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大学细胞生物学上册《细胞内膜系统》练习题

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本单元考点（5 个）

内质网的结构与功能高尔基体的结构与功能溶酶体的功能与自噬过氧化物酶体的功能膜泡运输与蛋白质分选

本单元练习题（27 题）

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1. 某细胞器基质中含有过氧化氢酶和D-氨基酸氧化酶，能将细胞内的过氧化氢分解为水和氧气。若用药物特异性抑制该细胞器中过氧化氢酶的活性，则最可能出现的直接后果是：A. 细胞内蛋白质的合成速率显著下降　B. 过氧化氢在细胞内积累，造成氧化性损伤　C. 溶酶体内的酸性水解酶失去活性　D. 线粒体内膜的电化学梯度立即消失 A. 细胞内蛋白质的合成速率显著下降　B. 过氧化氢在细胞内积累，造成氧化性损伤　C. 溶酶体内的酸性水解酶失去活性　D. 线粒体内膜的电化学梯度立即消失

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2. 用标记追踪法研究分泌蛋白合成途径。将一组同步化细胞置于含放射性标记氨基酸的培养基中短暂脉冲标记后，立即追加过量未标记氨基酸进行追踪。检测发现：标记最初集中出现在附着核糖体及其初生肽链上，随后依次出现在糙面内质网腔、高尔基体和分泌小泡中。而另一组用药物破坏糙面内质网上核糖体的附着后，同样的分泌蛋白滞留在胞质中无法进入内膜系统。下列关于该实验所涉细胞器结构与功能的推断，正确的是 A. 糙面内质网仅因附着核糖体而存在，去除核糖体后其网膜结构随即解体 B. 分泌蛋白是在核糖体上完全合成后，再以翻译后转运方式穿过内质网膜进入腔内加工的 C. 糙面内质网膜以连续的网状扁囊结构扩大腔内空间，为核糖体合成的多肽提供进入、折叠与初步糖基化的场所 D. 分泌蛋白的浓缩与分拣主要发生在糙面内质网腔内完成，内质网是分泌途径的最终站点

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3. 某分泌蛋白在核糖体上合成时，其N端信号肽被信号识别颗粒（SRP）识别，引导核糖体结合到内质网膜并完成共翻译转运。进入内质网腔后，该蛋白经折叠与糖基化修饰，随后以COPII包被膜泡出芽离开内质网，经中间体被运至顺面高尔基体。在高尔基体内完成O连接糖基化修饰后，它经反面高尔基网络（TGN）出芽的分泌膜泡运往细胞膜并释放。若用药物不可逆地阻断COPII包被蛋白的组装（不影响其他运输步骤），则该分泌蛋白将累积在____（填细胞器/结构名称）；若另一种药物仅特异性阻断TGN出芽的分泌膜泡形成而不影响上游步骤，则该蛋白将累积在____。

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4. 细胞通过自噬将受损的细胞器包裹形成自噬体，自噬体与溶酶体融合后被水解酶降解，降解产生的小分子（如氨基酸）被释放回细胞质供细胞重新利用。由此推断：细胞饥饿时自噬作用增强，其生理意义在于____；自噬对受损线粒体的清除属于溶酶体对细胞内物质的消化方式，即____性消化（填'胞外'或'胞内'）。

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5. 某分泌蛋白在粗面内质网核糖体上起始合成后，经膜泡运输途径到达细胞膜。已知：从多肽链合成完成到内质网出芽形成COPII膜泡耗时10分钟；膜泡从内质网到达顺面高尔基网并融合耗时5分钟；随后该蛋白依次经过高尔基体4个潴泡，在每个潴泡内停留并加工的时间均为8分钟；每两相邻潴泡之间以及末位潴泡到反面高尔基网（TGN）之间的膜泡转运各耗时2分钟（潴泡间共3段转运，末段到TGN的转运时间不计入潴泡加工阶段）；在TGN完成分选、包装到分泌膜泡耗时7分钟；分泌膜泡与细胞膜融合并释放蛋白耗时3分钟。若在t=0时刻用同位素脉冲标记一批该蛋白，问：从标记时刻起，该蛋白在高尔基体潴泡加工阶段（含潴泡间转运）共经历多少分钟？此时距其分泌到细胞外还有多少分钟？

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6. 某种溶酶体贮积症患者的细胞中，溶酶体内一种酸性水解酶因酶前体折叠异常而缺乏催化活性，但溶酶体的膜结构、酸性内环境及与其他囊泡的融合能力均正常。下列关于该患者细胞变化的推断，正确的是：A. 自噬体仍能与溶酶体融合，但被包裹的受损细胞器无法被有效降解而累积　B. 自噬体无法与溶酶体融合，受损细胞器滞留在细胞质中　C. 细胞通过自噬降解物质的能力完全不受影响，仅大分子合成受阻　D. 溶酶体膜破裂，水解酶全部泄漏至细胞质导致细胞立即坏死 A. 自噬体仍能与溶酶体融合，但被包裹的受损细胞器无法被有效降解而累积　B. 自噬体无法与溶酶体融合，受损细胞器滞留在细胞质中　C. 细胞通过自噬降解物质的能力完全不受影响，仅大分子合成受阻　D. 溶酶体膜破裂，水解酶全部泄漏至细胞质导致细胞立即坏死

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7. 某研究者分离得到一种细胞器，其基质中含尿酸氧化酶和过氧化氢酶。已知该细胞器中，尿酸氧化酶每分钟催化生成 30 μmol H₂O₂，同时过氧化氢酶将 H₂O₂ 按 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 分解，每分钟消耗 24 μmol H₂O₂。下列关于该细胞器及其内两种酶功能关系的叙述，正确的是：A. 该细胞器是溶酶体，尿酸氧化酶与过氧化氢酶共同水解大分子物质　B. 该细胞器内 H₂O₂ 净积累速率为每分钟 18 μmol，说明过氧化氢酶未能完全消除氧化酶产生的过氧化氢　C. 该细胞器内 H₂O₂ 净积累速率为每分钟 6 μmol，说明当氧化酶产 H₂O₂ 速率超过过氧化氢酶清除能力时存在氧化损伤风险　D. 该细胞器为单层膜包被，其中 H₂O₂ 净减少，说明过氧化氢酶可催化生成 H₂O₂

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8. 某肝细胞内光滑内质网由若干扁平囊泡构成，每个囊泡可近似为长 2.0 μm、宽 1.5 μm 的扁平双层膜片，上下两面均为功能性膜面。若该细胞滑面内质网共含 200 个这样的囊泡，且滑面内质网承担脂质合成功能，其合成速率与总膜面积成正比。求该细胞滑面内质网可供脂质合成利用的总膜面积（单位：μm²，保留两位有效数字）。

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9. 某动物肝细胞过氧化物酶体中，尿酸氧化酶每分钟可催化生成 30 μmol H₂O₂，D-氨基酸氧化酶每分钟可催化生成 18 μmol H₂O₂，两种氧化酶催化的反应均按每生成 1 分子产物伴随生成 1 分子 H₂O₂ 计。这些 H₂O₂ 随即由该细胞器内的过氧化氢酶按 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 即时分解。若某药物使过氧化氢酶活性下降为原来的 1/4，其余条件不变，求药物处理后每分钟该细胞器内 H₂O₂ 的净积累量。

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10. 某细胞器为单层膜包被，其基质中的氧化酶在催化 D-氨基酸等底物氧化时，会先产生一种对细胞具有毒性的活性氧中间产物，该中间产物随即被同一细胞器内的特征性酶分解为水和氧气，从而避免对细胞的氧化损伤。据此推断，该活性氧中间产物的化学式是____，催化其分解的特征性酶是____。

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11. 某分泌细胞中，糙面内质网（rER）与核糖体协同完成分泌蛋白的合成与转运。现用药物X抑制核糖体与内质网膜的结合，用药物Y破坏内质网管状结构间的相互连通使其形成彼此隔离的封闭囊泡，两种药物分别处理两组细胞，其他条件不变。请回答：（1）rER上核糖体合成的多肽链须进入内质网腔内才能完成初步加工，这依赖于rER膜上的____结构介导多肽链穿膜进入腔内。（2）药物X处理后，分泌蛋白无法进入内质网腔，原因是核糖体与内质网膜结合受阻，____过程无法进行。（3）药物Y处理后，即便蛋白质已进入某一封闭囊泡腔内，也难以沿分泌途径被定向转运到高尔基体，这说明内质网完成腔内物质定向运输功能在结构上依赖于其管网彼此____、腔相通的特点。

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12. 高尔基体是具有极性的细胞器，由扁平膜囊堆叠而成。现对某分泌细胞的高尔基体进行结构观察与功能分析：该高尔基体堆由4层扁囊组成，从生成面（顺面）到成熟面（反面）依次编号为第1至第4层。已知分泌蛋白从进入高尔基体到离开，需依次经过全部4层扁囊，在每个扁囊中完成加工修饰各需10分钟；进入和离开高尔基体的囊泡运输各需5分钟。请计算：一种分泌蛋白从进入高尔基体（经顺面囊泡融合）到从反面出芽离开高尔基体，共需多少分钟？

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13. 某分泌细胞中，一种糖蛋白在糙面内质网合成后经囊泡运输进入高尔基体。已知：该蛋白先在高尔基体顺面（生成面）扁囊中停留20分钟完成初步糖基化，随后被囊泡包裹转运至中间膜囊，转运耗时5分钟；在中间膜囊停留25分钟完成糖链修饰，再经囊泡转运至反面（成熟面）扁囊，转运耗时5分钟；在反面扁囊中停留30分钟完成末端修饰后，由反面出芽形成分泌囊泡离开高尔基体，出芽及脱离过程耗时5分钟。若忽略囊泡与扁囊的膜融合时间，问：该糖蛋白从进入高尔基体顺面至形成分泌囊泡离开，共需多少分钟？并指出该蛋白经过的扁囊顺序所体现的高尔基体极性方向。

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14. 过氧化物酶体是单层膜包含的细胞器，具有多种氧化代谢功能。某同学在整理笔记时写下四条叙述：①其基质内的氧化酶可催化长链脂肪酸的β-氧化，产物经进一步代谢后为细胞供能；②过氧化氢酶除分解过氧化氢外，还能在过氧化氢存在时将乙醇等有害物质氧化，起解毒作用；③在细胞的构成组织中，过氧化物酶体可参与缩醛磷脂的合成，该脂质是髓鞘的重要成分；④其内的尿酸氧化酶可将尿酸降解为尿囊素，参与嘌呤代谢的终末步骤。上述叙述中，属于过氧化物酶体功能且表述完全正确的组合是：A. 仅①②③　B. 仅①③④　C. 仅②③④　D. ①②③④

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15. 某遗传病患者因过氧化物酶体膜上的转运蛋白缺陷，极长链脂肪酸（VLCFA）无法进入该细胞器基质，导致VLCFA在脑白质中异常积累而引发脱髓鞘病变。据此回答：（1）这一病例直接说明过氧化物酶体的重要功能之一是对____进行氧化分解；（2）该细胞器是____层膜包被的细胞器（填汉字数字）；（3）过氧化物酶体内多种氧化酶在催化底物氧化时产生的过氧化氢，需由特征性酶____及时分解，才能避免细胞受到氧化损伤。

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16. 某分泌细胞中，一种糖蛋白由糙面内质网合成后经囊泡运输进入高尔基体。已知：该蛋白在顺面扁囊中停留并完成初步糖基化修饰需12分钟，随后由囊泡包裹转运至中间膜囊，转运耗时8分钟；在中间膜囊中完成甘露糖修剪停留20分钟，再由囊泡转运至反面扁囊，转运耗时6分钟；在反面扁囊中完成最终糖链修饰停留16分钟，最后出芽形成分泌囊泡离开高尔基体，该出芽与脱离过程耗时10分钟。假设各步骤依次进行、无等待时间，求该糖蛋白从进入高尔基体顺面扁囊至以分泌囊泡形式离开反面共需多少分钟？

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17. 某研究者分别用温度敏感突变阻断细胞内不同的膜泡运输步骤，观察一种经内质网合成的高尔基体加工的分泌蛋白的转运情况。下列推断正确的是：若阻断COPII有被膜泡的形成，该蛋白将积累于内质网；若阻断COPI有被膜泡的功能，则主要受影响的是高尔基体到内质网的逆行回收（如KDEL受体循环），内质网新合成的蛋白输出基本不受影响；若阻断反面高尔基体出芽形成的分泌膜泡与细胞膜的融合，该蛋白将积累于反面高尔基体网的分泌膜泡中。据此判断，三种阻断分别主要影响的是：A. 内质网输出、内质网输出、蛋白质分泌　B. 内质网输出、逆行回收、蛋白质分泌　C. 蛋白质糖基化、逆行回收、蛋白质糖基化　D. 顺行运输、顺行运输、内质网输出

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18. 细胞自噬过程中，细胞内衰老的线粒体被双层膜结构包裹后，最终被运送到哪种细胞器内进行降解？　A. 高尔基体　B. 溶酶体　C. 内质网　D. 过氧化物酶体

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19. 过氧化物酶体是一类由单层膜包被的细胞器，其内含有多种氧化酶类。请回答：过氧化物酶体中催化细胞内过氧化氢分解、避免其氧化损伤细胞的特征性酶是____；此外，该细胞器还参与脂肪酸的____氧化。

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20. 某肝细胞中测得过氧化物酶体内过氧化氢酶对底物过氧化氢的分解速率为每分钟 45 μmol H₂O₂，反应按 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 进行。求该细胞过氧化物酶体每分钟清除 H₂O₂ 的质量（H 的相对原子质量取 1，O 取 16，以 μg 表示）以及每分钟生成 O₂ 的量（μmol）。

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21. 下列关于糙面内质网结构与功能的叙述，正确的是（　） A. 其膜表面附着大量核糖体，主要参与分泌性蛋白质的合成与初步加工 B. 其膜表面光滑无核糖体，是细胞内合成脂质的唯一场所 C. 其腔内储存大量Ca²⁺，主要功能是分解衰老细胞器 D. 其由单位膜围成扁囊与泡状结构，直接完成糖蛋白的最后修饰与分拣

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22. 分泌蛋白在高尔基体中按顺面→中间膜囊→反面的方向被逐级加工修饰，最终由反面出芽形成囊泡运往目的地；因此高尔基体具有极性，其生成面（形成面）朝向____面，成熟面朝向____面，主要功能是对来自内质网的蛋白质进行____、加工与分选运输。

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23. 某细胞在饥饿状态下通过自噬降解自身组分以维持能量供应。测得该细胞总体积为 2000 μm³，其中所有自噬溶酶体（自噬体与溶酶体融合后的结构）的总体积为 50 μm³，其内容物中蛋白质占体积的 40%，蛋白质完全水解后生成氨基酸的密度等效折算为每 1 μm³ 蛋白质可产生 0.9 pg 氨基酸。假设降解产物全部释放回细胞质且不再被降解，计算本次自噬可释放回细胞质的氨基酸总量（单位 pg）。

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24. 内质网是由内膜包裹形成的连续网状膜性细胞器，分为糙面内质网与光面内质网两类。糙面内质网膜的外表面附着有大量核糖体，在电镜下呈粗糙外观，主要参与分泌性蛋白质和膜蛋白的合成与折叠；光面内质网表面光滑无核糖体附着，主要参与脂质的合成以及解毒等功能。请依据上述结构特征填空：在电镜下，膜表面因附着核糖体而呈现粗糙外观的是____内质网，其主要功能是参与____（填“蛋白质”或“脂质”）的合成与折叠。

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25. 关于高尔基体的结构与功能，下列叙述正确的是：A. 高尔基体由单层膜围成的扁平囊堆叠而成，具有极性，顺面（生成面）接收来自内质网的囊泡，反面（成熟面）出芽形成囊泡将物质运往细胞外或溶酶体 B. 高尔基体由双层膜围成，其内部含有大量DNA，可自主合成自身所需全部蛋白质 C. 高尔基体的主要功能是直接合成膜脂和分泌蛋白的肽链，不需要内质网参与 D. 高尔基体各层膜囊的结构和功能完全相同，蛋白质在其中可任意双向运输，无方向性

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26. 某分泌蛋白在细胞内的膜泡运输途径为：内质网→顺面高尔基体→中间膜囊→反面高尔基体→细胞膜。实验测得：该蛋白由内质网出芽经COPII膜泡到达顺面高尔基体需8分钟，由顺面高尔基体到中间膜囊需5分钟，由中间膜囊到反面高尔基体需5分钟，由反面高尔基体出芽形成分泌膜泡并与细胞膜融合释放到胞外需6分钟。若用荧光标记检测到该蛋白恰好位于反面高尔基体的时刻为第25分钟，且此后各段运输连续进行、无停留，则该蛋白被分泌到细胞外的时刻为第____分钟。

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27. 某分泌细胞中，一种分泌蛋白在糙面内质网合成后经囊泡运输进入高尔基体。已知：该蛋白在高尔基体顺面扁囊中停留8分钟完成甘露糖残基的修饰，随后被囊泡转运至中间膜囊，停留6分钟完成进一步加工；再转运至反面扁囊，停留10分钟完成浓缩与分拣；最后由反面出芽的分泌囊泡运出高尔基体（两次囊泡转运的耗时均可忽略）。若每个分泌囊泡恰好包装200个该蛋白分子，则：该蛋白从进入高尔基体到离开高尔基体共需多少分钟？若有15000个该蛋白分子完成全部加工，恰好包装满的分泌囊泡共有多少个？

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