专题1 细胞的分子组成、结构与物质运输 随堂 一题串知·应用融通(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物二轮复习专题增分方略(Ⅱ)

Ⅰ.图甲表示分泌蛋白的合成与分泌的过程,图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图甲中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题: (1)图甲中③是内质网,它是蛋白质等大分子的合成、加工场所和运输通道。 (2)图甲中Y是囊泡,囊泡膜的主要成分是蛋白质、脂质。囊泡Y由④高尔基体膜出芽形成,囊泡Y内的“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是溶酶体。不同的生物膜的成分和结构相似,都以磷脂双分子层为基本支架,但其功能会有差异。从膜的成分分析,出现这一现象的原因是不同生物膜中的蛋白质的种类和数量不同。 (3)用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了3H2O,则3H2O的生成部位是核糖体。 (4)据图乙推测,囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合,此过程体现出细胞膜具有的功能是控制物质进出细胞。 (5)为研究分泌蛋白的合成及分泌过程,科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记的必需氨基酸的培养液中短暂培养,理由是氨基酸是蛋白质的基本组成单位,胰腺组织细胞不能合成必需氨基酸,能合成非必需氨基酸。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,这一技术能确定放射性物质(蛋白质)在细胞中的位置,并最终确定分泌蛋白合成及分泌的相关路径。在此过程中,生物膜之间相互转化的基础是生物膜结构和组成成分的相似性。 (6)为了确定参与囊泡运输的某些蛋白质的功能。科学家筛选了两种酵母突变体,观察缺少蛋白质C突变体细胞与野生型酵母细胞电镜照片,发现突变体细胞内内质网特别大,据此推测蛋白质C的功能可能是参与内质网囊泡的形成;缺少蛋白质D突变体细胞内,内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡,据此推测蛋白质D的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。 Ⅱ.人体内的囊泡运输需要消耗能量。铁对心脏维持正常的功能具有重要意义,研究发现心肌细胞中SLC40A1过度表达会导致心肌细胞中明显铁缺乏,进而导致线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡等,最终导致心脏衰竭的发生,机制如图丙所示。 (7)心肌细胞中Fe2+缺乏会导致心脏衰竭,可见无机盐具有维持细胞和生物体的生命活动的重要作用。 (8)铁缺乏,会导致线粒体肿胀,线粒体嵴消失,从而影响[H]与氧气结合(或有氧呼吸第三阶段),导致能量供应异常。 (9)SLC40A1是一种Fe2+载体蛋白,SLC40A1在发挥作用时,从结构的角度分析其特点是只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过;每次转运时都会发生自身构象的改变。 (10)据图丙可知铁缺乏导致心脏衰竭的原因:①铁缺乏会导致线粒体功能障碍,引起心肌细胞凋亡; ②铁缺乏会导致Fe3+转化为Fe2+,同时消耗NADPH,使得NADPH减少,进而发生氧化应激,导致细胞凋亡。并且两者会相互促进心脏衰竭。 学科网（北京）股份有限公司 $$