高效作业13 与细胞结构有关的情境分析-【精彩三年】2024-2025学年高中生物必修1课程探究与巩固Word教参（浙科版2019）

高效作业13 [与细胞结构有关的情境分析](见学生用书P153) 1．科学家在《科学》上的报告说，他们通过将菠菜的“捕光器”(类囊体膜)与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体。这种人造叶绿体可在细胞外工作，收集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子。下列有关叙述错误的是(　C　) 　　　　　　　　　　　 A．叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用 B．叶绿体含有DNA、RNA，而人造叶绿体不含有DNA、RNA C．“捕光器”上不含光合作用吸收光能的色素 D．人造叶绿体没有4层磷脂分子组成的膜结构 【解析】人造叶绿体可在细胞外工作，收集阳光，并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子，说明人造叶绿体和植物叶绿体一样都具有能量转换的作用，A正确；科学家用类囊体膜与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体，说明没有DNA、RNA，B正确；色素能够吸收光能，所以“捕光器”(类囊体膜)上含有光合作用吸收光能的色素，C错误；科学家用类囊体膜与9种不同生物体的酶结合起来，制造了人造叶绿体，则人造叶绿体没有4层磷脂分子组成的膜结构，D正确。 2．一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。下列说法错误的是(　C　) A．聚联乙炔细胞膜识别器模拟了细胞膜的识别功能 B．这类被镶嵌进去的物质很可能含有多糖和蛋白质 C．通过物理力把特定的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中体现了膜的选择透过性 D．聚联乙炔细胞膜识别器经高温处理后可能使其功能丧失 【解析】根据题干信息“它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器”可知，聚联乙炔细胞膜识别器模拟了细胞膜的识别功能，A正确；细胞膜上具有分子识别功能的物质是糖蛋白，故这类被镶嵌进去的物质很可能含有多糖和蛋白质，B正确；通过物理力把特定的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中体现了膜的流动性，C错误；高温能破坏蛋白质的结构，聚联乙炔细胞膜识别器的成分可能是糖蛋白，故聚联乙炔细胞膜识别器经高温处理后可能使其功能丧失，D正确。 3．支原体肺炎是一种常见的传染病，肺炎的种类还有细菌性肺炎、病毒性肺炎。下图为支原体的结构模式图。下列相关叙述错误的是(　C　) A.细菌、支原体和病毒都含有糖类 B．抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎均无效 C．细菌、支原体和流感病毒的核酸彻底水解得到的碱基都是4种 D．与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞膜、细胞质等细胞结构 【解析】细菌、支原体和病毒都含有核酸，核酸中都含有糖类，A正确；支原体不含细胞壁，病毒无细胞结构，所以抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎均无效，B正确；细菌、支原体和流感病毒体内的核酸种类分别为2种、2种、1种，所以彻底水解得到的碱基种类分别为5种、5种、4种，C错误；病毒无细胞结构，支原体有细胞结构，因此，与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞膜、细胞质等细胞结构，D正确。 4．研究发现某些植物对重金属镉及砷具有耐受性，这与液泡膜上的两种转运蛋白(ABCC1和ABCC2)有关。ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的，可以将重金属镉和砷运至液泡中。已知BFA是一种可以干扰囊泡自粗面内质网转运至高尔基体的药物。下列推测错误的是(　B　) A．重金属镉及砷能进入植物细胞说明细胞膜的控制作用是相对的 B．ABCC1和ABCC2的合成与加工仅需核糖体、内质网、高尔基体参与即可 C．ABCC1和ABCC2将镉和砷隔离在液泡中以降低对其他细胞器的伤害 D．用BFA处理后，不会降低植物细胞对重金属镉及砷的耐受性 【解析】细胞膜有控制物质进出的功能，但重金属镉、砷能进入植物细胞，说明细胞膜的控制作用是相对的，A正确；蛋白质在核糖体中合成，在内质网、高尔基体中加工，此外还需线粒体提供能量，B错误；重金属可影响蛋白质的结构进而影响蛋白质的功能，ABCC1和ABCC2将镉和砷隔离在液泡中，以降低重金属对其他细胞器的伤害，C正确；BFA干扰自内质网到高尔基体的囊泡转运，不影响由内质网到液泡的转运，用BFA处理后不会影响重金属镉及砷进入液泡的过程，不会降低植物细胞对重金属的耐受性，D正确。 5．哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是(　B　) A．细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化 B．胃蛋白酶原的合成起始于光面内质网 C．高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工 D．高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌 【解析】蛋白质的结构决定功能，由题干信息，胃蛋白酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用可知，胃蛋白酶原无活性，从而可以避免细胞自身被消化，A正确；胃蛋白酶原为分泌蛋白，其合成起始于核糖体，B错误；核糖体合成肽链后由内质网进行粗加工，内质网“出芽”形成的囊泡到达高尔基体后，高尔基体对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工，C正确；高尔基体形成的囊泡是单层膜结构，高尔基体对来自内质网的不成熟蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质，然后高尔基体“出芽”形成囊泡并与细胞膜融合完成分泌，D正确。 6．2024·绍兴鲁迅中学高一科研人员对HIV——1(人类免疫缺陷病毒1型)和宿主细胞的多种组分进行差异性复合荧光标记，以便动态示踪观察病毒与细胞的相互作用。结果发现，病毒是沿微管运动向细胞核集聚，病毒粒子在核膜外侧微管组织中心附近聚集，导致邻近核膜发生凹陷；病毒粒子趁势进入凹陷区域并形成囊泡，最终在核内释放病毒粒子。下列有关叙述正确的是(　C　) A．HIV——1和宿主细胞的遗传物质相同 B．核膜具有选择透过性是形成“病毒粒子囊泡”的结构基础 C．微管属于细胞骨架系统，对于维持细胞的功能具有重要作用 D．研究结果表明，病毒粒子可经核孔进入细胞核 【解析】HIV——1的遗传物质是RNA，宿主细胞的遗传物质是DNA，两者的遗传物质并不相同，A错误；据题意可知，病毒粒子是通过核膜内陷并形成囊泡进入细胞核的，体现了核膜的流动性，因此核膜具有一定的流动性是形成“病毒粒子囊泡”的结构基础，B错误；微管属于细胞骨架系统，对于维持细胞的形态、功能具有重要作用，C正确；据题意可知，病毒粒子经核膜内陷，形成囊泡，最终在细胞核内释放病毒粒子，因此不经过核孔，D错误。 7．蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析正确的是(　D　) A．胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径 B．线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径 C．用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径 D．细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同 【解析】性激素属于脂质中的固醇，不属于分泌蛋白，故性激素的分泌不属于共翻译转运途径，A错误；线粒体、叶绿体为半自主细胞器，有些蛋白质可以自身合成，不是来自翻译后转运途径，B错误；用3H标记亮氨酸的羧基，在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，故无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不可确定某种蛋白质的分选是何种途径，C错误；由题意可知，蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同，导致信号序列不同，故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同，D正确。 8．2024·玉环中学高一细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器，就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过下图所示的机制进行相应调控。 请回答下列问题。 (1)损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被__泛素__标记，然后与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，最后融入溶酶体中，被多种__水解酶__降解。 (2)图中的吞噬泡是一种囊泡，与溶酶体融合的过程中体现了生物膜具有__一定的流动性__的结构特点，形成该结构特点的原因是__组成生物膜的各种组分(磷脂分子和蛋白质等)是可以运动的__。囊泡运输对细胞的生命活动至关重要，动物细胞能产生囊泡的细胞器有多种，如高尔基体、__内质网__等。 (3)错误折叠的蛋白质不具有正确的__空间结构__，所以丧失了正常的生物学功能。 (4)细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分进行调控，其意义是__清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞器，维持细胞的正常功能__。 【解析】(1)结合题图可知，损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被泛素标记；溶酶体中有多种水解酶，可以水解多种物质。 (2)生物膜具有一定的流动性，这是其结构特点；组成生物膜的各种组分(磷脂分子和蛋白质等)是可以运动的，故生物膜具有流动性；高尔基体、内质网等都具有膜结构，能形成囊泡。 (3)蛋白质发挥作用需要正确的空间结构，结构决定功能，因此错误折叠的蛋白质丧失了正常的生物学功能。 (4)细胞通过题图所示过程对细胞内部结构和成分进行调控，可以清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞器，维持细胞的正常功能。 9．2024·新昌中学高一随着生活水平的提高，因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等代谢性疾病高发。此类疾病与脂滴的代谢异常有关。 (1)甘油三酯(TG)、胆固醇等中性脂作为细胞内良好的__储能__物质，在生命活动需要时分解为游离脂肪酸，进入线粒体氧化分解供能。 (2)脂滴是由单层磷脂分子组成的泡状结构，具有储存中性脂的功能。机体营养匮乏时，脂滴可通过脂解和脂噬两种途径分解为脂肪酸，其形成和代谢过程如下图所示。请在下面画出脂滴的结构。 【答案】如图所示 (3)细胞脂代谢异常产生的活性氧(ROS)会攻击磷脂分子并影响ATP合成酶的产生。观察NASH模型小鼠(高脂饲料饲喂获得)的肝细胞，发现细胞内脂滴体积增大并有大量积累，细胞核被挤压变形或挤向细胞边缘，线粒体结构被破坏，内质网数量明显减少。 ①请完善下图：a.__细胞的遗传和代谢__，b.__溶酶体膜__。 ②从结构和功能的角度解释NASH患者肝脏功能受损的原因：__由于细胞核受损导致细胞的遗传和代谢异常；内质网面积减小，不能正常合成足量的蛋白质和脂质；溶酶体膜破裂释放水解酶，导致细胞凋亡；线粒体嵴减少致使能量不能正常供应，从而导致肝细胞功能受损__。 (4)脂滴表面有多种蛋白质分子，正常情况下可与细胞核、内质网、线粒体等其他具膜的细胞结构通过__膜接触、囊泡运输__等方式相互作用，体现了细胞内各结构的协调与配合。NASH的成因说明细胞的物质含量或结构稳定被破坏，将会影响整个细胞的功能。 【解析】(1)脂肪是良好的储能物质，如甘油三酯(TG)、胆固醇等中性脂作为细胞内良好的储能物质，在生命活动需要时分解为游离脂肪酸，进入线粒体氧化分解供能。 (2)根据题意可知，脂滴是由单层磷脂分子组成的泡状结构，具有储存中性脂的功能，其结构图见答案。 (3)①细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核结构受损，影响细胞的遗传和代谢；溶酶体内含有多种酸性水解酶，当溶酶体膜破裂时，会释放水解酶，引发细胞凋亡。②由于细胞核受损导致细胞的遗传和代谢异常；内质网面积减小，不能正常合成足量的蛋白质和脂质；溶酶体膜破裂释放水解酶导致细胞凋亡；线粒体嵴减少致使能量不能正常供应，从而导致肝细胞功能受损。 (4)脂滴表面主要由磷脂和蛋白质组成，与生物膜结构相似，其可以与细胞核、内质网、线粒体等其他具膜的细胞结构通过膜接触、囊泡运输等方式相互作用，体现了细胞内各结构的协调与配合。 学科网（北京）股份有限公司 $$