内容正文:
第一单元
细胞的分子组成与结构
第6练
细胞质、细胞核
【真题感知练】
是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶
一、单选题:本题共3小题,每小题6分,共18
酶体膜蛋白TMEM175变异,如图所示。为
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,
符合题目要求的。
进行了一系列研究。请回答下列问题:
1.(2023·山东真题)溶酶体膜上的H+载体蛋
',干常13M业M175蛋日
变是TN止MI75蛋白
白和CI厂/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶
体内H浓度由H+载体蛋白维持,CI厂/H
H运卷
H转运益广
la4.6
PH<46
转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H十的
H
同时把CI厂逆浓度梯度运人溶酶体。C/H
图」
图2
转运蛋白缺失突变体的细胞中,因C厂转运受
(1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第
阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导
41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸,说明
致溶酶体破裂。下列说法错误的是(
TMEM175基因发生
而突变,神经
A.H+进人溶酶体的方式属于主动运输
元中发生的这种突变
(从“能”“不
B.H十载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬
能”“不一定”中选填)遗传。
物积累
(2)突变的TMEM175基因在细胞核中以
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无
为原料,由RNA聚合酶催化形成
法得到及时清除
键,不断延伸合成mRNA。
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水
(3)mRNA转移到细胞质中,与
结
解酶活性增强
合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继
2.(2023·湖南真题)关于细胞结构与功能,下
续合成,再由囊泡包裹沿着细胞质中的
小
列叙述错误的是
(
由内质网到达高尔基体。突变的
题
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和
TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间
程
分化等生命活动
作用的变化使肽链的
改变,从而影
练
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与
响TMEM175蛋白的功能。
核糖体的形成有关
(4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生
与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示,溶
成CO2的场所
生
酶体膜的
对H十具有屏障作用,膜
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的
物
合成、加工场所和运输通道
上的H+转运蛋白将H+以
的方式
学
3.(2023·浙江真题)性腺细胞的内质网是合成
运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基
性激素的场所。在一定条件下,部分内质网
质。TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶
被包裹后与细胞器X融合而被降解,从而调
酶体内pH约为4.6,据图2分析,TMEM175
节了性激素的分泌量。细胞器X是
蛋白变异将影响溶酶体的功能,原因是
A.溶酶体
B.中心体
C.线粒体
D.高尔基体
(5)综上推测,TMEM175蛋白变异是引起a
二、综合题(共12分】
Synuclein蛋白聚积致病的原因,理由是
4.(2023·江苏真题)帕金森综合征是一种神经
退行性疾病,神经元中a-Synuclein蛋白聚积
快乐考生
让学可快乐起来1
【模拟提升练】
C.叶绿体通过类囊体堆叠的方式扩大其内部
选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。
膜面积
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
D.过程③需要核糖体参与,核糖体的形成与
核仁密切相关
题目要求的。
4.(2024·赤峰一模)中国制茶工艺源远流长。
1.(2024·信阳一模)细胞内的各种生物膜在结
红茶制作包括萎调、揉捻、发酵、高温干燥等
构上既有明确的分工,又有紧密的联系。如
工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量
图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意
茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错
图,下列说法错误的是
误的是
(
A.菱凋使茶叶柔软、水分减少,方便揉捻,提
高了发脖底物浓度
B.揉捻过程破坏了溶酶体和液泡,使多酚氧
化酶与茶多酚接触
C.发酵时,适宜的温度和较高的底物浓度能
A,生物膜是生物体内所有膜结构的统称
增强多酚氧化酶的活性
B.图示e含有4层生物膜,将与溶酶体融合
D.高温的目的是灭活多酚氧化酶、防止过度
形成f
氧化影响茶品质
C.「的形成反映了生物膜具有流动性的结构
5.(2024·雅安一模)内共生起源学说认为,线
特性
粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生
D.b是刚形成的溶酶体,它来源于高尔基体
的细菌和蓝细菌。据此分析下列关于叶肉细胞
2.(2024·赤峰一模)细胞器结构、功能的稳定
中线粒体和叶绿体叙述不正确的是
对于维持细胞的稳定十分重要。下列叙述错
A,都是细胞内能量转换的重要场所
误的一组是
B.都含有DNA且都能进行蛋白质的合成
①细胞内的化学反应只在有生物膜的细胞器
C.其内部的生物膜为酶提供大量附着位点
中进行
D.分别是有氧呼吸、光合作用的主要场所
②叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质
6.(2024·全国一模)下列有关动物细胞中发生
小
只能分解有机物
的相关生理过程表述,错误的是
A.核糖体通过信号分子的识别附着在内质
题
③若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常
程
线粒体
网上
练
B.有丝分裂后期纺锤丝牵引使染色体的着丝
④植物细胞分裂中期观察不到线粒体与高尔
粒断裂
基体
C.蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核具
⑤植物细胞有丝分裂末期,高尔基体活动增强
有选择性
A.②⑤
B.①③⑤
D.衰老细胞中错误折叠的蛋白质被溶酶体识
生
C.②③④
D.①②④
别而降解
3.(2024·赤峰一模)如图是叶肉细胞将NO3
7.(2024·渭南一模)在生物学实验中,“分离”
学
转化为蛋白质和核酸的过程,下列叙述错误
与“重组”是常见的研究手段。下列叙述错误
的是
(
的是
叶为细跑
A.探究绿叶中色素的种类,常采用纸层析法
ATP
No:
行越胶
分离色素
NH、ATP
ATP
ATP
爷安型
上德氨基度
B.研究细胞器的成分和功能,常用差速离心
NO,
叶球体
法将细胞器分离出来
帝口浙核影
C.利用菠菜叶肉细胞进行质壁分离及复原实
A.叶肉细胞对NO3的吸收速率与NO3浓
验时,需要使用显微镜观察2次
度呈正相关
D.用不同荧光标记人与鼠细胞表面的蛋白
B.叶绿体的内外膜上可能有运输谷氨酸的转
质,观察重组细胞荧光分布可研究膜的流
运蛋白
动性生物学答案X —7
7.B 解析:磷脂“头”部是亲水的,所以药物 A 靠近头部,
是水溶性的药物或能在水中结晶的药物,包在脂质体的
核心部位,A正确;胰岛素属于水溶性药物 A,抗体要与
药物的靶细胞特异性结合,故脂质体表面的抗体是用组
织细胞表面的蛋白质作为抗原来制备单克隆抗体,B错
误;脂质体将药物送入细胞可能的方式是与细胞膜融合
或胞吞,依赖细胞膜的流动性实现,C正确;使用糖衣或
胶囊(成分是淀粉)包装的药物,由于糖衣的成分是淀
粉,遇水会分解,释放药物,所以不需要采用脂质体这种
方法,D正确.故选B.
第6练 细胞质、细胞核
真题感知练
1.D 解析:Cl-/H+ 转运蛋白在 H+ 浓度梯度驱动下,运
出 H+ 的同时把 Cl- 逆浓度梯度运入溶酶体,说明 H+
浓度为溶酶体内较高,因此 H+ 进入溶酶体为逆浓度运
输,方式属于 主 动 运 输,A 正 确;溶 酶 体 内 H+ 浓 度 由
H+ 载体蛋白维持,若载体蛋白失活,溶酶体内pH 改变
导致溶酶体酶活性降低,进而导致溶酶体内的吞噬物积
累,B正确;Cl-/H+ 转运蛋白缺失突变体的细胞中,因
Cl- 转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,该突变体的
细胞中损伤和衰老的细 胞 器 无 法 得 到 及 时 清 除,C 正
确;细胞质基质中的 pH 与溶酶体内不同,溶酶体破裂
后,释放到细胞质 基 质 中 的 水 解 酶 可 能 失 活,D 错 误.
故选 D.
2.C 解析:细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动
密切相关,故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的
正常进行,A正确;核仁含有 DNA、RNA 和蛋白质等组
分,核仁与某种 RNA的合成以及核糖体的形成有关,B
正确;有氧呼吸生成 CO2 的场所是线粒体基质,C错误;
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 C.
3.A 解析:根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器 X
融合而被降解”,可推测细胞器 X内含有水解酶,是细胞
内的“消化车间”,故可知细胞器 X 是溶酶体,A 正确,
BCD错误.故选 A.
4.(1)碱基对替换 不能
(2)核糖核苷酸 磷酸二酯
(3)游离的核糖体 细胞骨架 空间结构
(4)磷脂双分子层 主动运输 TMEM175蛋白结构变
化使其不能把溶酶体中多余的氢离子转运到细胞质基
质中,进而使溶酶体中的pH 下降,而pH 会影响酶的活
性,影响溶酶体的消化功能
(5)TMEM175蛋白结构的改变导致无法行使正常的功
能,即使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质,
导致溶酶体中的pH 下降,影响了溶酶体中相关酶的活
性,导致细胞中αGSynuclein蛋白无法被分解,进而聚积
致病
解析:(1)帕金森综合征患者 TMEM175蛋白的第41位
氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸,说明 TMEM175基因
发生了突变,突变的结果是蛋白质中某个氨基酸发生了
改变,因而可推测该基因发生突变的原因是基因中碱基
对的替换造成的,神经元属于体细胞,其中发生的这种
突变“不能”遗传.(2)突变的 TMEM175基因在细胞核
中以解开的 DNA的一条链为模板,利用细胞核中游离
的四种核糖核苷酸为原料,由 RNA 聚合酶催化形成磷
酸二酯键,不断延伸合成 mRNA,完成转录过程.(3)
mRNA通过核孔转移到细胞质中,与核糖体结合,合成
一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,再由囊泡包
裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔 基 体.
突变的 TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作
用的 变 化 使 肽 链 的 空 间 结 构 发 生 改 变,从 而 影 响
TMEM175蛋白的功能,进而表现出患病症状.(4)基
因敲除等实验发现 TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱
稳态调节.如图1所示,溶酶体 膜 的 磷 脂 双 分 子 层 对
H+ 具有屏障作用,膜上的 H+ 转运蛋白将 H+ 以主动运
输的方式运入溶酶体,使溶酶体内 pH 小于细胞质基
质,维持其中pH 的相对稳定,TMEM175蛋白可将 H+
运出,维持溶酶体内pH 约为46,图中显示,TMEM175
蛋白结构改变将不能把溶酶体中多余的氢离子转运到
细胞质基质中,进而使溶酶体中的pH 下降,而pH 会影
响酶的活性,影响溶酶体作为“消化车间”的功能.(5)
综上推测,TMEM175蛋白变异是引起αGSynuclein蛋白
聚积致病的原因,结合图示可推测,TMEM175蛋白结
构改变导致无法行使正常的功能,即使得溶酶体中的氢
离子无法转运到细胞质基质,导致溶酶体中的 pH 下
降,影响 了 溶 酶 体 中 相 关 酶 的 活 性,导 致 细 胞 中 αG
Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病.
模拟提升练
1.A 解析:生物膜是细胞内所有膜结构的统称,A 错误;
图示e(由两层内质网包裹线体形成)含有4层生物膜,
将与溶酶体融合形成f,B正确;f(表示溶酶体与小泡融
合)的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性,C 正
确;b是刚形成的溶酶体,溶酶体来源于高尔基体,D 正
确.故选 A.
2.D 解析:①细胞内的化学反应也可以在细胞质基质中
进行,①错误;②叶绿体基质可分解 ATP,合成糖类、蛋
白质、DNA、RNA等有机物,线粒体基质可分解丙酮酸,
可以合成蛋白质、DNA、RNA 等有机物,故叶绿体基质
和线粒体基质均能合成有机物和分解有机物,②错误;
③溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器 至 关 重
要,若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常线粒体,③
正确;④内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较
小的结构,分裂期需要线粒体持续供能,因此细胞分裂
中期可能观察不到高尔基体,但是能观察到线粒体,④
错误;⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,细胞壁在植物
细胞有丝分裂末期形成,此时高尔基体活动增强,⑤正
确.ABC错误,D正确.故选 D.
生物学答案X —8
3.A 解析:叶肉细胞吸收 NO-3 的方式为主动运输,运输
速率会受到载体蛋白数量和能量的限制,A 错误;叶绿
体内合成的谷氨酸可以运出叶绿体,推测叶绿体的内外
膜上有运输谷氨酸的转运蛋白,B正确;叶绿体中的类
囊体堆叠形成基粒,从而扩大其内部膜面积,C正确;过
程③为翻译,场所是核糖体,核糖体的形成与核仁密切
相关,D正确.故选 A.
4.C 解析:红茶经过发酵的过程,萎凋过程使茶叶柔软、
水分减少,方便对茶叶揉捻,提高了发酵底物浓度,有助
于发酵快速进行,A正确;揉捻能破坏细胞结构,溶酶体
中的酶和液泡中储存的物质能够充分释放出来,多酚氧
化酶释放后与茶多酚充分接触,利于多酚氧化酶催化茶
多酚生成适量茶黄素,B正确;温度、pH 等影响酶的活
性,底物浓度影响发酵反应速率,C错误;后期工序包括
高温处理,多酚氧化酶是蛋白质,高温处理的目的是使
多酚氧化酶失活,防 止 过 度 氧 化 影 响 茶 品 质,D 正 确.
故选 C.
5.D 解析:叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能,
线粒体可将有机物中的稳定化学能转化为热能和 ATP
中活跃 的 化 学 能,A 正 确;线 粒 体 和 叶 绿 体 都 含 有
DNA,也都含有核糖体,可以进行部分蛋白质的合成,B
正确;线粒体内膜向内折叠,具有广阔的膜面积,为酶的
附着提供了条件;叶绿体类囊体堆叠成基粒,类囊体膜
上分布着大量酶,C正确;有氧呼吸第一个阶段在细胞
质基质中进行的,第二个阶段和第三个阶段是在线粒体
内进行的,故线粒体是有氧呼吸的主要场所;叶肉细胞
中光合作用在叶绿体中进行,无其他场所,故叶绿体是
进行光合作用的场所,D错误.故选 D.
6.B 解析:游离核糖体上合成的一段作为信号的氨基酸
序列,与内质网膜上的SRP受体结合,引导游离核糖体
附着在内质网上,A 正确;有丝分裂后期着丝粒断裂后
子染色体随机移向任一极,但是着丝粒是自动断裂,不
是纺锤丝牵引断裂,B错误;核孔是大分子物质进出细
胞核的通道,蛋白质和 RNA 等大分子物质可以通过核
孔,但核孔具有选择透过性,蛋白质和RNA等大分子不
能自由通过,C正确;细胞可通过自噬作用降解自身细
胞内受损的细胞器或错误折叠的蛋白质分子,进而形成
自噬体,自噬体与溶酶体融合降解受损的细胞器或错误
折叠的蛋白质分子,D正确.故选B.
7.C 解析:不同色素在层析液中的溶解度不同,故探究绿
叶中色素的种类,常采用纸层析法分离色素,A 正确;不
同细胞器密度不同,研究细胞器的成分和功能,常用差
速离心法将细胞器分离出来,B正确;进行质壁分离及
复原实验时,至少要用低倍镜观察3次,依次是观察正
常细胞、观察质壁分离的细胞、观察质壁分离复原的细
胞,C错误;用不同荧光标记人与鼠细胞表面的蛋白质,
观察重组细胞荧光分布可研究膜的流动性,方法是荧光
标记法,D正确.故选 C.
综合练习(一) 细胞的分子组成及结构
1.D 解析:细菌、支原体为原核生物,具有细胞器,含有
核糖体这一种细胞器,A 错误;新冠病毒和支原体均没
有细胞壁,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒
性肺炎无效,B错误;新冠病毒必须寄生在活细胞中才
能繁殖,不能用培养基培养,C 错误;细菌、支原体的遗
传物质是 DNA,彻底水解以后的碱基是 A、T、G、C,新
冠病毒的遗传物质是 RNA,彻底水解得到的碱基是 A、
U、G、C,所以细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底
水解得到的碱基都是四种,D正确.故选 D.
2.C 解析:角蛋白的两条肽链之间通过二硫键连接,但不
属于脱水缩合反应,A 错误;氨基酸形成角蛋白的过程
中,丢失的 H 来自于氨基和羧基以及-SH,B错误;烫
发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅使二硫键断裂和重
组,从而改变了角蛋白的空间结构,C正确;结合图示可
知,烫发过程中角蛋白中增加了2个 H,所以角蛋白的
相对分子质量发生了改变,D错误.故选 C.
3.D 解析:根据图示分析可知,胰蛋白酶原的肽键数=
229-1=228;胰蛋白酶的肽键数=氨基酸的个数-肽
链数=(229-6)-1=222,相比胰蛋白酶原少了6个肽
键,A正确;促胰液素是由小肠黏膜中的内分泌细胞分
泌的一种激素,可促进胰腺分泌胰液,B正确;胰腺分泌
胰液受神经和体液的双重调节,因此,胰腺细胞膜上有
识别神经递质和促胰液素的受体,C 正确;促胰液素是
一种激素,通过体液进行运输,肠激酶和胰蛋白酶原存
在于胰液中,由胰腺的外分泌部分泌,它们通过导管运
输到肠腔中,D错误.故选 D.
4.A 解析:水是细胞中含量最多的化合物,活细胞都含
有自由水和结合水,A 正确;无机盐可参与复杂化合物
的构成,也可维持渗透压等,B错误;糖类并非都作为能
源物质,如纤维素参与构成植物细胞壁,C错误;蛋白质
空间结构的改变未必会导致蛋白质变性,如转运蛋白在
转运物质时会发生空间结构的改变,但并未变性,D 错
误.故选 A.
5.D 解析:图1中②代表的是核糖,则①和②再加一个磷
酸基团形成的整体,是构成 RNA 的基本单位,A 错误;
④中含有两个特殊化学键③,断裂③会生成 ADP和 Pi,
两个特殊化学键都断裂会形成 AMP和两个Pi,B错误;
若图2中2′连接的 X表示 H,则为脱氧核糖,该结构代
表物质dNTP,C错误;dATP的末端磷酸基团转移,可
释放能量,可以为某些吸能反应供能,D正确.故选 D.
6.D 解析:蔗糖分子可以进入植物细胞,蔗糖是光合作
用的主要产物,也是植物光合作用远距离运输的主要形
式,A错误;磷脂分子的元素组成为 C、H、O、N、P,B错
误;人体中氨基酸共有21种,可 作 为 组 成 蛋 白 质 的 单
体,但不是所有氨基酸都可作为神经递质,C错误;辅酶
Ⅰ和辅酶Ⅱ的化学本质是蛋白质,蛋白质的主要元素是
C、H、O、N,D正确.故选 D.
7.D 解析:细胞凋亡过程,由于基因的选择性表达,细胞
内将有新蛋白质的合成以及蛋白质的水解,A 错误;细
胞凋亡是基因控制的程序性死亡,受环境影响,如环境
中的射线可作为凋亡诱导因子诱导细胞凋亡,B错误;