高中生物《高中全程學習方略》2025版第6章　微專題七　細胞自噬與人體健康含答案

高中生物《高中全程學習方略》2025版第6章微專題七細胞自噬與人體健康含答案微專題七細胞自噬與人體健康一、細胞自噬的概念及方式1.概念:在一定條件下,細胞會將受損或功能退化的細胞結構等,通過溶酶體降解后進行物質的再利用,這就是細胞自噬。2.自噬方式:細胞自噬主要有三種形式:微自噬、巨自噬和分子伴侶介導的自噬。(1)微自噬(甲):指溶酶體或者液泡內膜直接內陷將底物包裹并降解的過程(多在種子成熟時儲藏蛋白的沉積或萌發(fā)時儲存蛋白的降解中起作用)。(2)巨自噬(乙):在巨自噬中由內質網來源的膜性結構通過擴展包裹待降解物形成自噬小體,然后與溶酶體融合并降解其內容物。是最主要的自噬形式(在營養(yǎng)缺乏條件下培養(yǎng)的細胞、植物的免疫反應、葉片衰老及環(huán)境脅迫應答中起作用)。(3)分子伴侶介導的自噬(丙):在分子伴侶介導的自噬中,胞質內蛋白需要與分子伴侶結合,然后轉運到溶酶體腔中被溶酶體酶消化(在動物細胞衰老反應過程中,往往發(fā)生分子伴侶介導的自噬,保存必需的組成細胞結構的蛋白和其他材料)?！镜漕}例證】1.真核細胞的自噬主要有三種形式:微自噬(溶酶體膜或液泡膜直接內陷包裹底物并降解的過程)、巨自噬和分子伴侶介導的自噬。如圖表示某種巨自噬的過程,其中自噬小體來自內質網,溶酶體來自高爾基體。下列相關敘述錯誤的是()A.細胞進行微自噬時,離不開生物膜的流動性B.細胞進行圖示巨自噬過程的產物中有合成蛋白質的原料C.自噬溶酶體內可以發(fā)生不同生物膜的降解過程D.有些離開高爾基體的小囊泡可合成多種水解酶【解析】選D。細胞進行微自噬時,溶酶體膜或液泡膜會內陷并包裹底物,該過程需借助于生物膜的流動性,A正確;細胞進行圖示巨自噬時,能將底物蛋白降解,產生的游離氨基酸可用于蛋白質的合成,B正確;自噬溶酶體可以降解自噬小體的部分生物膜以及衰老的線粒體膜,C正確;溶酶體來自高爾基體,但溶酶體內的水解酶是在核糖體上合成的,D錯誤。二、細胞自噬調控機制及意義1.細胞自噬調控機制(營養(yǎng)匱乏時):(1)當營養(yǎng)充足時,生長因子活化PI3K/AKT信號途徑及其下游的效應分子,如蛋白激酶mTor,促進營養(yǎng)物質的吸收、大分子的合成、ATP的產生等,同時抑制細胞自噬(圖1)。(2)當生長因子缺乏時,PI3K/AKT信號途徑失活,細胞停止對營養(yǎng)物質的吸收,以及ATP的產生;同時效應分子mTor也失活,解除了對細胞自噬作用的抑制,細胞通過自噬來產生ATP。AKT的失活也能引發(fā)細胞凋亡(圖2)。2.意義:自噬具有多種生理功能,包括耐受饑餓,清除細胞內折疊異常的蛋白質以及受損或多余的細胞器,促進發(fā)育和分化,延長壽命,清除入侵微生物等。(1)細胞在正常生長條件下能進行較低水平的自噬,以維持細胞內的穩(wěn)態(tài)。(2)在遭受各種細胞外或細胞內刺激(如缺氧、缺營養(yǎng)、接觸某些化學物質、某些微生物入侵細胞、細胞器損傷、細胞內異常蛋白過量累積等)時細胞可通過細胞自噬維持基本的生命活動?！镜漕}例證】2.蛋白質是生命活動的主要承擔者。只有當具有一級結構的多肽鏈折疊形成正確的三維空間結構時才能具有正常的生物學功能。若這種折疊過程在體內發(fā)生故障,形成錯誤的空間結構并在細胞內堆積,就會影響細胞的正常功能。如圖為某動物細胞對蛋白質的精密調控過程。已知泛素是分布于大部分真核細胞中的多肽,吞噬泡是一種囊泡。下列相關敘述錯誤的是()A.該過程中吞噬泡與溶酶體的融合體現(xiàn)了生物膜的流動性B.泛素對錯誤折疊的蛋白質起標記作用,促使其與自噬受體結合C.動物細胞中能形成囊泡的結構有高爾基體、內質網、核糖體等D.溶酶體中含有多種水解酶,可將錯誤折疊的蛋白質降解【解析】選C。由于生物膜具有一定的流動性,因此該過程中吞噬泡與溶酶體能夠融合,A正確;由圖可知,錯誤折疊的蛋白質會被泛素標記,被標記的蛋白質會與自噬受體結合,被包裹進吞噬泡,最后進入溶酶體中,B正確;動物細胞中能夠產生囊泡的結構有高爾基體、內質網等,核糖體是無膜細胞器,不能產生囊泡,C錯誤;錯誤折疊的蛋白質進入溶酶體后會被降解的原因是溶酶體中含有多種水解酶,D正確。3.(2023·唐山高一期末)細胞自噬是依賴溶酶體對細胞內受損異常的蛋白質和衰老細胞器進行降解的過程。如果抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬,其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小。下列有關此內容說法錯誤的是()A.自噬過程依賴于溶酶體內的水解酶B.細胞自噬有利于維持細胞的穩(wěn)態(tài)平衡C.肝癌發(fā)展期細胞自噬會抑制腫瘤的發(fā)生D.細胞自噬貫穿于正常細胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程【解析】選C。由“細胞自噬是依賴溶酶體對細胞內受損異常的蛋白質和衰老細胞器進行降解的過程”可推知,自噬過程依賴于溶酶體內的水解酶,A正確;細胞自噬依賴溶酶體內的水解酶對細胞內受損異常蛋白質和衰老細胞器進行降解,有利于維持細胞的穩(wěn)態(tài)平衡,B正確;由題意“如果抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬,其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小”可知說明肝癌發(fā)展期細胞自噬會促進腫瘤的發(fā)生,C錯誤;正常細胞生長、分化、衰老、凋亡的全過程都會產生受損異常蛋白質或衰老細胞器,所以細胞自噬貫穿于全過程,D正確。4.(2024·成都高一檢測)細胞自噬是真核生物細胞內普遍存在的一種自穩(wěn)機制,如圖所示。它是通過對細胞內受損的蛋白質、細胞器或入侵的病原體進行降解并回收利用實現(xiàn)的。下列敘述錯誤的是()A.細胞器a源自高爾基體,需借助生物膜的融合發(fā)揮功能B.細胞自噬受到自噬基因的調控,對細胞內物質的降解具有特異性C.丙肝病毒感染的肝細胞中出現(xiàn)自噬泡大量堆積現(xiàn)象,會導致細胞內代謝廢物和垃圾增多D.饑餓狀態(tài)下酵母菌的自噬作用增強,將自身物質或結構降解后作為細胞呼吸的原料【解析】選B。細胞自噬受到自噬基因的調控,但細胞自噬對物質的降解沒有特異性,細胞內衰老的結構或廢物都會被降解。第6章細胞的生命歷程大概念·提綱挈領大單元·串珠成鏈大目標·素養(yǎng)培優(yōu)章末提升主干關聯(lián)·構建體系真題體驗·領悟考情角度一細胞增殖和周期性1.(2023·黑龍江合格考)如圖,在動物細胞有絲分裂后期,細胞中染色體數(shù)、核DNA數(shù)分別是()A.4,4 B.8,8 C.2,2 D.4,8【解析】選B。由圖可知,在動物細胞有絲分裂后期,著絲粒分裂,染色體數(shù)為8條,核DNA數(shù)為8條,B正確。2.(2023·廣西合格考)胸腺嘧啶脫氧核苷(TdR)是一種DNA合成抑制劑,添加一定劑量的TdR于連續(xù)分裂細胞的培養(yǎng)液中,可實現(xiàn)細胞周期同步化,最終獲得的細胞多數(shù)處于()A.分裂間期B.前期C.中期D.后期【解析】選A。TdR是DNA合成抑制劑,抑制間期DNA的復制,使間期細胞止于當前時期,不影響其他時期。最終使所有細胞都停在分裂間期,B、C、D錯誤,A正確。3.(2023·湖北選擇考)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗中,某同學制作的裝片效果非常好,他將其中的某個視野放大拍照,發(fā)給五位同學觀察細胞并計數(shù),結果如下表(單位:個)。關于表中記錄結果的分析,下列敘述錯誤的是()學生分裂間期分裂期總計前期中期后期末期甲5632622乙5633522丙5632622丁7632523戊7732625A.丙、丁計數(shù)的差異是由于有絲分裂是一個連續(xù)過程,某些細胞所處時期易混淆B.五位同學記錄的中期細胞數(shù)一致,原因是中期染色體排列在細胞中央,易區(qū)分C.五位同學記錄的間期細胞數(shù)不多,原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段D.戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多,可能是該同學的細胞計數(shù)規(guī)則與其他同學不同【解析】選C。丙和丁的差別在于分裂間期和末期的細胞數(shù)量不同,這是由于有絲分裂是一個連續(xù)過程,人為劃分的時期并不能十分精確,計數(shù)時易發(fā)生混淆,A正確。有絲分裂中期,染色體整齊排列在細胞中央,易區(qū)分,故五位同學記錄的中期細胞數(shù)一致,B正確。取用的材料處于旺盛的分裂階段時,仍然是絕大多數(shù)細胞處于分裂間期,只有少數(shù)細胞處于分裂期;五位同學記錄的間期細胞數(shù)不多,可能原因是該同學是將其中的某個視野放大拍照的,在該區(qū)域處于分裂間期的細胞比例相對較低,C錯誤。戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多,可能與該同學的細胞計數(shù)規(guī)則與其他同學不同有關,D正確。4.(2022·廣東選擇考)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,如圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是()A.根尖解離后立即用甲紫溶液染色,以防解離過度B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢C.找到分生區(qū)細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央【解析】選C。根尖解離后需要先漂洗,洗去解離液后再進行染色,以防解離過度,A錯誤;將已經染色的根尖置于載玻片上,加一滴清水后,用鑷子尖將根尖弄碎,蓋上蓋玻片后需要用拇指輕輕按壓蓋玻片,使細胞分散開,再進行觀察,B錯誤;在低倍鏡下找到分生區(qū)細胞后,再換用高倍鏡進行觀察,此時為使視野清晰,需要用細準焦螺旋進行調焦,C正確;據圖可知,圖示中期細胞位于視野左上方,故需要向左上方移動裝片將分裂中期的細胞移至視野中央,D錯誤。5.(2022·浙江1月選考)某多細胞動物具有多種細胞周期蛋白(cyclin)和多種細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),兩者可組成多種有活性的CDKcyclin復合體,細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK-cyclin復合體調控。細胞周期如圖所示,下列敘述錯誤的是()A.同一生物個體中不同類型細胞的細胞周期時間長短有差異B.細胞周期各階段的有序轉換受不同的CDK-cyclin復合體調控C.抑制某種CDK-cyclin復合體的活性可使細胞周期停滯在特定階段D.一個細胞周期中,調控不同階段的CDK-cyclin復合體會同步發(fā)生周期性變化【解析】選D。同一生物個體中不同類型細胞的細胞周期的持續(xù)時間一般不同,A正確;根據題意“細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK-cyclin復合體調控”可知,細胞周期各階段的有序轉換受不同的CDK-cyclin復合體調控,B正確;由于細胞周期各階段間的轉換分別受特定的CDK-cyclin復合體調控,因此抑制某種CDK-cyclin復合體的活性可使某些階段之間的轉換受抑制,從而使細胞周期停滯在特定階段,C正確;由于一個細胞周期中,不同階段的變化不是同步的,因此調控不同階段的CDK-cyclin復合體不會同步發(fā)生周期性變化,D錯誤。角度二分化、衰老和死亡6.(2023·廣西合格考)實驗證明,高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力,這稱為細胞的()A.凋亡 B.癌變C.衰老 D.全能性【解析】選D。高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力,這稱為細胞的全能性,D正確。7.(2023·遼寧合格考)個體衰老的表現(xiàn)與原因對應合理的是()A.皮膚皺紋細胞核的體積減小B.老年斑細胞內色素積累增多C.白頭發(fā)細胞內酪氨酸酶活性增強D.消化功能減弱細胞的物質運輸功能增強【解析】選B。衰老細胞內水分減少,體積減小,所以個體會出現(xiàn)皮膚干燥發(fā)皺,A錯誤;衰老細胞色素隨著細胞衰老逐漸累積,使個體出現(xiàn)老年斑,B正確;衰老細胞內酪氨酸酶活性降低,黑色素合成不足,個體頭發(fā)發(fā)白,C錯誤;衰老細胞膜通透性改變,物質運輸功能降低,個體的吸收能力下降,D錯誤。8.(2023·河北合格考)下列關于細胞分化的敘述錯誤的是()A.細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎B.細胞分化程度越高全能性越高C.細胞分化能形成不同的組織D.細胞分化是基因選擇性表達的結果【解析】選B。細胞分裂和細胞分化都是生物個體發(fā)育的基礎,A正確;細胞分化程度越低全能性越高,B錯誤;細胞分化的結果是形成了不同的組織,C正確;細胞分化是基因選擇性表達導致細胞結構和功能專一化的過程,即細胞分化是基因選擇性表達的結果,D正確。9.(2022·山東等級考)某種干細胞中,進入細胞核的蛋白APOE可作用于細胞核骨架和異染色質蛋白,誘導這些蛋白發(fā)生自噬性降解,影響異染色質上的基因的表達,促進該種干細胞的衰老。下列說法錯誤的是