高中生物《高中全程学习方略》2025版第6章　微专题七　细胞自噬与人体健康含答案

高中生物《高中全程学习方略》2025版第6章微专题七细胞自噬与人体健康含答案微专题七细胞自噬与人体健康一、细胞自噬的概念及方式1.概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后进行物质的再利用,这就是细胞自噬。2.自噬方式:细胞自噬主要有三种形式:微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。(1)微自噬(甲):指溶酶体或者液泡内膜直接内陷将底物包裹并降解的过程(多在种子成熟时储藏蛋白的沉积或萌发时储存蛋白的降解中起作用)。(2)巨自噬(乙):在巨自噬中由内质网来源的膜性结构通过扩展包裹待降解物形成自噬小体,然后与溶酶体融合并降解其内容物。是最主要的自噬形式(在营养缺乏条件下培养的细胞、植物的免疫反应、叶片衰老及环境胁迫应答中起作用)。(3)分子伴侣介导的自噬(丙):在分子伴侣介导的自噬中,胞质内蛋白需要与分子伴侣结合,然后转运到溶酶体腔中被溶酶体酶消化(在动物细胞衰老反应过程中,往往发生分子伴侣介导的自噬,保存必需的组成细胞结构的蛋白和其他材料)。【典题例证】1.真核细胞的自噬主要有三种形式:微自噬(溶酶体膜或液泡膜直接内陷包裹底物并降解的过程)、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。如图表示某种巨自噬的过程,其中自噬小体来自内质网,溶酶体来自高尔基体。下列相关叙述错误的是()A.细胞进行微自噬时,离不开生物膜的流动性B.细胞进行图示巨自噬过程的产物中有合成蛋白质的原料C.自噬溶酶体内可以发生不同生物膜的降解过程D.有些离开高尔基体的小囊泡可合成多种水解酶【解析】选D。细胞进行微自噬时,溶酶体膜或液泡膜会内陷并包裹底物,该过程需借助于生物膜的流动性,A正确;细胞进行图示巨自噬时,能将底物蛋白降解,产生的游离氨基酸可用于蛋白质的合成,B正确;自噬溶酶体可以降解自噬小体的部分生物膜以及衰老的线粒体膜,C正确;溶酶体来自高尔基体,但溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,D错误。二、细胞自噬调控机制及意义1.细胞自噬调控机制(营养匮乏时):(1)当营养充足时,生长因子活化PI3K/AKT信号途径及其下游的效应分子,如蛋白激酶mTor,促进营养物质的吸收、大分子的合成、ATP的产生等,同时抑制细胞自噬(图1)。(2)当生长因子缺乏时,PI3K/AKT信号途径失活,细胞停止对营养物质的吸收,以及ATP的产生;同时效应分子mTor也失活,解除了对细胞自噬作用的抑制,细胞通过自噬来产生ATP。AKT的失活也能引发细胞凋亡(图2)。2.意义:自噬具有多种生理功能,包括耐受饥饿,清除细胞内折叠异常的蛋白质以及受损或多余的细胞器,促进发育和分化,延长寿命,清除入侵微生物等。(1)细胞在正常生长条件下能进行较低水平的自噬,以维持细胞内的稳态。(2)在遭受各种细胞外或细胞内刺激(如缺氧、缺营养、接触某些化学物质、某些微生物入侵细胞、细胞器损伤、细胞内异常蛋白过量累积等)时细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动。【典题例证】2.蛋白质是生命活动的主要承担者。只有当具有一级结构的多肽链折叠形成正确的三维空间结构时才能具有正常的生物学功能。若这种折叠过程在体内发生故障,形成错误的空间结构并在细胞内堆积,就会影响细胞的正常功能。如图为某动物细胞对蛋白质的精密调控过程。已知泛素是分布于大部分真核细胞中的多肽,吞噬泡是一种囊泡。下列相关叙述错误的是()A.该过程中吞噬泡与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性B.泛素对错误折叠的蛋白质起标记作用,促使其与自噬受体结合C.动物细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、内质网、核糖体等D.溶酶体中含有多种水解酶,可将错误折叠的蛋白质降解【解析】选C。由于生物膜具有一定的流动性,因此该过程中吞噬泡与溶酶体能够融合,A正确;由图可知,错误折叠的蛋白质会被泛素标记,被标记的蛋白质会与自噬受体结合,被包裹进吞噬泡,最后进入溶酶体中,B正确;动物细胞中能够产生囊泡的结构有高尔基体、内质网等,核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,C错误;错误折叠的蛋白质进入溶酶体后会被降解的原因是溶酶体中含有多种水解酶,D正确。3.(2023·唐山高一期末)细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损异常的蛋白质和衰老细胞器进行降解的过程。如果抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小。下列有关此内容说法错误的是()A.自噬过程依赖于溶酶体内的水解酶B.细胞自噬有利于维持细胞的稳态平衡C.肝癌发展期细胞自噬会抑制肿瘤的发生D.细胞自噬贯穿于正常细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程【解析】选C。由“细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损异常的蛋白质和衰老细胞器进行降解的过程”可推知,自噬过程依赖于溶酶体内的水解酶,A正确;细胞自噬依赖溶酶体内的水解酶对细胞内受损异常蛋白质和衰老细胞器进行降解,有利于维持细胞的稳态平衡,B正确;由题意“如果抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小”可知说明肝癌发展期细胞自噬会促进肿瘤的发生,C错误;正常细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程都会产生受损异常蛋白质或衰老细胞器,所以细胞自噬贯穿于全过程,D正确。4.(2024·成都高一检测)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,如图所示。它是通过对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用实现的。下列叙述错误的是()A.细胞器a源自高尔基体,需借助生物膜的融合发挥功能B.细胞自噬受到自噬基因的调控,对细胞内物质的降解具有特异性C.丙肝病毒感染的肝细胞中出现自噬泡大量堆积现象,会导致细胞内代谢废物和垃圾增多D.饥饿状态下酵母菌的自噬作用增强,将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料【解析】选B。细胞自噬受到自噬基因的调控,但细胞自噬对物质的降解没有特异性,细胞内衰老的结构或废物都会被降解。第6章细胞的生命历程大概念·提纲挈领大单元·串珠成链大目标·素养培优章末提升主干关联·构建体系真题体验·领悟考情角度一细胞增殖和周期性1.(2023·黑龙江合格考)如图,在动物细胞有丝分裂后期,细胞中染色体数、核DNA数分别是()A.4,4 B.8,8 C.2,2 D.4,8【解析】选B。由图可知,在动物细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数为8条,核DNA数为8条,B正确。2.(2023·广西合格考)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是一种DNA合成抑制剂,添加一定剂量的TdR于连续分裂细胞的培养液中,可实现细胞周期同步化,最终获得的细胞多数处于()A.分裂间期B.前期C.中期D.后期【解析】选A。TdR是DNA合成抑制剂,抑制间期DNA的复制,使间期细胞止于当前时期,不影响其他时期。最终使所有细胞都停在分裂间期,B、C、D错误,A正确。3.(2023·湖北选择考)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给五位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是()学生分裂间期分裂期总计前期中期后期末期甲5632622乙5633522丙5632622丁7632523戊7732625A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同【解析】选C。丙和丁的差别在于分裂间期和末期的细胞数量不同,这是由于有丝分裂是一个连续过程,人为划分的时期并不能十分精确,计数时易发生混淆,A正确。有丝分裂中期,染色体整齐排列在细胞中央,易区分,故五位同学记录的中期细胞数一致,B正确。取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,仍然是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期;五位同学记录的间期细胞数不多,可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照的,在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,C错误。戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞计数规则与其他同学不同有关,D正确。4.(2022·广东选择考)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央【解析】选C。根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,以防解离过度,A错误;将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镊子尖将根尖弄碎,盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;在低倍镜下找到分生区细胞后,再换用高倍镜进行观察,此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;据图可知,图示中期细胞位于视野左上方,故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。5.(2022·浙江1月选考)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDKcyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是()A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化【解析】选D。同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”可知,细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,B正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使某些阶段之间的转换受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。角度二分化、衰老和死亡6.(2023·广西合格考)实验证明,高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,这称为细胞的()A.凋亡 B.癌变C.衰老 D.全能性【解析】选D。高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,这称为细胞的全能性,D正确。7.(2023·辽宁合格考)个体衰老的表现与原因对应合理的是()A.皮肤皱纹细胞核的体积减小B.老年斑细胞内色素积累增多C.白头发细胞内酪氨酸酶活性增强D.消化功能减弱细胞的物质运输功能增强【解析】选B。衰老细胞内水分减少,体积减小,所以个体会出现皮肤干燥发皱,A错误;衰老细胞色素随着细胞衰老逐渐累积,使个体出现老年斑,B正确;衰老细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成不足,个体头发发白,C错误;衰老细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,个体的吸收能力下降,D错误。8.(2023·河北合格考)下列关于细胞分化的叙述错误的是()A.细胞分化是生物个体发育的基础B.细胞分化程度越高全能性越高C.细胞分化能形成不同的组织D.细胞分化是基因选择性表达的结果【解析】选B。细胞分裂和细胞分化都是生物个体发育的基础,A正确;细胞分化程度越低全能性越高,B错误;细胞分化的结果是形成了不同的组织,C正确;细胞分化是基因选择性表达导致细胞结构和功能专一化的过程,即细胞分化是基因选择性表达的结果,D正确。9.(2022·山东等级考)某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是