江蘇基地學校2021屆高三第一次大聯考生物——細胞自噬

2020-12-23 跟墨哥學生物

江蘇基地學校2021屆高三第一次大聯考生物——細胞自噬

原題（江蘇基地學校2021屆高三第一次大聯考生物）20.(9分)在哺乳動物細胞中損壞的蛋白或細胞器被雙層膜結構的自噬小泡包裹後，送入溶酶體進行降解稱為細胞自噬，這是細胞內物質進行周轉的重要過程，基本過程如圖1。Anicequol是從海洋真菌中分離得到的化合物,具有抗腫瘤作用。某科研團隊開展了Anicequol抑制肝腫瘤細胞(HepG2)自噬的抗腫瘤作用研究，基本過程是：處理過的HepG2加入完全培養基，在37℃、5%CO2培養箱培養，待細胞貼壁後加入酶消化。再取狀態良好的HepG2細胞,加入不同濃度的 Anicequol，各培養24、48和72h後測定細胞存活率，結果如圖2。請回答：

(1)圖1所示細胞自噬過程中，內質網膜由於具有的特點，可將損傷的細胞器包裹成自噬體。溶酶體中水解酶的加工場所是________。自噬性溶酶體內的物質被水解後，其產物的去向是________。

(2)培養HepG2細胞的培養箱中需充入5% CO2，其主要作用是________，待細胞貼壁後加入________酶消化。

(3)據圖2結果，可以得出的實驗結論是________。

(4)透射電子顯微鏡可以看到小於0.2μm的細微結構。為進一步說明Anicequol抗腫瘤機理，科研人員在透射電子顯微鏡下觀察到隨著Anicequol作用濃度的增大，HepG2細胞中自噬性溶酶體減少，自噬體增多。據此，有人提出一種解釋：Anicequol能抑制自噬體和溶酶體的融合，切斷HepG2的物質和能量來源。你認為這一解釋是否合理？________請你結合圖1，嘗試提出另一種合理的解釋________。

變式訓練1．（多選）動物細胞中受損細胞器被內質網包裹後形成自噬體，與溶酶體融合後被降解為小分子物質，這一現象稱為細胞自噬。降解的小分子物質可被再利用或產生能量，過度活躍的細胞自噬也可以引起細胞死亡。在鼻咽癌細胞中抑癌基因NORI的啟動子星高度甲基化狀態，NORI蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制劑處理後的鼻咽部細胞，NORI基因的表達得到恢復，自噬體囊泡難以形成。癌細胞增殖受到抑制。下列敘述錯誤的是（ ）

A．細胞自噬作用受到相關基因調控與細胞編程性死亡無關

B．鼻咽細胞癌變後，NORI基因轉錄受到抑制，自噬作用減弱

C．癌細胞可藉助細胞自噬作用對抗營養缺乏造成的不利影響

D．細胞自噬在細胞廢物請除結構重建等方而發揮著重要作用

變式訓練2．2016年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了日本科學家大隅良典，以表彰他在細胞自噬機制研究中取得的成就。細胞自噬分為三種類型，最為常見的是巨自噬，其基本過程為：細胞中衰老的細胞器或者一些摺疊錯誤的蛋白質被一種雙膜結構包裹，形成自噬小泡，接著自噬小泡的外膜與溶酶體膜融合，釋放包裹的物質到溶酶體中，使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。如圖為該過程示意圖，請據圖回答相關問題：

（1）細胞器a、b、c、d膜結構的主要成分是__________。

（2）c是剛形成的溶酶體，它的膜直接來自細胞器[ ]_________([ ]內填字母，橫線填細胞器名稱)。e是由膜包裹著衰老細胞器d__________(填細胞器名稱)的小泡，稱作自噬小泡。自噬小泡的外膜與溶酶體膜融合反映了生物膜在結構上具有____________特點。

（3）由圖示可判斷：溶酶體內的酶由核糖體合成，先要經過細胞器[ ]_________([ ]內填字母，橫線填細胞器名稱)的加工，形成空間結構，再轉運至相應的細胞器中分類和包裝。也說明了細胞器之間是______________________。

（4）圖示過程不能發生在原核細胞中，理由是________________________。

參考答案:原題(1)一定的流動性 內質網、高爾基體（寫全得分）在細胞內被利用(或在細胞內物質進行周轉，或排出細胞)

(2)維持培養液的pH（或維持pH） 胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）

(3)隨著Anicequol濃度的增大、培養時間的延長，HepG2細胞的存活率逐漸降低(2分)（寫出存活率與濃度、培養時間的關係，一個要點1分）

(4)合理 Anicequol對溶酶體有破壞作用(或Anicequol促進自噬體的產生）

變式訓練1．AB 變式訓練2. 磷脂 、蛋白質 b 高爾基體 線粒體 一定的流動性 a內質網 相互協調配合 原核細胞只有核糖體一種細胞器

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