高中生物课时规范练5　细胞器与生物膜系统(学生版含答案详解)

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高中生物课时规范练5　
细胞器与生物膜系统
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022山东淄博一模)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是(　　)
A.人成熟红细胞中的血红蛋白是由核糖体合成的
B.活细胞中的线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位
C.溶酶体的膜蛋白通过特殊修饰而不被自身水解酶水解
D.分泌蛋白通过囊泡融合在内质网与高尔基体间双向运输
2.(2022山东日照一模)高尔基体是由单层膜构成的扁平囊叠加在一起组成的,是完成分泌蛋白最后加工和包装的场所。高尔基体可将胰岛素原分子水解为相同数目的胰岛素和C肽分子。胰岛素释放后在经过肝脏和肾脏时被大部分降解,而C肽则不会被肝脏和肾脏降解,在血液中存在的时间比较长,浓度较稳定。下列分析错误的是(　　)
A.在胰岛素的加工、运输、分泌过程中,高尔基体的膜面积处于动态变化中
B.同一个体不同细胞中,高尔基体的数目和发达程度与细胞分化的程度无关
C.高尔基体中含有对胰岛素等分泌蛋白进行加工所需要的酶
D.临床上可通过测定血液中C肽水平以反映胰岛的功能状态
3.(2022山东德州一模)叶绿体中能进行DNA的复制,还能合成自身需要的部分蛋白质。叶绿体不含有的物质或结构是(　　)
A.mRNA和tRNA
B.DNA聚合酶和RNA聚合酶
C.核糖体和类囊体
D.染色质丝和纺锤丝
4.(2022山东泰安一模)下列关于细胞结构与功能的说法,正确的是(　　)
A.同一个体中不同类型的细胞膜蛋白种类和含量都不相同
B.真核细胞和原核细胞的根本区别是有无生物膜系统
C.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,具有维持细胞形态等功能
D.核仁与rRNA合成及核糖体的形成有关,同一个体不同细胞中,核仁大小差别不大
5.(2022山东潍坊一模)糖基化是在糖基转移酶的作用下,使蛋白质或脂质附加上糖类的过程,是对蛋白质、脂质的重要修饰。糖基化除了在细胞生物中普遍存在外,也存在于病毒中,且与病毒的感染能力息息相关。下列叙述错误的是(　　)
A.糖基化不改变蛋白质结构,但可调节蛋白质功能
B.流感病毒蛋白糖基化可能与宿主细胞内质网、高尔基体等有关
C.细胞膜上的糖蛋白对细胞间信息交流起重要作用
D.抑制糖基转移酶活性可作为一种抗病毒方法
6.(2022山东青岛一模)高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症,已知该基因编码的AASS蛋白包含LKR和SDH两个结构域。正常情况下,进入线粒体内的赖氨酸,在LKR的催化下形成酵母氨酸,酵母氨酸在SDH的催化下分解产生的α-氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。LKR异常或SDH异常均会导致高赖氨酸血症,且后者还会导致线粒体异常增大,影响线粒体功能。下列推测正确的是(　　)
A.LKR异常或SDH异常均会引起线粒体内酵母氨酸的积累
B.α-氨基己二酸半醛的彻底氧化分解发生在线粒体基质内
C.酵母氨酸的积累导致线粒体形态异常,耗氧量升高
D.减少赖氨酸的摄取,转入正常AASS基因可用于治疗高赖氨酸血症
7.(2022山东临沂二模)内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中Ca2+变化。当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+,当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性。下列分析错误的是(　　)
A.内质网中Ca2+失衡可能会影响脂质的合成
B.TMCO1蛋白感知到Ca2+变化后会改变自身的空间结构
C.Ca2+以协助扩散的方式由内质网释放到细胞质基质中
D.敲除TMCO1的基因会导致内质网中Ca2+浓度下降
8.(2022山东淄博二模)线粒体替换(MR)是一种预防人类遗传病的技术手段。纺锤体转移技术是实现线粒体替换的途径之一,具体做法是:获取生殖意愿者线粒体异常的卵细胞及捐赠者线粒体正常的卵细胞,将异常卵细胞的纺锤体移植到去纺锤体的正常卵细胞中,重构卵细胞经体外受精培养后,移植回生殖意愿者体内完成发育过程。以下叙述错误的是(　　)
A.MR技术适用于预防人类的母系遗传病
B.纺锤体转移技术的实质是实现核遗传物质的转移
C.转移纺锤体的最佳时期应是减数第二次分裂中期
D.从生殖角度来看,MR技术与动物克隆技术的本质相同
9.(2022八省联考河北卷)内质网合成的分泌蛋白,经高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。细胞内某基因发生突变,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。据此推测该基因编码蛋白的功能不可能是(　　)
A.推动囊泡运输
B.启动高尔基体出芽
C.参与分泌蛋白共价修饰
D.参与分泌蛋白构象最终形成
10.(2022浙江1月选考)某企业宣称研发出一种新型解酒药,该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列关于解酒机理的说辞,合理的是(　　)
A.提高肝细胞内质网上酶的活性,加快酒精的分解
B.提高胃细胞中线粒体的活性,促进胃蛋白酶对酒精的消化
C.提高肠道细胞中溶酶体的活性,增加消化酶的分泌以快速消化酒精
D.提高血细胞中高尔基体的活性,加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
11.(2022山东临沂一模)多数分泌蛋白的肽链氨基端含有信号肽序列,依赖于经典分泌途径通过内质网—高尔基体分泌到细胞外,但此途径中发生的翻译后的修饰会使分泌出的有些蛋白质不具有生物活性。研究表明,真核细胞中有少数蛋白质的分泌不能通过经典分泌途径,而依赖于直接跨膜到细胞外等非经典分泌途径。下列叙述正确的是(　　)
A.两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成,少数蛋白质没有信号肽序列
B.信号肽序列可引导多肽进入内质网加工、修饰,这与细胞间的信息交流有关
C.非经典分泌途径存在于真核细胞,经典分泌途径存在于原核细胞
D.非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质保持生物活性
12.(2022山东潍坊三模)在起始密码子后,有一段RNA区域可编码疏水性氨基酸序列,该序列被称为信号肽。信号肽一般位于分泌蛋白的N端(肽链游离的氨基端),通常由15~30个氨基酸组成。它负责把蛋白质引导到具膜结构的细胞器内,过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.信号肽可指引核糖体由细胞质基质移向内质网
B.信号肽是转录的产物,发挥完作用即被信号肽酶剪切
C.信号肽能特异性地识别相关细胞器膜上的受体并与之相结合
D.核糖体在细胞内可循环使用,以保证蛋白质供应
三、非选择题
13.(2022江苏扬州学情调研)如图1为某雌性哺乳动物细胞的亚显微结构模式图;图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请据图回答下列问题。
图1　　　　　　　　　　　　　图2
(1)图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有　　　　　　　　(填写序号),从化学成分角度分析,新型冠状病毒与图1中结构　　　　(填结构名称)的化学组成最相似。在有丝分裂前期消失的结构有　　　　(填写序号)。
(2)图1中参与小窝蛋白形成的细胞器有　　　　　　(填写序号)。小窝蛋白分为3段,中间区段主要由　　　　(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于图1细胞的　　　　(填写序号)中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合时,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(102~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图3。据此分析可得到的结论是 　。
图3
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的　　　　结构改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
14.通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质、受损或老化的细胞器。下图表示细胞自噬的3种形式以及溶酶体参与自噬的过程。回答下列相关问题。
(1)细胞自噬现象最早发现于酵母菌中。酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组,在饥饿状态下,　　　　　　　　　　　酵母菌液泡中出现自噬体大量堆积的现象。
(2)细胞中的线粒体受损后,由　　　　　　的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体,随后自噬体与溶酶体融合,最终被降解。受损的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的第二和第三阶段。细胞及时清除受损线粒体的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,该复合物与溶酶体膜上的　　　　结合,并在其作用下转入溶酶体腔被降解;细胞自噬后的降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分　　　　　　　　　　　　。据研究,癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
基于上述原理,请提出治疗癌症的思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一项即可)。
答案：
课时规范练
1.D　解析 分泌蛋白通过囊泡融合由内质网向高尔基体单向运输,D项错误。
2.B　解析 高尔基体膜面积在分泌蛋白的合成、加工、分泌过程中会先增大后减小,总体维持相对稳定,处于动态平衡中,A项正确;同一个体的不同细胞,由于细胞分化程度不同,功能也不相同,所以高尔基体的数目和发达程度也不相同,B项错误;高尔基体可以对胰岛素等分泌蛋白进行加工,所以含有与其加工有关的酶,C项正确;高尔基体可以将胰岛素原分子水解为相同数目的胰岛素和C肽分子,所以可以通过测定C肽水平以反映胰岛的功能状态,D项正确。
3.D　解析 叶绿体能合成自身需要的部分蛋白质,即叶绿体能进行转录和翻译,故可以合成mRNA和tRNA,A项正确;叶绿体中的DNA能进行复制和转录,故应含有DNA聚合酶和RNA聚合酶,B项正确;叶绿体能合成自身需要的部分蛋白质并能进行光合作用,故含有核糖体和类囊体,C项正确;叶绿体中的DNA是裸露的,故不含染色质丝,也不含纺锤丝,D项错误。
4.C　解析 同一个体的不同体细胞的结构和功能不同,一般情况下不同细胞的细胞膜上的蛋白质种类和数量不同,但某些蛋白在不同细胞膜上是相同的,比如细胞膜上都有运输葡萄糖的载体蛋白,A项错误;真核细胞和原核细胞的根本区别是有无核膜包围的细胞核,B项错误;细胞质基质中含有细胞骨架,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,具有维持细胞形态等功能,C项正确;核仁与rRNA合成及核糖体的形成有关,同一个体不同细胞中,细胞代谢不同,核仁大小差别较大,代谢越旺盛,核仁越大,D项错误。
5.A　解析 糖基化能改变蛋白质的结构,可调节蛋白质的功能,A项错误;病毒没有细胞结构,其蛋白质的合成和加工均由宿主细胞提供原料和场所,故其蛋白糖基化可能与宿主细胞内质网、高尔基体等有关,B项正确;细胞膜上的糖蛋白具有识别的功能,对细胞间信息交流起重要作用,C项正确;抑制糖基转移酶活性可以抑制病毒蛋白的糖基化,降低感染能力,可以作为一种抗病毒方法,D项正确。
6.D　解析 结合题干信息可知,AASS基因突变可导致LKR或SDH功能受损,若LKR受损则会导致氨基酸无法形成酵母氨酸,SDH受损会导致酵母氨酸积累,A项错误;α-氨基己二酸半醛的彻底氧化分解发生在线粒体内膜上,B项错误;线粒体内膜是有氧呼吸的第三阶段,该阶段需要消耗氧气,线粒体内酵母氨酸积累,会改变线粒体形态(结构),从而影响线粒体的功能,导致线粒体耗氧量下降,C项错误;结合以上分析可知,高赖氨酸血症的治疗思路是减少赖氨酸的摄取,转入正常AASS基因等,D项正确。
7.D　解析 内质网是脂质合成车间,所以内质网中Ca2+失衡可能会影响脂质的合成,A项正确;由题干中,“当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+,当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性”可知TMCO1蛋白感知到Ca2+变化后会改变自身的空间结构,B项正确;内质网中过高的Ca2+通过四聚体离子通道释放到细胞质基质中,该过程顺浓度梯度,需要载体蛋白,不需要能量,属于协助扩散,C项正确;敲除TMCO1的基因,当内质网中Ca2+过高时Ca2+不能运出内质网,会导致内质网中Ca2+浓度上升,D项错误。
8.D　解析 MR技术将异常线粒体变为正常线粒体,变化的是卵细胞质基因,故能预防母系遗传病,A项正确;转移纺锤体即转移核基因(染色体),故实质为实现核遗传物质的转移,B项正确;减数分裂Ⅱ中期,纺锤体最明显,便于转移,C项正确;克隆技术为无性生殖,而MR技术需要受精,D项错误。
9.A　解析 若该基因编码蛋白的功能是推动囊泡运输,则细胞内该基因发生突变会导致无法推动内质网形成的囊泡运输到高尔基体,不会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,A项错误;若该基因编码蛋白的功能是启动高尔基体出芽形成囊泡,则细胞内该基因发生突变会导致无法启动高尔基体出芽形成囊泡,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,B项正确;内质网合成的分泌蛋白,经高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成,若该基因编码蛋白的功能是参与分泌蛋白共价修饰,则细胞内该基因发生突变会导致分泌蛋白无法经过高尔基体的进一步加工,进而无法启动高尔基体出芽形成囊泡,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,C项正确;分泌蛋白构象的最终形成是在高尔基体完成,若该基因编码蛋白的功能是参与分泌蛋白构象的最终形成,则细胞内该基因发生突变会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,D项正确。
10.A　解析 肝脏具有解酒精的功能,人肝脏细胞中的光面内质网上有氧化酒精的酶,因此提高肝细胞内质网上酶的活性,可以加快酒精的分解,A项正确;酶具有专一性,胃蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化酒精分解,B项错误;溶酶体存在于细胞中,溶酶体中的消化酶分泌出来会破坏细胞结构,且溶酶体中的消化酶一般也只能在溶酶体内起作用(需要适宜的pH等条件),C项错误;高尔基体属于真核细胞中的物质转运系统,能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣和转运,但不能转运酒精,D项错误。
11.AD　解析 核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,经典分泌途径和非经典分泌途径分泌的蛋白质都是在核糖体上合成的,少数蛋白质的分泌不能通过经典分泌途径,是由于没有信号肽序列,A项正确;信号肽序列可引导多肽进入内质网加工、修饰,这是细胞内的活动,B项错误;经典分泌途径需要内质网加工,然后形成囊泡,囊泡膜和高尔基体融合,高尔基体对形成的蛋白质进行进一步的加工,然后形成囊泡,囊泡膜和细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外,原核细胞只有核糖体,C项错误;非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质易于分泌,是对经典分泌途径的一种必要和有益的补充,非经典分泌途径的存在是生物长期进化的结果,D项正确。
12.ACD　解析 根据图示,信号肽负责把蛋白质从核糖体引导到具膜结构的细胞器(内质网)内,A项正确;信号肽是一段RNA区域可编码疏水性氨基酸的序列,是翻译的产物,B项错误;信号肽能被内质网上的受体识别,C项正确;由题图可知,核糖体可以在细胞内循环使用,D项正确。
13.答案 (1)①⑥⑧⑨⑩　核糖体　③⑨　(2)①⑤⑥⑩　疏水性　②　(3)小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中　(4)空间
解析 (1)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜,故图1所示结构中,参与生物膜系统构成的有①⑥⑧⑨⑩。从化学成分角度分析,新型冠状病毒由RNA和蛋白质组成,其与图1中核糖体的化学组成最相似。③核仁、⑨核膜会在有丝分裂前期消失,末期重建。(2)由题图2可知,小窝是细胞膜向内凹陷形成的,细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质;小窝蛋白合成的场所是⑤核糖体,在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链依次进入①内质网和⑩高尔基体进行加工,由囊泡运输到细胞膜,成为细胞膜上的小窝蛋白,该过程还需要⑥线粒体提供能量。小窝蛋白分为三段,中间由疏水性的氨基酸残基组成,其余两段位于②细胞质基质中。(3)由题图3分析可知,肽段1加入胆固醇后,荧光强度明显降低,肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变,又知当胆固醇与小窝蛋白中的某些氨基酸结合时,会使荧光强度降低,因此小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。(4)胆固醇可参与动物细胞细胞膜的构成,对于维持细胞膜蛋白结构的稳定具有一定作用。小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的空间结构会改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
14.答案 (1)液泡水解酶缺陷型　(2)内质网　维持细胞内部环境的相对稳定　(3)受体　被细胞再利用　促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料　抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性等
解析 (1)由题意分析可知,在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型的酵母菌不能将自噬体水解,导致液泡中出现自噬体大量堆积的现象。(2)细胞中的线粒体受损后,由内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体,接着自噬体与溶酶体融合,被溶酶体中的水解酶降解;线粒体是有氧呼吸第二和第三阶段的场所,因此受损的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的第二和第三阶段;细胞及时清除受损的线粒体的意义是维持细胞内部环境的相对稳定。(3)据图分析可知,细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物,该复合物与溶酶体膜上的受体结合,并在其作用下转入溶酶体中被水解酶降解;细胞自噬后的降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分被细胞再利用。癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣的环境下存活的原因可能是其能促进细胞自噬,获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料,因此治疗癌症的思路有抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性等。
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