·二模)正常细胞表面有PD-L1.肿瘤细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。胆固醇分子可以直接与细胞膜上PD-L1跨膜区域(CRAC1和CRAC2)结合,形成如图所示的类似“三明治”样结构。下列叙述正确的是( )
A.胆固醇通过胞吞作用进入细胞膜形成“三明治”样结构
B.若CRAC1和CRAC2发生突变时,PD-L1降解加剧
C.使用降低胆固醇的药物有助于稳定细胞表面的PD-L1
D.细胞膜上的胆固醇有助于肿瘤细胞逃避免疫防御
8.(2024·北京房山·一模)生物学家发现了由代谢酶聚合而成的无膜细胞器——细胞蛇。以下与细胞蛇组成最为相似的是( )
A.中心体 B.线粒体 C.叶绿体 D.内质网
9.(2024·北京门头沟·一模)下列关于细胞结构与功能叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
C.溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的加工场所和运输通道
10.(2024·北京门头沟·一模)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述正确的是( )
A.都以DNA作为遗传物质 B.都能通过有丝分裂的方式增殖
C.都有叶绿体,能进行光合作用 D.都有线粒体,能进行细胞呼吸
11.(2024·北京海淀·一模)乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异, 但它们也有共同之处, 表现在( )
A.有细胞膜和核膜 B.可进行有丝分裂
C.以 DNA 作为遗传物质 D.线粒体中进行能量转换
12.(2024·北京东城·一模)支原体是一类可用人工培养基培养的微小生物,会引发支原体肺炎等疾病。如图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述错误的是( )
A.遗传物质是DNA和RNA
B.能完成蛋白质合成等生命活动
C.与细菌的区别之一是没有细胞壁
D.与动物细胞的主要区别是没有核膜
13.(2024·北京石景山·一模)过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器,其中过氧化氢酶是其标志酶,可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述不正确的是( )
A.过氧化物酶体具有单层膜结构
B.过氧化物酶体的形成与生物膜的流动性有关
C.基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构
D.过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想实验材料
14.(2024·北京石景山·一模)咽峡炎链球菌是某些胃部疾病的潜在病原体,可利用表面蛋白TMPC定植于胃黏膜。下列叙述不正确的是( )
A.该菌无核膜包被的细胞核
B.TMPC可特异性识别胃黏膜上皮细胞
C.该菌对酸性条件有较强适应性
D.该菌的核酸彻底水解的产物有6种
15.(2024·北京丰台·一模)流感病毒和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。以下关于两种病原体的说法正确的是( )
A.二者都含有蛋白质和核酸
B.二者都是独立的生命系统
C.流感病毒在呼吸道细胞内通过分裂增殖
D.治疗支原体的抗生素也能治疗流感病毒
16.(2024·北京密云·模拟预测)研究发现,内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-Ⅰ蛋白形成LC3-Ⅱ蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤的线粒体降解。科研人员选取大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,检测大鼠腓肠肌细胞LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A.自噬体与溶酶体的融合依赖于膜的流动性
B.LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值随运动强度增大而增大
C.溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D.运动可以抑制大鼠腓肠肌细胞的线粒体自噬
17.(2024·北京密云·模拟预测)根据感染的病原体不同,儿童肺炎常见细菌性肺炎、病毒性肺炎、支原体肺炎。下列对细菌、病毒和支原体的叙述,正确的是( )
A.结构组成中都没有细胞核和细胞器
B.各自遗传物质彻底水解均得到4种碱基
C.蛋白质都是在它们自身的核糖体上合成
D.细菌、病毒和支原体均能被抗生素杀死
18.(23-24高三下·北京平谷·阶段练习)营养物和氧气供应不足时心肌细胞会发生自噬,即降解自身细胞部分蛋白质和受损细胞器。据此推测,参与心脏细胞自噬过程的细胞器主要是( )
A.中心体 B.内质网 C.核糖体 D.溶酶体
19.(23-24高三上·北京房山·期末)单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎,其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是( )
A.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B.肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖
C.肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质
D.抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎
20.(23-24高三上·北京丰台·期末)因含N、P元素等污染物大量流入导致某河流大面积爆发蓝藻水华。研究人员尝试采取多种措施防治蓝藻水华,下列说法合理的是( )
A.蓝藻利用N、P元素合成生长所需的糖类和蛋白质
B.蓝藻可利用叶绿体进行光合作用,属于生态系统中的生产者
C.可以在水体中引入直接以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物
D.采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀
21.(23-24高三上·北京石景山·期末)支原体是目前已知最小的原核生物,其中肺炎支原体可引发肺炎。下列有关支原体的叙述不正确的是( )
A.遗传物质为DNA B.细胞中有核糖体
C.无生物膜系统 D.可进行有丝分裂
22.(23-24高三上·北京昌平·期末)下图为ATP合成酶功能示意图,相关叙述不正确的是( )
A.ATP合成酶在核糖体上合成
B.ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜
C.ATP合成酶具有催化和运输的作用
D.合成ATP的过程伴随着能量的转化
23.(23-24高三上·北京西城·期末)以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是( )
A.二者都含磷脂、蛋白质和DNA
B.T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖
C.子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌
D.T2噬菌体不是独立的生命系统
24.(23-24高三上·北京东城·期末)在人口腔上皮细胞的结构组成中,同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是( )
A.线粒体 B.核糖体 C.高尔基体 D.染色体
25.(23-24高三上·北京朝阳·期末)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体,如图所示。该细胞器具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解。
相关叙述不合理的是( )
A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架
B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似
C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加
D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态
26.(23-24高三上·北京海淀·期末)哺乳动物断奶后,乳腺中的某些死亡细胞会被周围的吞噬细胞消化清除,据此推测吞噬细胞中比较发达的细胞器是( )
A.中心体 B.内质网 C.核糖体 D.溶酶体
27.(23-24高三上·北京大兴·期末)肺炎支原体是一种单细胞原核生物。关于支原体的叙述,下列不正确的是( )
A.由蛋白质承担生命活动
B.无磷脂双分子层
C.遗传信息储存在DNA上
D.可以进行细胞呼吸
28.(2023·北京·模拟预测)研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白,将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理,检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.可用32P作为标记蛋白质的同位素
B.除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构
C.蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大
D.推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分
二、非选择题
29.(2024·北京丰台·二模)学习以下材料,回答下面题。病毒的“逃逸”,植物病毒主要侵染植物细胞,它们的生物学特性和分子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而,这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物细胞。在某些特定情况下,植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。
自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播,这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用,过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径,在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒(SDV)进入白背飞虱(介体昆虫)的肠道上皮细胞,通过血液循环到达其唾液腺,白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制,如图2。
SDV侵染白背飞虱后,促进Atgs基因的表达激活了自噬,其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合,参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒,且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作,操纵白背飞虱自噬,使SDV逃过防御,促进其持久传播。
这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播,同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。
(1)自噬体具有双层膜结构,白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 (用文字和箭头表示)。
(3)依据文中信息,下列叙述正确的是( )(多选)
A.SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞
B.自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所
C.Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降
D.介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播
(4)综合文中信息,概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。
30.(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 。
31.(2024·北京西城·二模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
溶酶体快速修复机制
溶酶体是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此,科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
溶酶体膜通透化(LMP)是溶酶体损伤的重要标志,严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记,通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质,来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白,并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径(如图1)。一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。
研究表明PITT途径的关键酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰,该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。
(1)真核细胞中的膜结构共同构成了 。当溶酶体受损时,内质网将其包裹,体现了内质网膜具有 的结构特点。
(2)为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面,再用物质L引发溶酶体损伤,实验组处理如图2。对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为 (选填选项前的字母)。选择 的蛋白质作为候选蛋白。
a.+生物素 b.+L c.不处理
注:生物素连接酶T可将临近的蛋白质标记上生物素
(3)研究人员利用红色荧光标记溶酶体,利用绿色荧光标记内质网,通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况(图3),根据文中信息预期3、4组荧光的结果(“A”或“B”)填入表格。
分组
材料
处理
结果
1
正常细胞
不处理
A
2
正常细胞
+L
B
3
敲除PI4K2A基因细胞
不处理
①
4
敲除PI4K2A基因细胞
+L
②
(4)根据本文信息,在答题卡上完善溶酶体修复的PITT途径 。
32.(2023·北京平谷·一模)学习以下资料,回答(1)~(4)题
溶酶体损伤通过PITT途径修复
溶酶体是单层膜围绕、内含有多种酸性水解酶的细胞器,溶酶体膜上嵌有质子泵,能借助水解ATP将H+泵入,并具有多种载体蛋白和高度糖基化的膜蛋白。研究表明,溶酶体损伤参与了衰老和疾病的发生。因此,维持溶酶体的完整性及水解能力有助于延缓衰老并推迟疾病发生。然而,研究者对细胞监测和修复溶酶体损伤的途径仍不清楚。
最近,研究发现受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白,包括生产PI4P的激酶PI4K2,以及多个PI4P的效应蛋白 (ORP9/10/11) ,表明受损溶酶体表面可能激发了新的PI4P信号通路。
进一步研究发现,PI4P直接推动了ORP家族效应蛋白的招募,这些ORP蛋白一端结合溶酶体上面的 PI4P,另一端结合在内质网上,从而介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作。在内质网-溶酶体互作位点,ORP蛋白还介导内质网和溶酶体之间的脂质交换,进而把溶酶体上的PI4P转换成胆固醇和磷脂酰丝氨酸的脂质(PS)。胆固醇可以显著提高细胞膜的稳定性以及强度。但在没有胆固醇的情况下,溶酶体上PS的富集也可以极大地促进溶酶体的修复。研究者认为,PS的转运本身不足以修复溶酶体漏洞,因为转运一个PS到溶酶体的同时,溶酶体上就会丢失一个PI4P分子。因此,PS的富集并不能增加溶酶体上的脂质数量。因此推测PS可能激活了另外的大规模脂质转运蛋白来填补溶酶体漏洞。
深入研究发现,脂质转运蛋白ATG2可以被溶酶体上的PS激活,在溶酶体修复中起着关键作用。
研究者将这一全新溶酶体修复机制命名为PITT途径。PITT途径可以被多种疾病相关的溶酶体损伤所激活,表明它是一种通用的溶酶体质量控制机制。PITT途径的发现是理解和治疗与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病的重要一步。
(1)溶酶体膜的主要成分是 。 ORP蛋白介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作体现了生物体膜具有 性。
(2)依据资料信息,举例说明溶酶体膜的功能 。
(3)研究发现,激酶PI4K2被激活后能特异性修复溶酶体,为验证这一结论,用野生型细胞株WT构建了PI4K2敲除细胞株P-KO,加入L药物诱导溶酶体膜损伤后,检测溶酶体损伤率结果如图。实验结果证实了结论,请P-KO的结果将补充在答题卡 。
(4)综合以上信息,以文字和箭头的方式,阐述PITT途径修复溶酶体的机制 。
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专题02 细胞的结构和功能
一、单选题
1.(2024·北京·模拟预测)支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是单细胞微生物——肺炎支原体,结构如图。下列相关叙述,正确的是( )
A.通过细胞膜控制物质进出
B.通过核糖体合成加工蛋白质
C.通过核仁合成核糖体蛋白
D.通过线粒体进行有氧呼吸
【答案】A
【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,但部分原核生物也能进行光合作用和有氧呼吸。
【详解】A、分析题可知,支原体存在细胞膜,能够通过细胞膜控制物质进出,A正确;
B、支原体通过核糖体合成蛋白质,B错误;
C、支原体为原核生物,不具有核仁,C错误;
D、支原体为原核生物,不具有线粒体,D错误。
故选A。
2.(2024·北京丰台·二模)绿叶海天牛是一种软体动物,大量捕食滨海无隔藻(红藻)后,将藻类的叶绿体贮存并加以利用,余生无需进食。下列叙述错误的是( )
A.两种生物都以DNA为遗传物质
B.两种生物的细胞边界都是细胞膜
C.两种生物之间的关系是互利共生
D.不含叶绿体的绿叶海天牛可合成ATP
【答案】C
【分析】细胞生物的遗传物质均为DNA,细胞的边界均为细胞膜。
【详解】A、两种生物均为细胞生物,均以DNA为遗传物质,A正确;
B、细胞边界都是细胞膜,B正确;
C、两种生物之间的关系是捕食关系,C错误;
D、不含叶绿体的绿叶海天牛可通过呼吸作用合成ATP,D正确。
故选C。
3.(2024·北京东城·二模)生物膜的出现保证了细胞生命活动高效、有序进行。下列结构具有生物膜的是( )
A.溶酶体 B.中心体 C.染色体 D.核糖体
【答案】A
【分析】细胞器中,中心体和核糖体无膜结构,线粒体和叶绿体为双层膜结构,其余为单层膜结构。
【详解】A、溶酶体为单层膜细胞器,具有生物膜,A正确;
B、中心体为无膜细胞器,不具有生物膜,B错误;
C、染色体由DNA和蛋白质组成,不具有生物膜,C错误;
D、核糖体为无膜细胞器,不具有生物膜,D错误。
故选A。
4.(2024·北京海淀·二模)百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述,正确的是( )
A.通过有丝分裂增殖
B.遗传物质彻底水解可产生8种碱基
C.可引发机体产生特异性免疫
D.通过线粒体进行有氧呼吸
【答案】C
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者,包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),细胞的遗传物质为DNA。
【详解】A、百日咳杆菌为细菌,通过二分裂增殖,A错误;
B、百日咳杆菌遗传物质是DNA,DNA彻底水解可产生4种碱基,B错误;
C、百日咳杆菌侵染到细胞内,会引发细胞免疫,未侵入细胞前和被裂解后释放出来后会引发体液免疫,C正确;
D、百日咳杆菌为细菌,体内没有线粒体,D错误。
故选C。
5.(2024·北京朝阳·二模)细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体,其内部含有细胞因子、mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为。关于迁移体的推断正确的是( )
A.包含四层磷脂分子
B.其膜不属于生物膜系统
C.可能参与细胞间的信息交流
D.其被吞噬依赖于细胞膜的选择透过性
【答案】C
【分析】1、生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
2、细胞膜的组成成分主要是蛋白质和脂质。细胞膜的功能有: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。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体,其膜结构包括两层磷脂分子,A错误;
B、迁移体外侧有膜包被,是一种单层膜结构的细胞器,而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,可见,迁移体的膜结构属于细胞的生物膜系统,B错误;
C、迁移体内部含有细胞因子、mRNA等物质。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为,这说明迁移体可能参与细胞间的信息交流,C正确;
D、当迁移体可被周围细胞吞噬,该过程属于胞吞过程,胞吞过程不依赖于细胞膜的选择透过性实现,D错误。
故选C。
6.(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。
7.(2024·北京丰台·二模)正常细胞表面有PD-L1.肿瘤细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。胆固醇分子可以直接与细胞膜上PD-L1跨膜区域(CRAC1和CRAC2)结合,形成如图所示的类似“三明治”样结构。下列叙述正确的是( )
A.胆固醇通过胞吞作用进入细胞膜形成“三明治”样结构
B.若CRAC1和CRAC2发生突变时,PD-L1降解加剧
C.使用降低胆固醇的药物有助于稳定细胞表面的PD-L1
D.细胞膜上的胆固醇有助于肿瘤细胞逃避免疫防御
【答案】B
【分析】免疫系统的基本功能:
①免疫防御:机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵;异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
②免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。
③免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变,这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、胆固醇为小分子脂溶性物质,通过自由扩散的方式进入细胞膜形成“三明治”样结构,A错误;
B、胆固醇分子可以直接与细胞膜上PD-L1跨膜区域(CRAC1和CRAC2)结合,由图可知,若CRAC1和CRAC2发生突变时,PD-L1降解加剧,B正确;
C、胆固醇分子可以直接与细胞膜上PD-L1跨膜区域结合,使用降低胆固醇的药物,不利于稳定细胞表面的PD-L1,C错误;
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,细胞膜上的胆固醇有助于肿瘤细胞逃避免疫监视,D错误。
故选B。
8.(2024·北京房山·一模)生物学家发现了由代谢酶聚合而成的无膜细胞器——细胞蛇。以下与细胞蛇组成最为相似的是( )
A.中心体 B.线粒体 C.叶绿体 D.内质网
【答案】A
【分析】 细胞器是细胞质 中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。
【详解】A、中心体无膜,与细胞蛇最相似,A正确;
B、线粒体两层膜,B错误;
C、叶绿体两层膜,C错误;
D、内质网一层膜,D错误。
故选A。
9.(2024·北京门头沟·一模)下列关于细胞结构与功能叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
C.溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的加工场所和运输通道
【答案】B
【分析】1、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
2、有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一个阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是,上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;
B、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,B错误;
C、溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、内质网是由膜连接而成的网状结构,是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
故选B。
10.(2024·北京门头沟·一模)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述正确的是( )
A.都以DNA作为遗传物质 B.都能通过有丝分裂的方式增殖
C.都有叶绿体,能进行光合作用 D.都有线粒体,能进行细胞呼吸
【答案】A
【分析】1、原核细胞与真核细胞的区别有:原核细胞体积小,无核膜、核仁,DNA上无蛋白质,除核糖体外,无其他细胞器。真核细胞体积较大,有核膜、核仁,DNA 与蛋白质形成染色质(染色体),细胞器的种类多,结构复杂。其中最主要的区别是:有无核膜包围的细胞核;
2、生物包括细胞生物和非细胞生物,非细胞生物是指病毒类生物,而细胞生物分为原核生物和真核生物.其中原核生物包括:细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等;真核生物包括:动物、植物、原生动物、低等植物、真菌等。
【详解】A、衣藻和大肠杆菌是细胞生物,遗传物质都是DNA,A正确;
B、有丝分裂是真核生物的分裂方式,大肠杆菌的分裂方式是二分裂,B错误;
C、大肠杆菌是原核生物,没有叶绿体,也不能进行光合作用,C错误;
D、大肠杆菌是原核生物,不含线粒体,D错误。
故选A。
11.(2024·北京海淀·一模)乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异, 但它们也有共同之处, 表现在( )
A.有细胞膜和核膜 B.可进行有丝分裂
C.以 DNA 作为遗传物质 D.线粒体中进行能量转换
【答案】C
【分析】1、动物细胞与植物细胞相比,动物细胞中特有的细胞结构为中心体,植物细胞中特有的结构为:细胞壁、叶绿体、液泡。
2、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;
3、细胞类生物(包括原核生物和真核生物)的遗传物质均为DNA。
【详解】A、乳酸菌是原核生物,没有核膜、核仁,但具有细胞膜,A错误;
B、乳酸菌是原核生物,进行的是二分裂,黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞是高度分化的细胞,不进行有丝分裂,B错误;
C、乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞都含有DNA和RNA,都已DNA作为遗传物质,C正确;
D、乳酸菌是原核生物,没有线粒体,D错误。
故选C。
12.(2024·北京东城·一模)支原体是一类可用人工培养基培养的微小生物,会引发支原体肺炎等疾病。如图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述错误的是( )
A.遗传物质是DNA和RNA
B.能完成蛋白质合成等生命活动
C.与细菌的区别之一是没有细胞壁
D.与动物细胞的主要区别是没有核膜
【答案】A
【分析】支原体属于原核细胞,无以核膜为界限的细胞核,遗传物质为裸露的环状DNA分子,无细胞壁。
【详解】A、支原体具有细胞结构,所以遗传物质是DNA,A错误;
B、细胞是生命活动的基本单位,支原体是原核生物,具有核糖体,所以能完成蛋白质合成等生命活动,B正确;
C、支原体与细菌的区别之一是没有细胞壁,C正确;
D、动物细胞是真核生物,支原体是原核生物,支原体与动物细胞的主要区别是没有核膜,D正确。
故选A。
13.(2024·北京石景山·一模)过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器,其中过氧化氢酶是其标志酶,可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述不正确的是( )
A.过氧化物酶体具有单层膜结构
B.过氧化物酶体的形成与生物膜的流动性有关
C.基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构
D.过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想实验材料
【答案】D
【分析】根据题干信息分析可知,过氧化物酶体是一种细胞器,广泛存在于于真核细胞中;过氧化物酶体可由内质网出芽生成,从细胞质溶液中摄取特异蛋白质及脂质促进过氧化物酶体生长;过氧化物酶体也可分裂形成多个过氧化物酶体。
【详解】A、过氧化物酶体可由内质网出芽生成,为单层膜结构的细胞器,A正确;
B、过氧化物酶体可由内质网出芽生成,这过程与细胞膜的流动性有关,B正确;
C、基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构及生物学功能,C正确;
D、过氧化氢受热易分解,则不适宜用过氧化氢酶作为探究酶最适温度的实验材料,D错误。
故选D。
14.(2024·北京石景山·一模)咽峡炎链球菌是某些胃部疾病的潜在病原体,可利用表面蛋白TMPC定植于胃黏膜。下列叙述不正确的是( )
A.该菌无核膜包被的细胞核
B.TMPC可特异性识别胃黏膜上皮细胞
C.该菌对酸性条件有较强适应性
D.该菌的核酸彻底水解的产物有6种
【答案】D
【分析】原核生物与真核生物的区别:原核生物没有以核膜为界限的细胞核,原核生物只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、咽峡炎链球菌属于原核生物,该菌无核膜包被的细胞核,A正确;
B、由题干信息可知,咽峡炎链球菌,可利用表面蛋白TMPC定植于胃黏膜,所以TMPC可特异性识别胃黏膜上皮细胞,B正确;
C、咽峡炎链球菌可利用表面蛋白TMPC定植于胃黏膜,而胃里含有胃酸,所以该菌对酸性条件有较强适应性,C正确;
D、咽峡炎链球菌属于原核生物,含有的核酸有DNA和RNA两种,所以该菌的核酸彻底水解的产物有8种,包括5种碱基,一种磷酸和2种五碳糖,D错误。
故选D。
15.(2024·北京丰台·一模)流感病毒和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。以下关于两种病原体的说法正确的是( )
A.二者都含有蛋白质和核酸
B.二者都是独立的生命系统
C.流感病毒在呼吸道细胞内通过分裂增殖
D.治疗支原体的抗生素也能治疗流感病毒
【答案】A
【分析】1、病毒结构简单,没有细胞结构,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成,不能独立生活,只能寄生在活细胞中。病毒的增殖方式,以T2噬菌体为例,包括吸附、注入、合成、组装、释放等过程。
2、常见的原核生物:衣原体、支原体、放线菌、细菌、蓝细菌等
【详解】A、肺炎支原体属于原核生物,细胞中含有核酸和蛋白质,病毒一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成,A正确;
B、病毒没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞中,B错误。
C、病毒不能通过分裂增殖,C错误;
D、抗生素只能用于治疗细菌感染,不能治疗病毒引发的感染,D错误。
故选A。
16.(2024·北京密云·模拟预测)研究发现,内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-Ⅰ蛋白形成LC3-Ⅱ蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤的线粒体降解。科研人员选取大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组。训练一段时间后,检测大鼠腓肠肌细胞LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A.自噬体与溶酶体的融合依赖于膜的流动性
B.LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值随运动强度增大而增大
C.溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D.运动可以抑制大鼠腓肠肌细胞的线粒体自噬
【答案】D
【分析】分析题图可知:LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤的线粒体降解,实验数据显示随运动强度增大,LC3-II的含量增加。
【详解】A、内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体,与溶酶体融合依赖膜的流动性,A正确;
B、根据柱形图分析,运动强度增大,LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值增大,B正确;
C、溶酶体内的水解酶,能分解衰老、损伤的线粒体,C正确;
D、运动LC3-Ⅱ蛋白增加,可以促进大鼠细胞的线粒体自噬,D错误。
故选D。
17.(2024·北京密云·模拟预测)根据感染的病原体不同,儿童肺炎常见细菌性肺炎、病毒性肺炎、支原体肺炎。下列对细菌、病毒和支原体的叙述,正确的是( )
A.结构组成中都没有细胞核和细胞器
B.各自遗传物质彻底水解均得到4种碱基
C.蛋白质都是在它们自身的核糖体上合成
D.细菌、病毒和支原体均能被抗生素杀死
【答案】B
【分析】核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
【详解】A、细菌、支原体为原核生物,不具有细胞核,具有核糖体这一种细胞器,病毒为非细胞结构生物,不具有细胞核和细胞器,A错误;
B、细菌、支原体遗传物质为DNA,彻底水解得到A、T、C、G四种碱基,病毒遗传物质为RNA或者DNA,彻底水解得到四种碱基,B正确;
C、细菌、支原体蛋白质在自身核糖体中合成,病毒为非细胞结构生物,不含核糖体,其蛋白质在宿主细胞核糖体中合成,C错误;
D、抗生素主要作用于细菌的细胞壁,支原体和病毒无细胞壁,所以抗生素对支原体和病毒无效,D错误。
故选B。
18.(23-24高三下·北京平谷·阶段练习)营养物和氧气供应不足时心肌细胞会发生自噬,即降解自身细胞部分蛋白质和受损细胞器。据此推测,参与心脏细胞自噬过程的细胞器主要是( )
A.中心体 B.内质网 C.核糖体 D.溶酶体
【答案】D
【分析】1、溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质;
2、溶酶体的功能有:一是与食物泡融合, 将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子,残渣通过外排作用排出细胞;二是在细胞分化过程中,某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉,这是机体自身重新组织的需要;溶酶体的主要作用是消化作用,是细胞内的消化器官,细胞自溶、防御以及对某些物质的利用均与溶酶体的消化作用有关;
3、自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种途径。
【详解】溶酶体中含有水解酶,自噬体和溶酶体融合后,溶酶体中的水解酶将受损的细胞器和错误折叠的蛋白分解成小分子,即溶酶体与细胞自噬直接有关,ABC错误,D正确。
故选D。
19.(23-24高三上·北京房山·期末)单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎,其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是( )
A.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B.肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖
C.肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质
D.抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎
【答案】A
【分析】 原核生物与真核生物的区别:原核生物没有以核膜为界限的细胞核,原核生物只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,A正确;
B、支原体属于原核生物,通过二分裂增殖,不能进行有丝分裂,B错误;
C、核糖体是蛋白质的合成场所,并非加工场所,C错误;
D、支原体没有细胞壁,抑制细胞壁形成的药物对支原体无效,D错误。
故选A。
20.(23-24高三上·北京丰台·期末)因含N、P元素等污染物大量流入导致某河流大面积爆发蓝藻水华。研究人员尝试采取多种措施防治蓝藻水华,下列说法合理的是( )
A.蓝藻利用N、P元素合成生长所需的糖类和蛋白质
B.蓝藻可利用叶绿体进行光合作用,属于生态系统中的生产者
C.可以在水体中引入直接以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物
D.采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀
【答案】C
【分析】1、蓝藻又称“蓝细菌”,是一种广泛分布于全世界水体中的光能自养型原核生物,也是地球上最早出现的光合自养生物。蓝藻是原核生物,没有叶绿体、细胞核、染色质,只有核糖体一种细胞器。
2、水中的氮、磷等营养物质增多导致水体富营养化,致使某些蓝藻的迅速繁殖和蔓延,在水体表层大量聚集成肉眼可见的蓝绿色藻层,呈油状厚厚地覆盖于水面的污染现象,形成水华。
【详解】A、糖类不含N元素,蛋白质没有P元素,A错误;
B、蓝藻是原核生物,没有叶绿体,B错误;
C、通过生物防治,利用以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物捕食蓝藻从而防治蓝藻水华,C正确;
D、采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀,同时会对其它生物造成影响,D错误。
故选C。
21.(23-24高三上·北京石景山·期末)支原体是目前已知最小的原核生物,其中肺炎支原体可引发肺炎。下列有关支原体的叙述不正确的是( )
A.遗传物质为DNA B.细胞中有核糖体
C.无生物膜系统 D.可进行有丝分裂
【答案】D
【分析】原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器),含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、支原体具有细胞结构,遗传物质是DNA,A正确;
B、支原体是原核生物,细胞内有核糖体,B正确;
C、原核细胞不具有生物膜系统,C正确;
D、有丝分裂是真核生物的增殖方式,支原体是原核生物,不进行有丝分裂,D错误。
故选D。
22.(23-24高三上·北京昌平·期末)下图为ATP合成酶功能示意图,相关叙述不正确的是( )
A.ATP合成酶在核糖体上合成
B.ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜
C.ATP合成酶具有催化和运输的作用
D.合成ATP的过程伴随着能量的转化
【答案】B
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2、酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和。
3、酶促反应原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、ATP合成酶的化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体,A正确;
B、ATP合成酶发挥功能依赖生物膜,ATP合成酶是一种跨膜蛋白,具有运输氢离子的作用,此外还具有催化功能,氢离子顺浓度转运产生电化学势能,促进合成ATP,这些都离不开生物膜,B错误;
C、ATP合成酶是一种跨膜蛋白,具有运输氢离子的作用,此外还具有催化功能,催化ADP和Pi生成ATP,C正确;
D、氢离子顺浓度转运产生电化学势能,促进合成ATP,势能转化为化学能,D正确。
故选B。
23.(23-24高三上·北京西城·期末)以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是( )
A.二者都含磷脂、蛋白质和DNA
B.T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖
C.子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌
D.T2噬菌体不是独立的生命系统
【答案】D
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
【详解】A、T2噬菌体是病毒,没有细胞结构,因此不含有磷脂,大肠杆菌是原核生物,含有磷脂、蛋白质和DNA,A错误;
B、T2噬菌体在大肠杆菌内利用宿主细胞的原料可以合成子代病毒,将宿主细胞裂解后释放出子代病毒,其不分裂,B错误;
C、合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌,但是子代噬菌体的遗传物质来自于亲代噬菌体,C错误;
D、T2噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞才能完成增殖,因此其不是独立的生命系统,D正确。
故选D。
24.(23-24高三上·北京东城·期末)在人口腔上皮细胞的结构组成中,同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是( )
A.线粒体 B.核糖体 C.高尔基体 D.染色体
【答案】A
【分析】内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统.。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质;磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架;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、线粒体属于双层膜细胞器,其膜结构也是主要由磷脂和蛋白质组成,线粒体中含有少量的DNA和RNA,A符合题意;
B、核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质,没有膜结构,因此不含有磷脂,B不符合题意;
C、高尔基体由扁平的囊和小泡组成,属于单层膜细胞器,其膜结构的主要成分也是磷脂和蛋白质,但是不含有核酸,C不符合题意;
D、染色体的主要成分DNA和蛋白质,是DNA的主要载体,没有膜结构,不含有磷脂,D不符合题意。
故选A。
25.(23-24高三上·北京朝阳·期末)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体,如图所示。该细胞器具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解。
相关叙述不合理的是( )
A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架
B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似
C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加
D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态
【答案】B
【分析】据题意可知,当食物中磷酸盐过多时,PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,PXo 小体中的膜成分显著减少,最终PXo 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、由题可知,PXo小体具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似,说明PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;
B、粗面内质网的功能为合成蛋白质大分子,并把它从细胞输送出去或在细胞内转运到其他部位,PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态,两者功能不相同,B错误;
C、胞内磷酸盐充足时,PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,PXo小体膜层数可能增加,C正确;
D、PXo小体动态解体可在磷酸盐充足时将其储存,磷酸盐不足时放出磷酸盐供细胞使用,利于维持胞内磷酸盐稳态,D正确。
故选B。
26.(23-24高三上·北京海淀·期末)哺乳动物断奶后,乳腺中的某些死亡细胞会被周围的吞噬细胞消化清除,据此推测吞噬细胞中比较发达的细胞器是( )
A.中心体 B.内质网 C.核糖体 D.溶酶体
【答案】D
【分析】溶酶体是由高尔基体断裂产生,单层膜包裹的小泡,溶酶体为细胞内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体。是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器,溶酶体内含有许多种水解酶类,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
【详解】哺乳动物断奶后,乳腺中的某些死亡细胞会被周围的吞噬细胞消化清除,溶酶体内含有许多种水解酶类,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”,吞噬细胞中比较发达的细胞器是溶酶体,D符合题意。
故选D。
27.(23-24高三上·北京大兴·期末)肺炎支原体是一种单细胞原核生物。关于支原体的叙述,下列不正确的是( )
A.由蛋白质承担生命活动
B.无磷脂双分子层
C.遗传信息储存在DNA上
D.可以进行细胞呼吸
【答案】B
【分析】支原体是原核生物,无成形的细胞核,有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质是DNA。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,支原体中也是由蛋白质承担各种生命活动,A正确;
B、支原体是原核生物,有细胞结构,因此细胞膜由磷脂双分子层构成,B错误;
C、支原体是原核生物,遗传物质是DNA,遗传信息储存在DNA上,C正确;
D、支原体也要细胞呼吸为细胞供能,所以支原体也可以进行细胞呼吸,D正确。
故选B。
28.(2023·北京·模拟预测)研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白,将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理,检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.可用32P作为标记蛋白质的同位素
B.除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构
C.蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大
D.推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分
【答案】D
【分析】细胞膜所具有的各种功能,主要是通过膜蛋白来实现的。膜蛋白的种类繁多,不同类型的膜蛋白具有特定的功能。根据膜蛋白分离的难易程度、与膜脂结合的方式及牢固程度和在膜中分布部位的不同,膜蛋白可分为3种基本类型:外在膜蛋白(外周膜蛋白)、内在膜蛋白(整合膜蛋白)和脂锚定膜蛋白。其中内在膜蛋白有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层,两端暴露于细胞膜的内、外表面,这种类型的膜蛋白称为跨膜蛋白。内在膜蛋白露出膜外的部分含较多极性氨基酸,属亲水性,与磷脂分子的辛水斗邮邻近;嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成,与脂质分子的疏水尾部相互结合,因此,结合得很牢固,只有在较为剧烈的条件下,如超声、加入去垢剂、有机溶剂或变性剂等,破坏脂双层使膜崩解后,才能把它们从膜上分离出来。
【详解】A、蛋白质含有C、H、O、N、S,一般用35S标记蛋白质,A错误;
B、除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜,使细胞膜解体,由图可知,加入除垢剂组与对照组相对比,蛋白质放射性降低很少,可以推知除垢剂只能降解少量膜蛋白,B错误;
C、由图可知,蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间结构,使其变为多肽链,不会导致蛋白质相对分子质量增大,C错误;
D、加入除垢剂放射性只是减少一点,因此可以推知除垢剂破坏的这一部分蛋白质只是少量,而除垢剂可以破坏的蛋白质属于那些跨膜蛋白,由于嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成,与脂质分子的疏水尾部相互结合,并且结合的一般非常牢固,只有破坏脂双层使膜崩解后,才能分离出来。由此可知该蛋白应该存在两个不同部分,除垢剂这是膜内部分,应该还有膜外部分没有被除垢剂影响,D正确。
故选D。
二、非选择题
29.(2024·北京丰台·二模)学习以下材料,回答下面题。病毒的“逃逸”,植物病毒主要侵染植物细胞,它们的生物学特性和分子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而,这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物细胞。在某些特定情况下,植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。
自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播,这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用,过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径,在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒(SDV)进入白背飞虱(介体昆虫)的肠道上皮细胞,通过血液循环到达其唾液腺,白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制,如图2。
SDV侵染白背飞虱后,促进Atgs基因的表达激活了自噬,其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合,参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒,且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作,操纵白背飞虱自噬,使SDV逃过防御,促进其持久传播。
这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播,同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。
(1)自噬体具有双层膜结构,白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 (用文字和箭头表示)。
(3)依据文中信息,下列叙述正确的是( )(多选)
A.SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞
B.自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所
C.Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降
D.介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播
(4)综合文中信息,概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。
【答案】(1) 线粒体、细胞核 流动性
(2)
(3)BD
(4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累;病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合,使病毒避免被介体昆虫自噬降解
【分析】1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有众多复杂的细胞器,其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器,内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层膜的细胞器,中心体和核糖体为无膜的细胞器。
2、病毒无细胞结构,只能在宿主细胞中完成病毒的增殖,病毒的生活史:吸附、注入、合成、组装、释放。
【详解】(1)白背飞虱属于真核生物,真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核;自噬体与溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点,具有一定的流动性。
(2)由图2可知,SDV属于RNA病毒,侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后,在细胞中进行RNA复制合成子代RNA,并且以病毒的RNA为翻译模板合成蛋白质,即SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为。
(3)A、由图2可知,SDV与ITGB3结合后以胞吞的方式进入细胞,A错误;
B、由图2可知,病毒的P10蛋白合成中主要集中与自噬体膜上,即自噬体膜为P10蛋白提供了聚集场所,B正确;
C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒,Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸,即Atg8Ⅱ蛋白能增大自噬体的膜面积,病毒颗粒提供更多的附着位点,有助于SDV病毒量的上升,C错误;
D、根据题意,介体昆虫细胞自噬,使SDV逃过防御,有利于SDV的增殖和传播,D正确。
故选BD。
(4)由图2可知,SDV在介质细胞中进行RNA复制和相关蛋白质合成后,附着于介体细胞中未成形的自噬体上,进行组装和病毒的大量积累,同时阻断自噬体与溶酶体的融合,避免病毒被介体昆虫自噬降解,细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10与溶酶体膜上的LAMP1互作,操纵白背飞虱自噬,使SDV逃过防御,促进其持久传播。
30.(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。
31.(2024·北京西城·二模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
溶酶体快速修复机制
溶酶体是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此,科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
溶酶体膜通透化(LMP)是溶酶体损伤的重要标志,严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记,通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质,来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白,并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径(如图1)。一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。
研究表明PITT途径的关键酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰,该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。
(1)真核细胞中的膜结构共同构成了 。当溶酶体受损时,内质网将其包裹,体现了内质网膜具有 的结构特点。
(2)为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面,再用物质L引发溶酶体损伤,实验组处理如图2。对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为 (选填选项前的字母)。选择 的蛋白质作为候选蛋白。
a.+生物素 b.+L c.不处理
注:生物素连接酶T可将临近的蛋白质标记上生物素
(3)研究人员利用红色荧光标记溶酶体,利用绿色荧光标记内质网,通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况(图3),根据文中信息预期3、4组荧光的结果(“A”或“B”)填入表格。
分组
材料
处理
结果
1
正常细胞
不处理
A
2
正常细胞
+L
B
3
敲除PI4K2A基因细胞
不处理
①
4
敲除PI4K2A基因细胞
+L
②
(4)根据本文信息,在答题卡上完善溶酶体修复的PITT途径 。
【答案】(1) 生物膜系统 一定流动性
(2) c、a 实验组含量显著高于对照组
(3) A A
(4)PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体
【分析】1、溶酶体:
(1)内含有多种水解酶。
(2)作用:通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。(3)溶酶体的内部为酸性环境,与细胞质基质(pH≈7.2)显著不同。
2、生物膜系统;细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】(1)真核细胞中的细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成了生物膜系统。当溶酶体受损时,内质网将其包裹,体现了内质网膜具有一定的流动性的结构特点。
(2)根据题意,该实验的目的是筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,因此实验的自变量是溶酶体是否损伤,根据图2可知,实验组的处理为生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面,步骤Ⅰ用物质L引发溶酶体损伤,步骤Ⅱ用生物素处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质;因此对照组的步骤Ⅰ不用物质L处理,使溶酶体保持正常,步骤Ⅱ同样用生物素处理(无关变量保持相同),处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质,对照组与实验组结果进行比较,选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白,从而筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白。综上所述,对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为c、a。
(3)根据资料中的信息可知,一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。研究人员利用红色荧光标记溶酶体,利用绿色荧光标记内质网,通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况,分析表中信息可知,1组正常细胞不用物质L处理,因此溶酶体保持正常,那么1组情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,出现了结果A;2组组正常细胞用物质L处理,因此溶酶体被损伤,那么2组情况下,当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,因此出现结果B。3组中敲除PI4K2A基因细胞,但是该组不用物质L处理,因此溶酶体保持正常,故该情况下内质网和溶酶体几乎不接触,因此预期3组荧光的结果与1组相同,即为A;而4组中敲除PI4K2A基因细胞,该组用物质L处理,那么溶酶体受到损伤,但是由于敲除PI4K2A基因,缺乏PI4K2A激酶,不能在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P,不能招募ORP,因此内质网和溶酶体几乎不接触,因此预期4组荧光的结果与1组相同,即为A。
(4)根据资料信息可知,溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径为:当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。综上所述,溶酶体修复的PITT途径:PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体。
32.(2023·北京平谷·一模)学习以下资料,回答(1)~(4)题
溶酶体损伤通过PITT途径修复
溶酶体是单层膜围绕、内含有多种酸性水解酶的细胞器,溶酶体膜上嵌有质子泵,能借助水解ATP将H+泵入,并具有多种载体蛋白和高度糖基化的膜蛋白。研究表明,溶酶体损伤参与了衰老和疾病的发生。因此,维持溶酶体的完整性及水解能力有助于延缓衰老并推迟疾病发生。然而,研究者对细胞监测和修复溶酶体损伤的途径仍不清楚。
最近,研究发现受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白,包括生产PI4P的激酶PI4K2,以及多个PI4P的效应蛋白 (ORP9/10/11) ,表明受损溶酶体表面可能激发了新的PI4P信号通路。
进一步研究发现,PI4P直接推动了ORP家族效应蛋白的招募,这些ORP蛋白一端结合溶酶体上面的 PI4P,另一端结合在内质网上,从而介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作。在内质网-溶酶体互作位点,ORP蛋白还介导内质网和溶酶体之间的脂质交换,进而把溶酶体上的PI4P转换成胆固醇和磷脂酰丝氨酸的脂质(PS)。胆固醇可以显著提高细胞膜的稳定性以及强度。但在没有胆固醇的情况下,溶酶体上PS的富集也可以极大地促进溶酶体的修复。研究者认为,PS的转运本身不足以修复溶酶体漏洞,因为转运一个PS到溶酶体的同时,溶酶体上就会丢失一个PI4P分子。因此,PS的富集并不能增加溶酶体上的脂质数量。因此推测PS可能激活了另外的大规模脂质转运蛋白来填补溶酶体漏洞。
深入研究发现,脂质转运蛋白ATG2可以被溶酶体上的PS激活,在溶酶体修复中起着关键作用。
研究者将这一全新溶酶体修复机制命名为PITT途径。PITT途径可以被多种疾病相关的溶酶体损伤所激活,表明它是一种通用的溶酶体质量控制机制。PITT途径的发现是理解和治疗与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病的重要一步。
(1)溶酶体膜的主要成分是 。 ORP蛋白介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作体现了生物体膜具有 性。
(2)依据资料信息,举例说明溶酶体膜的功能 。
(3)研究发现,激酶PI4K2被激活后能特异性修复溶酶体,为验证这一结论,用野生型细胞株WT构建了PI4K2敲除细胞株P-KO,加入L药物诱导溶酶体膜损伤后,检测溶酶体损伤率结果如图。实验结果证实了结论,请P-KO的结果将补充在答题卡 。
(4)综合以上信息,以文字和箭头的方式,阐述PITT途径修复溶酶体的机制 。
【答案】(1) 磷脂/脂质、蛋白质、糖类 流动
(2)有质子泵,能借助水解ATP能量将H+泵入,—控制物质进出、能量转换
多种载体蛋白,把水解产物运出细胞—控制物质进出
有脂质转运蛋白,促进脂质转运修复溶酶体—控制物质进出
高度糖基化的膜蛋白可以保护膜不被自身水解酶水解—保护
维持溶酶体内高浓度的酸性环境,利于酸性水解酶催化—边界
受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白—信息传递
(3)
(4)
【分析】溶酶体:1、内含有多种水解酶。
2、作用:通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
3、溶酶体的内部为酸性环境,与细胞质基质(pH≈7.2)显著不同。
【详解】(1)溶酶体膜的主要成分是磷脂/脂质、蛋白质、糖类,ORP蛋白介导了内质网和受损溶酶体之间的膜互作体现了生物体膜具有一定的流动性。
(2)依据资料信息,“有质子泵,能借助水解ATP能量将H+泵入”体现了溶酶体膜控制物质进出溶酶体以及能量转换的功能,“多种载体蛋白,把水解产物运出细胞”、“有脂质转运蛋白,促进脂质转运修复溶酶体”说明溶酶体膜能控制物质进出溶酶体,“维持溶酶体内高浓度的酸性环境,利于酸性水解酶催化”说明溶酶体膜能作为边界将溶酶体内环境与细胞质基质分隔开来,“高度糖基化的膜蛋白可以保护膜不被自身水解酶水解”说明溶酶体膜有保护作用,“受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白”说明溶酶体膜具有信息传递的功能。
(3) 细胞株P-KO中激酶PI4K2被敲除,加入L药物诱导溶酶体膜损伤后,细胞株P-KO因体内缺乏激酶PI4K2而无法特异性修复溶酶体,导致细胞中溶酶体的损伤率相对于野生型一直较高,结果如图所示
(4)由题意:一方面受损溶酶体膜表面特异性地富集PI4P脂质信号的相关蛋白,包括生产PI4P的激酶PI4K2,以及多个PI4P的效应蛋白 (ORP9/10/11),另一方面PI4P直接推动了ORP家族效应蛋白的招募,介导内质网和溶酶体之间的脂质交换,进而把溶酶体上的PI4P转换成胆固醇和磷脂酰丝氨酸的脂质(PS),胆固醇可以显著提高细胞膜的稳定性以及强度,脂质转运蛋白ATG2可以被溶酶体上的PS激活,在溶酶体修复中起着关键作用。综合以上信息,可以文字和箭头的方式,阐述PITT途径修复溶酶体的机制。
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