2025届高三二轮复习生物：细胞的分子组成、结构与物质运输课件

专题一 细胞分子组成、结构与物质运输 1 考情透视 核心考点 考试频次 考题统计 细胞中的有机物 3年14次 （2024重庆卷）脂质 （2024全国卷）蛋白质、脂质（2024海南卷）核酸 （2023湖北卷）蛋白质（2023全国卷）有机物综合 细胞中的无机物 3年3次 （2022全国卷）无机盐 （2022湖北卷）水（2021全国乙卷）水 组成细胞的元素及其应用 3年3次 （2024海南卷）元素（2024重庆卷）元素（2023北京卷）细胞的分子组成综合 病毒与细胞 3年11次 （2024全国甲卷）病毒结构（2024河北卷）病毒的结构、遗传 （2024山东卷）乙型肝炎病毒（2024安徽卷）羊口疮病毒（2024甘肃卷）乙脑病毒 细胞的结构和功能 3年10次 （2024全国甲卷）结构和功能观 （2024湖北卷）结构和功能观 （2024安徽卷 ）结构和功能观 物质的输入和输出 3年18次 （2024北京卷）蛋白质的分选（2024黑吉辽卷）蛋白质的分选 （2024山东卷）特殊跨膜运输（2023湖北卷）特殊跨膜运输 从近三年高考试题来看，该部分试题以选择题为主，题目偏易。 2 壹 贰 叁 组成细胞的物质基础 细胞的结构与功能 破解物质出入细胞方式的三个迷茫点 目录/ DIRECTORY 3 叁 破解物质出入细胞方式的三个迷茫点 4 物质进出细胞的方式 2个 “耗能过程” 方向 判断 3种 “判断标准” 4类 “膜蛋白” 顺浓度梯度：一般为被动运输 动力 种类 载体蛋白 通道蛋白 离子泵 受体蛋白 胞吞、胞吐 协助扩散 主动运输 逆浓度梯度：主动运输 耗能：主动运输，胞吞、胞吐 浓度差：被动运输 脂溶性物质、气体一般为自由扩 葡萄糖、氨基酸、离子一般为主动运输 大分子、颗粒物质一般为胞吞、胞吐 协助扩散、主动运输 主动运输 信息交流 5 内因 物质进出细胞的方式 影响 因素 物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关， 物质浓度 外因 自由扩散 膜上转运蛋白的种类和数量 协助扩散或主动运输 选择透过性的结构基础: O2浓度 温度 自由扩散、协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输 主动运输 被动运输或主动运输 6 迷点1　载体蛋白和通道蛋白作用特点 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,它们的作用特点分析如下： (1)载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性。 (2)载体蛋白需要和被转运的物质结合,且会发生自身构象改变; 通道蛋白运输时不需要和被转运的物质结合。 (3)载体蛋白既能够介导协助扩散,又能够介导主动运输, 通道蛋白只能介导协助扩散,即只能顺浓度梯度运输物质。 迷点2　载体蛋白功能——并非只有运输功能 (1)离子泵：属于复合蛋白,既具有酶的催化功能(催化ATP水解),又具有运输离子的功能,通过主动运输的方式对特定离子进行跨膜运输,如Na+-K+泵、Ca2+泵、H+-K+ATP酶(位于胃表皮细胞,分泌胃酸)。以Na+-K+泵为例,图示如下： 迷点2　载体蛋白功能——并非只有运输功能 (2)质子泵：有的位于溶酶体膜、液泡膜等膜上(如图类型Ⅰ),有的位于线粒体内膜、类囊体膜等膜上(如图类型Ⅱ)。 利用ATP水解释放的能量，逆浓度梯度转运H+的质子泵 利用H+顺浓度梯度跨膜运输产生的能量来合成ATP的质子泵 迷点3　主动运输消耗的能量——不都由ATP直接提供 主动运输的能量来源分为三类(如图)：ATP直接提供能量——ATP驱动泵(ATP酶)、势能——协同转运蛋白、光能——光驱动泵。 光驱动泵在蓝细菌主要是位于类囊体薄膜 【材料】下图为小肠上皮细胞吸收和转运葡萄糖过程示意图，观察分析并回答问题。 1.小肠绒毛上皮细胞通过何种方式从肠腔中吸收葡萄糖？动力来源是？ 主动运输，动力来自Na+的电化学梯度 协助扩散，动力来自葡萄糖的浓度梯度 2.小肠上皮细胞基膜通过何种方式将葡萄糖转运出去？动力来源是？ 【对点训练1】（2023年山东卷2）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ） A. H+进入溶酶体的方式属于主动运输 B. H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C. 该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D. 溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 D 高H+ 1.(2021年山东卷2)液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是（ ） A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散 B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺 C.加入H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢 D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 A 高H+ 【材料】气孔开放关闭的无机离子吸收学说：蓝光激活保卫细胞中的蓝光受体，激活的蓝光受体通过某种信号转导途径激活质膜上的H+-ATP酶。这导致： H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使保卫细胞的pH值升高，细胞膜两侧电位差激活K+通道使K+进入保卫细胞。 K+的进入降低了保卫细胞的水势（升高了细胞内的渗透压），引起水分进入保卫细胞，气孔张开。在黑暗中，K+从保卫细胞流出，水势上升，导致气孔关闭。 疑难突破二、构建模型解决跨膜运输类题目 【合作探究】1.根据材料四画出无机离子吸收学说的概念模型，结合模型分析蓝光刺激气孔的开放的机制。 1．铁是人体内必不可少的微量元素，下图表示铁被小肠吸收和转运至细胞内的过程。图中转铁蛋白（Tf）可运载Fe3+，以Tf-Fe3+结合形式进入血液。Tf-Fe3+与转铁蛋白受体（TfR）结合后进入细胞，并在囊泡的酸性环境中将Fe3+释放。下列叙述错误的是（    ） A．Fe2+顺浓度梯度 通过蛋白1通道的过 程属于协助扩散 B．Tf与TfR结合后携 带Fe3+进入细胞的过 程属于胞吞 C．蛋白2和转铁蛋白（Tf）都是细胞膜上的载体蛋白 D．H+进入囊泡的过程属于主动运输，需要消耗能量 C 【详解】A、通过题图可知，Fe2+ 从小肠上皮细胞进入组织液时，是顺浓度梯度且需要载体，但不需要能量，属于协助扩散，A正确； B、由题图知细胞膜上的转铁蛋白受体（TfR）具有识别作用，与 Tf-Fe识别并结合后通过胞吞进入细胞，B正确； C、转铁蛋白（TF）是血液中运载 Fe3+ 的蛋白，不在细胞膜上，C错误； D、由图可知 H 进入囊泡是通过质子泵逆浓度梯度进行的，属于主动运输，需要消耗能量，D正确。 2.(2024·合肥三模)盐碱地中含过量的钠盐,会对植物生存造成威胁,而海水稻可通过调节相关物质的运输来抵抗逆境。下图为海水稻抗逆性相关生理过程的示意图。下列说法错误的是 (　) A.海水稻根尖细胞将多余Na+ 运出细胞的过程不消耗ATP, 属于协助扩散 B.该细胞膜上消耗ATP并将H+跨 膜运输到细胞外的蛋白质具有催 化功能 C.液泡膜上的NHX运输Na+进入 液泡可增强海水稻从外界环 境吸收水的能力 D.细胞吸水的速率受到细胞内外渗透压和细胞膜上水通道蛋白数量的共同影响 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质。 A 解析：海水稻根尖细胞利用细胞膜两侧的H+浓度差将多余的Na+运出细胞,该过程属于主动运输,A错误;该细胞膜上消耗ATP并将H+跨膜运输到细胞外的蛋白质可以催化ATP水解,B正确;NHX将Na+不断运输到液泡中,增加细胞液渗透压,从而增强细胞的吸水能力,C正确;细胞吸水的速率受到细胞内外渗透压相对大小和细胞膜上水通道蛋白数量的共同影响,D正确。 一直以来，人们认为线粒体通过中间分裂产生两个子线粒体(图a)。现在发现，当线粒体出现损伤时会发生应激反应，如Ca2＋和活性氧自由基(ROS)增加，此时线粒体会出现外周分裂(图b)。线粒体通过外周分裂产生大小不一的子线粒体，其中较小的线粒体不包含复制性DNA(mtDNA)，最 终被自噬体吞噬后水解，而较 大的线粒体得以保全。 情境2：线粒体分裂的新发现 (1)较小的线粒体被水解后，水解产物的去向是(答出2点): 排出细胞外和被再利用 (3)结合图示分析，线粒体在逆境胁迫下，通过外周分裂达成“丢车保帅”的生物学意义是： 消除过多ROS和Ca2＋对细胞的影响 [典例]　(2024·甘肃高考)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+⁃ATP酶(质子泵)和Na+⁃H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是 (　　) A.细胞膜上的H+⁃ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C.H+⁃ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运 D.盐胁迫下Na+⁃H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 C [解析]　细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输,H+-ATP酶为载体蛋白,其磷酸化时伴随空间构象的改变,A正确;由题图可知,H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力,B正确;H+-ATP酶抑制剂干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度差,对Na+的运输同样起到抑制作用,C错误;耐盐植株的Na+-H+逆向转运蛋白比普通植株多,以适应高盐环境,因此盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D正确。 1.(2024·滨海三模)转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白,两种转运蛋白都属于膜蛋白。下列有关转运蛋白的叙述,错误的是 (　　) A.水分子更多的是通过自由扩散的方式进出细胞的 B.载体蛋白和通道蛋白都有控制特定物质跨膜运输的功能 C.通道蛋白参与协助扩散,载体蛋白参与主动运输和协助扩散 D.分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合 A 解析：水分子更多的是借助通道蛋白通过协助扩散的方式进出细胞的,A错误。 下节再见 20 $$