内容正文:
大单元1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 练习
层级一 基础夯实自测练
1.(2024·广东汕头二模)某新型伤口敷料可阻止血液继续流出并启动凝血。其原料是一种容易从虾壳中提取制备的多糖,该多糖是( )
A.几丁质 B.淀粉
C.纤维素 D.糖原
2.(2024·广东深圳二模)《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50 g,最好控制在25 g以下。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B.食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C.人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境中
D.摄糖超标引起肥胖的原因之一是脂肪无法转化成糖
3.(2024·广东湛江二模)系统素是一条多肽链(十八肽)。植物被昆虫啃食受到伤害后,体内的系统素从受伤害处传至未受伤害处,激活蛋白酶抑制剂基因的表达,促进防御蛋白质的合成。下列说法错误的是 ( )
A.系统素由18个氨基酸通过脱水缩合形成
B.推测系统素是一种信号传递分子
C.促进蛋白酶抑制剂基因的表达有助于植物防御能力的提高
D.高温处理后的系统素不会与双缩脲试剂发生颜色反应
4.(2024·广东一模)“稍稍窥其户,清襕流玉膏”的生蚝有“海洋牛奶”之称,烧烤时配以蒜蓉(用大蒜鳞茎碾碎制成)更是深受欢迎。下列关于生蚝和大蒜的叙述,正确的是( )
A.生蚝中含量最多的有机物是蛋白质
B.大蒜素储存在大蒜鳞茎细胞的叶绿体中
C.细胞中的化合物以碳链为基本骨架
D.在烧烤时,生蚝流失的水主要为结合水
5.(2024·陕西西安一模)核糖体是由RNA和蛋白质组成的颗粒状结构,是蛋白质的合成场所,游离分布在细胞质中或附着在内质网上。下列说法正确的是 ( )
A.核糖体不含膜结构,因此不含有磷元素
B.RNA的合成以及核糖体的形成均只在核仁中进行
C.在有丝分裂的间期,细胞中核糖体的生理活动会增强
D.相比于心肌细胞,胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比少
6.(2024·广东佛山一模)螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌,被联合国粮农组织(FAO)誉为“21世纪最理想的食品”。下列关于螺旋藻的叙述,正确的是( )
A.无以核膜为界限的细胞核
B.含有叶绿体,故能进行光合作用
C.DNA是其主要的遗传物质
D.含人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
7.(2024·广东广州一模)磷脂分子由头部和两条脂肪酸链构成的尾部组成;胆固醇分子比磷脂分子小,由极性的头部、非极性的环状结构和非极性的尾部三部分构成。胆固醇若插入磷脂的饱和脂肪酸链中间,就会阻碍这些链相互紧密规则排列;若插入磷脂的不饱和脂肪酸链中间,就会限制这些链的活动。下列推测错误的是( )
A.细胞膜中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应
B.磷脂分子尾部的疏水性导致水溶性分子和离子不能自由通过
C.胆固醇的头部排列在磷脂双分子层的外侧,尾部埋在磷脂双分子层的中央
D.胆固醇插入磷脂的饱和脂肪酸链中间可以降低细胞膜的流动性
8.(2024·广东佛山二模)细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体,如图所示。与细胞膜相比,中体膜上蛋白质含量较少,而脂质含量大致相同。中体膜上附着细菌的呼吸酶系,中体分布有质粒和核糖体。下列叙述错误的是( )
A.中体膜的功能比细胞膜的功能更复杂
B.中体膜以磷脂双分子层为基本支架
C.中体是细菌进行细胞呼吸的场所
D.推测中体可能与线粒体的起源有关
9.(2024·广东佛山二模)血液中低密度脂蛋白(LDL)水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏中表达的分泌蛋白,在调节脂质代谢过程中有重要作用,具体机制如图所示。下列推测最合理的是( )
A.LDL和PCSK9均能与LDL受体结合,该受体没有特异性
B.LDL和受体结合后被送到溶酶体中一起降解
C.PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密
D.促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高脂血症的症状
10.(2024·甘肃酒泉模拟)小肠上皮细胞膜上的一种转运蛋白X在顺浓度梯度下可将Na+转运进入细胞,同时可借助膜两侧Na+浓度差的势能将葡萄糖逆浓度运输到小肠上皮细胞内。下列相关叙述正确的是 ( )
A.Na+浓度差对小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率没有影响
B.核糖体合成X后直接由囊泡将其运输至小肠上皮细胞的细胞膜
C.Na+和葡萄糖均由X转运进入小肠上皮细胞,两者的运输方式相同
D.虽然X既可转运Na+又可转运葡萄糖,但其在转运物质时仍具有特异性
11.(2024·河北石家庄二模)在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”。下列叙述正确的是( )
A.囊泡可来自核糖体、内质网和高尔基体等细胞器
B.囊泡的运输依赖于蛋白质纤维构成的细胞骨架
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构联系形成统一的整体
12.(2024·广东广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式,其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是( )
A.细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B.某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作被动运输
C.以丙方式进入细胞核的物质运输速度,会受相应的受体浓度的制约
D.解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进出细胞核
层级二 关键突破提升练
突破点1 蛋白质的加工、分选与囊泡运输
1.(2024·湖北二模)秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线虫动物,生活在土壤中。浙江大学的研究团队发现该线虫表皮细胞损伤后,高尔基体以及产生的囊泡能在较短的时间内聚集在伤口处,进行膜修复。下列相关叙述正确的是( )
A.高尔基体与蛋白质的合成、加工和运输有关
B.细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可直接相连
C.高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的功能特点
D.高尔基体产生的囊泡向细胞膜运输,通常由细胞骨架提供运输轨道
2.(2024·贵州贵阳模拟)蛋白质的分泌是细胞间信息传递的重要方式。分泌蛋白的新生多肽含有信号肽,在翻译过程中被识别进入内质网进行加工、修饰,之后被运输到高尔基体经过进一步的加工,最终抵达细胞膜并被释放到细胞外,这一过程被称为蛋白质分泌途径。以下关于分泌机制的表述,错误的是( )
A.分泌蛋白的产生过程大部分需要翻译和进入内质网的过程同时进行
B.内质网和高尔基体之间的运输需要通过囊泡完成
C.分泌过程中,信号肽序列也可能位于新生多肽N-端以外的其他区段
D.分泌蛋白的合成与分泌过程所需能量主要由线粒体提供
3.(2024·安徽宣城二模)下图为分泌蛋白合成的部分过程示意图,下列说法错误的是( )
A.游离核糖体和附着在内质网上的核糖体可相互转化
B.信号肽需借助DP和SRP的识别才能转移至内质网膜上
C.图中折叠的蛋白质仍不具有正常的生物活性
D.抗体和血红蛋白的合成都需要经过这样的过程
4.(2024·河北沧州模拟)囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。在神经细胞指令下,囊泡通过与目标细胞膜融合可精确控制激素、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。囊泡上有特殊的V-SNARE蛋白,它与靶膜上的T-SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点,具体机理如图所示(注:图中GTP与ATP的功能类似)。下列叙述错误的是( )
A.囊泡与目标细胞膜融合能体现膜的结构特点
B.囊泡调控运输的物质包含生物大分子与小分子物质
C.神经细胞中V-SNARE只存在于突触前膜上
D.细胞膜上的载体蛋白是通过囊泡转运到细胞膜上的
5.(2024·湖北二模)信号肽是一段位于蛋白质N-末端的肽段,它由分泌蛋白基因编码链(非模板链)的5'端一段DNA编码,在成熟的分泌蛋白中并不存在,其功能在于引导随后产生的蛋白质多肽链穿过内质网膜进入腔内。我国科学家对酿酒酵母蛋白序列进行信号肽分析,发现163个分泌蛋白的信号肽均含有SPasesⅠ酶剪切位点,不同信号肽在氨基酸种类上没有明显差异。下列推测错误的是( )
A.信号肽在游离核糖体中从蛋白质N-末端开始合成
B.不同信号肽的区别主要在于氨基酸数目和排列顺序不相同
C.SPasesⅠ酶属于限制酶,剪切位点由4~8个核苷酸组成
D.作为真菌的酿酒酵母是表达真核细胞外源蛋白的合适宿主
突破点2 离子泵、质子泵及物质运输方式
6.(2024·山西晋中模拟)下列有关物质进出细胞的方式的说法,错误的是( )
A.主动运输的过程中一定会消耗ATP
B.水分子通过协助扩散方式进出细胞速度更快
C.同一种物质进出不同细胞的运输方式可以不同
D.通过渗透作用,水分子可以逆溶液浓度梯度进出细胞
7.(2024·广东模拟)氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度,通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换,来完成氮元素的吸收,保证了植物细胞对氮元素的需求,下图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A.NRT1.1只能特异性运输硝态氮
B.细胞外的硝态氮进入细胞的方式为主动运输
C.图中P型质子泵只有运输H+的功能
D.在磷酸化和去磷酸化过程中,转运蛋白的构象不会发生变化
8.(2024·湖北二模)Ca2+泵是存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白,是一种Ca2+激活的ATP酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来,以维持细胞质基质中低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法正确的是( )
A.Ca2+泵运输Ca2+的过程中会伴随ATP的水解,属于放能反应
B.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中时,Ca2+泵不会发生自身构象变化
C.Ca2+从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质的过程属于主动运输
D.蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2+泵运输Ca2+的速率
9.(2024·广东东莞模拟)普通水稻移植到盐碱地,根细胞间H+减少,抑制依赖H+梯度的Na+外排,导致根细胞Na+大量积累,影响细胞中酶的活性。海水稻通过调节相关物质运输,使细胞间pH小于7(细胞内pH约为7),促进Na+外排,维持细胞正常代谢。下列叙述错误的是( )
A.海水稻对H+和Na+的运输体现了细胞膜的选择透过性
B.海水稻根细胞膜上有向内运输H+和向外运输Na+的转运蛋白
C.海水稻通过主动运输将H+运出细胞,以维持细胞间的pH
D.海水稻通过协助扩散将Na+运出细胞,以降低细胞中Na+浓度
10.(2024·四川广安二模)在某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,该蛋白可以利用光能逆浓度运输H+,如图所示。据此分析,下列叙述错误的是 ( )
A.细菌细胞膜的识别功能由光驱动蛋白来决定
B.光驱动蛋白与细菌细胞膜的选择透过性有关
C.H+逆浓度进行跨膜运输的过程属于主动运输
D.光照强度变化可能会影响该细菌细胞内的pH
11.(2024·广东梅州一模)口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C途径和D途径。下列叙述错误的是 ( )
A.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
B.OATP和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性
C.当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,有可能需要ATP供能
D.提高P-gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
12.(2024·安徽二模)磷脂酸(phosphatidic acid,PA)是一种常见的磷脂,在组成细胞膜脂质中的占比约为0.25%。盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2通过接触激活钠氢转运蛋白SOS1,同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化而解除对AKT1的抑制。具体调节机制如下图所示,下列相关说法错误的是( )
A.SOS1能同时转运H+和Na+,具有特异性
B.在盐胁迫下,Na+运出细胞的方式是主动运输
C.PA与SOS2结合,激活SOS1,使质膜内外H+浓度差降低
D.盐胁迫下,SCaBP8发生磷酸化,可同时激活AKT1和HKT1
13.(2024·湖北二模)近年来研究发现,胞吞作用能参与细胞信号转导,其激活信号转导的最典型例子就是Notch信号通路。例如,果蝇正常发育的神经系统(信号细胞)可以通过该机制抑制上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞,其过程如下图所示:当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后,会使Notch的S2位点被切割。进而Notch受体被靶细胞内吞形成内体,然后激活γ-分泌酶并在S3位点切割,最终产生有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是( )
A.信号细胞内含DSL的内体可能来自高尔基体也可能来自信号细胞的胞吞作用
B.γ-分泌酶基因缺陷的果蝇会因缺乏神经细胞引起神经细胞瘤
C.突触结构中细胞间信息交流的方式与该机制中细胞间信息交流的方式不同
D.大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的过程离不开细胞膜上的蛋白质的参与
14.(2024·河北石家庄模拟)(9分)种植海水稻不仅能增加农作物产量,还能改善滩涂的土壤状况及盐碱地的土壤肥力。但盐碱地中过多的无机盐,不仅增大了土壤溶液的渗透压,使海水稻根吸水困难,产生渗透胁迫,还会使土壤呈碱性,出现碱胁迫。请结合资料和图回答下列问题。
资料:土壤中过量的钠盐会对海水稻的生存造成威胁。同时一些病原体也会感染海水稻植株,影响海水稻正常生长,而海水稻可调节相关物质运输从而抵抗逆境。
海水稻抗逆性相关的生理过程示意图
(1)图中涉及的H+跨膜运输的方式为 。
(2)Na+在细胞质基质中积累过多会对细胞产生毒害,海水稻如何缓解Na+的毒害?
。
(3)结合资料和图分析海水稻抵抗盐碱地各种胁迫和不利影响的机制。
(答3点)。
(4)基于海水稻在盐碱地中抵抗渗透胁迫和离子毒害的机理,可以推测出海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高。请利用质壁分离实验的原理,设计实验进行验证,并写出实验设计思路: 。
层级三 核心素养突破练
1.(2024·安徽卷)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装
2.(2024·广东茂名二模)动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响,进而影响细胞代谢,如图所示,相关叙述错误的是( )
A.ATP水解释放的磷酸基团使酶1磷酸化
B.肝细胞和肌细胞中均有酶1、酶2、酶3分布
C.胰高血糖素作用于靶细胞,使磷酸化酶激酶的活性增强
D.磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性,利于细胞代谢
3.(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
4.(2024·重庆模拟)猴痘是一种由猴痘病毒(双链DNA病毒)引起的人畜共患的传染病。据WHO报道,接种天花疫苗在预防猴痘方面的有效性约为85%,之前接种过天花疫苗可能会降低猴痘病毒感染导致的病情的严重程度。下列有关叙述错误的是 ( )
A.猴痘病毒可以在空气中存活并大量繁殖
B.猴痘病毒的遗传物质彻底水解后产生六种物质
C.医用酒精可以破坏猴痘病毒中蛋白质的空间结构
D.猴痘病毒与天花病毒可能具有相同的抗原成分
5.(2024·浙江六校联考)科学家发现了一种新的生物分类——食病毒生命体,即一种以病毒为主要食物的微生物,首次发现的食病毒生命体是一种名为Halteria的原虫,其主要以绿藻病毒为食。下列叙述正确的是( )
A.病毒不是食物链的组成成分
B.培养Halteria时加入绿藻病毒,绿藻病毒可作为碳源以及氮源
C.获得纯培养Halteria的全过程中,培养基中仅出现Halteria及绿藻病毒两种生物
D.对病毒DNA进行放射性标记,若最后在某种微生物体内也找到放射性标志,则该微生物为食病毒生命体
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大单元1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 练习
层级一 基础夯实自测练
1.(2024·广东汕头二模)某新型伤口敷料可阻止血液继续流出并启动凝血。其原料是一种容易从虾壳中提取制备的多糖,该多糖是( )
A.几丁质 B.淀粉
C.纤维素 D.糖原
答案A
解析几丁质加工后可以形成新型伤口敷料,它可有效阻止血液继续流出并启动凝血,因此该多糖是几丁质,A项正确。
2.(2024·广东深圳二模)《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50 g,最好控制在25 g以下。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B.食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C.人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境中
D.摄糖超标引起肥胖的原因之一是脂肪无法转化成糖
答案B
解析蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的,是二糖,不是单糖,A项错误;“控糖”建议是:控制添加糖(常指单糖和二糖)的摄入量,食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴,B项正确;生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在,人体内的糖类绝大多数会以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉中,C项错误;摄糖超标引起肥胖的原因并不是脂肪无法转化成糖,而是糖摄入过多,导致多余的糖转化为脂肪,D项错误。
3.(2024·广东湛江二模)系统素是一条多肽链(十八肽)。植物被昆虫啃食受到伤害后,体内的系统素从受伤害处传至未受伤害处,激活蛋白酶抑制剂基因的表达,促进防御蛋白质的合成。下列说法错误的是 ( )
A.系统素由18个氨基酸通过脱水缩合形成
B.推测系统素是一种信号传递分子
C.促进蛋白酶抑制剂基因的表达有助于植物防御能力的提高
D.高温处理后的系统素不会与双缩脲试剂发生颜色反应
答案D
解析氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质,脱水缩合过程中脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。系统素从受伤害处传至未受伤害处,促进蛋白酶抑制剂基因的活化,增加蛋白酶抑制剂的合成,从而防御昆虫的啃食,则系统素是植物细胞释放的使细胞代谢改变的物质,是一种信号传递分子,A、B、C三项正确;高温处理一般不会破坏系统素的肽键,故高温处理后的系统素会与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。
4.(2024·广东一模)“稍稍窥其户,清襕流玉膏”的生蚝有“海洋牛奶”之称,烧烤时配以蒜蓉(用大蒜鳞茎碾碎制成)更是深受欢迎。下列关于生蚝和大蒜的叙述,正确的是( )
A.生蚝中含量最多的有机物是蛋白质
B.大蒜素储存在大蒜鳞茎细胞的叶绿体中
C.细胞中的化合物以碳链为基本骨架
D.在烧烤时,生蚝流失的水主要为结合水
答案A
解析细胞中含量最多的有机物是蛋白质,故生蚝中含量最多的有机物是蛋白质,A项正确;大蒜素储存在大蒜鳞茎细胞的液泡中,B项错误;细胞中的生物大分子都以碳链为基本骨架,C项错误;在烧烤时,生蚝流失的水主要为自由水,D项错误。
5.(2024·陕西西安一模)核糖体是由RNA和蛋白质组成的颗粒状结构,是蛋白质的合成场所,游离分布在细胞质中或附着在内质网上。下列说法正确的是 ( )
A.核糖体不含膜结构,因此不含有磷元素
B.RNA的合成以及核糖体的形成均只在核仁中进行
C.在有丝分裂的间期,细胞中核糖体的生理活动会增强
D.相比于心肌细胞,胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比少
答案C
解析核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA含有磷元素,A项错误;核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,原核细胞没有核仁,也可以合成核糖体,B项错误;在有丝分裂的间期,细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体的生理活动会增强,C项正确;与内质网结合的核糖体参与分泌蛋白的合成,胰腺细胞能合成与分泌蛋白,因此相比于心肌细胞,胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比多,D项错误。
6.(2024·广东佛山一模)螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌,被联合国粮农组织(FAO)誉为“21世纪最理想的食品”。下列关于螺旋藻的叙述,正确的是( )
A.无以核膜为界限的细胞核
B.含有叶绿体,故能进行光合作用
C.DNA是其主要的遗传物质
D.含人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
答案A
解析螺旋藻是原核生物,无以核膜为界限的细胞核,A项正确;螺旋藻是蓝细菌的一种,不含有叶绿体,含有叶绿素和藻蓝素,能够进行光合作用,B项错误;DNA是其遗传物质,C项错误;细胞中常见的化学元素中,Fe、Mn、Zn的含量较少,属于微量元素,Ca属于大量元素,D项错误。
7.(2024·广东广州一模)磷脂分子由头部和两条脂肪酸链构成的尾部组成;胆固醇分子比磷脂分子小,由极性的头部、非极性的环状结构和非极性的尾部三部分构成。胆固醇若插入磷脂的饱和脂肪酸链中间,就会阻碍这些链相互紧密规则排列;若插入磷脂的不饱和脂肪酸链中间,就会限制这些链的活动。下列推测错误的是( )
A.细胞膜中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应
B.磷脂分子尾部的疏水性导致水溶性分子和离子不能自由通过
C.胆固醇的头部排列在磷脂双分子层的外侧,尾部埋在磷脂双分子层的中央
D.胆固醇插入磷脂的饱和脂肪酸链中间可以降低细胞膜的流动性
答案D
解析细胞膜内外均为水环境,细胞中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应,A项正确;磷脂分子尾部的疏水性即非极性,导致水溶性分子和离子不能自由通过,B项正确;胆固醇的头部是极性的,所以能与磷脂分子的头部排列在一起,胆固醇的非极性环状结构和非极性尾部与磷脂分子的尾部可以排列在一起,C项正确;胆固醇插入磷脂的饱和脂肪酸链中间,就会阻碍这些链相互紧密规则排列,也就是使它们变得松散,能提高细胞膜的流动性,D项错误。
8.(2024·广东佛山二模)细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体,如图所示。与细胞膜相比,中体膜上蛋白质含量较少,而脂质含量大致相同。中体膜上附着细菌的呼吸酶系,中体分布有质粒和核糖体。下列叙述错误的是( )
A.中体膜的功能比细胞膜的功能更复杂
B.中体膜以磷脂双分子层为基本支架
C.中体是细菌进行细胞呼吸的场所
D.推测中体可能与线粒体的起源有关
答案A
解析生物膜的功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多,根据题干信息,中体膜上蛋白质含量较少,故中体膜的功能比细胞膜的功能更简单,A项错误;任何生物膜都是以磷脂双分子层为基本支架,B项正确;中体膜上附着细菌的呼吸酶系,还分布着质粒和核糖体,故中体是细菌进行细胞呼吸的场所,是半自主的细胞器,且中体可能与线粒体的起源有关,C、D两项正确。
9.(2024·广东佛山二模)血液中低密度脂蛋白(LDL)水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏中表达的分泌蛋白,在调节脂质代谢过程中有重要作用,具体机制如图所示。下列推测最合理的是( )
A.LDL和PCSK9均能与LDL受体结合,该受体没有特异性
B.LDL和受体结合后被送到溶酶体中一起降解
C.PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密
D.促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高脂血症的症状
答案C
解析受体能与一种或一类物质特异性结合,LDL和PCSK9均能与LDL受体结合,能体现受体具有特异性,A项不合理;由题图可知,LDL和受体结合后,被运进细胞内部,LDL与受体会分离,LDL被送到溶酶体中降解,但LDL受体会重新回到细胞膜上,B项不合理;PCSK9与受体结合后被送到溶酶体中一起降解,LDL与受体结合后,由于结合得没有那么紧密,LDL与受体会分离,LDL被送到溶酶体中降解,但LDL受体会重新回到细胞膜上,C项合理;促进PCSK9的合成和分泌,PCSK9与受体结合后被送到溶酶体中一起降解,导致细胞表面的LDL受体减少,使血液中LDL的水平过高,会加剧高脂血症的症状,D项不合理。
10.(2024·甘肃酒泉模拟)小肠上皮细胞膜上的一种转运蛋白X在顺浓度梯度下可将Na+转运进入细胞,同时可借助膜两侧Na+浓度差的势能将葡萄糖逆浓度运输到小肠上皮细胞内。下列相关叙述正确的是 ( )
A.Na+浓度差对小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率没有影响
B.核糖体合成X后直接由囊泡将其运输至小肠上皮细胞的细胞膜
C.Na+和葡萄糖均由X转运进入小肠上皮细胞,两者的运输方式相同
D.虽然X既可转运Na+又可转运葡萄糖,但其在转运物质时仍具有特异性
答案D
解析由于葡萄糖进入小肠上皮细胞与Na+浓度差的势能有关,故Na+浓度差对小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率有影响,A项错误;X为细胞膜上的一种转运蛋白,转运蛋白在核糖体(核糖体无膜结构)上合成多肽链后,还需进入内质网和高尔基体中进行加工,最后由囊泡将其运输至小肠上皮细胞的细胞膜,B项错误;由题干信息可知,Na+进入小肠上皮细胞的方式为协助扩散,而葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输,C项错误;X既可转运Na+又可转运葡萄糖,但是X不能运输其他物质,其仍具有特异性,D项正确。
11.(2024·河北石家庄二模)在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”。下列叙述正确的是( )
A.囊泡可来自核糖体、内质网和高尔基体等细胞器
B.囊泡的运输依赖于蛋白质纤维构成的细胞骨架
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构联系形成统一的整体
答案B
解析核糖体不具有膜结构,因此囊泡不可能来自核糖体,A项错误;蛋白质纤维构成的细胞骨架锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂和分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,据此可推测,囊泡的运输依赖于蛋白质纤维构成的细胞骨架,B项正确;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C项错误;囊泡通过膜融合在细胞器以及细胞膜之间来回穿梭,因而能说明细胞内所有的膜结构可联系形成统一的整体,D项错误。
12.(2024·广东广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式,其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是( )
A.细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B.某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作被动运输
C.以丙方式进入细胞核的物质运输速度,会受相应的受体浓度的制约
D.解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进出细胞核
答案D
解析核孔可实现细胞核和细胞质之间的信息交流和物质交换,细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性,A项正确;由题意可知,只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量,即某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体是不需要能量的,但由于需要蛋白质的协助,故可看作被动运输,B项正确;丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量,运输方式可视为主动运输,主动运输的运输速度受相应的受体浓度的制约,C项正确;染色质的主要成分是DNA和蛋白质,位于细胞核内,无法通过核孔运出细胞核,D项错误。
层级二 关键突破提升练
突破点1 蛋白质的加工、分选与囊泡运输
1.(2024·湖北二模)秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线虫动物,生活在土壤中。浙江大学的研究团队发现该线虫表皮细胞损伤后,高尔基体以及产生的囊泡能在较短的时间内聚集在伤口处,进行膜修复。下列相关叙述正确的是( )
A.高尔基体与蛋白质的合成、加工和运输有关
B.细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可直接相连
C.高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的功能特点
D.高尔基体产生的囊泡向细胞膜运输,通常由细胞骨架提供运输轨道
答案D
解析蛋白质的合成场所是核糖体,高尔基体参与的是蛋白质的加工和运输,A项错误;细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可通过囊泡相互交换,但不直接相连,B项错误;高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的结构特点,即生物膜具有一定的流动性,C项错误;细胞骨架与物质运输有关,高尔基体产生的囊泡向细胞膜运输,通常由细胞骨架提供运输轨道,D项正确。
2.(2024·贵州贵阳模拟)蛋白质的分泌是细胞间信息传递的重要方式。分泌蛋白的新生多肽含有信号肽,在翻译过程中被识别进入内质网进行加工、修饰,之后被运输到高尔基体经过进一步的加工,最终抵达细胞膜并被释放到细胞外,这一过程被称为蛋白质分泌途径。以下关于分泌机制的表述,错误的是( )
A.分泌蛋白的产生过程大部分需要翻译和进入内质网的过程同时进行
B.内质网和高尔基体之间的运输需要通过囊泡完成
C.分泌过程中,信号肽序列也可能位于新生多肽N-端以外的其他区段
D.分泌蛋白的合成与分泌过程所需能量主要由线粒体提供
答案C
解析由题干信息可知,分泌蛋白的产生过程大部分需要翻译和进入内质网的过程同时进行,A项正确;分泌蛋白在内质网和高尔基体之间的运输需要通过囊泡完成,B项正确;信号肽序列就是一段肽链,在分泌过程中,信号肽序列只能位于新生多肽的N-端,C项错误;分泌蛋白的合成与分泌过程所需的能量主要由线粒体提供,D项正确。
3.(2024·安徽宣城二模)下图为分泌蛋白合成的部分过程示意图,下列说法错误的是( )
A.游离核糖体和附着在内质网上的核糖体可相互转化
B.信号肽需借助DP和SRP的识别才能转移至内质网膜上
C.图中折叠的蛋白质仍不具有正常的生物活性
D.抗体和血红蛋白的合成都需要经过这样的过程
答案D
解析分泌蛋白首先在细胞质基质中游离的核糖体上合成一段肽链,然后核糖体—新生肽会附着到内质网上,肽链继续合成直至结束后,核糖体脱落,所以游离核糖体和附着在内质网上的核糖体可相互转化,A项正确;由题图可知,信号肽需借助内质网膜上DP(SRP受体)和SRP的识别结合,引导核糖体附着在内质网上,才能转移至内质网膜上,B项正确;图中折叠的蛋白质需要进入高尔基体进行再加工才有生物活性,C项正确;血红蛋白属于胞内蛋白,而图示为分泌蛋白形成的过程,因此血红蛋白的合成不需要经过上述过程,D项错误。
4.(2024·河北沧州模拟)囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。在神经细胞指令下,囊泡通过与目标细胞膜融合可精确控制激素、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。囊泡上有特殊的V-SNARE蛋白,它与靶膜上的T-SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点,具体机理如图所示(注:图中GTP与ATP的功能类似)。下列叙述错误的是( )
A.囊泡与目标细胞膜融合能体现膜的结构特点
B.囊泡调控运输的物质包含生物大分子与小分子物质
C.神经细胞中V-SNARE只存在于突触前膜上
D.细胞膜上的载体蛋白是通过囊泡转运到细胞膜上的
答案C
解析囊泡与目标细胞膜的融合能体现膜的结构特点——流动性,A项正确;囊泡调控运输的物质有生物大分子,如生物酶等,也有小分子,如神经递质,B项正确;神经递质存在于突触小体的突触小泡内,能与突触前膜融合而释放,故V-SNARE存在于突触小泡上,T-SNARE存在于突触前膜上,C项错误;细胞膜上的载体蛋白是在核糖体上合成,通过内质网加工,然后通过囊泡运输到高尔基体,经高尔基体加工完成后再通过囊泡运输到细胞膜上的,D项正确。
5.(2024·湖北二模)信号肽是一段位于蛋白质N-末端的肽段,它由分泌蛋白基因编码链(非模板链)的5'端一段DNA编码,在成熟的分泌蛋白中并不存在,其功能在于引导随后产生的蛋白质多肽链穿过内质网膜进入腔内。我国科学家对酿酒酵母蛋白序列进行信号肽分析,发现163个分泌蛋白的信号肽均含有SPasesⅠ酶剪切位点,不同信号肽在氨基酸种类上没有明显差异。下列推测错误的是( )
A.信号肽在游离核糖体中从蛋白质N-末端开始合成
B.不同信号肽的区别主要在于氨基酸数目和排列顺序不相同
C.SPasesⅠ酶属于限制酶,剪切位点由4~8个核苷酸组成
D.作为真菌的酿酒酵母是表达真核细胞外源蛋白的合适宿主
答案C
解析信号肽在游离的核糖体中以mRNA为模板翻译合成,是蛋白质最初合成的一段,故是从蛋白质N-末端开始合成,A项正确;不同信号肽在氨基酸种类上没有明显差异,故不同信号肽的区别主要在于氨基酸数目和排列顺序不相同,B项正确;SPasesⅠ酶是将信号肽剪切下来的酶,属于肽酶,剪切位点由氨基酸构成,C项错误;酿酒酵母能对外源蛋白进行翻译后加工和修饰,且属于单细胞生物,繁殖速度快,故是表达真核细胞外源蛋白的合适宿主,D项正确。
突破点2 离子泵、质子泵及物质运输方式
6.(2024·山西晋中模拟)下列有关物质进出细胞的方式的说法,错误的是( )
A.主动运输的过程中一定会消耗ATP
B.水分子通过协助扩散方式进出细胞速度更快
C.同一种物质进出不同细胞的运输方式可以不同
D.通过渗透作用,水分子可以逆溶液浓度梯度进出细胞
答案A
解析细胞进行主动运输的过程中不一定消耗ATP,主动运输利用的能量形式还可以是光能、离子的化学梯度势能,A项错误;水分子可以通过自由扩散和协助扩散进出细胞,水分子通过协助扩散方式进出细胞速度更快,B项正确;同一种物质进出不同细胞的方式可能不同,如葡萄糖进入红细胞是协助扩散,进入小肠绒毛上皮细胞是主动运输,C项正确;渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧,即通过渗透作用,水分子可以逆溶液浓度梯度进出细胞,D项正确。
7.(2024·广东模拟)氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度,通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换,来完成氮元素的吸收,保证了植物细胞对氮元素的需求,下图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A.NRT1.1只能特异性运输硝态氮
B.细胞外的硝态氮进入细胞的方式为主动运输
C.图中P型质子泵只有运输H+的功能
D.在磷酸化和去磷酸化过程中,转运蛋白的构象不会发生变化
答案B
解析由题图可知,NRT1.1可以运输硝态氮和H+,不是只能运输硝态氮,A项错误;由题图可知,硝态氮进入细胞需要载体协助,消耗H+的电化学势能,运输方式为主动运输,B项正确;图中P型质子泵在运输H+的同时可以催化ATP的水解,推测P型质子泵还具有催化ATP水解的功能,C项错误;在磷酸化和去磷酸化的过程中,转运蛋白的构象会发生变化,以便转运物质,D项错误。
8.(2024·湖北二模)Ca2+泵是存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白,是一种Ca2+激活的ATP酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来,以维持细胞质基质中低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法正确的是( )
A.Ca2+泵运输Ca2+的过程中会伴随ATP的水解,属于放能反应
B.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中时,Ca2+泵不会发生自身构象变化
C.Ca2+从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质的过程属于主动运输
D.蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2+泵运输Ca2+的速率
答案D
解析Ca2+泵运输Ca2+的过程中会伴随ATP的水解,属于吸能反应,A项错误;Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内,这一过程属于主动运输,Ca2+泵会发生自身构象的变化,B项错误;Ca2+从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质是从高浓度运输到低浓度,属于协助扩散,C项错误;由题意可知,Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内需要Ca2+泵,而且Ca2+泵能将ATP水解提供能量,这一运输过程属于主动运输,所以蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2+泵运输Ca2+的速率,D项正确。
9.(2024·广东东莞模拟)普通水稻移植到盐碱地,根细胞间H+减少,抑制依赖H+梯度的Na+外排,导致根细胞Na+大量积累,影响细胞中酶的活性。海水稻通过调节相关物质运输,使细胞间pH小于7(细胞内pH约为7),促进Na+外排,维持细胞正常代谢。下列叙述错误的是( )
A.海水稻对H+和Na+的运输体现了细胞膜的选择透过性
B.海水稻根细胞膜上有向内运输H+和向外运输Na+的转运蛋白
C.海水稻通过主动运输将H+运出细胞,以维持细胞间的pH
D.海水稻通过协助扩散将Na+运出细胞,以降低细胞中Na+浓度
答案D
解析由题意可知,普通水稻根细胞间H+减少,而海水稻通过调节相关物质运输,使细胞间pH小于7,促进Na+外排,说明细胞膜可以控制Na+和H+的进出,体现了细胞膜的选择透过性,A项正确;由题意可知,海水稻需要将胞内的H+排出细胞,同时Na+外排依赖H+梯度,说明也存在H+向内运输的转运蛋白,以维持胞内外的H+浓度梯度,B项正确;胞内的pH约为7,而细胞间pH小于7,说明细胞外H+浓度更高,外排H+属于逆浓度梯度的主动运输,这有助于维持细胞间的pH,C项正确;由题意可知,Na+外排需要依赖H+梯度,说明Na+外排需要消耗能量,运输方式为主动运输,D项错误。
10.(2024·四川广安二模)在某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,该蛋白可以利用光能逆浓度运输H+,如图所示。据此分析,下列叙述错误的是 ( )
A.细菌细胞膜的识别功能由光驱动蛋白来决定
B.光驱动蛋白与细菌细胞膜的选择透过性有关
C.H+逆浓度进行跨膜运输的过程属于主动运输
D.光照强度变化可能会影响该细菌细胞内的pH
答案A
解析通过题干可知光驱动蛋白会识别H+,利用光能逆浓度运输H+,但是在细菌的细胞膜上可能存在很多种膜蛋白分别识别不同的结构或者物质,A项错误;题干中某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,利用光能逆浓度运输H+,可推断光驱动蛋白作为载体蛋白,协助H+通过主动运输从细胞外运进细胞内,细菌细胞膜选择性地运输H+离不开光驱动蛋白,B项正确;由题干可知,某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,可以利用光能逆浓度运输H+,可推断光驱动蛋白作为载体蛋白,光能作为能量,因此为主动运输,C项正确;光照强度的变化会影响主动运输的能量,从而影响光驱动蛋白作为载体蛋白运输H+的多少,从而影响细胞内的pH,D项正确。
11.(2024·广东梅州一模)口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C途径和D途径。下列叙述错误的是 ( )
A.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收
B.OATP和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性
C.当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,有可能需要ATP供能
D.提高P-gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低
答案D
解析由题意可知,细胞间途径是通过小肠上皮细胞间隙吸收药物的,且小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,故药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收,A项正确;OATP和P-gp两种膜转运蛋白分别参与图中C途径和D途径,OATP和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性,B项正确;当甲侧药物分子浓度低于乙侧,即逆浓度梯度运输,需要载体蛋白参与并消耗能量,该过程有可能需要ATP供能,C项正确;P-gp可以把药物从小肠上皮细胞排出到肠腔,限制药物的吸收,从而造成药物口服生物利用度降低,因此抑制P-gp的功能可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低,D项错误。
12.(2024·安徽二模)磷脂酸(phosphatidic acid,PA)是一种常见的磷脂,在组成细胞膜脂质中的占比约为0.25%。盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2通过接触激活钠氢转运蛋白SOS1,同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化而解除对AKT1的抑制。具体调节机制如下图所示,下列相关说法错误的是( )
A.SOS1能同时转运H+和Na+,具有特异性
B.在盐胁迫下,Na+运出细胞的方式是主动运输
C.PA与SOS2结合,激活SOS1,使质膜内外H+浓度差降低
D.盐胁迫下,SCaBP8发生磷酸化,可同时激活AKT1和HKT1
答案D
解析转运蛋白SOS1能同时转运H+和Na+,而不能转运其他离子,说明其具有特异性,A项正确;钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白)顺浓度进入细胞,为协助扩散,则Na+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输,B项正确;盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2通过接触激活钠氢转运蛋白SOS1,促进H+协助扩散进入细胞内,进而使质膜内外H+浓度差降低,C项正确;盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8解除了对AKT1的抑制,可激活AKT1,但不能激活HKT1,D项错误。
13.(2024·湖北二模)近年来研究发现,胞吞作用能参与细胞信号转导,其激活信号转导的最典型例子就是Notch信号通路。例如,果蝇正常发育的神经系统(信号细胞)可以通过该机制抑制上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞,其过程如下图所示:当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后,会使Notch的S2位点被切割。进而Notch受体被靶细胞内吞形成内体,然后激活γ-分泌酶并在S3位点切割,最终产生有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是( )
A.信号细胞内含DSL的内体可能来自高尔基体也可能来自信号细胞的胞吞作用
B.γ-分泌酶基因缺陷的果蝇会因缺乏神经细胞引起神经细胞瘤
C.突触结构中细胞间信息交流的方式与该机制中细胞间信息交流的方式不同
D.大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的过程离不开细胞膜上的蛋白质的参与
答案B
解析信号细胞内带有DSL的内体由囊泡包裹,可能来源于高尔基体,也可能来源于信号细胞的胞吞,A项正确;由题意可知,γ-分泌酶基因缺陷的果蝇,因无法合成γ-分泌酶,解除了对上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞的抑制,最终使得神经细胞过多而引起神经系统发育异常,B项错误;由题干“当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Notch结合后”可知,该机制中细胞间的信息交流是通过细胞间的直接接触,而突触结构中细胞间的信息交流是通过神经细胞(突触前膜)分泌神经递质作用于靶细胞(突触后膜),C项正确;胞吞和胞吐的过程中,大分子物质需要先与细胞膜上的蛋白质分子结合,通过细胞膜的流动性实现物质进或出细胞,D项正确。
14.(2024·河北石家庄模拟)(9分)种植海水稻不仅能增加农作物产量,还能改善滩涂的土壤状况及盐碱地的土壤肥力。但盐碱地中过多的无机盐,不仅增大了土壤溶液的渗透压,使海水稻根吸水困难,产生渗透胁迫,还会使土壤呈碱性,出现碱胁迫。请结合资料和图回答下列问题。
资料:土壤中过量的钠盐会对海水稻的生存造成威胁。同时一些病原体也会感染海水稻植株,影响海水稻正常生长,而海水稻可调节相关物质运输从而抵抗逆境。
海水稻抗逆性相关的生理过程示意图
(1)图中涉及的H+跨膜运输的方式为 。
(2)Na+在细胞质基质中积累过多会对细胞产生毒害,海水稻如何缓解Na+的毒害?
。
(3)结合资料和图分析海水稻抵抗盐碱地各种胁迫和不利影响的机制。
(答3点)。
(4)基于海水稻在盐碱地中抵抗渗透胁迫和离子毒害的机理,可以推测出海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高。请利用质壁分离实验的原理,设计实验进行验证,并写出实验设计思路: 。
答案(1)协助扩散、主动运输
(2)Na+分别通过SOS1和NHX逆浓度梯度被运至细胞外和液泡中,以缓解Na+造成的毒害
(3)海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中的Na+运输到液泡中储存;海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外;海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白
(4)分别取海水稻和一般水稻品种的根尖成熟区的细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
解析(1)由图可知,H+运出细胞需要消耗ATP,即细胞通过主动运输将H+运输到细胞外,可用于中和盐碱地的碱;H+运入细胞有载体蛋白的协助,而不消耗ATP,即为协助扩散。
(2)由图可知,Na+在细胞质基质中积累过多会对细胞产生毒害,海水稻缓解Na+毒害的方式是:Na+分别通过SOS1和NHX逆浓度梯度被运至细胞外和液泡中。
(3)海水稻抵抗盐碱地胁迫策略:海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中的Na+运输到液泡中储存,及海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外。水稻抵抗病原体感染的策略:海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白。
(4)利用质壁分离实验的原理,验证海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高,实验设计思路是:分别取海水稻和一般水稻品种的根尖成熟区的细胞制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。
层级三 核心素养突破练
1.(2024·安徽卷)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装
答案A
解析细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,对细胞形态的维持有重要作用,锚定并支撑着许多细胞器,所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关,A项正确。摄入的食物进入溶酶体中,被溶酶体中的水解酶分解为小分子,B项错误。变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别,C项错误。变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装,D项错误。
2.(2024·广东茂名二模)动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响,进而影响细胞代谢,如图所示,相关叙述错误的是( )
A.ATP水解释放的磷酸基团使酶1磷酸化
B.肝细胞和肌细胞中均有酶1、酶2、酶3分布
C.胰高血糖素作用于靶细胞,使磷酸化酶激酶的活性增强
D.磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性,利于细胞代谢
答案B
解析ATP水解产生ADP的同时也会产生磷酸,为酶1的磷酸化提供磷酸基团,A项正确;肌细胞不能水解糖原,没有酶1,B项错误;胰高血糖素作用于靶细胞,使磷酸化酶激酶的活性增强,从而促进糖原水解,进而升高血糖,C项正确;磷酸化会改变酶的空间结构并改变酶的活性,有利于细胞代谢,D项正确。
3.(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
答案B
解析核糖体没有膜结构,不能形成囊泡,在游离核糖体上首先合成出信号肽,信号肽与内质网识别后引导正在合成的蛋白P前体进入内质网,A项错误;蛋白P经胞吐被排出细胞,这个过程需要囊泡与细胞膜融合,依赖细胞膜的流动性,B项正确;碱性条件下蛋白P的空间结构改变,不能保持其生物活性,C项错误;病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P的空间结构改变,使其不被受体识别,反映了受体识别的专一性,D项错误。
4.(2024·重庆模拟)猴痘是一种由猴痘病毒(双链DNA病毒)引起的人畜共患的传染病。据WHO报道,接种天花疫苗在预防猴痘方面的有效性约为85%,之前接种过天花疫苗可能会降低猴痘病毒感染导致的病情的严重程度。下列有关叙述错误的是 ( )
A.猴痘病毒可以在空气中存活并大量繁殖
B.猴痘病毒的遗传物质彻底水解后产生六种物质
C.医用酒精可以破坏猴痘病毒中蛋白质的空间结构
D.猴痘病毒与天花病毒可能具有相同的抗原成分
答案A
解析病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以其不能在空气中存活并大量繁殖,A项错误;猴痘病毒是双链DNA病毒,遗传物质是DNA,DNA彻底水解产物有脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基,共六种物质,B项正确;医用酒精可以破坏蛋白质的空间结构,而猴痘病毒的组成成分包括蛋白质和DNA,故医用酒精可以破坏猴痘病毒中蛋白质的空间结构,C项正确;根据题目可知,接种天花疫苗在预防猴痘方面的有效性约为85%,之前接种过天花疫苗可能会降低猴痘病毒感染导致的病情严重程度,据此推测猴痘病毒与天花病毒可能具有相同的抗原成分,D项正确。
5.(2024·浙江六校联考)科学家发现了一种新的生物分类——食病毒生命体,即一种以病毒为主要食物的微生物,首次发现的食病毒生命体是一种名为Halteria的原虫,其主要以绿藻病毒为食。下列叙述正确的是( )
A.病毒不是食物链的组成成分
B.培养Halteria时加入绿藻病毒,绿藻病毒可作为碳源以及氮源
C.获得纯培养Halteria的全过程中,培养基中仅出现Halteria及绿藻病毒两种生物
D.对病毒DNA进行放射性标记,若最后在某种微生物体内也找到放射性标志,则该微生物为食病毒生命体
答案B
解析Halteria以绿藻病毒为食,此时病毒是食物链的组成成分,A项错误;Halteria以绿藻病毒为食,此时绿藻病毒可作为碳源以及氮源,B项正确;绿藻病毒需要寄生于绿藻实现增殖,因此培养基中还应出现绿藻,C项错误;当病毒感染某种微生物时,该微生物体内也能找到放射性标志,D项错误。
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