2025届高三生物一轮复习讲义　细胞的结构与物质的输入、输出

任务群（一） 细胞的结构与物质的输入、输出 【任务知识重建构】 【教材基点再挖掘】 一、易漏填空 (1)良好的溶剂 氢键 比热容 (2)不饱和脂肪酸 液态 饱和脂肪酸 固态 (3)21 必需 非必需 (4)2 (5)糖被 细胞表面的识别、细胞间的信息传递 (6)双分子层中 两层磷脂分子之间 (7)逐渐提高离心速率 较低 较大的颗粒 小的颗粒 (8)游离的核糖体 粗面内质网 (9)载体蛋白 结合部位 自身构象 通道蛋白 直径和形状 大小和电荷 不需要 (10)自由扩散 协助扩散 二、长句表达 (1)避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身 (2)糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪 (3)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 (4)无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用 (5)水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；膜上存在水通道蛋白，水分子可以借助通道蛋白通过膜 (6)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性 任务1　细胞中的无机物 高考真题 1.解析：选A。脱落酸的主要合成部位为根冠、萎蔫的叶片等，叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会升高，A错误。干旱缺水时，气孔部分关闭，从而导致进入叶肉细胞的CO2减少，B正确。植物细胞失水时主要丢失的是自由水，从而导致细胞内结合水与自由水比值增大，C正确。水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。因此，干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输，D正确。 2.解析：选B。细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3)，A正确；人体内Ca2＋通过细胞膜的磷脂双分子层需要载体蛋白协助，B错误；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。 3.解析：选C。葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成糖原的过程中有水生成，A正确；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗H2O，B正确；有些植物细胞含有过氧化氢酶(如土豆)，可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的O2不一定来自光合作用，C错误；光反应阶段水分解产生O2，故光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O，D正确。 对点练习 1.解析：选A。与同质量的糖类相比，脂肪分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，储存能量多，其彻底氧化时生成的水较多，但是由于葡萄糖可溶于水，脂肪不溶于水，所以在机体内贮存脂肪所占的体积小于糖类，A错误；高浓缩蛋白质由于具有水基团，能将水分吸附于蛋白质分子周围，形成结合水，在骆驼口渴时，可在一定程度上转化为自由水，B正确；分析题意可知，骆驼嗜盐，故可推测骆驼的细胞外液离子含量较高，其在干旱环境中饮用高浓度盐水也能获取水分，C正确；高盐饮食并没有引起骆驼患高血压等疾病，这与其体内的CYP2J2蛋白有关，故推测CYP2J2蛋白可能作为运输载体参与相关离子的运输，D正确。 2.解析：选B。铁元素是血红蛋白的组成成分，但在构成血红蛋白的氨基酸中不含有铁元素，A错误；铁元素是微量元素，缺铁不能合成血红蛋白，从而引起红细胞数量减少造成贫血，B正确；细胞对大部分无机盐离子的吸收过程需要载体蛋白协助且消耗能量，属于主动运输，但有些细胞吸收无机盐离子的方式为协助扩散，例如钠离子进入神经细胞，C错误；镰状细胞贫血的病因是血红蛋白基因发生了基因突变，而不是缺乏铁元素，D错误。 3.解析：选D。镁是组成细胞的大量元素，A错误；细胞的渗透压和酸碱平衡主要依赖细胞中的无机盐，如酸碱平衡主要与HCO等无机盐有关，B错误；硒具有解毒、排毒、抗污染的作用，原因是硒与重金属有很强的亲合力，可与重金属离子结合，形成金属硒蛋白复合物，直接排出体外，而不是分解作用，C错误；依据题意可知，硒元素在生物体内含量很少，硒与氨基酸结合后，一般以硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸的形式存在，因此，硒元素在生物体内大多以化合物形式存在，D正确。 任务2　细胞中的有机物 高考真题 1.解析：选D。大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态，A正确。人体中含有分解蛋白质、脂肪和淀粉的酶，大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解为氨基酸、甘油和脂肪酸、葡萄糖，再氧化分解并产生能量，B正确。组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取，称为必需氨基酸。大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸，C正确。脂肪的组成元素是C、H、O，不含P，D错误。 2.解析：选D。单体通常指组成生物大分子(如多糖、核酸、蛋白质等)的基本单位，单糖、二糖、脂肪不属于生物大分子，D错误。 3.解析：选C。肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，因此，肾功能下降会导致肾小管等部位对钙的吸收受阻，从而使机体出现骨质疏松，A正确；在阳光下皮肤中的7­脱氢胆固醇可转化成维生素D3，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，因此小肠吸收钙减少不会导致细胞外液渗透压明显下降，C错误；肾功能障碍时，维生素D3不能被活化，因此补充维生素D3不能促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，从而不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。 对点练习 1.解析：选C。多糖结合RNA形成glycoRNA的过程需要酶的催化形成相应的化学键，A正确；多糖、RNA等生物大分子的基本骨架是碳链，而组成多聚体的单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，B正确；glycoRNA是由多糖和RNA结合形成的，元素组成为C、H、O、N、P，RNA的元素组成也是C、H、O、N、P，C错误；多糖可以分布于细胞膜，如与蛋白质结合形成糖蛋白，也可以分布于细胞质，D正确。 2.解析：选C。水熊虫进入干化状态时，脱去的主要是自由水，此状态下体内自由水含量非常少，导致新陈代谢水平极低，A错误；与一般的蛋白质不同，IDP呈现不折叠的“天然无序”状态，是因为IDP含有较高比例的亲水氨基酸残基，即氨基酸的种类不同，说明氨基酸种类是蛋白质的空间结构形成的基础，B错误；IDP的元素组成为C、H、O、N，核酸的元素组成为C、H、O、N、P，所以它们共有的元素组成为C、H、O、N，C正确；提取水熊虫体内的IDP，用相关蛋白酶水解成多肽后，由于多肽依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此此时不能用双缩脲试剂检测IDP的水解程度，D错误。 3.解析：选A。蛋白质、淀粉是生物大分子，细胞中的生物大分子物质均以碳链作为骨架，A正确；玫瑰细胞中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在常温下呈液态，B错误；钙、磷、钾属于大量元素，铁属于微量元素，组成细胞的各种元素大多以化合物形式存在，C错误；铁元素直接参与人体血红蛋白的合成，镁元素不直接参与人体血红蛋白的合成，D错误。 任务3　真核细胞与原核细胞 高考真题 1.解析：选D。大肠杆菌是原核生物，水绵是真核生物，A错误；大肠杆菌只具有核糖体，无线粒体等其他细胞器，能量代谢不发生在细胞器中，B错误；大肠杆菌无光合色素，不能进行光合作用，C错误；原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器，D正确。 2.解析：选B。衣藻属于真核生物，A错误；衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B正确；大肠杆菌没有叶绿体，也不能进行光合作用，C错误；大肠杆菌不含线粒体，D错误。 3.解析：选C。蓝细菌能进行光合作用，属于自养生物，A正确；蓝细菌进行有氧呼吸，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有细胞核，DNA主要位于拟核中，C错误；蓝细菌在生态系统中属于生产者，在物质循环中起重要作用，D正确。 对点练习 1.解析：选C。由图可知，支原体不具有细胞核，属于原核生物，A错误；支原体肺炎的传染源是支原体肺炎病人和支原体携带者，支原体是引起肺炎的病原体，B错误；佩戴口罩可以切断传播途径，预防支原体感染，C正确；青霉素是能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，支原体没有细胞壁，所以青霉素不可以用于治疗支原体肺炎，D错误。 2.解析：选B。绿眼虫属于单细胞真核生物，有以核膜为界限的细胞核，即具有成形的细胞核，其在有光条件下，通过叶绿体利用光能进行光合作用，A正确。绿眼虫本身有颜色，无需染色便可在显微镜下直接观察到，B错误。绿眼虫在光照条件下能进行光合作用，属于自养型生物，可作为生产者；在无光时能靠体表摄取营养，属于异养型生物，可作为分解者。绿眼虫获取食物的途径多样，因此在自然界分布极其广泛，适应环境能力强，C、D正确。 任务4　细胞的基本结构与功能 高考真题 1.解析：选A。完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中①是线粒体，②是内质网，③是高尔基体，④是囊泡，故①～④不能构成细胞完整的生物膜系统，A错误；溶酶体能够清除衰老、损伤的细胞器，所以能够清除衰老或损伤的①②③，B正确；③高尔基体能够产生囊泡，故高尔基体膜具有一定的流动性，C正确；细胞骨架与物质运输有关，所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关，D正确。 2.解析：选A。溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，A错误；溶酶体中的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体中溢出的酶主要是水解酶，C正确；溶酶体内的pH比细胞质基质中的低，从溶酶体外溢后，细胞质基质中的pH不适宜溶酶体中的大多数酶存活，因此，大多数酶的活性会降低，D正确。 3.解析：选D。分析图片可知，①是染色质，是由DNA 和蛋白质组成的，只存在于植物细胞的细胞核中；②是细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似，但各种膜上的蛋白质等成分有差异，功能也各不相同；③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁还含有多种蛋白质，A、B、C正确。部分植物细胞并没有细胞核，即并不具有①染色质，也可以成活，如植物的筛管细胞，D错误。 对点练习 1.解析：选D。核糖体是细胞中负责蛋白质合成的重要结构，由rRNA和蛋白质组成，A正确；在蛋白质合成过程中，rRNA作为肽酰转移酶催化形成肽键，B正确；线粒体和叶绿体是半自主细胞器，具有自己的蛋白质合成系统，因此它们内部也存在负责催化蛋白质合成的肽酰转移酶，C正确；核糖体的合成地点是细胞质，rRNA的合成发生在细胞核内，rRNA合成后会被运输到细胞质中，与蛋白质结合形成成熟的核糖体，D错误。 2.解析：选C。麦角硫因不是人体必需氨基酸，A错误；幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，B错误；幽门螺杆菌能摄取消化道中的麦角硫因，使自身黏附在胃黏膜上，危害人体健康，C正确；转运蛋白EgtUV是幽门螺杆菌表达的，其细胞内只有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体，D错误。 3.解析：选C。因为膜具有一定的流动性，且ERGIC是内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构，因此构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网，A正确；细胞内的一切生命活动都受信号分子的精细调控，因此ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控，B正确；ERGIC不能清除受损或衰老的细胞器，ERGIC需要与溶酶体结合，由溶酶体发挥清除受损或衰老的细胞器的作用，C错误；新冠病毒在ERGIC中组装，若特异性抑制ERGIC的功能，则新冠病毒无法组装，可以有效治疗新冠病毒感染，D正确。 任务5　细胞的吸水和失水 高考真题 1.解析：选B。细胞失水过程中主要失去了细胞液中的水，细胞液浓度增大，A正确。细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，渗透压降低速率比外层细胞快，细胞液浓度比外层细胞低，B错误。由题意知，与外层细胞相比，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大，失水比例相同的情况下，外层细胞更容易发生质壁分离，C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，渗透压降低更明显，更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞，有利于外层细胞进行光合作用，D正确。 2.解析：选C。用30%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误。随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡体积减小，细胞液浓度上升，C正确，D错误。 3.解析：选C。实验结束后细胞a未发生变化，说明细胞a的细胞液浓度几乎等于蔗糖溶液浓度；细胞b体积增大，说明细胞b吸水，则细胞b的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度；细胞c发生了质壁分离，说明细胞c失水，则细胞c的细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度。所以水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c，A、B不符合题意。水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相同，但由于细胞c失水使其外界蔗糖溶液浓度减小，所以此时细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C符合题意，D不符合题意。 对点练习 1.解析：选C。血浆中的葡萄糖进入红细胞时，依靠膜内外的浓度差和细胞膜上的载体蛋白，但不需要消耗能量，A错误；放在甲溶液中红细胞出现孔洞说明甲溶液是低渗溶液，红细胞会吸水膨胀出现孔洞，B错误；转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合是因为细胞膜具有一定的流动性，这是膜的结构特点，C正确；血红蛋白在未成熟的红细胞内合成时需要消耗能量，D错误。 2.解析：选C。动物细胞避免渗透膨胀需要载体蛋白将离子转运到细胞外，以减小细胞内液的渗透压，防止细胞渗透吸水涨破，A正确；原生生物通过收缩泡释放水的过程，需要收缩泡与细胞膜融合，与生物膜的流动性密切相关，B正确；植物细胞在低浓度溶液中会发生吸水，但是由于细胞壁的支撑作用，吸水到一定程度后达到平衡，但此时细胞外溶液浓度仍可能小于细胞液浓度，C错误；细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，D正确。 任务6　物质出入细胞的方式 高考真题 1.解析：选C。甲为逆浓度梯度进行，需要消耗能量，需要转运蛋白，为主动运输，A正确；乙为顺浓度梯度进行，需要转运蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散，B正确；胞吞作用不需要转运蛋白参与，C错误；丁为顺浓度梯度进行，不需要转运蛋白，也不需要能量，是自由扩散，D正确。 2.解析：选B。乙醇是具有一定脂溶性的有机物，能以自由扩散的方式进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式是主动运输，需要载体蛋白并消耗ATP，B正确；抗体是分泌蛋白，在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程属于胞吐，胞吐也需要耗能，C错误；葡萄糖可通过主动运输进入小肠上皮细胞，也可通过协助扩散进入红细胞，其运输方式主要取决于细胞内外葡萄糖的浓度差，D错误。 3.解析：选B。根据题干信息，该载体对Ca2＋的转运方式是主动运输，消耗能量，A正确；图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构变化完成Ca2＋的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复可以重新结合Ca2＋的状态，因此这个主动运输过程是把Ca2＋向肌质网中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2＋浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误；肌质网膜上的Ca2＋载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2＋，使肌细胞质基质中Ca2＋维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩，C正确；主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率增大，但受到载体数量的限制，达到最大速率后保持稳定，D正确。 对点练习 1.解析：选B。植物吸收无机盐的方式是主动运输，该过程需要消耗细胞呼吸提供的能量，给茶树松土，可以促进细胞呼吸，有利于根系从土壤中吸收F－，A正确；根系细胞能够富集F－，而生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，据此推测根系细胞内的F－浓度高于土壤溶液中的F－浓度，B错误；根系细胞富集F－需要细胞膜上ABC转运蛋白的参与，用2，4­DNP阻断ATP的合成或施加Cl－，都会显著降低茶树根系细胞对F－的转运吸收，据此推测Cl－可能与F－竞争ABC转运蛋白的结合位点，C正确；ABC转运蛋白属于大分子物质，其合成后需要囊泡运输至细胞膜上，D正确。 2.解析：选B。H＋通过甲、乙进入液泡，使液泡的渗透压升高，液泡吸水，利于植物细胞保持坚挺，A正确；液泡中H＋浓度高于细胞质基质中，K＋通过NHX1的跨膜运输需要依赖H＋浓度梯度提供能量，属于主动运输，B错误；促进甲、乙蛋白表达，利于H＋进入液泡，液泡pH≤2时多呈红色、橙色，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡需要消耗能量，为主动运输，D正确。 3.解析：选D。由图可知，胃腔pH为1.2，胃壁细胞pH为7.4，H＋通过胃壁细胞顶膜上的质子泵进入胃腔是逆浓度梯度运输，运输方式是主动运输，A错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，胃壁细胞的Cl－通过Cl－通道蛋白进入胃腔时不需要与Cl－通道蛋白结合，B错误；据图可知，胃壁细胞顶膜上的质子泵除能控制物质(K＋和H＋)进出细胞外，还具有催化ATP水解的功能，C错误；胃酸属于保卫人体的第一道防线，胃酸具有杀菌作用，PPIs是目前临床上最常用的抑酸药物，使用PPIs使胃腔完全无酸可能导致细菌感染，D正确。 任务7　信号识别和囊泡运输 高考真题 1.解析：选B。核糖体不具有膜结构，不能形成囊泡，A错误；蛋白P被排出细胞的过程是胞吐，胞吐过程存在生物膜的融合过程，依赖细胞膜的流动性，B正确；在碱性条件下，蛋白P的空间结构改变，其生物活性丧失，C错误；被病原菌侵染后，蛋白P不能被受体识别是因为其空间结构发生了改变，体现了受体识别的专一性，D错误。 2.解析：选C。磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误；球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误；胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合，依赖于膜的流动性，C正确；胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。 对点练习 1.解析：选B。图中所示分泌过程存在囊泡与细胞膜的融合，可使细胞膜成分发生更新，A正确；由图可知，信号分子与细胞膜上的受体结合，未进入细胞，B错误；神经递质的释放需要轴突的兴奋，激素的分泌也需要一定的刺激，符合图中信息分子与受体结合、信号转导再释放物质的过程，故其主要属于调节型分泌，C正确；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性，D正确。 2.解析：选D。多肽链与核糖体一起转移到内质网上完成合成后加工形成有功能的蛋白，A正确；驻留蛋白的羧基端有一段特殊的四肽序列(KDEL)，驻留在内质网，可能参与运出蛋白的折叠与组装，B正确；高尔基体膜通过转运囊泡转化为内质网膜，依赖于膜的流动性，实现了膜的融合，C正确；通过题干信息可知，转运囊泡膜内侧没有KDEL受体，D错误。 3.解析：选A。由图可知，纳米塑料通过胞吞进入神经元细胞过程中不会破坏细胞膜的结构，A错误；纳米塑料会损伤溶酶体，进而冲撞溶酶体，导致α­突触核蛋白纤维进入细胞质，减缓α­突触核蛋白纤维聚集体的降解速度，B正确；由图可知，α­突触核蛋白纤维与纳米塑料形成了相当稳定的复合物后不易被降解，从而在细胞中积累，C正确；纳米塑料损伤溶酶体，促进可溶性α­突触核蛋白转化，导致不溶性的α­突触核蛋白纤维增多，D正确。 任务8　通道蛋白运输、协同运输与泵运输 高考真题 1.解析：选C。细胞膜上的H＋－ATP酶介导H＋向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。载体蛋白需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变，A正确。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，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。 2.解析：选D。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体，说明H＋浓度为溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度梯度运输，方式属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；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，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，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。 对点练习 1.解析：选C。据图1可知，随着NaCl浓度的上升，耐盐小麦细胞内可溶性糖的浓度上升，则说明耐盐小麦通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境，A正确；据图1可知，随着NaCl浓度的上升，耐盐小麦细胞内的NaCl浓度上升得慢，据图2可知，Na＋被排出细胞，则说明耐盐小麦可能通过增加Na＋排出，降低细胞内Na＋浓度抵抗盐胁迫，B正确；据图2可知，Na＋排出细胞利用了H＋的浓度差，属于主动运输，使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，则Na＋的排出量会减少，C错误；若促进Na＋/H＋交换蛋白基因高表达，则运出的Na＋增加，有利于提高小麦的耐盐能力，D正确。 2.解析：选D。由图示可知，K＋通道的开启或关闭取决于自身构象的改变，A正确；结构决定功能，K＋通道蛋白的空间构象决定了其功能，B正确；通道蛋白具有专一性，K＋通道蛋白只运输K＋，C正确；通道蛋白参与的物质跨膜运输方式均是协助扩散，D错误。 3.解析：选D。由图可知，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞的驱动力是Na＋浓度梯度所蕴含的势能，而这种势能的建立正是依靠小肠上皮细胞基底侧膜上的Na＋－K＋泵，所以SGLT转运葡萄糖不直接消耗ATP，但与ATP有关，A正确；SGLT顺浓度梯度转运Na＋，B正确；一种载体蛋白往往只适合转运特定的物质，细胞膜上载体蛋白的种类、数量、载体蛋白空间结构的变化对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有关，C正确；Na＋进细胞的运输方式是顺浓度进行的协助扩散，不需要消耗ATP，运输速率不受氧气浓度的影响，Na＋出细胞的运输方式是逆浓度进行的主动运输，需要消耗ATP，运输速率会受氧气浓度的影响，D错误。 4.解析：选C。蔗糖经①运输至伴胞内属于主动运输，消耗膜内外H＋浓度差产生的势能，A错误；②既能运输H＋也能作为酶催化ATP水解，酶能降低化学反应所需的活化能，B错误；蔗糖经③运输到细胞外的过程借助载体蛋白，属于协助扩散，载体蛋白运输物质时会发生自身构象的改变，C正确；叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮部薄壁细胞，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务群（一） 细胞的结构与物质的输入、输出 【课程标准】1.细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。2.细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。3.各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有差异。4.物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。 【任务知识重建构】 【教材基点再挖掘】 一、易漏填空 (1)(必修1 P20～21·楷体文字)水分子是极性分子，因此水是 ；由于 的存在，水具有较高的 ，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 (2)(必修1 P26·正文)植物脂肪大多数含有 ，在室温时呈 ，而大多数动物脂肪含有 ，室温时呈 。 (3)(必修1 P30·与社会的联系)组成人体蛋白质的氨基酸有 种，其中有8种是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取，称为 氨基酸，另外13种是人体细胞能够合成的，叫作 氨基酸。 (4)(必修1 P30·图2­11)二硫键形成：由于两个氨基酸的R基上各含有一个巯基(—SH)，每个巯基脱去一个H后形成—S—S—(二硫键)，因此每形成一个二硫键，相对分子质量减少 。 (5)(必修1 P45·楷体文字)细胞膜外表面的糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作 ，其与 等功能有密切关系。 (6)(必修1 P46·拓展应用)由磷脂分子构成的脂质体可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 ，脂溶性的药物被包在 。 (7)(必修1 P47·科学方法)差速离心法主要是采取 分离不同大小颗粒的方法。起始的离心速率 ，让 沉降到管底， 仍然悬浮在上清液中。 (8)(必修1 P52·正文)分泌蛋白的合成过程中，先在 中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，然后肽链与核糖体一起转移到 上继续其合成过程。 (9)(必修1 P66～67·正文)转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 只容许与自身 相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生 的改变； 只容许与自身通道的 相适配、 相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时， 与通道蛋白结合。 (10)(必修1 P67·正文)水分子可通过 进出细胞，但更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以 方式进出细胞。 二、长句表达 (1)(必修1 P21·正文)北方冬小麦在冬天来临之前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以 。 (2)(必修1 P27·旁栏思考)通过向北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶能达到育肥的原因是 。 (3)(必修1 P32·与社会的联系)鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态，原因是 ，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 (4)(必修1 P36·拓展应用)请从单体和多聚体关系的角度阐明“补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”的不合理性： 。 (5)(必修1 P45·旁栏思考)虽然膜内部分是疏水的，但水分子仍能跨膜运输，其原因是 。 (6)(必修1 P65·图4­3)植物细胞发生质壁分离的内因是 。 任务1　细胞中的无机物 高考真题 1.(2024·新课标卷)干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是(　　) A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低 B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少 C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大 D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输 2.(2022·全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(　　) A.细胞中有以无机离子形式存在的钙 B.人体内Ca2＋可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象 3.(2021·山东高考·改编)关于细胞中的H2O和O2，下列说法错误的是(　　) A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生 B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O C.植物细胞产生的O2只能来自光合作用 D.光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O 1.水与细胞代谢 2.无机盐与人体稳态调节 3.水盐平衡调节 对点练习 1.骆驼具有抗旱、耐寒、嗜盐的特点，其抗旱特性与驼峰中丰富的脂肪以及体内储存的大量水分分不开。据悉，骆驼血液中存在一种蓄水能力很强的高浓缩蛋白质，骆驼嗜盐，所吃的盐量大约是牛和羊的8倍，但高盐饮食并没有引起高血压等疾病，这与其体内的CYP2J2蛋白有关。下列有关说法错误的是(　　) A.脂肪有助于抗旱耐寒，与同质量的糖类比较，其在机体内贮存所占的体积大，氧化生成的水多 B.高浓缩蛋白质主要是以结合水的形式蓄水，在骆驼口渴时可转化为自由水 C.骆驼的细胞外液离子含量高，便于其在干旱环境中饮用高浓度盐水获取水分 D.高盐饮食并没有引起骆驼患高血压，说明CYP2J2蛋白可能作为运输载体参与相关离子的运输 2.“打铁花”表演中用到的铁元素在生物中是一种必需元素。下列关于铁元素的叙述，正确的是(　　) A.血红蛋白含铁元素，说明构成血红蛋白的氨基酸中含铁元素 B.铁元素属于微量元素，摄取不足会引起人体患缺铁性贫血 C.铁离子、钠离子等无机盐离子进出细胞的方式均为主动运输 D.镰状细胞贫血可通过在人的饮食中补充铁元素而得到缓解 3.硒元素在生物体内含量很少，硒与氨基酸结合后，一般以硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸的形式存在。另外，硒与重金属有很强的亲合力，可与重金属离子结合，形成金属硒蛋白复合物，直接排出体外，从而具有解毒、排毒、抗污染的能力；高硒状态下，人体也会出现四肢麻木、皮疹、消化不良等症状。下列推测正确的是(　　) A.锌、铁、铜、镁、硒等是生物体所必需的微量元素 B.硒元素对维持细胞渗透压和酸碱平衡有决定性作用 C.硒能分解重金属从而具有解毒、排毒、抗污染的作用 D.硒元素在生物体内大多以化合物形式存在 任务2　细胞中的有机物 高考真题 1.(2024·新课标卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(　　) A.大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 2.(2023·福建高考)糖类和脂肪在细胞生命活动中都具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　　) A.糖类是生命活动的主要能源物质 B.脂肪是动物细胞良好的储能物质 C.等质量的脂肪比糖类含能量更多 D.糖类和脂肪都是由单体连接而成的 3.(2023·湖北高考)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7­脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是(　　) A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松 B.适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育 C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降 D.肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降 核心知识 1.辨析细胞内的有机物 2.常见蛋白质的功能 名称 分布 功能 大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用 抗体 内环境 免疫功能 载体蛋白 细胞膜 参与物质运输 通道蛋白 细胞膜 参与物质运输 某些激素 内环境 调节作用 血红蛋白 红细胞内 运输氧气 糖蛋白 细胞膜 信息交流 受体 细胞膜或细胞内 信息交流 黏连蛋白 细胞膜 细胞连接 3.核酸与蛋白质的三个层次及相互关系 1.糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，该过程称为糖基化。最新研究发现，糖类还能与细胞中的RNA结合形成glycoRNA。下列叙述错误的是(　　) A.多糖结合RNA形成glycoRNA的过程需要酶的催化 B.glycoRNA的基本骨架是碳原子构成的长链 C.RNA与glycoRNA在元素组成上存在差异 D.多糖可以分布于细胞膜，也可以分布于细胞质 2.水熊虫在极端干旱的条件下，身体开始皱缩，细胞大量脱水，进入干化状态。干化的水熊虫能对抗高压、高温等的影响，一旦接触到水，其生命活动又完全恢复。科研人员检测发现，干化的水熊虫细胞内几种天然无序蛋白(IDP)的含量大幅升高。在细胞内，多肽链折叠形成蛋白质的过程中，疏水的氨基酸残基通常位于蛋白质的内部，亲水的氨基酸残基通常位于蛋白质的外部(多肽中的氨基酸单位称为氨基酸残基)。与一般的蛋白质不同，IDP因含有较高比例的亲水氨基酸残基而呈现不折叠的“天然无序”状态。下列分析正确的是(　　) A.水熊虫进入干化状态时，主要脱去的是结合水，此状态下其新陈代谢水平极低 B.IDP含有较高比例的亲水氨基酸残基说明氨基酸的排列顺序是蛋白质空间结构形成的基础 C.IDP与水熊虫体内的核酸相比，共有的化学元素有C、H、O、N D.提取水熊虫体内的IDP，用相关蛋白酶水解成多肽后可以用双缩脲试剂检测IDP的水解程度 3.玫瑰花中含有蛋白质、脂质、糖类、钙、磷、钾、铁、镁等营养物质及元素。《本草纲目拾遗》中记载，玫瑰和血、行血、理气，入药可治风痹、肝胃气痛等病症。下列关于组成玫瑰细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　) A.玫瑰细胞中蛋白质、淀粉等生物大分子均以碳链为骨架 B.玫瑰细胞中的脂肪大多含有饱和脂肪酸，在常温下呈液态 C.钙、磷、钾属于大量元素，铁属于微量元素，均以化合物形式存在 D.玫瑰能和血、行血，与镁元素进入人体直接参与血红蛋白的合成有关 任务3　真核细胞与原核细胞 高考真题 1.(2024·北京高考)关于大肠杆菌和水绵的共同点，表述正确的是(　　) A.都是真核生物 B.能量代谢都发生在细胞器中 C.都能进行光合作用 D.都具有核糖体 2.(2023·海南高考)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是(　　) A.都属于原核生物 B.都以DNA作为遗传物质 C.都具有叶绿体，都能进行光合作用 D.都具有线粒体，都能进行呼吸作用 3.(2022·北京高考)鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，错误的是(　　) A.属于自养生物 B.可以进行细胞呼吸 C.DNA位于细胞核中 D.在物质循环中发挥作用 核心知识 对点练习 1.支原体肺炎是感染支原体导致的，主要通过飞沫传播。传统的抗生素青霉素可以破坏细胞壁。下图是支原体的结构示意图。下列叙述正确的是(　　) A.支原体有细胞核，属于真核生物 B.支原体是引起肺炎的传染源 C.佩戴口罩可以预防支原体感染 D.可以用青霉素治疗支原体肺炎 2.绿眼虫是一种介于动物和植物之间的单细胞真核生物，其同化作用类型为兼性营养型：有光条件下，利用光能进行光合作用，将CO2和水合成糖类，属于自养；无光条件下，通过体表吸收溶解于水中的有机物质，这种营养方式称为渗透营养，属于异养。下列说法错误的是(　　) A.绿眼虫细胞具有成形的细胞核，通过叶绿体进行光合作用 B.绿眼虫需要染色后才能在显微镜下观察到 C.绿眼虫在自然界分布极其广泛，适应环境能力强 D.绿眼虫既可作为生产者又可作为分解者 任务4　细胞的基本结构与功能 高考真题 1.(2024·江苏高考)图中①～④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是(　　) A.①～④构成细胞完整的生物膜系统 B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③ C.③的膜具有一定的流动性 D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关 2.(2024·江西高考)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(　　) A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C.从溶酶体中溢出的酶主要是水解酶 D.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 3.(2023·江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①②③才能存活 核心知识 1.细胞器的分类 2.细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成、加工和运输过程为例) 对点练习 1.核糖体中的rRNA具有维持核糖体的整体结构以及协助tRNA在mRNA上的定位等功能。研究表明，肽键形成位点(肽酰转移酶中心)由rRNA组成。下列说法错误的是(　　) A.核糖体主要由rRNA和蛋白质组成 B.肽键形成的催化反应是由rRNA执行的 C.线粒体和叶绿体中都存在肽酰转移酶 D.细胞内的核糖体在细胞核的核仁内合成 2.麦角硫因是一种天然氨基酸，在人胃肠道组织中含量丰富，其具有显著的抗氧化、抗炎等特性。幽门螺杆菌与胃炎、消化性溃疡、胃癌等多种疾病有关。科学家研究发现，幽门螺杆菌表达的转运蛋白EgtUV能在人的消化道中摄取麦角硫因，使幽门螺杆菌更容易黏附在胃黏膜上。下列说法正确的是(　　) A.麦角硫因作为一种必需氨基酸参与蛋白质的合成 B.幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质主要是DNA C.幽门螺杆菌与胃细胞竞争麦角硫因，会对人体健康产生影响 D.在EgtUV的加工和运输过程中，内质网和高尔基体之间通过囊泡联系 3.内质网—高尔基体中间体(ERGIC)是脊椎动物细胞中在内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构。ERGIC产生的囊泡可与溶酶体融合完成细胞自噬；含脂膜结构的病毒如新冠病毒在ERGIC中组装，最后通过囊泡运输至细胞膜释放。下列分析错误的是(　　) A.构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网 B.ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控 C.ERGIC能够清除受损或衰老的细胞器 D.特异性抑制ERGIC的功能可以有效治疗新冠病毒感染 任务5　细胞的吸水和失水 高考真题 1.(2024·山东高考)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　) A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.在失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用 2.(2023·全国甲卷)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) 3.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是(　　) A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度 核心知识 1.动植物细胞的吸水和失水 2.判断细胞的吸水、失水的两种方法 (1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断：当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当细胞外溶液浓度与细胞液的浓度相等时，细胞失水量和吸水量相等，水分进出细胞处于动态平衡。 (2)根据质量或长度变化(如萝卜条)来判断：若质量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。 1.科研人员尝试利用人的成熟红细胞运送药物，首先将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞闭合，利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。下列相关叙述正确的是(　　) A.血浆中的葡萄糖进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP B.甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压高于红细胞 C.转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了细胞膜的流动性 D.血红蛋白在未成熟的红细胞内合成时不消耗能量 2.在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂。如图是三种生物细胞避免渗透膨胀的不同机制。下列相关叙述错误的是(　　) A.动物细胞避免渗透膨胀可能需要载体蛋白的协助 B.原生生物通过收缩泡释放水依赖细胞膜的流动性 C.植物细胞达到渗透平衡时细胞内外溶液浓度相等 D.三种生物细胞的边界均是细胞膜 任务6　物质出入细胞的方式 高考真题 1.(2024·江西高考)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息，下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断，错误的是(　　) 方式 细胞外相对浓度 细胞内相对浓度 是否需要提供能量 是否需要转运蛋白 甲 低 高 是 是 乙 高 低 否 是 丙 高 低 是 是 丁 高 低 否 否 A.甲为主动运输 B.乙为协助扩散 C.丙为胞吞作用 D.丁为自由扩散 2.(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 3.(2023·福建高考)肌细胞质基质中Ca2＋浓度升高将引起肌收缩。静息状态下，肌细胞质基质Ca2＋浓度极低，此时胞内Ca2＋主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2＋载体，能催化水解 ATP实现Ca2＋逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。 下列相关叙述错误的是(　　) A.该载体对Ca2＋的转运过程利用了ATP 水解所释放的能量 B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2＋导致肌收缩 C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D.随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率先增加后稳定 核心知识 1.物质进出细胞方式的判断 2.“模型”法分析影响物质跨膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内) ①图A曲线表示自由扩散。 ②图B曲线若表示协助扩散，则P点之后运输速率不变的原因是膜上转运蛋白的数量有限；若表示主动运输，则P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限或能量不足。 (2)氧浓度 ①图C曲线表示自由扩散或协助扩散。 ②图D曲线表示主动运输，P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。 (3)温度 ①温度影响生物膜的流动性，进而影响所有跨膜方式的运输速率。 ②若图中曲线表示温度对主动运输和胞吞、胞吐的影响，则温度通过影响酶活性影响细胞呼吸速率，进而影响能量供应。 3.“实验”法探究物质跨膜运输的方式 对点练习 1.茶树有较强的富集氟(F－)的能力，根系细胞富集F－需要细胞膜上ABC转运蛋白的参与。用2，4­DNP阻断ATP的合成或施加Cl－，都会显著降低茶树根系细胞对F－的转运吸收。下列说法错误的是(　　) A.给茶树松土，有利于根系从土壤中吸收F－ B.根系细胞内的F－浓度远低于土壤溶液中的F－浓度 C.Cl－可能与F－竞争ABC转运蛋白的结合位点 D.根系细胞ABC转运蛋白合成后需要囊泡运输 2.矮牵牛花瓣颜色与其液泡pH密切相关，液泡pH≤2时多呈红色、橙色，随着 pH 升高颜色不断改变，当pH>5时，出现稀有的蓝色调。研究表明，液泡pH主要由H＋泵甲、乙和转运蛋白 NHX1 共同调控，过程如图。原本开红花的矮牵牛某一突变体中 NHX1表达量显著增加，导致花瓣呈现独特的蓝色。下列说法错误的是(　　) A.H＋通过甲、乙进入液泡利于植物细胞保持坚挺 B.K＋通过NHX1的跨膜运输方式属于协助扩散 C.促进甲、乙蛋白表达，利于花瓣保持鲜艳的红色 D.H＋从细胞质基质转运到液泡的方式属于主动运输 3.胃壁细胞靠近胃腔的细胞膜(顶膜)上有质子泵，质子泵每水解一分子ATP，可驱动一个H＋和一个K＋的转运。胃壁细胞的Cl－通过细胞顶膜的Cl－通道进入胃腔，与H＋形成盐酸，过程如图所示。PPIs是目前临床上最常用的抑酸药物，这种药物需要在酸性环境才能被活化。活化后的PPIs与质子泵结合，使质子泵空间结构发生改变，从而抑制胃酸的分泌，抑酸作用可持续24 h以上，造成胃腔完全无酸状态。下列叙述正确的是(　　) A.H＋通过胃壁细胞顶膜上的质子泵进入胃腔的方式是协助扩散 B.胃壁细胞的Cl－需要与细胞顶膜的Cl－通道蛋白结合进入胃腔 C.胃壁细胞顶膜上的质子泵除能控制物质进出细胞外，还具有催化ATP合成的功能 D.胃酸属于保卫人体的第一道防线，使用PPIs使胃腔完全无酸可能导致细菌感染 任务7　信号识别和囊泡运输 高考真题 1.(2024·山东高考)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 2.(2024·北京高考)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是(　　) A.磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面 B.球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性 D.胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 核心知识 1.核糖体与内质网之间的识别 信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。如下图所示： (1)定位到内质网：新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合，SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合，将核糖体—新生肽引导至内质网。 (2)进入内质网：新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后，SRP脱离，肽链继续合成，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落。 (3)转运到高尔基体：肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。 2.内质网和高尔基体之间的识别 (1)囊泡的形成：细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡分为披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型，如下图。 (2)囊泡去向：三种囊泡介导不同的运输途径： ①披网格蛋白小泡经加工后形成溶酶体。 ②COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图所示： 驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列，如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列，将它们回收到内质网。 3.受体介导的囊泡运输 囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶膜，主要是因为靶膜上具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别，进行囊泡运输。 对点练习 1.高尔基体形成囊泡后可以通过图示两种分泌途径将物质分泌到胞外。下列分析错误的是(　　) A.图示分泌过程会导致细胞膜成分发生更新 B.信号分子需进入细胞才能参与调控胞吐过程 C.神经递质和激素的分泌主要属于调节型分泌 D.囊泡与细胞膜融合分泌物质依赖于膜的流动性 2.多肽链进入内质网加工后，有些被运送到细胞其他部位称为运出蛋白，有些留在内质网称为驻留蛋白。驻留蛋白的羧基端有一段特殊的四肽序列(KDEL)，如果该蛋白被意外地包装进入转运囊泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，高尔基体膜内侧的KDEL受体就会识别并结合KDEL，将它们回收到内质网。下列说法错误的是(　　) A.多肽链与核糖体一起转移到内质网上完成合成后加工形成有功能的蛋白 B.驻留蛋白可能参与运出蛋白的折叠与组装 C.高尔基体膜通过转运囊泡转化为内质网膜，依赖于膜的流动性 D.内质网膜、转运囊泡膜、高尔基体膜内侧都含有KDEL受体 3.α­突触核蛋白纤维(不溶性)在脑神经元中的异常聚集被认为是帕金森病致病的关键因素。科研团队用小鼠模型研究α­突触核蛋白纤维和纳米塑料(直径1 μm)在神经细胞中的相互作用(如图)，并得出“纳米塑料可能诱发帕金森病”的结论。下列叙述错误的是(　　) A.纳米塑料通过胞吞进入神经元细胞过程中会直接破坏细胞膜的结构 B.纳米塑料会损伤溶酶体，减缓α­突触核蛋白纤维聚集体的降解速度 C.α­突触核蛋白纤维与纳米塑料形成了相当稳定的复合物后不易被降解 D.促进可溶性α­突触核蛋白转化，导致不溶性的α­突触核蛋白纤维增多 任务8　通道蛋白运输、协同运输与泵运输 高考真题 1.(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 2.(2023·山东高考)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体。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 核心知识 1.通道蛋白 [名师解读] (1)水分子进出细胞时，既可以直接穿过磷脂双分子层，也可以穿过水通道蛋白，因此渗透作用的实质是水的自由扩散和协助扩散的叠加，以协助扩散为主。 (2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道只允许一种离子通过，并且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。 2.参与主动运输的三种载体蛋白的比较 项目 转运方向 能量来源 举例 ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋－K＋泵、Ca2＋泵、质子泵等 偶联转运蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的协同转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力 ②细菌、酵母菌和动物细胞，绝大多数主动运输靠的是H＋的电化学梯度来驱动 光驱动泵 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运 (1)ATP驱动泵 ①Na＋－K＋泵 ②Ca2＋泵 ③质子泵 (2)偶联转运蛋白 (3)光驱动泵 细菌视紫红质(bR)是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H＋跨膜运输蛋白，经由bR形成的H＋浓度梯度用于驱动ATP合成等活动(如图)。 对点练习 1.盐碱地是荒漠化沙化土地的重要类型之一，开展盐碱地的综合利用十分重要。科研人员培育出一种耐盐小麦，在培养液中加入不同浓度的NaCl培养该种小麦的根尖成熟区细胞，测定细胞液中两种物质浓度的变化如图1，耐盐小麦提高耐盐能力机制如图2。下列叙述错误的是(　　) A.耐盐小麦通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境 B.耐盐小麦通过增加Na＋排出，降低细胞内Na＋浓度抵抗盐胁迫 C.若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞，则Na＋的排出量不会减少 D.若促进Na＋/H＋交换蛋白基因高表达，则有利于提高小麦的耐盐能力 2.科学家从蚕豆保卫细胞中检测到K＋的通道，解析了K＋通道蛋白的立体结构，如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A.K＋通道开启或关闭过程会发生自身构象的改变 B.K＋通道蛋白的空间构象决定了其功能 C.K＋通道蛋白具有专一性，只运输K＋ D.K＋借助通道蛋白进行跨膜运输的方式是主动运输 3.小肠上皮细胞的细胞膜上有多种载体蛋白，如肠腔侧膜上的载体为钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT)，基底侧膜上的载体分别为葡萄糖转运体(GLUT­2)和Na＋－K＋泵，如图为小肠上皮细胞物质跨膜运输示意图。下列叙述错误的是(　　) A.SGLT转运葡萄糖不直接消耗ATP，但与ATP有关 B.SGLT顺浓度梯度转运Na＋ C.细胞膜的选择透过性与细胞膜上的载体蛋白有关 D.Na＋进出该细胞的运输速率均不受氧气浓度的影响 4.植物通过光合作用在叶肉细胞的细胞质中合成蔗糖，如图表示蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞和伴胞的过程，其中①表示H＋—蔗糖同向运输载体，②表示H＋—ATP酶，③表示W载体，韧皮部薄壁细胞内能积累高浓度的蔗糖。下列相关叙述正确的是(　　) A.蔗糖经①运输至伴胞内不消耗ATP，属于协助扩散 B.②可作为运输H＋的载体，也能提高ATP水解时所需的活化能 C.蔗糖经③运输到细胞外的过程中③的构象发生改变，属于协助扩散 D.蔗糖通过胞间连丝进入韧皮部薄壁细胞，体现了细胞膜的信息交流功能 学科网（北京）股份有限公司 $$