第四章細胞的生命歷程課時3細胞的分化、衰老和死亡情境熱點5胞內穩態維持的主角——溶酶體與細胞自噬溶酶體能分解受損或衰老的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌，其對

于維持細胞的正常代謝活動及防御微生物的侵染都有重要意義，因此，溶酶體成了高考命題的高頻考點。情境解讀——關注情境遷移應用強化訓練1.[溶酶體的結構/2021重慶]人體細胞溶酶體內較高的H＋濃度(pH為5.0左右)保證了

溶酶體的正常功能。下列敘述正確的是(

D

)A.溶酶體可合成自身所需的蛋白B.溶酶體酶泄漏到細胞質基質后活性不變C.細胞不能利用被溶酶體分解后產生的物質D.溶酶體內pH的維持需要膜蛋白協助D[解析]

溶酶體中水解酶的化學本質是蛋白質，故其在核糖體上合成，A錯誤；據題

干信息可知，溶酶體酶在pH為5.0左右時發揮正常功能，而細胞質基質為弱堿性環

境，推測溶酶體酶泄漏到細胞質基質后活性改變，B錯誤；被溶酶體分解后產生的

物質，對細胞有用的可以被細胞利用，C錯誤；溶酶體內pH的維持依靠H＋的濃度，

而H＋濃度的維持依賴主動運輸，需要膜蛋白協助，D正確。2.[溶酶體的發生/山東高考]經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中

的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體

識別，經高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P

標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。

下列說法錯誤的是(

D

)A.M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性B.附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成C.S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累D.M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內D[解析]

進入高爾基體的蛋白質不能都被S酶作用帶上M6P標志，體現了S酶的專一

性，A正確；在內質網進行加工的蛋白質由附著在內質網上的核糖體參與合成，B正

確；溶酶體含有大量的水解酶，可以分解衰老、損傷的細胞器，S酶功能喪失的細

胞中沒有帶有M6P標志的蛋白質，不能產生溶酶體酶，衰老和損傷的細胞器會在細

胞內積累，C正確；M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質不會經高

爾基體膜包裹形成囊泡并在囊泡內轉化為溶酶體酶，但會經囊泡運往細胞膜，不會

聚集在高爾基體內，D錯誤。3.[2022山東]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

質蛋白，誘導這些蛋白發生自噬性降解，影響異染色質上的基因的表達，促進該種

干細胞的衰老。下列說法錯誤的是(

C

)A.細胞核中的APOE可改變細胞核的形態B.敲除

APOE

基因可延緩該種干細胞的衰老C.異染色質蛋白在細胞核內發生自噬性降解D.異染色質蛋白的自噬性降解產物可被再利用C[解析]

由“蛋白APOE可作用于細胞核骨架”可知，細胞核中的APOE可改變細胞

核的形態，A正確；蛋白APOE可促進該種干細胞的衰老，所以敲除

APOE

基因可延

緩該種干細胞的衰老，B正確；自噬性降解是在溶酶體(如動物)或液泡(如植物、酵

母菌)中進行的，不在細胞核內，C錯誤；異染色質蛋白的自噬性降解產物是氨基

酸，可被細胞再利用，D正確。4.[溶酶體的功能/2023江蘇節選，6分]帕金森綜合征是一種神經退行性疾病，神經元

中α－Synuclein蛋白聚積是主要致病因素。研究發現患者普遍存在溶酶體膜蛋白

TMEM175變異，如圖所示。為探究TMEM175蛋白在該病發生中的作用，進行了一

系列研究。請回答下列問題：(1)基因敲除等實驗發現TMEM175蛋白參與溶酶體內酸堿穩態調節。如圖1所示，溶

酶體膜的

對H＋具有屏障作用，膜上的H＋轉運蛋白將H＋以

?

的方式運入溶酶體，使溶酶體內pH小于細胞質基質。TMEM175蛋白可將H＋

運出，維持溶酶體內pH約為4.6。據圖2分析，TMEM175蛋白變異將影響溶酶體的

功能，原因是

?

?

?。磷脂雙分子層

主動

運輸

TMEM175蛋白結構變化使其不能把溶酶體中多余的H＋轉運到細胞

質基質中，進而使溶酶體中的pH下降，而pH會影響酶的活性，影響溶酶體的消化功

能

[解析]

磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。據圖可知，溶酶體內的H＋濃度高于溶酶體外的，所以膜上的H＋轉運蛋白將H＋以主動運輸的方式運入溶酶體，使溶酶體內pH小于細胞質基質。溶酶體內含有多種水解酶，TMEM175蛋白結構改變，其不能把溶酶體中多余的H＋轉運到細胞質基質，使溶酶體中的pH下降，而pH會影響溶酶體內水解酶的活性，影響溶酶體的功能。(2)綜上推測，TMEM175蛋白變異是引起α－Synuclein蛋白聚積致病的原因，理由

是

?

?。[解析]

結合圖示分析，TMEM175蛋白結構改變無法行使正常功能，即無法將溶酶體中的H＋轉運到細胞質基質，導致溶酶體中的pH下降，影響溶酶體中水解酶的活性，導致神經元中α－Synuclein蛋白無法被水解，進而聚積致病。TMEM175蛋白變異導致溶酶體的功能改變，α－Synuclein蛋白無法被水解，神

經元中α－Synuclein蛋白聚積致病(合理即可)

5.[細胞自噬/2024湖北重點高中聯考，9分]根據細胞內底物進入溶酶體腔方式的不

同，可以把細胞自噬分為巨自噬、微自噬和分子伴侶自噬三種方式，具體過程如圖

1~3所示。“抗蛇毒血清”的生產過程是將減毒處理的蛇毒注射至馬的體內，重復

幾次后，從馬體內獲得“抗蛇毒血清”，中和蛇毒的物質主要是抗體，圖4為漿細

胞內“抗蛇毒血清”中抗體的合成及分泌過程。請據圖回答問題：(1)結合圖1，隔離膜可來自高爾基體或內質網，巨自噬過程中的底物通常是細胞中

損壞的蛋白質或

?。除此之外，溶酶體在細胞中的

作用還有

?。[解析]

據圖1分析，巨自噬過程中的底物通常是細胞中損壞的蛋白質或線粒體等

衰老、損傷的細胞器。除此之外，溶酶體還可吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。線粒體等衰老、損傷的細胞器

吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌

(2)自噬體內的物質被水解后，其產物的去向是排出細胞和

?；由此推測

當細胞養分不足時，細胞“自噬作用”會

(填“增強”或“減弱”)。[解析]

自噬體內的物質被水解后，其產物的去向是排出細胞或再被利用。由此

推測，當細胞養分不足時，細胞“自噬作用”會增強，從而為細胞提供營養物質。再被利用

增強

(3)圖2微自噬過程體現了生物膜具有

?的結構特點。溶酶體內含有

多種水解酶，為什么溶酶體膜不會被這些水解酶分解？嘗試提出一種假說：

?

?

?

?。一定的流動性

溶酶

體膜的成分可能被修飾，使得水解酶不能對其發揮作用；溶酶體膜可能因為溶酶體

所帶電荷或某些特定基團的作用而能使水解酶遠離自身膜結構；溶酶體膜轉運物質

使得周圍的環境(如pH)不適合水解酶發揮作用(合理即可)

[解析]

生物膜的結構特點是具有一定的流動性。溶酶體內含有多種水解酶，而

溶酶體膜不會被這些水解酶分解，原因可能有：溶酶體膜的成分可能被修飾，使得

水解酶不能對其發揮作用；溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團的作用而能

使水解酶遠離自身膜結構；溶酶體膜轉運物質使得周圍的環境(如pH)不適合水解酶

發揮作用。(4)從圖3中可看出，分子伴侶—底物復合物形成后，將與溶酶體膜上的

?結合。[解析]

據圖3可知，分子伴侶—底物復合物形成后，將與溶酶體膜上的受體結合。受體

(5)圖4“抗蛇毒血清”中抗體的合成和分泌依次經過的細胞結構：核糖體→

?

(用圖4中序號和箭頭表示)。[解析]

抗體屬于分泌蛋白，分泌蛋白的合成和分泌過程：核糖體合成蛋白質→

內質網進行初加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋

白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量，即

核糖體→①內質網→②高爾基體→④細胞膜。①→

②→④

1.[2023寧波模擬]在一個多細胞生物體內，存在著各種在形態、結構和生理功能上

具有差異的細胞，這是因為(

D

)A.細胞發生了變異B.不同細胞的基因不同C.某些細胞失去了全能性D.不同細胞中的基因選擇性表達[解析]

形成各種在形態、結構和生理功能上具有差異的細胞是細胞分化的結果而

不是變異的結果，其本質是不同細胞中的基因選擇性表達，D正確。D123456789101112課時練習——練透好題精準分層2.[2024遼寧名校聯考]取某小鼠體內的不同類型細胞，檢測其基因表達，結果如圖

所示。下列相關敘述錯誤的是(

D

)A.基因2可能是ATP合成酶基因B.控制胰島素合成的基因最可能是基因8C.細胞1~7中含有的核酸不完全相同D.細胞5和7的功能最為接近D123456789101112[解析]

據圖可知，基因2在細胞1~7中都表達，應該是維持基本生命活動的基因，

細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的，ATP合成酶催化

ATP的合成，故基因2可能是ATP合成酶基因，A正確；小鼠體內胰島素基因只在胰

島B細胞中表達，基因8只在細胞4中表達，故控制胰島素合成的基因最可能是基因

8，B正確；來自同一個體的體細胞中的DNA相同，但由于基因的選擇性表達，來自

同一個體的體細胞中的RNA不完全相同，C正確；細胞5和7表達的相同基因最少，

二者的功能差異最大，D錯誤。1234567891011123.[2024江西部分學校聯考]芬蘭研究團隊首次證實了干細胞能夠形成在結構和功能

上都非常接近正常胰島B細胞的細胞。在小鼠實驗中，他們證實移植到小鼠體內的

干細胞分化產生的胰島B細胞會有效控制小鼠體內的葡萄糖代謝，這將為糖尿病的

治療開辟新途徑。下列有關細胞分化的說法，正確的是(

D

)A.造血干細胞是一類未經分化的細胞，具有很強的分裂能力B.干細胞分化產生的胰島B細胞中的蛋白質種類和其他細胞的完全不同C.小鼠體內的干細胞與其分化產生的胰島B細胞中所含的基因不同D.干細胞分化形成的胰島B細胞一般難以再分化成其他細胞D123456789101112[解析]

造血干細胞已經發生分化，但仍保留有分裂能力，A錯誤；干細胞分化產生

胰島B細胞的過程中，選擇性表達了某些具有特殊功能的基因，也表達了一些與其

他細胞相同的基因，因此干細胞分化產生的胰島B細胞內的蛋白質種類和其他細胞

的不完全相同，B錯誤；胰島B細胞由小鼠體內的干細胞分化形成，二者所含的基因

相同，C錯誤；細胞分化具有不可逆性，細胞分化后，沒有特殊因素的誘導，一般

難以再分化成其他細胞，D正確。1234567891011124.[2023武漢模擬]基底膜是防止外來細胞和有害化學物質進入身體的屏障。若用特

異性裂解藥物清除基底膜干細胞旁邊的衰老細胞，小鼠干細胞就無法正常修復基底

膜。下列敘述錯誤的是(

D

)A.細胞衰老也是基因選擇性表達的結果B.在胚胎發育早期有部分細胞已經衰老C.有害化學物質是細胞衰老的誘因之一D.衰老細胞的存在不利于干細胞的分裂D123456789101112[解析]

細胞衰老與基因的選擇性表達有關，細胞衰老過程中與衰老相關的蛋白質

的合成增加，A正確；多細胞生物生長發育各階段均可發生細胞衰老，故在胚胎發

育早期有部分細胞已經衰老，B正確；細胞衰老與基因有關，同時也受內外各種不

利因素的影響，其中有害化學物質是細胞衰老的誘因之一，C正確；由題干“若用

特異性裂解藥物……修復基底膜”可知，衰老細胞的存在有利于干細胞的分裂，D

錯誤。1234567891011125.[2023雅禮中學二測]研究發現，人體皮膚細胞中的p53蛋白可通過抑制Bcl2基因表

達并促進

Bax

基因表達來誘導細胞凋亡。下列有關敘述正確的是(

A

)A.人體神經細胞中也含有p53、

B

cl2和

Bax

基因B.

B

cl2和

Bax

基因的表達產物可能是細胞凋亡促進劑C.癌細胞內

B

cl2基因的表達產物含量較低D.研發p53蛋白抑制劑有利于抑制皮膚癌細胞的增殖A123456789101112[解析]

人體的各種組織細胞均由受精卵發育而來，故人體神經細胞中也含有p53、

Bcl2和

Bax

基因，A正確；p53蛋白可通過抑制Bcl2基因表達并促進

Bax

基因表達來

誘導細胞凋亡，故Bcl2基因的表達產物可能是細胞凋亡抑制劑，

Bax

基因的表達產

物可能是細胞凋亡促進劑，癌細胞具有無限增殖的能力，因此癌細胞內Bcl2基因的

表達產物含量較高，可抑制其凋亡，B、C錯誤；p53蛋白能夠誘導細胞凋亡，因此

p53蛋白抑制劑會阻止細胞凋亡，不利于抑制皮膚癌細胞的增殖，D錯誤。1234567891011126.[2023重慶大聯考]動物機體的細胞凋亡及清除過程如圖所示，下列有關說法正確

的是(

C

)A.細胞凋亡是由基因控制的細胞被動死亡的過程B.酒精毒害導致的細胞死亡屬于細胞凋亡C.吞噬細胞清除凋亡細胞利于機體維持穩態D.膜受體的化學本質為糖蛋白，所有受體均在細胞膜上C123456789101112[解析]

細胞凋亡是由基因控制的細胞自動死亡的過程，A錯誤；酒精毒害導

致的細胞死亡屬于細胞壞死，B錯誤；吞噬細胞清除凋亡細胞利于機體維持穩

態，C正確；受體分為細胞膜受體和細胞內受體，如性激素、甲狀腺激素的受

體在細胞內，D錯誤。1234567891011127.[2024濰坊五縣聯考]細胞自噬是細胞通過溶酶體或液泡降解自身組分以達到維持

細胞內正常生理活動及穩態的細胞代謝過程。下列說法錯誤的是(

D

)A.細胞自噬過程中會發生膜重排B.細胞營養匱乏時，通過自噬可獲得維持生存所需的物質和能量C.自噬過度或自噬不足都會引發細胞代謝紊亂，甚至導致細胞死亡D.細胞自噬為動物獨有的代謝機制，與個體健康息息相關[解析]

細胞自噬過程中伴隨著膜的融合，會發生膜重排，A正確；在特殊情況下，

如細胞營養匱乏時，細胞通過自噬可獲得維持生存所需的物質和能量，B正確；自

噬是細胞的一種保護機制，自噬過度或自噬不足都會引發細胞代謝紊亂，甚至導致

細胞死亡，C正確；細胞自噬并不是動物獨有的代謝機制，D錯誤。D1234567891011128.[2024常德模擬]腦缺血會造成局部腦神經細胞不可逆的損傷，甚至死亡。骨髓基

質細胞是骨髓中的干細胞，經誘導可以形成心肌細胞、成骨細胞、神經細胞等。運

用干細胞療法有可能實現對腦缺血引起的損傷神經細胞的結構與功能的修復和重

建。下列相關敘述錯誤的是(

B

)A.腦缺血導致的局部腦神經細胞死亡屬于細胞壞死B.骨髓基質細胞能夠合成多種mRNA，表明細胞已經高度分化C.干細胞參與受損部位修復時，體內同時有細胞發生著程序性死亡D.干細胞與神經細胞形態、結構和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達B123456789101112[解析]

細胞壞死是由外界不利因素引起的細胞被動死亡，因此腦缺血所導致的神

經細胞死亡屬于細胞壞死，A正確；mRNA是翻譯的模板，生物體所有細胞都能合

成多種mRNA，因此存在多種mRNA不能說明細胞已經高度分化，B錯誤；干細胞參

與受損部位修復時，體內同時有細胞發生著程序性死亡(即細胞凋亡)，C正確；干細

胞與神經細胞是由同一個受精卵發育而來的，其形態、結構和功能不同的根本原因

是基因的選擇性表達，D正確。123456789101112

9.[2024廣州段測]毛發的形成和生長依賴于毛囊干細胞的增殖和分化。研究發現，

慢性壓力會使毛囊干細胞長期保持靜止狀態，肥胖則導致其易分化成皮膚表面的其

他細胞。下列敘述錯誤的是(

D

)A.保持愉悅的心情并及時排解壓力有助于減少脫發B.毛囊干細胞與其他干細胞一樣都有一定的分裂能力C.長期高脂肪飲食可能會使毛囊干細胞分化方向改變而使頭發脫落D.毛囊干細胞分化的過程中細胞的形態、結構、遺傳物質均發生了改變D123456789101112[解析]

分析題意可知，慢性壓力會使毛囊干細胞長期保持靜止狀態，不會發生分

裂分化，毛發再生減少且易脫落，故保持愉悅的心情并及時排解壓力可減少脫發，

A正確；毛囊干細胞與其他干細胞一樣都有一定的分裂能力，B正確；根據題干信息

可知，肥胖導致毛囊干細胞易分化成皮膚表面的其他細胞，由此判斷長期高脂肪飲

食可能會使毛囊干細胞分化方向改變而使頭發脫落，C正確；細胞分化一般不改變

細胞內的遺傳物質，D錯誤。12345678910111210.[2023福州三中質檢]生物體的衰老可能是機體的組織細胞不斷產生自由基并積累

的結果。自由基具有氧化性，會引起DNA損傷，可能導致基因突變，自由基還會攻

擊蛋白質，使蛋白質活性下降。黑桑葚中含有多種抗氧化成分，包括大量的花青素、維生素E等，所以黑桑葚具有一定的抗衰老作用。下列相關說法正確的是(

D

)A.自由基可能引起細胞衰老，但一定不會引起細胞癌變B.被自由基攻擊的機體細胞的死亡屬于細胞凋亡C.衰老細胞中的自由基攻擊蛋白質，使線粒體內葡萄糖的氧化分解速率減慢D.自由基攻擊DNA可能導致細胞膜上蛋白質的種類或數量發生改變D123456789101112[解析]

由題意可知，自由基可能引起細胞衰老，且自由基可攻擊DNA，可能引起

細胞癌變，A錯誤；被自由基攻擊的機體細胞的死亡屬于細胞壞死，B錯誤；葡萄糖

不能在線粒體中氧化分解，其氧化分解過程發生在細胞質基質中，C錯誤；自由基

攻擊DNA可能導致DNA分子中基因的堿基對發生變化，導致遺傳信息發生改變，進

而可能導致細胞膜上蛋白質種類或數量發生改變，D正確。12345678910111211