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05 细胞器及生物膜系统
1.(2023·山东济宁·统考三模)酵母菌API 蛋白是一种进入液泡后才能成熟的蛋白质,
其进入液泡有两种途径。途径甲是在饥饿条件下,形成较大的双层膜包被的自噬小泡,
自噬小泡携带着API 蛋白及部分其他物质与液泡膜融合,以单层膜泡进入液泡;途径
乙是在营养充足条件下,形成体积较小的Cvt 小泡,该小泡仅特异性地携带API 与液
泡膜融合。下列叙述错误的是( )
A.自噬小泡的内膜与液泡膜融合后,API 进入液泡
B.衰老的线粒体可通过类似途径甲的过程进入液泡
C.自噬小泡和Cvt 小泡的移动过程与细胞骨架有关
D.酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似
2.(2023·山东青岛·统考三模)高尔基体对损伤的神经细胞膜有修补作用,Src 蛋白
分布于高尔基体等处,参与细胞内信号转导。氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的
继发性损伤之一,科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型并进行了相关实验,结
果如图。下列说法错误的是( )
A.高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
B.高尔基体可能通过形成囊泡来修补损伤神经元的细胞膜
C.H2O2处理能影响神经元的正常功能,并使高尔基体平均长度增加
D.注射SA 激活神经元中的Src 蛋白可加大氧化应激引起的继发性损伤
3.(2023·全国·统考一模)信号肽假说认为,翻译时,编码分泌蛋白的mRNA 首先合
成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP 再通过与内质网上的SRP 受体
结合,将新生肽引导至内质网,肽链在内质网腔中继续合成并被初步加工,同时核糖
体发生解聚,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
答案和解析在卷尾
1
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A.图中分泌蛋白的合成及在内质网中的初步加工只有ATP 供能
B.过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后即为成熟的分泌蛋白
C.若基因中编码信号肽的序列发生改变,可能导致内质网无法对多肽进行加工
D.信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜上,体现了生物膜具有流动性
4.(2023·河南·二模)细胞器间各司其职,协同细胞完成正常的生理功能。溶酶体完
成胞内自噬过程,有助于消化细胞内异物,是细胞防御的第一道防线;线粒体有助于
监测细胞凋亡级联反应、钙循环和腺苷三磷酸合成等;内质网和高尔基体是蛋白质的
“加工厂”,不仅可维持细胞正常生理活动,同时还在肿瘤的消融、凋亡、自噬和坏
死等多种抑制转移途径中发挥着不可替代的作用。下列有关细胞器的叙述,错误的是
( )
A.溶酶体有助于细胞自噬和消化胞内异物,在机体免疫中属于第一道防线
B.线粒体含有DNA 和核糖体,可自主合成某些蛋白质
C.内质网和高尔基体除加工蛋白质外还可合成其他有机物
D.与其他细胞器相比,核糖体和中心体没有膜结构
5.(2023·全国·高三专题练习)细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。动物细胞
的线粒体在损伤后会产生一种外膜蛋白,导致高尔基体片层结构包裹线粒体形成“自
噬体”,再与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。植物细胞自噬是一种通过生物膜包裹
胞内物质或细胞器,并将其运送到液泡中被水解酶降解的过程。下列说法正确的是(
)
A.动物细胞中损伤后的线粒体产生的外膜蛋白可与高尔基体特异性识别
B.植物细胞中液泡内的水解酶由核糖体合成并通过主动运输转运到液泡中
C.植物细胞的液泡与动物细胞的高尔基体在细胞自噬中的作用相似
D.细胞自噬不一定会导致细胞的死亡,也不利于维持细胞内部环境的稳定
6.(2023 春·湖南·高一校联考阶段练习)细胞内的运输系统将各种需要运输的物质分
拣、包装到膜状的囊泡结构中,利用被称为分子马达的蛋白复合体水解ATP 产生的能
2
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量驱动携带货物的囊泡在细胞骨架充当的轨道上移动,能够高效精确地将各种类型的
货物分子定向运输到相应的亚细胞结构,发挥其生理功能。下列有关说法错误的是(
)
A.破坏细胞骨架后,分泌蛋白的分泌速度会明显降低
B.分子马达可以将囊泡从核糖体运输到内质网
C.分子马达能特异性识别所运输的囊泡和靶细胞器
D.囊泡运输说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能上的联系
7.(2023 春·山东济宁·高二统考期中)研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖
体,合成的初始序列为信号肽,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质
网膜上的受体接触,信号肽穿过内质网的膜后,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将
信号肽切除。合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞质。基于以上事实的
推测,正确的是( )
A.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C.用
3H 标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.溶酶体中的酸性水解酶的合成可能需要信号肽
8.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)研究人员发现了溶酶体修复的核心机制。在此
过程中,内质网和受损溶酶体之间强力互作,激活胆固醇等物质转运至溶酶体起到修
复作用。下列说法错误的是( )
A.溶酶体几乎存在于所有动植物细胞,在其细胞自噬中发挥重要作用
B.维持溶酶体的完整性及其水解能力有助于延缓衰老并推迟老年病的发生
C.溶酶体和内质网间可能存在信息交流,推动了受损修复时二者间的强力互作
D.溶酶体和内质网均由单层膜包被,前者含有较高的胆固醇,促进了膜结构的稳定
9.(2023·山东烟台·统考二模)内质网中的结合蛋白(BiP)可与进入内质网的未折叠
蛋白的疏水氨基酸残基结合,促进它们重新折叠与装配,完成装配的蛋白质与BiP 分
离后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网中过多时,与BiP 结合的内质网Ⅱ型跨膜
蛋白(ATF6)转移到高尔基体被激活,并通过细胞核的调控,恢复内质网中的蛋白质
稳态。下列叙述错误的是( )
A.未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢
B.未折叠蛋白重新折叠与装配时需形成新的氢键或二硫键
C.激活后的ATF6 可降低内质网中未折叠蛋白的含量
3
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D.与BiP 分离后的蛋白质都具有正常的生物活性
10.(2023 春·河南洛阳·高二洛宁县第一高级中学校联考阶段练习)科学家用离心技
术分离得到有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链
含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP 与SP 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SP,此
时的蛋白质一般无活性。下列说法错误的是( )
A.微粒体的膜是生物膜系统的一部分
B.内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键断裂的酶
C.分泌蛋白合成旺盛的细胞中控制SP 合成的基因表达量较高
D.若胰岛B 细胞中SP 合成缺陷,则胰岛素会积累在高尔基体中
11.(2023·安徽安庆·安庆市第二中学校考模拟预测)人血红蛋白中的珠蛋白是由4 条
肽链(两条相同的α 肽链和两条相同的β 肽链)组成的具有特定空间结构的蛋白质,
其中1 条α 肽链由141 个氨基酸残基构成,1 条β 肽链由146 个氨基酸残基构成。血红
蛋白中的亚基结合氧气后称为氧合血红蛋白,氧合血红蛋白非常不稳定,其与氧的结
合力随氧分压的高低而改变。下列相关叙述正确的是( )
A.O2分子虽小,但与血红蛋白结合后会使血红蛋白的空间结构改变
B.珠蛋白的空间结构在成熟红细胞的内质网和高尔基体中加工形成
C.珠蛋白由574 个氨基酸组成,在核糖体中经脱水缩合形成574 个肽键
D.当氧分压降低时,血红蛋白与氧气分子之间形成的肽键非常容易断裂
12.(2023·海南·统考模拟预测)研究发现,细胞膜破损时,细胞外高浓度的钙离子可
迅速通过细胞膜上破碎的孔洞进入细胞质中,触发溶酶体的胞吐作用,携带溶酶体膜
的囊泡通过与破损的细胞膜融合,堵塞细胞膜表面破损的孔洞,从而恢复细胞膜的完
整性。下列说法错误的是( )
A.细胞外的钙离子浓度下降可能会影响细胞膜的修复过程
B.钙离子通过孔洞进入细胞质的方式为协助扩散
C.囊泡和细胞膜融合体现了生物膜具有流动性的结构特点
D.动物细胞中的溶酶体膜可以由高尔基体膜转化形成
13.(2023·高一单元测试)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_______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。
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(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图1 所示。请在
答题卡相应位置画出脂滴的结构_______。
(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。完善图2,①___________、②___________、③___________。从结构和功能的
角度解释NASH 患者肝脏功能受损的原因_______。
(4)脂滴表面有多种蛋白分子,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_______等方式相互作用,体现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。
14.(2022 秋·北京·高一北师大实验中学校考期中)科学家推测,在分泌蛋白的合成
过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号肽,被位于细胞质基质中的
信号识别颗粒(SRP)识别,肽链合成暂停。携带着肽链与核糖体的SRP 与内质网膜
上的SRP 受体(DP)结合,核糖体附着于内质网上,继续合成肽链。这就是信号肽假
说,如下图所示。
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科学家构建了体外的反应体系,证明了该假说。实验分组见下表。
实验组
别
核糖体
SRP
DP
内质网
1
+
-
-
-
2
+
+
-
-
3
+
+
+
-
4
+
+
+
+
注:“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
(1)根据材料分析,假设在合成新生肽链阶段切除了信号肽,游离的核糖体_____(填
“能”或“不能”)附着到内质网上。
(2)推测组别1 的实验结果:核糖体上合成的肽链比正常肽链_____(填“长”、“短”
或“不变”),原因是_____,与组别1 实验结果相同的是组别_____。
(3)组别2 中的肽链_____(填“含有”或“不含有”)信号序列。其合成的肽链比正常
肽链_____,原因是_____。
(4)获得性再生障碍性贫血的主要病因是造血干细胞中的一种SRP 产生了变异,这种变
异导致淋巴细胞不能正常合成_____,从而使患者免疫力下降。
15.(2023·全国·高一专题练习)科学家德迪夫将大鼠肝组织置于搅拌器中研磨,获得
肝组织匀浆,然后检测匀浆中几种酸性水解酶的活性。检测结果如图所示。德迪夫判
断这些水解酶位于一种具膜小泡内,在具膜小泡内酶活性受到抑制,而膜被破坏之后,
其中的酶被释放出来,而表现出较强的活性。1956 年,得到了进一步的实验证实,这
种具膜小泡被命名为溶酶体。据此实验回答下列问题:
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(1)酸性水解酶是蛋白质,其合成的场所是___________。细胞器膜、___________等结
构共同构成细胞的生物膜系统。生物膜是近年的研究热点,如可以模拟细胞膜的
______________________功能对海水进行净化。
(2)结合图1,试对图2 中分别以0mol·L-1和0.25mol·L-1的蔗糖作为提取液时出现不同
结果进行解释:
___________________________________________________________________。
(3)自噬是一个与溶酶体有关的严格调控下的细胞内消化的过程。当细胞中出现衰老损
伤细胞器、错误折叠蛋白质较多或葡萄糖等营养物质缺乏时均会触发自噬;反之则抑
制。这种调控机制对于细胞生命活动的意义是
____________________________________________。
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参考答案:
1.A
【分析】溶酶体:①分布:主要存在动物细胞中;②结构:单层膜;③功能:是“消化车
间”,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌;④成分:内含水
解酶(水解酶的本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上合成的)。液泡:①分布:存在植物
细胞中(根尖分生区没有大液泡);②结构:单层膜;③功能:调节细胞内的渗透压,充
盈的液泡可以使植物细胞保持间坚挺;④成分:液泡内为细胞液,有糖类,无机盐,蛋白
质,色素(非光合色素)。
【详解】A、自噬小泡携带着API 蛋白及部分其他物质与液泡膜融合,以单层膜泡进入液
泡,自噬小泡的外膜与液泡膜融合后,API 进入液泡 ,A 错误;
B、途径甲是在饥饿条件下发生的,衰老的线粒体进行细胞呼吸二、三阶段的代谢能力较
弱,饥饿条件下为了更高效利用细胞内物质,可通过类似途径甲的过程进入液泡 ,B 正确;
C、细胞骨架不仅能够作为细胞支架,还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等,自噬
小泡和Cvt 小泡的移动过程与细胞骨架有关 ,C 正确;
D、自噬小泡进入液泡,类似于动物细胞的自噬小泡和溶酶体融合,酵母菌的液泡与动物
细胞的溶酶体结构和功能相似 ,D 正确。
故选A。
2.D
【分析】由实验结果可知,氧化应激神经元的高尔基长度会增加,SA(Src 激活剂)可恢复氧
化应激神经元的这种改变。
【详解】A、高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,并通过囊泡运往
细胞膜,A 正确;
B、高尔基体可能通过形成囊泡,并与细胞膜融合,来修补损伤神经元的细胞膜,B 正确;
C、由①②对比可知,H2O2处理能影响神经元的正常功能,并使高尔基体平均长度增加,C
正确;
D、由③结果可知,注射SA 激活神经元中的Src 蛋白能够修复氧化应激引起的损伤,D 错
误。
故选D。
3.C
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行
粗加工→内质网“出芽"形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出
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芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、如图GTP 参与了蛋白质(多肽)进入内质网加工的过程,图中分泌蛋白的合
成及在内质网的加工需要GTP 供能,A 错误;
B、过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后,还需高尔基体进行加工,才能得
到成熟的分泌蛋白,B 错误;
C、根据题意可知,若基因中编码信号肽的序列发生改变,多肽链可能无法进入内质网中
进行加工,C 正确;
D、信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜,内质网膜通过受体接收信号,体现了
生物膜的信息交流功能,D 错误。
故选C。
4.A
【分析】人体的三道防线:
第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌
物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用。
第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞。
第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋
巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、溶酶体完成胞内自噬过程,有助于消化细胞内异物,是细胞防御的第一道防
线,不是机体免疫的第一道防线,A 错误;
B、线粒体含有DNA 和核糖体,可自主合成某些蛋白质,因此线粒体是半自主性细胞器,
B 正确;
C、题中显示,内质网和高尔基体是蛋白质的“加工厂”,不仅可维持细胞正常生理活动,
同时还在肿瘤的消融、凋亡、自噬和坏死等多种抑制转移途径中发挥着不可替代的作用,
据此可推测,内质网和高尔基体除加工蛋白质外还可合成其他有机物,C 正确;
D、与其他细胞器相比,核糖体和中心体没有膜结构,其中核糖体是合成蛋白质的场所,
而中心体育细胞有丝分裂有关,D 正确。
故选A。
5.A
【分析】根据题干分析,“植物细胞自噬是一种通过生物膜包裹胞内物质或细胞器,并将
其运送到液泡降解的过程”,说明液泡中含有水解酶;“液泡通过其膜上的质子泵维持内
部的酸性环境”,说明液泡膜上的质子泵将H+从细胞质基质转运到液泡内,需要消耗
2
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ATP,属于主动运输。
【详解】A、分析题干可知:损伤后的线粒体产生的外膜蛋白能被高尔基体特异性地识别,
进而被“自噬”,A 正确;
B、水解酶是生物大分子,不能通过主动运输的方式进入液泡中,B 错误;
C、动物细胞中的溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵
入细胞的病毒或病菌,植物细胞自噬是一种通过生物膜包裹胞内物质或细胞器,并将其运
送到液泡降解的过程,因此液泡在细胞自噬中的作用与动物细胞中溶酶体的作用相似,C
错误;
D、细胞自噬不一定会导致细胞的死亡,细胞自噬可以及时清除衰老、损伤的细胞结构,
有利于维持细胞内部环境的稳定,D 错误。
故选A。
6.B
【分析】生物膜在结构和功能上的联系1.在结构上的联系(1)各种生物膜在结构上大致相
同,都是由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,具有一定的流动性。(2)各
种生物膜在结构上具有一定的连续性,如图所示:
2.在功能上的联系在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配
合如图所示:
【详解】A、由题意可知,细胞骨架有助于囊泡的运输,因此破坏细胞骨架后,分泌蛋白
的分泌速度会明显降低,A 正确;
B、核糖体属于无膜结构的细胞器,不能产生囊泡,B 错误;
C、分子马达能高效精确地定向运输各种分子,说明分子马达能特异性识别所运输的囊泡
和靶细胞器,C 正确;
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D、囊泡运输的过程中,会与各种膜结构融合,说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能
上的联系,D 正确。
故选B。
7.D
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出
芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细
胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、核糖体无膜结构,因此其与内质网的结合与生物膜的流动性无关,A 错误;
B、附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白,如溶酶体中的水解酶,B 错误;
C、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一
分子水,因此不能用
3H 标记亮氨酸的羧基,否则在脱水缩合过程中会脱去形成水,C 错误;
D、溶酶体中的酸性水解酶的合成需要经过内质网和高尔基体的加工,可能需要信号肽引
导进入内质网,D 正确。
故选D。
8.A
【分析】溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞
噬并杀死侵人细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细
胞可以再利用,废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质,在核糖体上合成。
【详解】A、溶酶体主要存在于动物细胞中,其在细胞自噬中发挥重要作用,A 错误;
B、溶酶体是细胞中的酶仓库,是细胞中消化车间,维持溶酶体的完整性及其水解能力有
助于延缓衰老并推迟老年病的发生,B 正确;
C、题意显示,溶酶体修复过程中,内质网和受损溶酶体之间强力互作,进而激活胆固醇
等物质转运至溶酶体起到修复作用,据此可推测溶酶体和内质网间可能存在信息交流,推
动了受损修复时二者间的强力互作,C 正确;
D、溶酶体和内质网均由单层膜包被,根据信息可推测溶酶体膜上可能含有较高的胆固醇,
促进了膜结构的稳定,D 正确。
故选A。
9.D
【分析】内质网是动植物细胞的一种单层膜形成的网状结构,是 膜面积最大的细胞器,是
4
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细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
【详解】A、分析题意可知,正常情况下,内质网中未折叠蛋白质可在BIP 作用下重新折
叠与装配,此后与BiP 分离进入高尔基体,未折叠蛋白在内质网中积累过多,说明正常蛋
白质的合成受阻,因而会影响细胞的正常代谢,A 正确;
B、蛋白质空间结构的形成涉及二硫键和肽键的形成过程,据此可推测,未折叠蛋白重新
折叠与装配时涉及肽链间的化学键形成,如氢键、二硫键等,B 正确;
C、未折叠蛋白在内质网中过多时,与BiP 结合的内质网Ⅱ型跨膜蛋白(ATF6)转移到高
尔基体被激活,并通过细胞核的调控,恢复内质网中的蛋白质稳态,据此可知,激活后的
ATF6 可降低内质网中未折叠蛋白的含量,C 正确;
D、与BiP 分离后的蛋白质不一定都具有正常的生物活性,如分泌蛋白需要进入高尔基体
继续加工或修饰,形成具有正常生物活性的蛋白质,D 错误。
故选D。
10.D
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识
别信号,再与内质网上信号识别受体SP 结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP 脱离,
信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
【详解】A、生物膜系统指的是细胞膜、核膜和细胞器膜,微粒体的膜属于生物膜系统,A
正确;
B、研究发现,SRP 与SP 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SP,所以内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键断裂
的酶,B 正确;
C、分泌蛋白合成旺盛的细胞在产生大量分泌蛋白时需要内质网的初加工,其SRP 与SP 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,所以控制SP 合成的基因表达量较
高,C 正确;
D、SRP 与SP 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,若胰岛B 细胞中
SP 合成缺陷,则核糖体上合成的胰岛素难以进入内质网腔进行加工,不会积累在高尔基体
中,D 错误。
故选D。
11.A
【分析】氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,
游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽
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链数,氮原子数=肽键数+肽链数+R 基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,氧原子数=
肽键数+2×肽链数+R 基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数,蛋白质的
相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
【详解】A、O2分子虽小,但与血红蛋白结合后会使血红蛋白的空间结构改变,进而发生
功能的改变,A 正确;
B、成熟红细胞无任何细胞器,不含内质网和高尔基体等,B 错误;
C、肽键数=氨基酸数-肽链数,珠蛋白由574 个氨基酸组成,在核糖体中经脱水缩合形成
574-4=570 个肽键,C 错误;
D、分析题意可知,氧合血红蛋白非常不稳定,其与氧的结合力随氧分压的高低而改变,
说明该过程是可逆的,肽键若断裂会导致空间结构发生不可逆变化,与题意不符,D 错误。
故选A。
12.B
【分析】1.细胞膜主要成分为磷脂和蛋白质,含有少量的糖类;胆固醇是构成动物细胞膜
的成分之一。细胞膜功能的复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。
2.溶酶体结构和作用:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水
解。(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、题意显示,细胞膜破损时,细胞外高浓度的钙离子可迅速通过细胞膜上破碎
的孔洞进入细胞质中,触发溶酶体的胞吐作用,携带溶酶体膜的囊泡通过与破损的细胞膜
融合,堵塞细胞膜表面破损的孔洞,从而恢复细胞膜的完整性,可见,细胞外的钙离子浓
度下降可能会影响细胞膜的修复过程,A 正确;
B、钙离子通过孔洞进入细胞质的方式为自由扩散,B 错误;
C、囊泡和细胞膜融合依赖生物膜的流动性实现,因而体现了生物膜具有流动性的结构特
点,C 正确;
D、溶酶体起源于高尔基体,可见,动物细胞中的溶酶体膜可以由高尔基体膜转化形成,D
正确。
故选B。
13.(1)储能
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(2)
(3) 细胞的遗传和代谢 溶酶体膜 能量供应 由于细胞核受损导致细胞的
遗传和代谢异常,内质网面积减少,不能正常合成足量的蛋白质和脂质,溶酶体破裂导致
细胞凋亡,线粒体嵴减少致使能量不能正常供应,从而导致干细胞功能受损
(4)膜接触、囊泡运输
【分析】脂肪是良好的储能物质;细胞核是遗传和代谢的控制中心;溶酶体内含有多种水
解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【详解】(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
结构如下:
(3)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,其释放水解酶,引发细胞凋亡;线粒体是有
氧呼吸的主要场所,当线粒体嵴减少时,细胞能量供应出现障碍。由于细胞核受损导致细
胞的遗传和代谢异常,内质网面积减少,不能正常合成足量的蛋白质和脂质,溶酶体破裂
导致细胞凋亡,线粒体嵴减少致使能量不能正常供应,从而导致干细胞功能受损。
(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。
14.(1)不能
(2) 长 无SRP,肽链可继续合成,但无法进入内质网切除信号肽 3
(3) 含有 短 SRP 不能与DP 结合,导致肽链无法继续合成
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(4)抗体
【分析】据图分析,核糖体与由蛋白质的信号肽结合,信号识别颗粒(SRP)识别信号肽,
再与内质网上信号识别受体结合,再与信号识别颗粒(SRP)结合,切除信号肽,与信使
RNA 结合,形成蛋白质进入内质网,形成折叠的蛋白质。
【详解】(1)携带着肽链与核糖体的SRP 与内质网膜上的SRP 受体(DP)结合,核糖体
附着于内质网上,所以在合成新生肽链阶段切除了信号肽,游离的核糖体不能附着到内质
网上。
(2)结合图中信息,信号序列不能被SRP 识别,无法引导核糖体附着至内质网上,信号
序列不能被切除,所以组别1 中合成的肽链比正常肽链多一段。综合实验结果说明内质网
具有加工蛋白质功能,组别3 没有内质网,不能对蛋白质进行加工,所以组别3 与组别1
的实验结果相同。
(3)由于组别2 含有信号肽序列,但是没有DP,SRP 不能与DP 结合,导致肽链无法继续
合成,所以组别2 合成的肽链比正常肽链短。
(4)获得性再生障碍性贫血的主要病因是造血干细胞中的一种SRP 产生了变异,由于抗
体是分泌蛋白,这种变异导致淋巴细胞不能正常合成抗体,从而使患者免疫力下降。
15.(1) 核糖体 核膜、细胞膜 控制物质进出细胞
(2)由题干信息可知,在溶酶体内酶活性受到抑制,而溶酶体破裂后,其中的酶会被释放出
来,表现出较高的活性,当蔗糖溶液浓度为0mol·L-1时,溶酶体膜破裂,酶溢出,表现出
较高的活性;而蔗糖溶液浓度为0.25mol·L-1时,溶酶体内酶溢出量较少,表现为活性较
低
(3)维持细胞内的稳态
【分析】1、细胞的生物膜系统:细胞器膜、核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系
统。其功能有:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起
决定作用;(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所;(3)分隔细胞器,
保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2、当衰老、损伤细胞器或错误折叠蛋白质较多时,葡萄糖等营养物质含量极低时触发自噬;
反之则抑制,这种调控机制属于反馈调节。
【详解】(1)核糖体是蛋白质的合成场所,酸性水解酶是蛋白质,其合成场所是核糖体。
生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。生物膜系统在功能特点上具有选择透过性,
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根据这一特性,可以模拟细胞膜控制物质进出的功能对海水进行淡化处理。
(2)图1 中,随着搅拌处理时长的增加,两种酸性水解酶的活性先增加后趋于平衡,说明
搅拌会导致溶酶体破裂释放酸性水解酶,与溶液中反应物的接触量增加,导致酶活性增加,
即酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比。
图2 显示,随着蔗糖溶液浓度增加,两种酸性水解酶的相对活性降低,因为酶活性与溶液
中能接触到反应物的酶量成正比,说明当蔗糖溶液浓度为0mol/L 时,溶酶体膜破裂,酶
溢出,与反应物接触的酶量最多。而蔗糖浓度为0.25mol/L 时,接近溶酶体内浓度,酶溢
出量极低,与反应物的接触量最少。
(3)当细胞中出现衰老损伤细胞器、错误折叠蛋白质较多或葡萄糖等营养物质缺乏时均会
触发自噬,将这些结构分解,有用的部分被重新利用,而没有这些结构,自噬作用减弱,
可以维持细胞内的稳态。
【点睛】本题考查了生物膜系统、细胞自噬调控机制,解答此题的关键是识记生物膜系统
的组成和功能、理解细胞组分分离与蔗糖浓度的关系,掌握反馈调节机制的意义,结合题
干信息和图形分析作答。
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