下图为某课题组提出的哺乳动物有核组织细胞的细胞膜模型。
(1)该模型的基本支架是__________ ,图中的1、2、4代表______________ 分子。
(2)哺乳动物有核组织细胞的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,利于细胞间的联系和支撑,而细胞膜内侧相对粗糙,由此可推知图中______________ 侧为细胞膜的外侧。
(3)红细胞膜外侧没有致密的蛋白层,膜的整体厚度约为10纳米;而存在于组织中有核细胞的膜厚度约为20纳米。请从结构与功能相适应的角度,解释红细胞膜外侧没有致密蛋白层,膜厚度低的原因:红细胞在血液中循环流动,表面必须光滑,不需要______________ 。
(4)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞细胞膜上的脂类物质来自血浆,因为______________ ;当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插到红细胞膜上,细胞膜______________ 性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。
(1)该模型的基本支架是
(2)哺乳动物有核组织细胞的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,利于细胞间的联系和支撑,而细胞膜内侧相对粗糙,由此可推知图中
(3)红细胞膜外侧没有致密的蛋白层,膜的整体厚度约为10纳米;而存在于组织中有核细胞的膜厚度约为20纳米。请从结构与功能相适应的角度,解释红细胞膜外侧没有致密蛋白层,膜厚度低的原因:红细胞在血液中循环流动,表面必须光滑,不需要
(4)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞细胞膜上的脂类物质来自血浆,因为
更新时间:2023-12-07 15:06:20
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【推荐1】高血脂会对人体健康产生严重威胁,多种疾病与血液胆固醇指标过高密切相关。人体血液中的胆固醇需要与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白(LDL),才能被运送到全身各处细胞。
(1)胆固醇是构成动物细胞___ 的重要成分,在人体内参与血液中___ 的运输。
(2)LDL表面有一单层磷脂,其疏水的尾部应该朝向___ (“内部蛋白质”或“外部水溶液”)。
(3)他汀类药物是目前应用最广泛的降血脂药物,主要通过抑制胆固醇合成途径的关键酶发挥作用。利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究,实验设计的分组应包括___ (选择字母序号)。实验结果表明,对于高血脂小鼠,二者联合使用的降血脂效果均好于各自单独使用。
a、正常饲料
b、高脂饲料
c、正常饲料+他汀类药物
d、高脂饲料+他汀类药物
e、正常饲料+PCSK9单抗
f、高脂饲料+PCSK9单抗
g、正常饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
h、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
(4)降脂药领域另一个新兴靶点是Asgr1蛋白,其编码基因的某些突变会降低基因活性,使血液中LDL水平显著降低。Lxr蛋白是一类核受体,通过激活相关基因的转录参与胆固醇的运输。为探究二者在调节血脂中的关系,研究人员进行了相关实验,结果如图。
实验结果表明,Asgrl敲除小鼠依赖Lxr蛋白将胆固醇外排到胆汁,然后通过粪便从体内排出,从而降低血脂水平。判断依据是___ 。
(5)综合以上材料,目前降脂药物的设计思路有___ (写出一点即可)。
(1)胆固醇是构成动物细胞
(2)LDL表面有一单层磷脂,其疏水的尾部应该朝向
(3)他汀类药物是目前应用最广泛的降血脂药物,主要通过抑制胆固醇合成途径的关键酶发挥作用。利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究,实验设计的分组应包括
a、正常饲料
b、高脂饲料
c、正常饲料+他汀类药物
d、高脂饲料+他汀类药物
e、正常饲料+PCSK9单抗
f、高脂饲料+PCSK9单抗
g、正常饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
h、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
(4)降脂药领域另一个新兴靶点是Asgr1蛋白,其编码基因的某些突变会降低基因活性,使血液中LDL水平显著降低。Lxr蛋白是一类核受体,通过激活相关基因的转录参与胆固醇的运输。为探究二者在调节血脂中的关系,研究人员进行了相关实验,结果如图。
实验结果表明,Asgrl敲除小鼠依赖Lxr蛋白将胆固醇外排到胆汁,然后通过粪便从体内排出,从而降低血脂水平。判断依据是
(5)综合以上材料,目前降脂药物的设计思路有
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【推荐2】下图是小肠上皮细胞亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛,以增加细胞膜上________ 的数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(2)图1细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白具有________ 功能。
(3)由图2可知葡萄糖和Na+分别通过__________ 和________ 方式进入小肠上皮细胞。
(4)图1中四种膜蛋白功能的差异性是由蛋白质的空间结构差异造成的,其根本原因_______ 。
(1)细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛,以增加细胞膜上
(2)图1细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白具有
(3)由图2可知葡萄糖和Na+分别通过
(4)图1中四种膜蛋白功能的差异性是由蛋白质的空间结构差异造成的,其根本原因
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【推荐3】阅读短文回答问题
科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科(KatalinKariko)和德鲁·魏斯曼(DrewWeissman),以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来,RNA疫苗获得广泛应用,这种疫苗能引发人体免疫反应,从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里,RNA疫苗被认为是不可行的,因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力,而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待,在发挥疫苗作用前被破坏,无法发挥作用。因此,魏斯
曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善,二人在2005年发现将RNA中的尿苷(U)修改为假尿苷( ),可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。
疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用,为保证其顺利进入,RNA疫苗还应用了脂质纳米粒(LNP)技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的,在pH=7.4条件下不带电,在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高,更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题:
(1)RNA的基本组成单位是____ 。疫苗中的RNA与细胞内RNA的区别是疫苗RNA的基本单位包括____ 不包括____ 。
(2)LNP外侧是磷脂____ 的头部,因此在体液环境中可以稳定存在。包裹RNA的LNP磷脂类型包括____ ,推测其中紧邻带负电的RNA的磷脂是____ 。
(3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术,相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势?
(4)核酸是一种带负电易溶于水,不易溶于乙醇的物质,利用核酸和磷脂的性质,设计RNA疫苗的生产流程,如下表,请推测填写出步骤和LNP的状态。
科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科(KatalinKariko)和德鲁·魏斯曼(DrewWeissman),以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来,RNA疫苗获得广泛应用,这种疫苗能引发人体免疫反应,从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里,RNA疫苗被认为是不可行的,因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力,而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待,在发挥疫苗作用前被破坏,无法发挥作用。因此,魏斯
曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善,二人在2005年发现将RNA中的尿苷(U)修改为假尿苷( ),可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。
疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用,为保证其顺利进入,RNA疫苗还应用了脂质纳米粒(LNP)技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的,在pH=7.4条件下不带电,在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高,更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题:
(1)RNA的基本组成单位是
(2)LNP外侧是磷脂
(3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术,相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势?
(4)核酸是一种带负电易溶于水,不易溶于乙醇的物质,利用核酸和磷脂的性质,设计RNA疫苗的生产流程,如下表,请推测填写出步骤和LNP的状态。
步骤 | LNP状态 |
第一步:脂质的乙醇溶液与pH为酸性的RNA溶 液混合,混合液以乙醇为主。 | |
第二步: | |
第三步:将溶液调制中性 |
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【推荐1】生物膜系统从结构和功能上看都是一个统一的整体。根据图中所给信息,回答下列问题:
(1)研究图1所示的生理过程,一般采用的方法是________ 。从图中可以看出溶酶体起源于________ ,并具有分解侵入机体的细菌的功能。在细胞分泌蛋白质的分泌面,通常会形成较多褶皱,依据图中信息,从膜结构转移方面解释,其原因是_______________________________ 。
(2)囊性纤维病病人生物膜系统结构受损,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,图1显示了细胞膜的________ 模型,所展示的两类载体蛋白中,氯离子跨膜运输的正常进行是由________ 决定的。
(3)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________ 方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度________ ,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(1)研究图1所示的生理过程,一般采用的方法是
(2)囊性纤维病病人生物膜系统结构受损,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,图1显示了细胞膜的
(3)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过
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【推荐2】下图表示细胞膜的结构及物质进入细胞方式,其中大写字母代表某些物质,小写字母表示物质转运方式。请回答
(1)细胞之间的信息交流与图中物质[ ]_______ 有关,该物质合成加工运输过程依次经过核糖体、内质网和______ 等细胞器。许多细胞的质膜中夹杂有________ 使其比较坚实。
(2)红细胞中葡萄糖浓度低于血糖浓度,红细胞吸收葡萄糖的方式是[ ]_______ 。该种方式的运输速率主要取决于膜两侧物质浓度差和___________ 。
(3)细胞最重要的吸收或排出物质的方式是[ ]_________ 。
(1)细胞之间的信息交流与图中物质[ ]
(2)红细胞中葡萄糖浓度低于血糖浓度,红细胞吸收葡萄糖的方式是[ ]
(3)细胞最重要的吸收或排出物质的方式是[ ]
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【推荐3】Ca2+是植物细胞的第二信使,细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。激素、环境因子等信号刺激可激活位于细胞膜和液泡膜上的Ca2+转运系统,导致植物细胞细胞质内Ca2+浓度大幅度增加。回答下列问题:
(1)细胞膜和液泡膜均属于生物膜,生物膜的基本支架是_________ 。生物膜功能的复杂程度直接取决于__________________ ;细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开来,作用是________ 。
(2)细胞膜上的Ca2+—ATPase可水解ATP驱动Ca2+转运至细胞外,Ca2+—ATPase转运Ca2+的跨膜运输方式属于_________ 。在该转运过程中,ATP水解的产物为_________ 。
(3)已知植物细胞质基质的Ca2+浓度维持在0.02~0.2mmol/L,液泡内的Ca2+浓度维持在1 mmol/L左右,是细胞内Ca2+的储存库。当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是_________ 。
(1)细胞膜和液泡膜均属于生物膜,生物膜的基本支架是
(2)细胞膜上的Ca2+—ATPase可水解ATP驱动Ca2+转运至细胞外,Ca2+—ATPase转运Ca2+的跨膜运输方式属于
(3)已知植物细胞质基质的Ca2+浓度维持在0.02~0.2mmol/L,液泡内的Ca2+浓度维持在1 mmol/L左右,是细胞内Ca2+的储存库。当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是
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【推荐1】上海交大附中男子篮球队训练时,队员偶尔会出现肌肉拉伤的情况。肌肉损伤后如何修复,篮球爱好者小沈同学对这个问题非常感兴趣。他查阅资料后发现,运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要。图1是肌纤维形成的示意图。
(1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状,细胞内往往含有多个细胞核,请你推测,与上皮细胞相比,骨骼肌细胞内含量较多的细胞器是______。
(2)先前研究表明,在成人骨骼肌中,肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后,肌肉干细胞可以分裂和______ 为成肌细胞,成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。成肌细胞之所以可以融合,是因为细胞膜具有______ 。
最新研究发现了不依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。研究人员对成年小鼠进行运动训练(超负荷),并对肌细胞进行Hsp27(肌节损伤的标记物)染色,结果如图2所示。(箭头所指部位为损伤的肌节,其他发光的结构为细胞核)
(3)由实验结果推测,肌细胞的损伤修复与细胞核______有关。
(4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中,细胞内出现以上变化的原因是:________________________________ 。
除了肌肉拉伤,一些队员在新冠康复后恢复训练时,偶尔会出现缺氧现象。缺氧与多种疾病的发生、发展密切相关。小沈同学也非常担心队员的身体健康,他继续查阅文献发现,国内有研究小组利用显微镜观察缺氧4h后心肌细胞线粒体形态、数量变化,并进一步对细胞呼吸指标进行测定,结果如图3所示(图中灰色不规则线段或颗粒均为线粒体)。
(5)线粒体是进行______ 的主要场所。缺氧导致线粒体出现碎片化,结构损伤明显;缺氧后心肌细胞ATP产生量比正常组______ (增加/降低)约50%。由于该过程第______ 阶段产生的ATP最多,据此推测,线粒体的______ (写结构名称)损伤严重,导致无法正常生成大量ATP。
(1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状,细胞内往往含有多个细胞核,请你推测,与上皮细胞相比,骨骼肌细胞内含量较多的细胞器是______。
A.线粒体 | B.内质网 | C.高尔基体 | D.核糖体 |
最新研究发现了不依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。研究人员对成年小鼠进行运动训练(超负荷),并对肌细胞进行Hsp27(肌节损伤的标记物)染色,结果如图2所示。(箭头所指部位为损伤的肌节,其他发光的结构为细胞核)
(3)由实验结果推测,肌细胞的损伤修复与细胞核______有关。
A.迁移至损伤部位 | B.远离损伤部位 | C.解体 | D.重建 |
除了肌肉拉伤,一些队员在新冠康复后恢复训练时,偶尔会出现缺氧现象。缺氧与多种疾病的发生、发展密切相关。小沈同学也非常担心队员的身体健康,他继续查阅文献发现,国内有研究小组利用显微镜观察缺氧4h后心肌细胞线粒体形态、数量变化,并进一步对细胞呼吸指标进行测定,结果如图3所示(图中灰色不规则线段或颗粒均为线粒体)。
(5)线粒体是进行
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【推荐2】下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是______________ 。
(2)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞,两种细胞膜也能“融合”在一起,说明细胞膜______________ 。②过程仅用作为动物细胞诱导剂是________ ,所形成的细胞(仅考虑两两融合)有________ 种,从中得到所需细胞的方法是用________ 培养基培养。该细胞的特点是________________ 。④过程与体外培养相比,其优点是_________________ 。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其________ 性。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?______ ,原因是________________ 。
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是
(2)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞,两种细胞膜也能“融合”在一起,说明细胞膜
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?
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【推荐3】图1为高等动物细胞亚显微结构模式图,图2表示细胞间通讯中信号分子对靶细胞作用的一种方式。请分析回答下列问题([ ]中填序号):
(1)在图1中,不含磷脂的细胞器有______ (填序号),⑨的功能特性是 ______ 。
(2)多肽链的合成起始于细胞中游离的______ (填名称)处,新合成的段肽链将会转移至[ ] ______ 上继续合成,产物经加工折叠后由囊泡包裹转移至[ ] ______ 在这里完成对蛋白质的进一步修饰加工,再由囊泡包裹运至细胞膜,将淀粉酶分泌出去。该过程需要的能量由 ______ (填序号)提供。
(3)图2中A代表信号分子,则图示过程最能体现细胞膜具有______ 的功能。
(1)在图1中,不含磷脂的细胞器有
(2)多肽链的合成起始于细胞中游离的
(3)图2中A代表信号分子,则图示过程最能体现细胞膜具有
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【推荐1】小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和_____ ;其中的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在_____ 上合成,然后由_____ 加工,通过膜泡转运到细胞膜上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有_____ 的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由疏水性的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的_____ 中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82-101位氨基酸)和肽段2(101-126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2,据此分析,胆固醇与肽段的结合情况是_____ 。
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的_____ 改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
(1)小窝的主要成分是蛋白质和
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由疏水性的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82-101位氨基酸)和肽段2(101-126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2,据此分析,胆固醇与肽段的结合情况是
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的
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【推荐2】真核细胞内存在着多种靶向运输。图1表示细胞内不同膜性结构之间的物质运输,称之为囊泡运输,一般包括出芽、锚定和融合等过程。图2表示细胞通过形成囊泡靶向运输释放物质的局部放大过程。请回答下列问题。
(1)囊泡膜的基本支架是_________ 。囊泡膜与细胞膜、核膜、细胞器膜等结构,共同构成细胞的__________ 。
(2)已知两图的过程都需要消耗能量,则直接提供能量的物质最可能__________ 。
(3)图1中,如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体,则锚定的受体膜所在的结构最有可能是_____________ ;如果锚定的受体膜是产生胰岛素的胰岛B细胞的细胞膜,则该囊泡最有可能来自于______________ ,货物最初合成的场所是______________ ;囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有_______________ 。
(4)图2中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是________________ ,此过程体现了细胞膜具有_______________ 的功能。
(1)囊泡膜的基本支架是
(2)已知两图的过程都需要消耗能量,则直接提供能量的物质最可能
(3)图1中,如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体,则锚定的受体膜所在的结构最有可能是
(4)图2中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是
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【推荐3】一系列实验证明质膜具有流动性。某生物兴趣小组欲通过实验来探究温度对质膜流动性是否有影响,进行了如下实验设计。
分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠质膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃下融合并培养,发现融合质膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布所用时间为40min。
(1)请分析实验的严谨性后进行补充。
分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠质膜上的蛋白质并均分为两组,然后分别_________ ,观察并记录_________ 的时间。
(2)实验预测及分析:
结论:A.①_______ 、B.②________ 、C.升高温度,细胞膜流动性减弱。该实验最可能的结论是 _________ (填字母)。
(3)该实验除通过荧光物质分布均匀所用的时间比较来判断结论外,还可用_________ 来判断。根据该方法预测,40min后在10℃下融合的细胞中荧光物质的分布情况是_________ 。
分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠质膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃下融合并培养,发现融合质膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布所用时间为40min。
(1)请分析实验的严谨性后进行补充。
分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠质膜上的蛋白质并均分为两组,然后分别
(2)实验预测及分析:
荧光物质分布均匀所用的时间 | ||||
温度/℃ | 10 | 若大于40min | 若等于40min | 若小于40min |
37 | 40min | |||
40 | 若小于40min | 若等于40min | 若大于40min | |
结论 | A.① | B.② | C.升高温度细胞膜流动性减弱 |
(3)该实验除通过荧光物质分布均匀所用的时间比较来判断结论外,还可用
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