07 必修1 第一单元 阶段排查1 讲义(学生版+教师版)--《高考快车道》2026版高三一轮总复习生物学(不定项)

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名称 07 必修1 第一单元 阶段排查1 讲义(学生版+教师版)--《高考快车道》2026版高三一轮总复习生物学(不定项)
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文件大小 1.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-07-03 14:39:17

文档简介

阶段排查1
知识点1 细胞的分子组成
1.细胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等含量虽然很少,但不可缺少。 (  )
2.染色体、核糖体中含有的五碳糖都是脱氧核糖。 (  )
3.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。 (  )
4.DNA复制和转录都有水产生,翻译不产生水。 (  )
5.RNA具有催化、信息传递、物质转运等功能。 (  )
6.氮元素不仅参与叶绿素组成,也是核酸、纤维素等多种物质的构成元素。 (  )
7.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素。 (  )
8.西瓜汁、梨等的组织中富含还原糖,可作为鉴定还原糖的实验材料。 (  )
9.含有DNA和RNA的细胞中,DNA是主要的遗传物质。 (  )
10.胆固醇是动物细胞膜的重要成分。 (  )
11.糖类在细胞内的氧化速率比脂肪快。 (  )
12.在细胞膜上的糖类既能与蛋白质结合,又能与脂质分子结合。 (  )
13.淀粉和纤维素均不溶于水,但二者在人体内均可被消化。 (  )
14.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。 (  )
15.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与。 (  )
16.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。 (  )
17.DNA和RNA都能携带遗传信息。 (  )
18.在ATP、RNA、线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均含有核糖。 (  )
19.纤维素、淀粉和糖原等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性。 (  )
20.叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种。 (  )
知识点2 细胞的结构和功能
1.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 (  )
2.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高。 (  )
3.内质网、线粒体和叶绿体都有较大面积的生物膜。 (  )
4.醋酸菌是需氧生物,其有氧呼吸的场所在线粒体。 (  )
5.控制细胞器进行物质合成、能量转换等指令,主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。 (  )
6.细胞骨架能影响细胞的物质运输、能量转化和信息传递。 (  )
7.氨基酸形成蛋白质的场所在线粒体、叶绿体中均存在。 (  )
8.青霉素能抑制细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病。 (  )
9.颤蓝细菌与发菜都能进行光合作用,颤蓝细菌不含叶绿体,但含光合色素如叶绿素和藻蓝素,而发菜细胞中有叶绿体。 (  )
10.细胞间的通讯都与细胞膜表面的糖蛋白有关。 (  )
11.核膜由两层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关。 (  )
12.mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核是不需要消耗能量的。 (  )
13.人体成熟红细胞富含氧气,可以进行有氧呼吸。 (  )
14.吞噬细胞中的溶酶体可合成、储存各种水解酶,用于分解侵入细胞的多种病菌。 (  )
15.纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关。 (  )
16.线粒体中可发生:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 (  )
17.叶绿体中可发生:CO2+H2O(CH2O)+O2。 (  )
18.所有活细胞内,核糖体合成的蛋白质都可运至高尔基体。 (  )
19.细胞核是遗传信息库,细胞的代谢和遗传均由核DNA控制。 (  )
20.核孔的数量是固定不变的,对进出细胞核的物质具有选择性。 (  )
事实概述类
1.蛋白质的功能多种多样与其结构有关,从肽链层面分析,蛋白质具有多样性的原因有____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.原核细胞具有生物膜,但不能构成生物膜系统,其原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
3.用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
原因分析类
1.某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________。
3.缺Fe会导致人体贫血,原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4.若真核细胞核内的核仁被破坏,蛋白质合成将不能正常进行,原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
5.医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油的原因是_____________________________________________________________________
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_____________________________________________________________________。
判断依据类
1.北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,这一变化的意义是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.细胞内部产生的蛋白质被包裹于囊泡之中,这些囊泡能够精准的运输。为了确定参与囊泡运输的基因,科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异
Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大
Sec17基因突变体 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
据此推测两种基因编码的蛋白质在囊泡运输中的作用:
(1)Sec12基因编码的蛋白质的作用:_____________________________________
____________________。
(2)Sec17基因编码的蛋白质的作用:_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
开放思维类
1.小麦种子中不含还原糖,在萌发过程中会有还原糖的形成。请写出验证这一结论的实验思路和预期实验结果。________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮和硝态氮。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中和的吸收具有偏好性和同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
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1 / 4阶段排查1
知识点1 细胞的分子组成
1.细胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等含量虽然很少,但不可缺少。 (√)
2.染色体、核糖体中含有的五碳糖都是脱氧核糖。 (×)
提示:核糖体中含有的五碳糖是核糖。
3.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。 (√)
4.DNA复制和转录都有水产生,翻译不产生水。 (×)
提示:翻译过程中发生氨基酸的脱水缩合,产生水。
5.RNA具有催化、信息传递、物质转运等功能。 (√)
6.氮元素不仅参与叶绿素组成,也是核酸、纤维素等多种物质的构成元素。 (×)
提示:纤维素中不含氮元素。
7.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素。 (×)
提示:叶绿素中含Mg,类胡萝卜素中不含Mg。
8.西瓜汁、梨等的组织中富含还原糖,可作为鉴定还原糖的实验材料。 (×)
提示:西瓜汁的颜色会干扰还原糖的显色反应,不宜作为鉴定还原糖的实验材料。
9.含有DNA和RNA的细胞中,DNA是主要的遗传物质。 (×)
提示:细胞生物的遗传物质都是DNA。
10.胆固醇是动物细胞膜的重要成分。 (√)
11.糖类在细胞内的氧化速率比脂肪快。 (√)
12.在细胞膜上的糖类既能与蛋白质结合,又能与脂质分子结合。 (√)
13.淀粉和纤维素均不溶于水,但二者在人体内均可被消化。 (×)
提示:纤维素不可被人体消化。
14.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。 (×)
提示:细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA。
15.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与。 (√)
16.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。 (×)
提示:无机盐参与组成细胞内许多复杂化合物。
17.DNA和RNA都能携带遗传信息。 (√)
18.在ATP、RNA、线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均含有核糖。 (√)
19.纤维素、淀粉和糖原等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性。 (×)
提示:纤维素、淀粉和糖原的单体在排列顺序上是一样的,结构的不同是连接方式不同。
20.叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种。 (√)
知识点2 细胞的结构和功能
1.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 (√)
2.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高。 (×)
提示:线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,内膜上的蛋白质含量比外膜的高。
3.内质网、线粒体和叶绿体都有较大面积的生物膜。 (√)
4.醋酸菌是需氧生物,其有氧呼吸的场所在线粒体。 (×)
提示:醋酸菌是原核生物,没有线粒体,有氧呼吸的场所在细胞质基质。
5.控制细胞器进行物质合成、能量转换等指令,主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的。 (√)
6.细胞骨架能影响细胞的物质运输、能量转化和信息传递。 (√)
7.氨基酸形成蛋白质的场所在线粒体、叶绿体中均存在。 (√)
8.青霉素能抑制细胞壁的形成,可用于治疗支原体感染引起的疾病。 (×)
提示:支原体没有细胞壁。
9.颤蓝细菌与发菜都能进行光合作用,颤蓝细菌不含叶绿体,但含光合色素如叶绿素和藻蓝素,而发菜细胞中有叶绿体。 (×)
提示:发菜是原核细胞,细胞中无叶绿体。
10.细胞间的通讯都与细胞膜表面的糖蛋白有关。 (×)
提示:植物细胞的细胞通讯可通过细胞间的胞间连丝进行。
11.核膜由两层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关。 (×)
提示:核膜由四层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外的信息交流有关。
12.mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核是不需要消耗能量的。 (×)
提示:mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核需要消耗能量。
13.人体成熟红细胞富含氧气,可以进行有氧呼吸。 (×)
提示:人体成熟红细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸。
14.吞噬细胞中的溶酶体可合成、储存各种水解酶,用于分解侵入细胞的多种病菌。 (×)
提示:溶酶体中含有的各种水解酶是在核糖体上合成的。
15.纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关。 (×)
提示:细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构。
16.线粒体中可发生:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 (×)
提示:有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的。
17.叶绿体中可发生:CO2+H2O(CH2O)+O2。 (√)
18.所有活细胞内,核糖体合成的蛋白质都可运至高尔基体。 (×)
提示:原核细胞没有高尔基体。
19.细胞核是遗传信息库,细胞的代谢和遗传均由核DNA控制。 (×)
提示:叶绿体和线粒体中的DNA也控制细胞的部分代谢和遗传。
20.核孔的数量是固定不变的,对进出细胞核的物质具有选择性。 (×)
提示:代谢旺盛的细胞的核孔数量多。
事实概述类
1.蛋白质的功能多种多样与其结构有关,从肽链层面分析,蛋白质具有多样性的原因有_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
2.原核细胞具有生物膜,但不能构成生物膜系统,其原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:原核细胞只有细胞膜,没有核膜及各种细胞器膜
3.用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
原因分析类
1.某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是_____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解
2.增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是_________________________________
_______________________________________________________________________________
____________________。
提示:有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐,有利于叶绿素的合成
3.缺Fe会导致人体贫血,原因是_________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:Fe是血红素的组成元素,缺Fe会导致血红素含量减少,人体出现缺铁性贫血
4.若真核细胞核内的核仁被破坏,蛋白质合成将不能正常进行,原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:真核细胞中核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,导致蛋白质的合成不能正常进行
5.医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时,还要服用少量的鱼肝油的原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:鱼肝油中含有维生素D,维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收
判断依据类
1.北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,这一变化的意义是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:避免气温下降时自由水过多导致容易结冰而损害自身,这是植物适应环境的一种表现
2.细胞内部产生的蛋白质被包裹于囊泡之中,这些囊泡能够精准的运输。为了确定参与囊泡运输的基因,科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异
Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大
Sec17基因突变体 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
据此推测两种基因编码的蛋白质在囊泡运输中的作用:
(1)Sec12基因编码的蛋白质的作用:_______________________________________________。
(2)Sec17基因编码的蛋白质的作用:________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:(1)与内质网上囊泡的形成有关
(2)促进内质网与高尔基体间的蛋白质运输,控制囊泡正确移动(促进内质网发送的囊泡与高尔基体的融合)
开放思维类
1.小麦种子中不含还原糖,在萌发过程中会有还原糖的形成。请写出验证这一结论的实验思路和预期实验结果。___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示:取等量小麦种子,均分为甲、乙两组,甲组不做处理,乙组水培至萌发;将两组种子分别制成等体积的研磨液,用斐林试剂检测;甲组无颜色变化,乙组出现砖红色沉淀
2.农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮和硝态氮。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中和的吸收具有偏好性和同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
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提示:实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中和的剩余量。预期结果和结论:若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收;若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收
阶段滚动检测(一)
(教师用书独具)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1.(2024·河北卷) 细胞内不具备运输功能的物质或结构是(  )
A.结合水      B.囊泡
C.细胞骨架 D.tRNA
A [结合水是细胞结构的重要成分,不具备运输功能,A正确;囊泡可运输分泌蛋白等,B错误;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C错误;tRNA可运输氨基酸,D错误。]
2.(2024·湖北名校联考)糖类、脂质、蛋白质是组成细胞的重要有机物。下列相关叙述正确的是(  )
A.纤维素与糖原在结构上的差异与两者单体的种类、排列顺序密切相关
B.脂肪中氧含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,放出的能量比糖类多
C.性激素是一种脂质,与其合成有关的细胞器是内质网
D.蛋白质是含N的有机物,其中N主要分布在氨基中
C [纤维素与糖原的单体都是葡萄糖,二者在结构上的差异与葡萄糖的连接方式有关,A错误;脂肪中H含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,需要的氧气更多,放出的能量比糖类多,B错误;内质网是合成脂质的场所,性激素属于固醇,是一种脂质,与其合成有关的细胞器是内质网,C正确;蛋白质中N主要分布在—CO—NH—结构中,D错误。]
3.(2024·福建厦门质检)下列有关化合物在细胞生命活动中作用的叙述,错误的是(  )
A.自由水在叶绿体中既能参加反应,也能溶解多种物质
B.胆固醇既参与构成人体细胞膜,也参与血液中脂质的运输
C.Na+既参与形成动作电位,也参与维持细胞外液的渗透压
D.RNA既是细胞内的遗传物质,也可指导核糖体中的翻译过程
D [自由水在叶绿体中既能参加光合作用的光反应,也能溶解多种物质,A正确;胆固醇在血液中参与脂质的运输,同时是构成动物细胞膜的成分,B正确;Na+主要维持细胞外液渗透压,同时动作电位的产生是由Na+内流引起的,C正确;DNA是细胞内的遗传物质,其上基因的转录产物,可指导核糖体中的翻译过程,D错误。]
4.(2024·湖南雅礼中学检测)姜是一种兼具经济价值和食用价值的植物,含有粗纤维、蛋白质、核黄素、铁、硒等,硒对乳腺癌、肝癌、皮肤癌、胃肠道癌等具有一定的治疗作用。下列相关叙述错误的是(  )
A.纤维素是一种多糖,但不能为人体的生命活动供能
B.铁元素摄取不足,会引起人体患缺铁性贫血等疾病
C.烹饪后姜中的蛋白质因结构改变而易被蛋白酶水解
D.硒在生物体中的含量很低,属于微量元素,作用不重要
D [纤维素不能为人体的生命活动供能,A正确;铁元素参与构成血红蛋白,铁元素摄取不足,会引起人体患缺铁性贫血等疾病,B正确;烹饪时姜中的蛋白质会因高温而发生结构改变,结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,C正确;生物体中的微量元素虽然含量很低,但是在生命活动中的作用很重要,D错误。]
5.(2024·湖南雅礼中学模拟)蓖麻种子是良好的油料植物种子,其胚乳呈白色,脂肪含量约占种子总质量的70%。下列分析正确的是(  )
A.蓖麻种子的成熟过程中,自由水/结合水的比值上升
B.蓖麻种子脂肪含量较高,种植时应埋藏较深
C.蓖麻种子干重在萌发早期逐渐增加,原因可能是脂肪转化成某些糖类
D.蓖麻种子在成熟和萌发过程中种子内赤霉素和脱落酸的含量基本不变
C [蓖麻种子的成熟过程中,自由水/结合水的比值下降,新陈代谢速率逐渐下降,A错误;蓖麻种子脂肪含量较高,种植时应埋藏较浅,有利于呼吸作用,B错误;蓖麻种子干重在萌发早期逐渐增加,原因可能是脂肪转化成某些糖类,脂肪含碳、氢比例高,含氧少,而糖类相比脂肪含氧高,细胞呼吸为脂肪转化为糖类提供了含氧较多的中间产物,C正确;蓖麻种子在成熟和萌发过程中种子内赤霉素和脱落酸的含量是不同的,是动态变化的,成熟时赤霉素减少,脱落酸(抑制萌发)增多,萌发时赤霉素增多,脱落酸减少(解除对萌发的抑制),D错误。]
6.有机物分子参与生物体的结构组成,也参与生命活动的调节。下列叙述正确的是(  )
A.糖类物质不参与细胞间的信息传递
B.固醇类物质不参与细胞结构的组成
C.基因的表达会受环境因素的影响
D.改变二硫键不影响蛋白质的空间结构
C [细胞膜上由糖类和蛋白质构成的糖蛋白,具有识别作用,能参与细胞间的信息传递,A错误;固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等,其中胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,B错误;基因的表达会受环境因素的影响,如植物由于光敏色素的存在,使得其能够感受到光照的变化,光照又能调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动,C正确;蛋白质中二硫键的断裂会导致其空间结构改变,进而使其功能改变,D错误。]
7.糖类和脂肪都是人体的能源物质,随运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化如图所示,有关叙述正确的是(  )
A.脂肪与糖类都参与构成细胞膜的基本支架
B.中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等
C.高强度运动时脂肪供能比例低,不利于减肥
D.糖类代谢发生障碍时,脂肪可以大量转化为糖类,分解供能
C [细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,A错误。与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,相同质量的糖类与脂肪氧化分解时,脂肪产生的能量多,结合题图可知,中等强度运动时,脂肪与糖类的供能比例相等,故中等强度运动消耗的糖类质量大于脂肪质量,B错误。据图可知,随运动强度增大,脂肪供能比例减少,故高强度运动时脂肪供能比例低,不利于减肥,C正确。糖类能大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化成糖类,D错误。]
8.(2024·山东淄博二模)泛素(Ub)是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现,在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素—蛋白酶体系统(UPS):Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白,完成对异常蛋白的泛素化修饰,最终由蛋白酶体降解(如图)。下列说法错误的是(  )
A.蛋白质的泛素化过程需要消耗能量
B.蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关
C.真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中
D.UPS中,蛋白酶体具有催化功能
B [据图可知,蛋白质的泛素化过程要消耗ATP,因此,蛋白质的泛素化过程需要消耗能量,A正确;异常蛋白的泛素化修饰过程特异性主要体现在对不同异常蛋白的作用,而对异常蛋白起作用的是E3,因此,蛋白质泛素化的特异性主要与E3有关,B错误;依题意,泛素—蛋白酶体系统(UPS)是真核细胞中一种异常蛋白降解途径,在真核细胞中,溶酶体也可以降解蛋白,因此,真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中,C正确;据图可知,异常蛋白经泛素化修饰后转移至蛋白酶体后被降解成多肽,由此可知,在UPS中,蛋白酶体具有催化功能,D正确。]
9.如图是由磷脂分子构成的脂质体,它可作为运载体将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列说法错误的是(  )
A.脂质体上的抗体有利于将药物运输到相应的靶细胞
B.脂质体选择透过性低于细胞膜的原因是缺少蛋白质
C.图中药物A、B是脂溶性药物,C是能在水中结晶的药物
D.脂质体能与细胞膜发生融合使药物进入细胞
C [脂质体表面的抗体提高了其对靶细胞的识别,利于将药物运输到相应的靶细胞,从而进行靶向治疗,A正确。脂质体是由磷脂分子构成的,缺少转运蛋白,故其选择透过性低于细胞膜,B正确。脂质体中药物A、B是能在水中结晶的药物,药物C位于两层磷脂分子之间,与磷脂分子的疏水尾部结合,是脂溶性药物,C错误。磷脂分子具有流动性,其构成的脂质体到达靶细胞后会与细胞膜发生融合,使药物发挥作用,D正确。]
10.(2024·湖南师大附中模拟)核糖体是由rRNA和蛋白质组成的颗粒状结构,是蛋白质的合成场所。下列说法正确的是(  )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA
B.核糖体不含膜结构,因此不含有磷元素
C.在有丝分裂前的间期,细胞中核糖体的生理活动会增强
D.相比于心肌细胞,胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比少
C [原核细胞含有核糖体,无核仁,但有遗传物质DNA,仍可转录合成rRNA,A错误;核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA含有磷元素,B错误;在有丝分裂的间期,细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体的生理活动会增强,C正确;胰腺细胞能合成并分泌蛋白质,因此相比于心肌细胞,胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比多,D错误。]
11.(2024·甘肃省适应性测试)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(  )
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附着在内质网上的核糖体
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
B [蛋白质的结构决定功能,由题干信息“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”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,所以其合成起始于游离的核糖体,B错误;核糖体合成肽链后内质网进行粗加工,内质网“出芽”形成囊泡,到达高尔基体后高尔基体对来自内质网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。]
12.(2024·湖南长郡中学检测)研究发现,信号肽(一种短肽链)与信号识别颗粒的结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含信号肽。下列相关推测错误的是(  )
A.人体内并不是所有的细胞都能合成信号肽
B.经囊泡包裹离开内质网的某种蛋白质的去向是确定的
C.囊泡包裹着蛋白质运输不需要消耗能量
D.离开内质网的分泌蛋白在内质网中加工时信号肽会被切掉
C [成熟红细胞中不含细胞器,不能合成信号肽,A正确;离开内质网的囊泡,其去向是确定的,B正确;囊泡运输消耗能量,C错误;信号肽引导多肽链进入内质网腔,离开内质网的蛋白质不含信号肽,说明蛋白质加工时,信号肽在内质网中被切掉,D正确。]
13.(2024·山东济宁二模)线粒体可以融合和分裂,其基因FZO编码的GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体,以观察线粒体的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是(  )
A.核糖体合成GTPase时会产生水
B.线粒体内膜GTPase含量高于其外膜
C.细胞甲所处环境温度影响黄色荧光形成所需时间
D.若敲除细胞甲的FZO基因,则不会形成黄色荧光线粒体
B [GTPase是蛋白质,是在核糖体上脱水缩合形成的,A正确;GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质,所以外膜含量高,B错误;温度会影响膜的流动性,细胞甲所处环境温度影响黄色荧光形成所需时间,C正确;若敲除细胞甲的FZO基因,则线粒体无法融合,不会形成黄色荧光线粒体,D正确。]
14.(2024·广东联考)自噬作用是细胞成分降解的主要途径之一,在生物个体的发育、疾病和营养缺乏等方面发挥着重要作用。无论动物细胞、植物细胞还是酵母菌都拥有相同的自噬过程,并且其调控机制高度保守。巨自噬是其中的一种类型,其过程如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.图中的自噬泡是一种囊泡,不属于细胞器
B.内质网腔内错误折叠的蛋白质一般不会运输到高尔基体进行进一步的修饰、加工
C.通过巨自噬,细胞可以实现对降解产物的重新利用
D.损伤的线粒体进入溶酶体后会被降解,原因在于溶酶体合成并储存有多种水解酶
D [自噬泡是一种囊泡,囊泡属于生物膜系统,但不属于细胞器,A正确;据图可知,错误折叠的蛋白质会被泛素标记形成自噬体,最终被溶酶体降解,所以不会被运输到高尔基体进行进一步的修饰、加工,B正确;通过图示巨自噬作用过程对细胞内部结构和成分进行调控,其意义在于实现了降解产物的重新利用,C正确;溶酶体能储存水解酶但不能合成,D错误。]
15.某同学构建的细胞的生物膜系统概念如图所示,其中1~6表示不同的细胞器,a、b、c、d分别表示细胞器中具体的膜结构。下列叙述错误的是(  )
A.图中a含有光合色素,d的膜面积大于c的
B.图中3表示高尔基体、6表示内质网
C.图中的生物膜系统缺少了细胞膜和核膜等
D.图中2可以调节植物细胞内的环境
A [图中a为叶绿体的类囊体薄膜,其上含有光合色素,d为线粒体外膜,其膜面积小于线粒体内膜c,A错误;根据功能可知,图中3表示高尔基体、6表示内质网,B正确;生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等,而图中的生物膜系统只包含了细胞器膜,因而缺少细胞膜和核膜等,C正确;图中2为液泡,可以调节植物细胞内的环境,与植物细胞的吸水和失水有关,D正确。]
二、不定项选择题
16.(2024·江西省适应性测试)葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质之一,常被称为“生命的燃料”。下列关于人体内葡萄糖的叙述,正确的是(  )
A.葡萄糖不能被水解,可直接被小肠上皮细胞吸收
B.输液中加入葡萄糖的主要目的是维持人体渗透压平衡
C.细胞中的葡萄糖可被氧化分解生成二氧化碳和水
D.组织中的葡萄糖与双缩脲试剂反应产生砖红色沉淀
AC [葡萄糖属于单糖,不能被水解,可直接被小肠上皮细胞吸收,A正确;输液中加入葡萄糖的主要目的是作为能源物质为人体供能,B错误;细胞中的葡萄糖可被彻底氧化分解生成二氧化碳和水,C正确;组织中的葡萄糖与斐林试剂反应,水浴加热产生砖红色沉淀,D错误。]
17.(2024·海南海口模拟)细胞膜中的脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区内陷可形成囊泡,具有低流动性,富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)。脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质。下列有关说法正确的是(  )
A.脂筏可能与细胞的识别作用有关
B.脂筏的存在使细胞膜的流动性增大
C.脂筏广泛存在于植物细胞的细胞膜中
D.鞘磷脂有一个疏水的头和两个亲水的尾
A [由题意可知,脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质,推测脂筏可能参与细胞之间的信息传递,A正确;根据“脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区内陷可形成囊泡,具有低流动性”可知,脂筏会降低细胞膜的流动性,B错误;植物细胞膜无胆固醇不会有脂筏,C错误;鞘磷脂是磷脂中的一种,具有疏水的尾和亲水的头,D错误。]
18.(2024·湖南长沙一中模拟)蛋白质的合成和运输过程可以分为两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成出一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是(  )
A.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的转运是何种途径
B.细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体
C.构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输需经过共翻译转运途径
D.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
ACD [脱水缩合过程中,氨基酸的羧基会将H脱去,用3H标记亮氨酸的羧基可能不能确定转运途径,A错误;细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体,不同的蛋白质去向不同,需要进入内质网的蛋白质会合成信号肽,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,B正确;共翻译转运是溶酶体蛋白、细胞膜蛋白或分泌蛋白的运输途径,细胞骨架蛋白是翻译后转运途径,C错误;性激素的化学本质是固醇,不是蛋白质,D错误。]
19.Ⅱ型糖原贮积病是由于溶酶体中α葡萄糖苷酶缺乏,糖原不能代谢而贮积导致的。阿葡糖苷酶α(蛋白质)能用于治疗Ⅱ型糖原贮积病,因为其与细胞表面的6-磷酸甘露醇受体结合,从而被运送到溶酶体中被激活后发挥降解糖原的作用。下列相关叙述错误的是(  )
A.α葡萄糖苷酶的合成与游离核糖体无关
B.酸性条件下α葡萄糖苷酶的活性较高
C.细胞摄取阿葡糖苷酶α依赖膜的流动性
D.口服阿葡糖苷酶α可治疗Ⅱ型糖原贮积病
AD [α葡萄糖苷酶是溶酶体内分解糖原的酶,需要在游离核糖体上合成一段肽链,并转移至内质网中进一步合成和加工,A错误;溶酶体内的pH低于细胞质基质,α葡萄糖苷酶在溶酶体内发挥作用,因此酸性条件下α葡萄糖苷酶的活性较高,B正确;阿葡糖苷酶α是大分子,与细胞表面的6-磷酸甘露醇受体结合,通过胞吞进入细胞,依赖于膜的流动性,C正确;阿葡糖苷酶α本质为蛋白质,口服会被消化酶分解而失去作用,因此不能通过口服阿葡糖苷酶α来治疗Ⅱ型糖原贮积病,D错误。]
20.(2024·山东日照期中)蛋白质糖基化是在糖基转移酶的作用下,糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应的过程。真核细胞中该过程起始于内质网,结束于高尔基体。经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性。下列叙述错误的是(  )
A.多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰
B.糖基化会影响蛋白质的结构,但不会影响其功能
C.溶酶体膜内侧的蛋白质糖基化修饰程度可能较高
D.内质网的功能障碍可能会影响细胞间的识别作用
B [根据题意,蛋白质糖基化是糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应,所以多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰,A正确;结构与功能相适应,经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性,说明蛋白质的结构发生变化也会影响其功能,B错误;溶酶体内含有较多的水解酶,但是溶酶体自身的膜蛋白却不会被水解酶水解,推测可能与蛋白质糖基化修饰程度较高有关,C正确;蛋白质糖基化过程起始于内质网,所以内质网的功能障碍会影响蛋白质糖基化,从而影响细胞间的识别作用,D正确。]
三、非选择题
21.(8分)(2024·广东实验中学检测)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25 ℃、黑暗、无菌、培养液湿润的条件下培养种子,然后测定在不同时间种子或幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:
(1)大豆种子萌发初期有机物种类的变化情况是________(填“增加” 或 “减少”),在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化情况是____________________________。
(2)上图表明:糖类和蛋白质之间的关系是______________________,发生这种变化关系时需要从外界吸收________元素。
(3)如果在同样条件下继续培养,预测上图中三种曲线最终变化趋势是__________。
(4)蛋白酶可水解多肽链中某些氨基酸之间的肽键,大豆种子富含蛋白质,经煮熟后由动物摄入体内更易消化,其原因是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
[解析] (1)大豆种子萌发初期种子代谢旺盛,故有机物种类增加。在观察时间内,读图可知图中可溶性糖含量的变化是先增加后趋于平稳。(2)图中总糖含量的变化是一直下降,蛋白质含量的变化是一直增加,可推测糖类可转变为蛋白质。由于糖类的组成元素是碳、氢、氧,而蛋白质的组成元素主要有碳、氢、氧、氮,故糖类转化为蛋白质时需要从外界吸收氮元素。(3)在黑暗下不能进行光合作用合成有机物,而一直细胞呼吸消耗有机物,故三条曲线都下降。(4)富含蛋白质的食物经煮熟后更易消化,其原因是蛋白质变性后使肽键暴露(肽链松散),肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质更易水解。
[答案] (1)增加 先增加,然后保持相对稳定 (2)糖类可转化为蛋白质 氮 (3)均下降 (4)蛋白质变性后使肽键暴露(肽链松散),肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质更易水解
22.(15分)(2024·潍坊期中)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题([  ]内填数字)。
(1)囊泡膜和细胞膜的主要成分一样,都有________________________________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的______________。
(2)以分泌蛋白——胰岛素为例:首先在______________上合成一段肽链后,转移到__________________上继续合成,如甲图所示,包裹在囊泡______(填“X”或“Y”)中离开,到达[____]____________与之融合成为其一部分,对蛋白质进行进一步加工、折叠。形成包裹着蛋白质的囊泡,转运到细胞膜,最后经过乙图所示过程,与细胞膜融合,分泌到细胞外。该过程中能量主要是由__________提供的。
(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”(胰岛素)运送到细胞膜,据图推测其原因是囊泡膜上的蛋白A可以和细胞膜上的__________特异性识别并结合,此过程体现了细胞膜具有________________和____________的功能。
(4)已知囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测细胞器⑤是__________。
(5)人体能分泌胰岛素的细胞与植物叶肉细胞相比,没有__________、________、__________等结构。
[解析] (1)囊泡膜的主要成分和细胞膜相同,主要成分是脂质和蛋白质。细胞膜、核膜、细胞器膜等共同构成细胞的生物膜系统。(2)分泌蛋白的合成过程是首先在游离核糖体上合成一段肽链后,转移到粗面内质网上继续合成囊泡X由③内质网经“出芽”形成的,到达④高尔基体并与之融合成为高尔基体膜的一部分,囊泡Y是高尔基体形成的。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,为生物体的生命活动提供能量。(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其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,此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能和信息交流的功能。(4)囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是溶酶体。(5)人体能分泌胰岛素的细胞与植物叶肉细胞相比没有细胞壁、液泡、叶绿体等结构。
[答案] (1)脂质和蛋白质(磷脂和蛋白质) 生物膜系统 (2)游离核糖体 粗面内质网或③ X ④ 高尔基体 线粒体 (3)蛋白B 控制物质进出 信息交流 (4)溶酶体 (5)细胞壁 液泡 叶绿体
23.(10分)(2024·湖南常德一中检测)细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。回答下列与细胞有关的问题:
(1)生物膜的组成成分相似,但功能各有不同,从组成成分上分析,其主要原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)人体疾病往往与细胞器异常相关联。如内质网在病理条件下,受到损伤时,会发生肿胀、肥大和某些物质积累。肿胀是由于水分和钠的流入,使内质网变成囊泡,进而影响内质网的功能。内质网在病理条件下的肿胀现象能体现出生物膜具有的结构特点是__________________,这是因为___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
内质网出现功能异常后,可能被溶酶体分解,溶酶体除具有此类功能外,还具有__________________________的功能。
(3)用含3H标记的亮氨酸(R基为—C4H9)的培养液培养胰腺腺泡细胞,实验中需要将亮氨酸中的H均标记为3H,通过追踪放射性强度来确定实验结果,亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度并未明显影响实验结果,原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)许多科学家认为,线粒体和叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝细菌类原核细胞。它们被原始真核细胞吞噬后未被消化,而是与宿主间形成共生关系,最终逐渐演化为重要的细胞器。根据此学说,线粒体的外膜是从原始真核细胞的________衍生而来的。根据线粒体和叶绿体的特点,请列出支持该学说的一条证据:___________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
[解析] (1)生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,蛋白质在生物膜行使功能方面起着重要的作用,因此,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类与数量就越多。生物膜的组成成分相似,但功能各有不同,从组成成分上分析,其主要原因是蛋白质的种类和数量不同。(2)根据题干信息判断:内质网在病理条件下的肿胀现象能体现出生物膜具有的结构特点是具有(一定的)流动性,这是因为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动;内质网出现功能异常后,可能被溶酶体分解,溶酶体除具有此类功能,即分解衰老、损伤的细胞器,还具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌的功能。(3)氨基酸通过脱水缩合形成多肽和水,由于脱去的水分子中的放射性氢原子明显少于肽链中的放射性氢原子,因此亮氨酸产生水中的放射性强度明显低于肽链中的放射性强度。(4)根据题干信息:线粒体和叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝细菌类原核细胞。它们被原始真核细胞吞噬后未被消化,而是与宿主间形成共生关系,最终逐渐演化为重要的细胞器,由此判断线粒体的外膜是从原始真核细胞的细胞膜衍生而来的;支持该学说的证据有:线粒体和叶绿体内存在与细菌相似的环状DNA(或线粒体和叶绿体内有DNA,不完全受核DNA控制,或线粒体和叶绿体具备独立、完整的蛋白质合成系统,或线粒体和叶绿体内膜和外膜有显著差异,或线粒体和叶绿体的基因组与细菌相似,或线粒体和叶绿体均以分裂方式繁殖,类似于细菌)。
[答案] (1)蛋白质的种类和数量不同 (2)(一定的)流动性 构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 (3)亮氨酸产生水中的放射性强度明显低于肽链中的放射性强度 (4)细胞膜 线粒体和叶绿体内存在与细菌相似的环状DNA(或线粒体和叶绿体内有DNA,不完全受核DNA控制,或线粒体和叶绿体具备独立、完整的蛋白质合成系统,或线粒体和叶绿体内膜和外膜有显著差异,或线粒体和叶绿体的基因组与细菌相似,或线粒体和叶绿体均以分裂方式繁殖,类似于细菌)(合理即可)
24.(8分)(2024·广西省适应性测试)细胞内的大分子可通过胞吐排出到细胞外。研究表明蛋白质FOXM1可介导染色质部分DNA从细胞核内转移到细胞外,如下图所示。回答下列问题:
(1)核内某些DNA片段可以通过FOXM1途径外排到细胞外,而其他DNA片段却不能,这说明FOXM1与外排DNA的结合具有________性。
(2)外排DNA的包裹装载,依赖于LC3-Ⅱ、FOXM1-LC3-DNA复合体通过LC3-Ⅱ的脂酰侧链插入膜脂中,使该复合体精准定位在____________上。
(3)据图分析,A具有双层膜结构的原因是____________________。A能和溶酶体融合形成B体现了生物膜具有____________________________性。
(4)溶酶体是细胞的“消化车间”,包含有多种水解酶。结构A与特殊状态下的溶酶体融合后,FOXM1-LC3-DNA复合体并未被水解,推测合理的原因是_________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________(答3点)。
上述DNA外排过程中________(填“需要”或“不需要”)能量。
[解析] (1)核内某些DNA片段可以通过FOXM1途径外排到细胞外,而其他DNA片段却不能,这说明FOXM1与外排DNA的结合具有特异性。(2)由图可知,外排DNA的包裹装载,依赖于LC3-Ⅱ、FOXM1-LC3-DNA复合体通过LC3-Ⅱ的脂酰侧链插入到膜脂中,使该复合体精准定位在核膜的内膜上。(3)据图分析,A具有双层膜结构的原因是A来源于核膜,而核膜是双层膜,A能和溶酶体融合形成B体现了生物膜具有一定的流动性。(4)溶酶体是细胞的“消化车间”,包含有多种水解酶。结构A与特殊状态下的溶酶体融合后,FOXM1-LC3-DNA复合体并未被水解,推测合理的原因是溶酶体中的水解酶要在酸性条件下发挥作用,FOXM1-LC3-DNA复合体的膜处于中性或碱性;FOXM1-LC3-DNA复合体的膜经过修饰,不会被这些水解酶识别;FOXM1-LC3-DNA复合体的膜上的磷脂和蛋白质具有很强的稳定性,可以抵抗住酸性物质的破坏。上述DNA外排过程属于胞吐,需要消耗能量。
[答案] (1)特异 (2)核膜的内膜 (3)A来源于核膜,而核膜是双层膜 一定的流动 (4)溶酶体中的水解酶要在酸性条件下发挥作用,FOXM1-LC3-DNA复合体的膜处于中性或碱性;FOXM1-LC3-DNA复合体的膜经过修饰,不会被这些水解酶识别;FOXM1-LC3-DNA复合体的膜上的磷脂和蛋白质具有很强的稳定性,可以抵抗住酸性物质的破坏 需要
25.(14分)(2023·江苏卷)帕金森综合征是一种神经退行性疾病,神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异,如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,进行了一系列研究。请回答下列问题:
(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______________而突变,神经元中发生的这种突变________(填“能”“不能”或“不一定”)遗传。
(2)突变的TMEM175基因在细胞核中以______________为原料,由RNA聚合酶催化形成____________键,不断延伸合成mRNA。
(3)mRNA转移到细胞质中,与______________结合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,在内质网腔内进行初步加工后再由囊泡包裹沿着细胞质中的____________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____________改变,从而影响TMEM175蛋白的功能。
(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________________对H+具有屏障作用,膜上的H+转运蛋白将H+以____________的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6,据图2分析,TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能,原因是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)综上推测,TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,理由是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
[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,与游离核糖体结合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,在内质网腔内进行初步加工后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。TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6,图中显示,TMEM175蛋白结构改变将不能把溶酶体中多余的H+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α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,结合图示可推测,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H+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α-Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病。
[答案] (1)碱基对替换 不能 (2)核糖核苷酸 磷酸二酯 (3)游离核糖体 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H+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H+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α-Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病
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