高考生物微專題9 細(xì)胞自噬與細(xì)胞凋亡

微專題9細(xì)胞自噬與細(xì)胞凋亡[知識必備]1.細(xì)胞自噬(1)概念：在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后進(jìn)行物質(zhì)的再利用，這就是細(xì)胞自噬。(2)意義：自噬具有多種生理功能，包括耐受饑餓，清除細(xì)胞內(nèi)折疊異常的蛋白質(zhì)，受損或多余的細(xì)胞器，促進(jìn)發(fā)育和分化，延長壽命，清除入侵微生物等。細(xì)胞在正常生長條件下能進(jìn)行較低水平的自噬，以維持細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)。在遭受各種細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)刺激(如缺氧，缺營養(yǎng)，接觸某些化學(xué)物質(zhì)，某些微生物入侵細(xì)胞，細(xì)胞器損傷，細(xì)胞內(nèi)異常蛋白過量累積等)時(shí)細(xì)胞可通過細(xì)胞自噬維持基本的生命活動(dòng)。2.細(xì)胞凋亡(1)概念：由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。(2)機(jī)理：3.二者區(qū)別與聯(lián)系(1)形態(tài)學(xué)上的區(qū)別：凋亡會使染色質(zhì)固縮，染色加深，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成凋亡小體，最后細(xì)胞解體；自噬是形成雙層膜的自噬泡，包裹胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)，然后與溶酶體融合消化掉內(nèi)容物。(2)生理意義上的區(qū)別：凋亡是正常的細(xì)胞死亡途徑，凋亡后，細(xì)胞必定死亡；自噬只是細(xì)胞在高脅迫的環(huán)境中的一種應(yīng)急機(jī)制，旨在為自身提供營養(yǎng)或者降解錯(cuò)誤折疊蛋白等，不一定引起死亡。(3)聯(lián)系：有些激烈的細(xì)胞自噬，可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。[對點(diǎn)訓(xùn)練]1.(2021·河北唐山一模)細(xì)胞自噬是依賴溶酶體對細(xì)胞內(nèi)受損異常的蛋白質(zhì)和衰老細(xì)胞器進(jìn)行降解的過程。如果抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細(xì)胞自噬，其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細(xì)胞自噬的對照組小。下列有關(guān)此內(nèi)容說法錯(cuò)誤的是()A.自噬過程依賴于溶酶體內(nèi)的水解酶B.細(xì)胞自噬有利于維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)平衡C.肝癌發(fā)展期細(xì)胞自噬會抑制腫瘤的發(fā)生D.細(xì)胞自噬貫穿于正常細(xì)胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程答案C解析由“細(xì)胞自噬是依賴溶酶體對細(xì)胞內(nèi)受損異常的蛋白質(zhì)和衰老細(xì)胞器進(jìn)行降解的過程”可推知，自噬過程依賴于溶酶體內(nèi)的水解酶，A正確；細(xì)胞自噬依賴溶酶體內(nèi)的水解酶對細(xì)胞內(nèi)異常蛋白質(zhì)和衰老細(xì)胞器進(jìn)行降解，有利于維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)平衡，B正確；如果抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細(xì)胞自噬，其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細(xì)胞自噬的對照組小，說明肝癌發(fā)展期細(xì)胞自噬會促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，C錯(cuò)誤；正常細(xì)胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程都會有受損蛋白質(zhì)或衰老細(xì)胞器，所以細(xì)胞自噬貫穿于全過程，D正確。2.(2021·江西八校重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖為動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的過程示意圖，細(xì)胞凋亡時(shí)，細(xì)胞崩潰，分解成多個(gè)凋亡小體。下列敘述正確的是()A.壞死細(xì)胞和凋亡細(xì)胞的內(nèi)容物都會釋放到內(nèi)環(huán)境中B.凋亡小體出現(xiàn)的根本原因是細(xì)胞中相關(guān)凋亡基因的表達(dá)C.細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死都受環(huán)境的影響，不受機(jī)體控制D.細(xì)胞凋亡只發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期，而細(xì)胞壞死在任何時(shí)期都能發(fā)生答案B解析細(xì)胞壞死是在種種不利因素的影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷，引起的細(xì)胞損傷和死亡，細(xì)胞壞死后，細(xì)胞膜破裂導(dǎo)致內(nèi)容物釋放到內(nèi)環(huán)境中，而凋亡細(xì)胞是分解形成凋亡小體，進(jìn)而被吞噬細(xì)胞吞噬，所以凋亡細(xì)胞中的內(nèi)容物不會釋放到內(nèi)環(huán)境中，A錯(cuò)誤；凋亡小體的出現(xiàn)意味著細(xì)胞發(fā)生了凋亡，而細(xì)胞凋亡是由基因控制的，B正確；細(xì)胞凋亡受基因的控制，為程序性的死亡，C錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的各個(gè)階段，而細(xì)胞壞死是由外界環(huán)境因素引起的，不一定發(fā)生在哪個(gè)時(shí)期，D錯(cuò)誤。3.(2021·南昌市調(diào)研)如圖表示細(xì)胞凋亡過程，其中酶Ⅰ為核酸內(nèi)切酶，能夠切割核酸形成片段；酶Ⅱ?yàn)橐活惖鞍姿饷?，能選擇性地促進(jìn)某些蛋白質(zhì)的水解，從而造成細(xì)胞凋亡。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體結(jié)合，可反映細(xì)胞膜具有信息交流的功能B.凋亡信號發(fā)揮作用后，細(xì)胞內(nèi)將有新蛋白質(zhì)的合成以及蛋白質(zhì)的水解C.細(xì)胞凋亡由細(xì)胞自身基因控制，與外部因素?zé)o關(guān)D.酶Ⅰ能切割核酸分子而酶Ⅱ不能，表明酶具有專一性答案C解析從圖中可知，細(xì)胞膜上的受體與凋亡誘導(dǎo)因子結(jié)合，產(chǎn)生了凋亡信號，該過程可反映細(xì)胞膜的信息交流功能，A正確；凋亡信號使得凋亡相關(guān)基因被激活，合成了新的蛋白質(zhì)；酶Ⅰ和酶Ⅱ被激活，結(jié)合題干信息，酶Ⅱ?yàn)橐活惖鞍姿饷?，能選擇性地促進(jìn)某些蛋白質(zhì)的水解，從而造成細(xì)胞凋亡，B正確；從題干信息和圖解來看，細(xì)胞凋亡與細(xì)胞內(nèi)部基因有關(guān)，與外界因素——凋亡誘導(dǎo)因子也有關(guān)系，C錯(cuò)誤；一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，體現(xiàn)了酶的專一性，D正確。4.(2020·廣東中山市調(diào)研)細(xì)胞自噬是細(xì)胞成分降解和循環(huán)利用的一個(gè)基本過程。下圖表示細(xì)胞通過“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體及其釋放的信號蛋白的過程，已知細(xì)胞內(nèi)受損的線粒體釋放的信號蛋白會引發(fā)細(xì)胞非正常死亡。請據(jù)圖和題目中信息回答：(1)圖中自噬體的功能是_________________________________________。(2)及時(shí)清除細(xì)胞中受損的線粒體的意義是________________________。(3)研究發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞溶酶體內(nèi)的pH在5.0左右，由此可知細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的H＋進(jìn)入溶酶體的運(yùn)輸方式是________________。與其中的水解酶的合成和加工相關(guān)的細(xì)胞器有____________________________________________。(4)圖中信號蛋白和線粒體中的蛋白質(zhì)在溶酶體中的最終水解產(chǎn)物是________。該物質(zhì)在細(xì)胞中的作用可以是____________________。由此推斷當(dāng)細(xì)胞處在饑餓狀態(tài)時(shí)，其自噬作用將________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。答案(1)包裹受損的線粒體和線粒體釋放的信號蛋白，并將其運(yùn)輸?shù)饺苊阁w(2)避免細(xì)胞非正常死亡(或保持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定)(3)主動(dòng)運(yùn)輸核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體(4)氨基酸重新合成細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)增強(qiáng)解析(1)根據(jù)圖中信息可知，吞噬泡包裹受損的線粒體和線粒體釋放的信號蛋白后形成自噬體，然后自噬體和溶酶體融合，所以自噬體的功能是包裹受損的線粒體和線粒體釋放的信號蛋白，并將其運(yùn)輸?shù)饺苊阁w。(2)根據(jù)題目信息可知，受損線粒體釋放的信號蛋白會引發(fā)細(xì)胞非正常死亡，所以及時(shí)清除受損線粒體可以避免細(xì)胞非正常死亡。(3)溶酶體內(nèi)的pH在5.0左右，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個(gè)中性環(huán)境，所以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的H＋濃度低于溶酶體中的，則細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的H＋進(jìn)入溶酶體的運(yùn)輸方式是主