2024屆新高考生物沖刺熱點(diǎn)復(fù)習(xí)-細(xì)胞器之間的深度分工合作

2024屆新高考生物沖刺熱點(diǎn)復(fù)習(xí)細(xì)胞器之間的深度分工合作[高考揭秘]細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能以及細(xì)胞器之間的分工合作是高中生物知識(shí)體系的核心內(nèi)容，該部分內(nèi)容的命題以選擇題為主，屬于年年必考的題目。試題情境主要選自大學(xué)教材的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生在題干信息提取加工的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材原型知識(shí)進(jìn)行作答，考查學(xué)生已學(xué)知識(shí)在新情境中的遷移應(yīng)用。通過構(gòu)建細(xì)胞器之間分工合作的模型，深度理解細(xì)胞器的功能，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念?！举Y料1】科學(xué)家以豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞為材料，采用放射性同位素示蹤的方法，探究胰蛋白酶的合成和分泌路徑。一、以分泌蛋白的形成為例，構(gòu)建概念模型

研究者以3H標(biāo)記的亮氨酸培養(yǎng)豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞，然后分別在3min、17min和117min獲得細(xì)胞，置于特定環(huán)境下觀察。研究發(fā)現(xiàn)，3min取出的腺泡細(xì)胞，被標(biāo)記的蛋白質(zhì)出現(xiàn)在附著核糖體的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min時(shí)出現(xiàn)在高爾基體中，117min時(shí)出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜的囊泡及細(xì)胞外，結(jié)果如圖所示。問題：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用箭頭和文字畫出胰蛋白酶合成、運(yùn)輸、分泌途徑示意圖，并口述各細(xì)胞結(jié)構(gòu)在此過程中的作用。豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白形成過程圖解(灰點(diǎn)代表未被標(biāo)記的分泌蛋白，紅點(diǎn)代表被標(biāo)記的分泌蛋白)核糖體(翻譯)多肽細(xì)胞核(轉(zhuǎn)錄)mRNA(模板)氨基酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工組裝具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)高爾基體加工運(yùn)輸包裝分選成熟的蛋白質(zhì)囊泡細(xì)胞膜分泌蛋白胞吐脫水縮合囊泡線粒體(供能)1、核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的聯(lián)系【資料2】信號(hào)肽假說認(rèn)為，在分泌蛋白的合成過程中，游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列是一種信號(hào)序列(又稱信號(hào)肽)，它能被位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的信號(hào)肽識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別，后者將核糖體與新生肽引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。之后，SRP脫離，信號(hào)肽引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，肽鏈繼續(xù)合成直至結(jié)束后，核糖體脫落。在無細(xì)胞的培養(yǎng)液中(含核糖體)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1。表1在無細(xì)胞系統(tǒng)中蛋白質(zhì)的翻譯過程與SRP、DP和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)組別含有編碼信號(hào)肽的mRNASRPDP(SRP受體)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)果甲+---產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽乙++--合成70-100個(gè)氨基酸殘基后，肽鏈延伸終止丙+++-產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽丁++++信號(hào)肽切除，多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)注：“+”表示有相應(yīng)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，“—”表示沒有相應(yīng)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)二、對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的概念模型再深化討論回答：①信號(hào)肽在哪里合成？SRP有什么功能?當(dāng)信號(hào)肽與SRP結(jié)合后，多肽鏈的合成發(fā)生了什么變化?②DP有什么功能?加入DP后多肽鏈的合成又發(fā)生了什么變化?③信號(hào)肽在哪里被切除?切除信號(hào)肽的過程需要什么酶？④“游離型”核糖體和“吸附型”核糖體可以相互轉(zhuǎn)化嗎？⑤嘗試講述分泌蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程。實(shí)驗(yàn)組別含有編碼信號(hào)肽的mRNASRPDP(SRP受體)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)果甲+---產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽乙++--合成70-100個(gè)氨基酸殘基后，肽鏈延伸終止丙+++-產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽丁++++信號(hào)肽切除，多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)游離核糖體識(shí)別信號(hào)肽，并將信號(hào)肽帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔里面去多肽鏈合成停止能夠與SRP結(jié)合，參與信息傳遞多肽鏈繼續(xù)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白酶可以小結(jié)：蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的過程

信號(hào)肽與SRP結(jié)合→肽鏈延伸終止→SRP與受體DP結(jié)合→SRP脫離信號(hào)肽→肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成，同時(shí)信號(hào)肽引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔→信號(hào)肽切除→肽鏈延伸至終止1．信號(hào)肽假說認(rèn)為，分泌蛋白首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的游離核糖體上起始合成，當(dāng)多肽鏈延伸至少80個(gè)左右氨基酸的肽鏈時(shí)，信號(hào)肽過程中，最初合成的一段氨基酸序列作為信號(hào)序列，被位于中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別，新生肽與SRP結(jié)合后，停止蛋白質(zhì)的合成，只有引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，才能繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成，這就是信號(hào)肽假說，如下圖所示。下列說法不正確的是（）【評(píng)價(jià)反饋】【評(píng)價(jià)反饋】

A．抗體、血紅蛋白和激素的合成都經(jīng)過這樣的過程

B．游離核糖體和附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體可相互轉(zhuǎn)化

C．信號(hào)肽需借助DP和SRP的識(shí)別結(jié)合才能轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上

D．與分泌蛋白加工及分泌有關(guān)的細(xì)胞器均具有膜結(jié)構(gòu)，這些膜結(jié)構(gòu)屬于生物膜系統(tǒng)A2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體的聯(lián)系【資料3】研究發(fā)現(xiàn)，COP膜泡運(yùn)輸是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制之一。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白的羧基端有一段特殊的氨基酸序列，稱為KDEL序列。如果內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白(留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中發(fā)揮作用的蛋白質(zhì))被意外包裝進(jìn)入COPⅡ轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡，會(huì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸到高爾基體，此時(shí)高爾基體順面膜囊區(qū)的KDEL受體就會(huì)識(shí)別并結(jié)合KDEL序列，并將整個(gè)蛋白質(zhì)通過COPⅠ轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡送回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，KDEL信號(hào)序列和受體的親和力受pH高低的影響。該過程見下圖。二、對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的概念模型再深化判斷:①在COPⅠ膜泡上和高爾基體的順面膜囊上均有特異性識(shí)別并結(jié)合KDEL序列的受體（）②如果內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白上缺乏KDEL序列，該蛋白質(zhì)可能被分泌到細(xì)胞外（）③高pH能促進(jìn)KDEL序列與受體蛋白的結(jié)合，低pH有利于其從受體蛋白上釋放（）④正常情況下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白質(zhì)的合成、加工都需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體參與（）×√√×3、高爾基體與溶酶體的聯(lián)系二、對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的概念模型再深化（2020年山東卷）經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后，S酶會(huì)在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志。這些蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識(shí)別，經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡，逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體，這些有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶；不能發(fā)生此識(shí)別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運(yùn)往細(xì)胞膜。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.M6P標(biāo)志的形成過程體現(xiàn)了S酶的專一性

B．附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成

C．S酶功能喪失的細(xì)胞中，衰老和損傷的細(xì)胞器會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累

D．M6P受體基因缺陷的細(xì)胞中，帶有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)會(huì)聚集在高爾基體內(nèi)DA.與溶酶體酶形成相關(guān)的細(xì)胞器除高爾基體外，還有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體B.高爾基體中只有溶酶體酶能形成M6P標(biāo)記，體現(xiàn)了S酶具有專一性的特點(diǎn)C.溶酶體酶與M6P受體結(jié)合，體現(xiàn)了細(xì)胞間的信息交流

D.正常生理狀態(tài)下的溶酶體對(duì)自身細(xì)胞結(jié)構(gòu)有分解作用改編選項(xiàng)：（2020年山東卷）經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后，S酶會(huì)在其中的某些蛋白質(zhì)上形成M6P標(biāo)志。這些蛋白質(zhì)能被高爾基體膜上的M6P受體識(shí)別，經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡，逐漸轉(zhuǎn)化為溶酶體，這些有M6P標(biāo)志的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶酶體酶；不能發(fā)生此識(shí)別過程的蛋白質(zhì)經(jīng)囊泡運(yùn)往細(xì)胞膜。下列說法錯(cuò)誤的是(

)C2.溶酶體是在高爾基體的TGN面以出芽的形式形成的，其某一種形成過程如圖所示，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rER）上核糖體合成溶酶體蛋白后，進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行修飾，再進(jìn)入高爾基體進(jìn)行加工，使得溶酶體蛋白攜帶特殊標(biāo)記，該標(biāo)記與高爾基體TGN膜囊上的受體結(jié)合形成囊泡并釋放，最終形成溶酶體。下列關(guān)于該過程的說法，錯(cuò)誤的是（）【評(píng)價(jià)反饋】

A.溶酶體具有單層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種酸性水解酶，包括蛋白酶、核酸酶、脂肪酶等

B.若細(xì)胞合成圖中受體的途徑受阻，衰老、損傷的細(xì)胞器一定會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累

C.溶酶體在形成的過程中，伴隨著生物膜組分的更新，體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性

D.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會(huì)造成細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)被破壞【評(píng)價(jià)反饋】B4、高爾基體與細(xì)胞膜的聯(lián)系二、對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的概念模型再深化(1)在FGF9的合成與分泌過程中，參與圖示過程的生物膜除囊泡膜外還有______________________________，細(xì)胞中的___________（結(jié)構(gòu)）在其中起到重要的“交通樞紐”作用。高爾基體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜高爾基體【資料4】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制。如圖是囊泡膜與靶膜融合過程示意圖，囊泡上有一種特殊的V—SNARE蛋白，它與靶膜上的T—SNARE結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)后，囊泡膜和靶膜才能融合，從而將物質(zhì)準(zhǔn)確地運(yùn)送到相應(yīng)的位點(diǎn)。研究還發(fā)現(xiàn)：抑郁癥患者大腦中X細(xì)胞合成的成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子9（FGF9，一種分泌蛋白）含量遠(yuǎn)高于正常人。

4、高爾基體與細(xì)胞膜的聯(lián)系二、對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的概念模型再深化(2)細(xì)胞分泌FGF9的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______________的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由FGF9作用于靶細(xì)胞過程推測(cè)，靶膜上T—SNARE的化學(xué)成分有可能是____________。(3)請(qǐng)結(jié)合上述材料，對(duì)治療抑郁癥的藥物開發(fā)提出一些可行性建議_________________________________________________________________________。（答1點(diǎn)）開發(fā)阻止囊泡膜上的V-SNARE與靶細(xì)胞膜上的T-SNARE結(jié)合的藥物一定的流動(dòng)性糖蛋白綜合訓(xùn)練：高爾基體在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸中起著重要樞紐作用，分泌蛋白、細(xì)胞膜上的膜蛋白以及溶酶體中的酸性水解酶等蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)運(yùn)過程都是通過高爾基體完成的。下圖表示高爾基體定向轉(zhuǎn)運(yùn)不同蛋白質(zhì)時(shí)的不同機(jī)制，其一是激素合成后隨即被釋放到細(xì)胞外，稱為組成型分泌途徑；其二是激素合成后暫時(shí)儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，受到細(xì)胞外信號(hào)刺激時(shí)再釋放到細(xì)胞外，稱為可調(diào)節(jié)型分泌途徑。請(qǐng)回答：(1）分泌蛋白、細(xì)胞膜上的膜蛋白以及溶酶體中的酸性水解酶的合成、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)過程，需要

和高爾基體等細(xì)胞器的參與，這體現(xiàn)了細(xì)胞中各種細(xì)胞器之間的

關(guān)系。(2）溶酶體酶包裝時(shí)，酸性水解酶先與M6P受體結(jié)合，然后高爾基體以出芽的形式形成囊泡。若

（填"促進(jìn)"或"抑制")M6P受體基因的表達(dá)，則衰老和損傷的細(xì)胞器會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累。(3）為探究胰島素的分泌途徑，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表：（培養(yǎng)液中葡萄糖濃度均為1.5g/L)實(shí)驗(yàn)處理預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出結(jié)論甲組：培養(yǎng)