2025年上学期高三生物细胞通讯方式试题

2025年上学期高三生物细胞通讯方式试题一、选择题（共15小题，每小题2分，共30分）人体细胞之间的通讯多数通过信号分子传递。下列关于细胞通讯中信号分子与受体的叙述，正确的是（）A.神经递质和大多数激素属于第一信使，其受体均位于细胞膜上B.细胞表面膜受体的化学本质为糖蛋白，可特异性识别并结合信号分子C.第二信使通过调控细胞核内基因的翻译过程发挥作用D.信号分子与受体的结合具有高度特异性且不可逆下列关于细胞通讯方式的叙述，错误的是（）A.变形虫通过伪足运动和摄食依赖于细胞骨架与细胞膜蛋白的协同作用B.植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞的物质交换和信息传递C.动物细胞间的间隙连接可允许小分子物质直接通过，属于直接通讯D.激素通过血液运输并作用于靶细胞，属于细胞间的远距离通讯早期科学家对细胞信号转导机制进行了大量研究。下列叙述正确的是（）A.鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法证明了细胞膜信号传递的化学本质B.罗伯特森通过电镜观察提出细胞膜“亮—暗—亮”三层结构模型，揭示了受体分布C.卡尔文用14C标记的CO2追踪光合作用中碳的转移途径，为研究信号分子代谢奠定基础D.戈尔茨坦和布朗发现低密度脂蛋白（LDL）受体，证实了受体介导的胞吞作用在信号转导中的作用G蛋白偶联受体（GPCR）是细胞通讯中的重要受体。下列关于GPCR信号通路的叙述，正确的是（）A.G蛋白由α、β、γ三个亚基组成，其中α亚基可与GDP或GTP结合B.激活的G蛋白可直接催化ATP生成cAMP，后者作为第二信使激活PKAC.Gi蛋白通过α亚基与腺苷环化酶结合，促进cAMP的合成D.霍乱毒素可使Gs蛋白的α亚基ADP核糖基化，导致其持续失活下列关于第二信使的叙述，错误的是（）A.cAMP、cGMP、IP3、DAG均属于第二信使，可传递并放大细胞外信号B.IP3是水溶性分子，可与内质网膜上的IP3受体结合，促进Ca2+释放C.DAG可激活蛋白激酶C（PKC），后者通过磷酸化靶蛋白传递信号D.Ca2+与钙调蛋白结合后可激活多种酶，但其本身不属于第二信使受体交叉是指两种不同受体除与各自配体结合外，还可与对方配体结合的现象。下列实例中体现受体交叉的是（）A.胰岛素受体既可结合胰岛素，也可结合胰岛素样生长因子B.乙酰胆碱受体在神经肌肉接头处特异性识别乙酰胆碱C.甲状腺激素受体仅与甲状腺激素结合并调控基因表达D.肾上腺素受体分为α和β亚型，分别响应不同浓度的激素细胞内受体通常具有三个结构域，下列关于其功能的叙述正确的是（）A.C端结构域与DNA结合，调控靶基因转录B.中间结构域与信号分子结合，启动受体活化C.N端结构域具有转录激活功能，可招募转录因子D.脂溶性信号分子需通过载体进入细胞后才能与受体结合下列关于酶联受体信号通路的叙述，正确的是（）A.受体酪氨酸激酶（RTK）激活后可自身磷酸化并招募下游信号分子B.鸟苷环化酶受体可催化GTP生成cGMP，后者激活PKA发挥作用C.TGF-β受体属于丝氨酸/苏氨酸激酶受体，其信号传递无需第二信使D.受体酪氨酸磷酸酶通过去磷酸化作用激活下游信号通路细胞通讯中信号的解除对维持细胞稳态至关重要。下列关于信号终止机制的叙述，错误的是（）A.EGF通过内吞作用被摄入细胞，在溶酶体中被降解而终止信号B.磷酸二酯酶可水解cAMP为AMP，终止PKA信号通路C.受体脱敏是通过磷酸化修饰使受体失去与配体结合的能力D.G蛋白的GTP酶活性可将GTP水解为GDP，使G蛋白恢复inactive状态下列关于细胞通讯异常与疾病的叙述，正确的是（）A.自身免疫性受体病是由于机体产生抗受体抗体，导致受体功能异常B.霍乱毒素通过激活Gi蛋白，使肠上皮细胞大量分泌水和电解质C.肺癌细胞中ras基因突变可导致其持续激活，抑制细胞增殖D.重症肌无力是由于乙酰胆碱受体数量增多，导致肌肉过度收缩下列实验中，可用于研究细胞通讯机制的是（）A.用荧光标记法观察细胞间间隙连接的通透性B.用3H标记的亮氨酸追踪分泌蛋白的合成与运输C.用差速离心法分离细胞膜与细胞器并分析成分D.用基因编辑技术敲除细胞骨架蛋白基因观察形态变化细菌的趋化性是细胞通讯的原始形式。下列关于细菌趋化信号转导的叙述，正确的是（）A.趋化受体位于细胞膜上，可直接结合环境中的化学信号分子B.信号传递过程中通过磷酸化级联反应激活鞭毛运动相关蛋白C.受体甲基化修饰可增强其对趋化因子的敏感性，实现适应D.趋化信号最终通过改变鞭毛旋转方向使细菌向有利环境移动下列关于植物细胞通讯的叙述，错误的是（）A.胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道B.生长素通过极性运输实现远距离信号传递，其受体位于细胞膜上C.植物病原菌可通过分泌效应蛋白干扰宿主细胞的信号通路D.乙烯作为气体信号分子，可通过扩散作用调节果实成熟下列关于神经细胞通讯的叙述，正确的是（）A.动作电位的产生与Na+内流有关，该过程属于主动运输B.神经递质通过胞吐释放后，可通过扩散作用到达突触后膜C.突触后膜上的受体与神经递质结合后，均引起Na+通道开放D.神经胶质细胞可通过缝隙连接参与神经信号的传递与整合下列关于细胞通讯网络的叙述，正确的是（）A.不同信号通路之间不存在交叉调控，保证信号传递的特异性B.细胞可通过整合多种信号输入，做出适应性的生理反应C.信号传递过程中，第二信使的浓度随信号强度呈线性变化D.多细胞生物的所有细胞均通过相同的信号通路进行通讯二、非选择题（共4小题，共70分）16.（18分）G蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面最大的受体家族，参与调控多种生理过程。下图为肾上腺素通过GPCR介导的信号通路示意图，请据图回答：（1）图中肾上腺素属于________（填“第一信使”或“第二信使”），其与GPCR结合的特异性由受体的________结构决定。GPCR的化学本质是________，其跨膜区通常由________个α螺旋组成。（2）G蛋白被激活后，α亚基与________分离并与腺苷环化酶结合，后者催化ATP生成________。该第二信使可激活________（填酶名称），后者通过________（填化学键名称）修饰下游靶蛋白，如磷酸化酶激酶，最终促进________分解为葡萄糖，使血糖升高。（3）若细胞持续暴露于高浓度肾上腺素环境中，GPCR可通过________（填修饰方式）发生脱敏，其机制可能是________。（4）研究发现，β-arrestin可与磷酸化的GPCR结合，促进受体内吞。这一过程对信号通路的影响是________。临床上可通过设计________（填“激动剂”或“拮抗剂”）抑制β-arrestin的功能，以增强肾上腺素的作用效果。17.（16分）受体酪氨酸激酶（RTK）信号通路在细胞增殖、分化中起关键作用。下图为EGF-RTK信号通路示意图，请回答：（1）EGF与受体结合后，受体发生________，导致胞内酪氨酸残基________，进而招募接头蛋白Grb2。Grb2通过________结构域与受体结合，同时通过________结构域与Sos蛋白结合，激活Sos的鸟苷酸交换因子活性。（2）Sos可促进Ras蛋白释放________并结合________，使其转化为活性状态。Ras属于________（填“小G蛋白”或“异三聚体G蛋白”），其激活后可启动下游的________级联反应，最终通过磷酸化________因子，调控________的表达。（3）若Ras蛋白的GTP酶活性丧失，细胞将出现________的异常表型，这与________（填“原癌基因”或“抑癌基因”）突变有关。（4）请设计实验验证“EGF通过RTK通路促进细胞增殖”（写出实验思路和预期结果）。18.（18分）细胞内Ca2+作为重要的第二信使，其浓度调控与多种生理活动相关。下图为IP3-Ca2+信号通路示意图，请回答：（1）图中信号分子与GPCR结合后，激活G蛋白，后者进一步激活________酶，催化细胞膜上的________水解为IP3和DAG。IP3是________（填“水溶性”或“脂溶性”）分子，可扩散至内质网与________结合，促进Ca2+释放到细胞质基质。（2）细胞质基质中Ca2+浓度升高后，可与________结合形成复合物，后者激活________（填酶名称），进而磷酸化下游靶蛋白。同时，Ca2+可通过________（填细胞器）上的钙泵被重吸收，使胞质Ca2+浓度恢复基线水平。（3）请以心肌细胞为例，说明Ca2+在兴奋-收缩耦联中的作用：________。（4）研究发现，阿尔茨海默病患者脑内IP3受体过度激活，导致Ca2+稳态失衡。请提出一种基于该机制的治疗思路：________。19.（18分）细胞通讯方式多样，包括直接接触、化学信号传递等。请结合所学知识回答下列问题：（1）动物细胞间的间隙连接和植物细胞的________均属于直接通讯方式，两者的共同点是________，不同点是________。（2）旁分泌信号与内分泌信号的主要区别是________。请举例说明旁分泌信号在胚胎发育中的作用：________。（3）神经细胞通过突触传递信号时，突触前膜释放神经递质的方式是________，该过程依赖于细胞膜的________性。突触后膜上的受体属于________（填受体类型），若受体被破坏，可能导致________（填“兴奋”或“抑制”）无法传递。（4）请比较G蛋白偶联受体与受体酪氨酸激酶在结构和信号传递机制上的异同点（至少答出3点）。参考答案及解析一、选择题B解析：激素中的性激素属于脂溶性信号分子，其受体位于细胞内（A错误）；第二信使主要调控基因转录而非翻译（C错误）；信号分子与受体的结合是可逆的（D错误）。A解析：变形虫伪足运动依赖细胞骨架，但摄食过程与细胞膜蛋白的识别和胞吞有关，A选项未明确“通讯”功能，故错误。D解析：鲁宾和卡门的实验证明光合作用中氧气来自水（A错误）；罗伯特森提出的是“暗—亮—暗”模型（B错误）；卡尔文循环研究的是碳代谢而非信号传递（C错误）。A解析：G蛋白激活后，α亚基与GDP分离并结合GTP（A正确）；腺苷环化酶由G蛋白α亚基激活而非直接催化（B错误）；Gi蛋白抑制腺苷环化酶（C错误）；霍乱毒素使Gs蛋白持续激活（D错误）。D解析：Ca2+属于第二信使（D错误）。A解析：受体交叉指不同受体与对方配体结合，A选项符合定义。C解析：细胞内受体的N端具有转录激活功能（C正确）；C端与信号分子结合（A错误）；中间结构域与DNA结合（B错误）；脂溶性信号分子可自由扩散进入细胞（D错误）。A解析：鸟苷环化酶受体激活后生成cGMP，激活PKG而非PKA（B错误）；TGF-β受体信号传递需Smad蛋白等第二信使（C错误）；受体酪氨酸磷酸酶通过去磷酸化终止信号（D错误）。B解析：磷酸二酯酶水解cAMP，终止PKA通路（B正确）；其他选项均正确。A解析：霍乱毒素激活Gs蛋白（B错误）；ras基因突变促进细胞增殖（C错误）；重症肌无力是受体数量减少（D错误）。A解析：荧光标记法可观察间隙连接的物质运输，属于细胞通讯研究（A正确）；其他选项未涉及“信号传递”。D解析：受体甲基化使敏感性降低（C错误）；趋化信号通过改变鞭毛旋转方向实现定向运动（D正确）。B解析：生长素受体位于细胞内（B错误）。B解析：动作电位的Na+内流为协助扩散（A错误）；突触后膜受体可能是抑制性受体（C错误）；神经胶质细胞不参与信号传递（D错误）。B解析：不同信号通路存在交叉调控（A错误）；第二信使浓度呈非线性放大（C错误）；细胞通讯方式具有多样性（D错误）。二、非选择题（1）第一信使；空间（或三维）；糖蛋白；7（2）βγ亚基；cAMP；蛋白激酶A（PKA）；磷酸二酯键；肝糖原（3）磷酸化；受体与配体结合能力下降（或受体内吞）（4）终止信号传递；拮抗剂（1）二聚化；自身磷酸化；SH2；SH3（2）GDP；GTP；小G蛋白；MAPK；转录；细胞周期相关基因（3）持续增殖；原癌基因（4）实验思路：将体外培养的细胞分为两组，实验组加入EGF，对照组加入等量生理盐水，培养相同时间后，通过CCK-8法检测细胞活力或Brdu掺入法检测DNA合成。预期结果：实验组细胞活力（或Brdu掺入率）显著高于对照组。（1）磷脂酶C；磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）；水溶性；IP3受体（或Ca2+通道）（2）钙调蛋白（CaM）；Ca2+/钙调蛋白依赖性激酶（CaMK）；内质网（或线粒体）（3）动作电位触发肌浆网释放Ca2+，Ca2+与肌钙蛋白结合，使肌动蛋白和肌球蛋白相互作用，引起肌肉收缩（4）设计IP3受体拮抗剂，抑制Ca2+过度释放；或增强钙泵活性，促进Ca2+