簡潔實用高效生物模塊一

分子與細胞

第四單元

細胞的生命歷程

命題情境3細胞周期調(diào)控、細胞自噬和細胞焦亡內(nèi)容索引情境一細胞周期調(diào)控

情境二細胞自噬第一部分第二部分情境練3

第四部分情境三細胞焦亡第三部分情境一細胞周期調(diào)控第分部一【典題引領1】

(2022·浙江卷)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CDK--cyclin復合體，細胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK--cyclin復合體調(diào)控。細胞周期如圖所示，下列敘述錯誤的是(

)DA．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(zhuǎn)換受不同的CDK--cyclin復合體調(diào)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(diào)控不同階段的CDK--cyclin復合體會同步發(fā)生周期性變化解析：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(jù)“細胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK--cyclin復合體調(diào)控”可知，細胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK--cyclin復合體調(diào)控，B正確；由于細胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK--cyclin復合體調(diào)控，因此抑制某種CDK--cyclin復合體的活性可使各階段之間的轉(zhuǎn)化受抑制，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(diào)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。1．細胞周期檢驗點(1)意義：負責檢查本時期內(nèi)所執(zhí)行的“任務”情況，只有完成所有“任務”之后細胞才能被放行進入下一個時期，否則細胞周期將暫停于某個檢驗點上，以留出時間排除故障或進行修復。(2)監(jiān)控機制：細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)對此發(fā)揮了重要調(diào)控作用。不同種類的CDK均可與相應的細胞周期蛋白結(jié)合而被激活，調(diào)控細胞周期的檢驗點。(3)關鍵監(jiān)測點：細胞周期的調(diào)控關鍵在分裂間期。有2個起決定作用的控制點，從G1期進入S期和從G2期進入M期。這2個轉(zhuǎn)變過程都是由一種被稱為成熟促進因子(MPF)的蛋白質(zhì)復合體所觸發(fā)的。組成MPF的是兩種蛋白：cdc2的激酶和細胞周期蛋白(cyclin)。cyclin調(diào)控過程如下：2．細胞周期同步化(1)DNA合成阻斷法①常用DNA合成抑制劑：胸腺嘧啶脫氧核苷(TdR)、羥基脲(HU)。②兩次加入DNA合成阻斷劑才能實現(xiàn)所有細胞同步化。(2)秋水仙素阻斷法在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制紡錘體形成使細胞周期被阻斷，即可實現(xiàn)細胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細胞不會被阻斷在間期。(3)血清饑餓法培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期，以實現(xiàn)細胞周期同步化。情境二細胞自噬第分部二C【典題引領2】

(2022·山東卷)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(zhì)蛋白，誘導這些蛋白發(fā)生自噬性降解，影響異染色質(zhì)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(

)A．細胞核中的APOE可改變細胞核的形態(tài)B．敲除APOE基因可延緩該種干細胞的衰老C．異染色質(zhì)蛋白在細胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解D．異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物可被再利用解析：由“蛋白APOE可作用于細胞核骨架”可知，蛋白APOE可改變細胞核的形態(tài)，A正確；由題意可知，進入細胞核中的蛋白APOE可促進該種干細胞的衰老，促進該種干細胞衰老的蛋白APOE由APOE基因控制合成，所以敲除APOE基因可延緩該種干細胞的衰老，B正確；異染色質(zhì)蛋白在溶酶體內(nèi)發(fā)生自噬性降解，降解后的產(chǎn)物可能被細胞利用，也可能排出細胞外，C錯誤，D正確。1．細胞自噬的機理：細胞自噬是細胞通過溶酶體(如動物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身組分以達到維持細胞內(nèi)正常生理活動及穩(wěn)態(tài)的一種細胞代謝過程。2．細胞自噬的本質(zhì)：通過膜重排過程形成一個具有雙層膜并裹挾著隨機或特定底物的封閉囊泡，即自噬體，進而與溶酶體融合，形成自噬溶酶體并降解底物。3．細胞自噬的類型(1)巨自噬(2)微自噬(3)分子伴侶介導的自噬4．細胞自噬的作用(1)“清潔”作用：細胞自噬可以清除細胞內(nèi)一些受損或衰老的組分，這是細胞內(nèi)一些成分和結(jié)構(gòu)更新的正常途徑。(2)營養(yǎng)匱乏時進行自救。(3)免疫作用：細胞自噬具有自我保護、抗衰老、抗損傷的作用。細胞自噬可以降解被細胞吞噬進來的外來物質(zhì)，從而對機體起到保護的作用。此外，機體通過細胞自噬降解自身受損或衰老的組分，本身也是一種防止自我損傷的方式。5．細胞自噬與人類疾病：研究結(jié)果顯示，細胞自噬出現(xiàn)異常時，可能會誘發(fā)多種疾病，如神經(jīng)退行性疾病、腫瘤、2型糖尿病等。情境三細胞焦亡第分部三【典題引領3】

(2023·山東卷)研究發(fā)現(xiàn)，病原體侵入細胞后，細胞內(nèi)蛋白酶L在無酶活性時作為支架蛋白參與形成特定的復合體，經(jīng)過一系列過程，最終導致該細胞炎癥性壞死，病原體被釋放，該過程屬于細胞焦亡。下列說法錯誤的是(

)A．蝌蚪尾的消失不是通過細胞焦亡實現(xiàn)的B．敲除編碼蛋白酶L的基因不影響細胞焦亡C．細胞焦亡釋放的病原體可由體內(nèi)的巨噬細胞吞噬消化D．細胞焦亡釋放的病原體可刺激該機體B淋巴細胞的增殖與分化B解析：蝌蚪尾的消失是通過細胞凋亡實現(xiàn)的，A正確；根據(jù)題干信息“細胞內(nèi)蛋白酶L在無酶活性時作為支架蛋白參與形成特定的復合體，經(jīng)過一系列過程，最終導致該細胞炎癥性壞死，病原體被釋放，該過程屬于細胞焦亡”，可知編碼蛋白酶L的基因影響細胞焦亡，所以敲除編碼蛋白酶L的基因會影響細胞焦亡，B錯誤；細胞焦亡后，病原體被釋放，可以被體內(nèi)的巨噬細胞吞噬消化，C正確；細胞焦亡釋放的病原體可作為抗原刺激該機體B淋巴細胞的增殖與分化，D正確。細胞焦亡1．表現(xiàn)：細胞不斷脹大直至細胞膜破裂，導致細胞內(nèi)容物的釋放進而激活強烈的炎癥反應。2．生化特征：主要標志有炎癥小體的形成和大量促炎癥因子的釋放。3．途徑(1)經(jīng)典途徑：炎癥小體刺激細胞信號通路，并活化Caspase－1；Caspase－1激活IL－1β等炎癥因子，切割Gasdermin－D(GSDMD)蛋白的N末端，使其激活并結(jié)合到細胞膜上產(chǎn)生膜孔，形成細胞焦亡。(2)非典型途徑：部分Caspase－11可直接與細菌的脂多糖接觸激活，對GSDMD進行切割，并間接激活Caspase－1，誘發(fā)細胞焦亡。4．意義：細胞焦亡是機體一種重要的天然免疫反應，在抗擊感染中發(fā)揮重要作用。情境練3第分部四（每小題5分，共25分）1．(2025·河北承德模擬)細胞周期檢驗點是細胞周期調(diào)控的一種機制，當細胞周期中某一節(jié)點出現(xiàn)“異常事件”，調(diào)節(jié)機制就被激活，排除“故障”或使細胞周期中斷。據(jù)圖分析，下列相關敘述錯誤的是(

)CA．細胞周期檢驗點往往與相應的分子修復機制共同作用B．檢驗點3通過后，說明具備分裂條件，細胞將進入分裂期C．檢驗點4和5的檢測不包括紡錘體組裝的檢驗D．有的細胞可能因某些原因暫時脫離細胞周期，不進行增殖解析：由題干信息“當細胞周期中某一節(jié)點出現(xiàn)‘異常事件’，調(diào)節(jié)機制就被激活，排除‘故障’或使細胞周期中斷”可知，細胞周期檢驗點往往與相應的分子修復機制共同作用，A正確；檢驗點3主要檢測復制后的DNA是否損傷，細胞中合成的物質(zhì)是否能滿足需要，檢驗點3通過后，說明具備分裂條件，細胞將進入分裂期，B正確；紡錘體組裝是在有絲分裂前期，檢驗點4和5的檢測包括紡錘體組裝的檢驗，C錯誤；有的細胞可能因某些原因暫時脫離細胞周期，處于休眠期，不進行增殖，D正確。A2．(2024·遼寧沈陽模擬)科學研究發(fā)現(xiàn)，細胞周期的調(diào)控主要有兩類關鍵蛋白參與，即細胞周期蛋白(cyclin)和細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)，CDK的活性受到cyclin的調(diào)節(jié)。被激活的CDK可將靶蛋白磷酸化，從而產(chǎn)生相應的生理效應。如將核纖層蛋白磷酸化導致核纖層解體、核膜消失；將組蛋白H1磷酸化導致染色質(zhì)的凝縮等。若CDK持續(xù)保持較高活性，細胞周期將會延長。下列敘述錯誤的是(

)A．CDK降低了有絲分裂前的間期染色體復制所需的活化能B．原核生物細胞中可能不存在cyclin的相關基因C．CDK使靶蛋白磷酸化的過程改變了靶蛋白的空間結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生相應的生理效應D．成熟葉肉細胞中cyclin基因的表達量減少解析：CDK是細胞周期蛋白依賴性激酶，酶的作用機理是降低化學反應活化能，分析題意可知，CDK降低了有絲分裂前期某些反應所需的活化能，A錯誤；cyclin是細胞周期蛋白，原核細胞的分裂方式為二分裂，不存在細胞周期，故細胞中不存在cyclin的相關基因，B正確；CDK使靶蛋白磷酸化的過程，會改變靶蛋白的空間結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生相應的生理效應，如將核纖層蛋白磷酸化導致核纖層解體，核膜消失，C正確；成熟葉肉細胞中細胞不再分裂，cyclin基因的表達量減少，D正確。B3．(2025·河北承德模擬)細胞自噬是真核生物細胞內(nèi)普遍存在的一種自穩(wěn)機制，其簡要過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．降解產(chǎn)物排出細胞外的過程，不需要膜上蛋白質(zhì)的參與B．自噬體的形成反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有流動性的特點C．當環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，細胞的自噬作用會減弱D．溶酶體合成的水解酶可以分解受損或衰老的細胞器，也可以清除感染的微生物解析：降解產(chǎn)物排出細胞外的過程屬于胞吐，需要膜上蛋白質(zhì)的參與，A錯誤；自噬體通過生物膜將受損的細胞器等結(jié)構(gòu)包裹起來，再與溶酶體結(jié)合，從而將受損的細胞器等結(jié)構(gòu)降解，這反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有流動性的特點，B正確；當環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量，細胞的自噬作用會增強，C錯誤；溶酶體中水解酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其合成場所是核糖體，D錯誤。D4．(2025·八省聯(lián)考河南卷)植物可通過細胞自噬實現(xiàn)自清潔和脅迫應答。在自噬過程中，受損蛋白質(zhì)或細胞器被膜包裹后形成自噬小體，自噬小體與液泡融合進而完成內(nèi)容物的降解和利用。下列推測錯誤的是(

)A．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以為植物自噬小體的膜結(jié)構(gòu)提供原材料B．植物自噬小體的錨定和運輸與細胞骨架密切相關C．液泡中含有多種水解酶，有類似于溶酶體的功能D．鈉鹽脅迫下，植物減弱細胞自噬活動以維持生存解析：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)的合成車間，自噬小體膜結(jié)構(gòu)的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以為植物自噬小體的膜結(jié)構(gòu)提供原材料，A正確；細胞骨架與物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關，植物自噬小體的錨定和運輸與細胞骨架密切相關，B正確；液泡中含有多種水解酶，有類似于溶酶體的功能，C正確；鈉鹽脅迫下，植物通過增強細胞自噬活動以維持生存，D錯誤。B5．(2024·湖南長沙模擬)細胞焦亡又稱細胞炎性壞死，是一種細胞程序性死亡，細胞表現(xiàn)為不斷脹大直至細胞膜破裂，導致細胞內(nèi)容物的釋放進而激活強烈的炎癥反應。其與細胞凋亡有相似之處，如圖所示，下列相關敘述錯誤的是(

)A．細胞焦亡與基因的表達及精細調(diào)控有關，屬于細胞的主動死亡B．病原體感染引發(fā)的炎癥反應中可能會出現(xiàn)細胞焦亡，但不會出現(xiàn)細胞壞死C．凋亡與焦亡在形態(tài)上的差別在于前者膜保持完整性，后者出現(xiàn)膜的破裂D．細胞焦亡可由細胞內(nèi)容物外泄導致細胞外液滲透壓升高