课时跟踪检测（五） 细胞器和生物膜系统

PAGE第1页共8页课时跟踪检测（五）细胞器和生物膜系统一、立足主干知识，注重基础性和综合性1．(2020·浙江1月选考)研究叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开，其过程和结果如图所示，P1～P4表示沉淀物，S1～S4表示上清液。据此分析，下列叙述正确的是()A．ATP仅在P2和P3中产生B．DNA仅存在于P1、P2和P3中C．P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质D．S1、S2、S3和P4中均有具膜结构的细胞器解析：选C据图分析可知，P1为细胞核、细胞壁碎片，S1为细胞器和细胞质基质；P2为叶绿体，S2为除叶绿体之外的细胞器和细胞质基质；P3为线粒体，S3为除叶绿体、线粒体之外的细胞器和细胞质基质；P4为核糖体，S4为除叶绿体、线粒体、核糖体之外的细胞器和细胞质基质。S1包括S2和P2，S2包括S3和P3，S3包括S4和P4。ATP可以在细胞质基质、线粒体和叶绿体中产生，即在P2、P3、S1～S4中均可产生，A错误。DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，即P1、S1、S2、P2和P3中，B错误。蛋白质的合成场所是核糖体，线粒体和叶绿体中也含有核糖体，所以P2、P3、P4和S1、S2、S3均能合成相应的蛋白质，C正确。P4中核糖体没有膜结构，D错误。2．(2021·常德一模)细胞的结构和功能总是相适应的，下列有关叙述正确的是()A．叶绿体的内膜向内折叠，极大地增加了其受光面积B．线粒体外膜上含有转运葡萄糖的载体蛋白C．根尖分生区细胞的中心体与其有丝分裂有关D．哺乳动物成熟红细胞的血红蛋白是由核糖体合成的解析：选D叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒来增大膜面积，这样增大了色素的附着面积，也极大地扩展了受光面积，A错误；线粒体不能直接利用葡萄糖，所以其外膜上不存在运输葡萄糖的载体蛋白，B错误；根尖分生区没有中心体，C错误；哺乳动物成熟的红细胞中血红蛋白是由核糖体合成的，D正确。3．(2021·南阳模拟)所谓膜流，是指由于膜泡运输，真核细胞生物膜在各个膜性细胞器及细胞膜之间的常态性转移。下列有关叙述正确的是()A．质壁分离和复原现象是“膜流”现象的例证B．蛋白质和RNA进出细胞核发生“膜流”现象C．浆细胞分泌抗体的过程发生“膜流”现象D．大肠杆菌和酵母菌都能发生“膜流”现象解析：选C质壁分离和复原过程中没有膜泡运输，没有体现“膜流”现象，A错误；蛋白质和RNA通过核孔进出细胞核，没有发生“膜流”现象，B错误；抗体属于分泌蛋白，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肽链→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具有一定空间结构成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，该过程存在“膜流”现象，C正确；大肠杆菌是原核生物，没有具膜细胞器，不能发生“膜流”现象，D错误。4．MccB17是一种由大肠杆菌分泌的小分子多肽，其编码基因位于大肠杆菌的质粒上，有研究显示MccB17可通过抑制DNA螺旋酶的作用来阻止其他微生物细胞内DNA的复制。下列叙述正确的是()A．MccB17在核糖体上合成后需经过内质网和高尔基体的加工B．据题干信息推测可知，MccB17的合成可能受到染色体上基因的调控C．若在培养液中加入一定浓度的MccB17，则可抑制大肠杆菌的增殖D．DNA螺旋酶对应基因发生突变可能会导致微生物对MccB17产生抗性解析：选D大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，也没有细胞核和染色体，A、B错误。根据题干信息“MccB17可通过抑制DNA螺旋酶的作用来阻止其他微生物细胞内DNA的复制”可知，MccB17能通过阻止其他微生物细胞内DNA的复制，进而抑制其他微生物增殖，C错误。若某微生物细胞内DNA螺旋酶对应基因发生突变，DNA螺旋酶的空间结构可能发生变化，使其作用不受MccB17的抑制，进而导致MccB17不能阻止其DNA的复制，即对MccB17产生抗性，D正确。5．(2020·青岛模拟)托马斯施泰茨等三位科学家因“在原子水平上显示了核糖体的形态和功能”而获诺贝尔奖，他们构建的核糖体模型已被用于研发新的抗生素，同时他们的研究证实在核糖体的肽链形成区域内没有蛋白质，只有RNA。下列关于核糖体的叙述正确的是()A．真核细胞基因表达的全过程发生在核糖体上B．细胞分裂期核糖体的活动较间期更为活跃C．催化氨基酸脱水缩合的酶可能由核糖核苷酸组成D．抗生素都是通过阻滞细菌核糖体的功能而发挥作用的解析：选C真核细胞基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录主要发生在细胞核中，翻译发生在核糖体上，A错误；有丝分裂过程中，蛋白质的合成主要发生在间期，因此细胞分裂间期核糖体的活动较分裂期更为活跃，B错误；在核糖体的肽链形成区域内没有蛋白质，只有RNA，由此可知催化氨基酸脱水缩合的酶可能是RNA，由核糖核苷酸组成，C正确；目前许多抗生素通过阻滞细菌核糖体的功能而治愈多种疾病，但并不都是通过阻滞细菌核糖体的功能而发挥作用的，如青霉素的作用是抑制细菌细胞壁的形成，D错误。6．(2020·怀化二模)动物细胞一般均具有高尔基体。下列依据高尔基体囊泡中的内容物对细胞作出判断，错误的是()A．若内容物中含有胰蛋白酶，则一定会被排出细胞到达内环境中B．若内容物中含有神经递质，则该细胞不会出现染色体的复制C．若内容物中含有抗体，则该细胞参与了特异性免疫D．若内容物中含有胰岛素，则该细胞表面有血糖的受体解析：选A胰蛋白酶属于分泌蛋白，分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，但消化酶是通过导管排到消化道中，消化道不属于内环境，A错误；若内容物中含有神经递质，则该细胞为神经细胞，神经细胞已经失去分裂能力，不会出现染色体的复制，B正确；抗体具有特异性，抗体参与的免疫为特异性免疫，C正确；若内容物中含有胰岛素，则该细胞为胰岛B细胞，胰岛B细胞的表面有血糖的受体，D正确。7．(2021·岳阳模拟)线粒体内质网结构偶联(MAMs)是新发现的一个重要亚显微结构，该结构是线粒体外膜和内质网膜某些区域高度重叠的部位，彼此相互“连接”，但又未发生膜融合，通过MAMs使线粒体和内质网在功能上相互影响。下列叙述错误的是()A．亚显微结构MAMs中一定含C、H、O、N、P等大量元素B．MAMs作为内质网和线粒体间的“连接”可进行信息的交流C．线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质的加工过程D．线粒体外膜与内质网膜都具有一定的流动性，二者通过囊泡相互转换解析：选D亚显微结构MAMs中含有膜结构，而膜的主要成分之一是磷脂，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，因此其中一定含C、H、O、N、P等大量元素，A正确；MAMs作为内质网和线粒体间的“连接”可进行信息的交流，B正确；线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质的加工过程，C正确；线粒体外膜与内质网膜都具有一定的流动性，二者通过MAMs在功能上相互影响，D错误。8．植物液泡膜上的水通道蛋白(TIPs)是运输水分子的通道，可使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输。研究发现TIPs在植物细胞内只分布在液泡膜上，可作为标记物用于识别不同植物或组织。下列说法错误的是()A．TIPs只能输送水分子，不能输送其他物质B．TIPs输送水分子跨膜运输的方式属于协助扩散C．液泡膜上的TIPs具有运输、识别和催化作用D．用荧光染料标记TIPs可实现对液泡位置的定位解析：选C由题意可知，水通道蛋白(TIPs)是运输水分子的通道，不能输送其他物质，A正确；水通道蛋白(TIPs)可使水分子顺相对含量的梯度进行跨膜运输，不需要能量，属于协助扩散，同时可说明TIPs具有运输、识别作用，不具有催化功能，B正确、C错误；TIPs在植物细胞内只分布在液泡膜上，可作为标记物用于识别不同植物或组织，说明用荧光染料标记TIPs可实现对液泡位置的定位，D正确。9．(2020·全国卷Ⅱ)为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：(1)该实验所用溶液B应满足的条件是__________________________(答出2点即可)。(2)离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，________(填“有”或“没有”)氧气释放，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)为研究细胞器的功能，在分离细胞器时一定要保证细胞器结构的完整和功能的正常，因此本实验所用溶液B的pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同。(2)与有氧呼吸有关的酶在细胞质基质和线粒体中，离心沉淀出细胞核后，细胞质基质组分和线粒体均分布在上清液中，因此在适宜的条件下，上清液能将葡萄糖彻底分解。(3)类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能，所以仍有O2释放。答案：(1)pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同(2)细胞质基质组分和线粒体(3)有类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能10．(2021·泰州模拟)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示。回答下列问题：(1)据图1可知，蛋白A位于__________(细胞器)膜上，Ca2＋进入该细胞器腔内的方式是____________。Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的____________阶段反应，进而影响脂肪合成。(2)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般情况下，H＋通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋(3)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由图1可知，蛋白A位于内质网膜上；Ca2＋进入内质网需要消耗ATP，因此是主动运输过程；Ca2＋进入线粒体基质中发挥作用，而线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所。(2)由图2可知，UCP2不具有催化ADP和Pi形成ATP的功能，因此H＋通过UCP2蛋白漏至线粒体基质时不能合成ATP，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将降低；有氧呼吸释放的能量以热能形成散失的比例增大，有利于御寒。(3)由图1可知，Ca2＋进入内质网，需要S蛋白协助，蛋白S基因突变后，Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，细胞中脂肪合成减少。答案：(1)内质网主动运输第二(2)单(3)降低热(4)Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少二、强化迁移能力，突出创新性和应用性11．(2021·扬州调研)内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3Ⅰ蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组，测量大鼠心肌细胞中LC3Ⅰ蛋白和LC3Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述错误的是()A．自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性B．LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的值随运动强度增大而增大C．运动可以抑制大鼠细胞的自噬D．推测LC3Ⅱ蛋白可能在自噬体膜上，可向溶酶体发出“吃我”的信号解析：选C内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性，A正确；根据柱形图分析可知，随运动强度增大，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的值增大，B正确；与对照组相比，中等强度运动组和高强度运动组大鼠细胞中LC3Ⅱ蛋白的相对含量较高，说明运动可以使LC3Ⅱ蛋白含量增加，LC3Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合，促进大鼠细胞的自噬，C错误；由“LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤线粒体的降解”，推测LC3Ⅱ蛋白可能在自噬体膜上，可向溶酶体发出“吃我”的信号，D正确。12．(多选)细胞色素C是生物氧化的一个非常重要的电子传递体，在线粒体内膜上与其他氧化酶排列成呼吸链(呼吸链将电子和质子沿着特定途径传递到分子氧)。外源细胞色素C可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗，如一氧化碳中毒、中枢抑制药(催眠药)中毒、新生儿窒息、严重休克期缺氧等。下列叙述正确的是()A．质子的传递离不开NAD＋，通过与NAD＋发生氧化还原反应实现质子传递B．组织缺氧时，可吸收利用细胞色素C起到矫正细胞呼吸与促进物质代谢的作用C．线粒体内膜在内腔中堆叠形成基粒，增加了细胞色素C等物质的附着位点D．线粒体具有双层膜，与其他细胞结构分隔开，保障了呼吸作用的高效有序解析：选ABD质子的传递离不开NAD＋，通过与NAD＋发生氧化还原反应形成NADH实现质子传递，A正确；细胞色素C是进行有氧呼吸第三阶段不可缺少的电子传递体，有氧呼吸第三阶段可产生大量的ATP，外源细胞色素C可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗，说明当组织缺氧时，可吸收利用细胞色素C起到矫正细胞呼吸与促进物质代谢的作用，B正确；线粒体内膜向内折叠形成嵴，增加了细胞色素C等物质的附着位点，C错误；线粒体具有双层膜，与其他细胞结构分隔开，保障了呼吸作用的高效有序，D正确。13．(2021·潍坊模拟，多选)内共生起源学说认为，线粒体起源于原始真核细胞内共生的进行有氧呼吸的细菌，类似起源假说于1918和1922年分别由P.Porteir和I.E.Wallin提出。1970年，Margulis在已有资料基础上进一步完善了该假说。随着人们对线粒体超微结构(如线粒体内含有核糖体)、DNA特征及其编码机制的认识，内共生起源学说的内涵得到了进一步充实。下列说法能支持这一学说的是()A．线粒体内DNA分子没有结合相应蛋白质形成染色体B．线粒体外膜蛋白质含量远大于内膜C．线粒体具备相对独立的蛋白质合成系统D．线粒体具有独特的半自主性并与细胞核建立了复杂而协调的互作关系解析：选ACD线粒体内的DNA结构简单为环状，不能与组蛋白结合，也不能螺旋，无法形成染色体，进行有氧呼吸的细菌也没有染色体，这支持内共生起源学说；线粒体内膜附有多种与有氧呼吸有关的酶，而外膜平滑，不含与有氧呼吸相关的酶，线粒体外膜蛋白质含量远小于内膜；线粒体有自己特殊的蛋白质合成系统，进行有氧呼吸的细菌也有自己特殊的蛋白质合成系统，这支持内共生起源学说；线粒体具有独特的半自主性并与细胞核建立了复杂而协调的互作关系，这支持内共生起源学说。14．(2020·日照期末，多选)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。在细胞周期的不同时期，细胞骨架具有完全不同的分布状态。下列有关叙述正确的是()A．用纤维素酶破坏细胞骨架后，细胞的形态将发生变化B．线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位与细胞骨架有关C．用光学显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构D．纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关解析：选BD细胞骨架由蛋白质纤维组成，用蛋白酶破坏细胞骨架后，细胞的形态将发生变化，A错误；线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位与细胞骨架有关，B正确；用电子显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构，C错误；纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关，D正确。15．(2021·北京东城区一模)内质网是真核细胞中重要的细胞器。一些细胞内外的因素会使内质网功能紊乱，引起内质网应激(ERS)，甚至启动细胞凋亡。回答下列问题：(1)在核糖体上氨基酸形成的肽链进入内质网进行____________，形成具有一定____________结构的蛋白质。(2)正常情况下，内质网膜上的PERK与Bip结合后保持失活状态。但当细胞受到一定刺激后，内质网腔内积累大量错误折叠的蛋白质，扰乱细胞内的环境，导致如图1所示内质网应激(ERS)的一系列反应。由于错误折叠的蛋白质对Bip的亲和力__________PERK对Bip的亲和力，使PERK发生磷酸化被激活，pPERK(磷酸化PERK)促进eIF2α的磷酸化，进而阻止新生蛋白质的合成，这是__________调节机制。在持续而严重的ERS条件下，peIF2α(磷酸化eIF2α)还促进有关转录因子的合成，通过调节相关基因的__________，降低抗凋亡蛋白BCL2的含量，提高促凋亡蛋白Bax的含量，诱导受损细胞凋亡。(3)丹参是我国的一种传统中药，研究人员对其有效成分丹参二萜醌的抗肿瘤作用展开实验。用丹参二萜醌处理肺癌PC9细胞24小时后测定凋亡率(如图2)。实验结果表明____________________________________________________。为了验证丹参二萜醌对PC9细胞的上述作用是通过影响PERK并经图1所示途径完成，请提出研究思路并预测实验结果。研究思路：__________________________________