专题02 细胞的结构、功能及物质运输（全国通用）-2025年高考生物真题题源解密

专题02 细胞的结构、功能及物质运输 考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 2025年真题研析：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 必备知识速记：总结易错易混点。 名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 考查统计 该部分内容通常是考查考生已学知识在新情境中的迁移应用核心素养，侧重对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考查，引导考生用模型认知与建构、演绎推理等科学思维深入理解相关概念，形成结构与功能观等生命观念高考题目涉及的知识点主要是各种物质跨膜运输的方式及特点，常以特定细胞或细胞器中多种物质协同转运的文字或图你为情景考查，考生利用教材知识准确辨析这些物质矿膜运输的特点，进而判断其运输类型。 考向一 细胞膜的结构和功能 2022·河北·T1 考向二 细胞核的结构和功能 2023·山东·T1　2023·江苏·T2　2022·广东·T7　2022·海南·T4　2021·北京·T2　2021·河北·T2　 考向三 细胞器之间的分工与合作 2025·陕晋宁青·T14　 2025·四川·T1　 2025·云南·T2　 2025·河南·T1　 2025·甘肃·T1　 2025·安徽·T1 2025·山东·T1　 2024·吉林·T1 2024·浙江·T12 2023·广东·T4　2022·江苏·T1　2022·广东·T8　 2023·山东·T2　2021·重庆·T4 考向四 生物膜系统 2023·海南·T3　2021·湖北·T1　 考向五 质壁分离及复原实验及其应用 2025·北京·T15　 2023·全国甲·T4　　2022·全国甲·T2　2022·湖南·T10　 2021·湖南·T3 2021·广东·T13　 2021·重庆·T20 考向六 物质进出细胞的方式、发生条件 2025·四川·T4　 2025·云南·T3　 2025·河南·T3　 2025·湖南·T15 2025·湖南·T3 2025·广东·T8 2025·山东·T2　 2024·浙江·T3 2024·甘肃·T2 2024·安徽·T2 2024·山东·T1、T3 2023·全国甲·T1　2023·湖南·T14　2022·山东·T3　2022·海南· T16　2022·湖北·T3　2022·重庆·T2　2022·辽宁·T9 考向七 物质运输速率的影响因素 2023·湖北·T15　2022·全国乙·T29 试题精讲 考向一 细胞器之间的分工与合作 1．（2025·山东·高考真题）在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是（    ） A．高尔基体 B．溶酶体 C．核糖体 D．端粒 2．（2025·安徽·高考真题）下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（    ） A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端 C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D．叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 3．（2025·甘肃·高考真题）地达菜又称地木耳，是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞，下列叙述错误的是（　　） A．没有叶绿体，但是能够进行光合作用 B．没有中心体，细胞不会进行有丝分裂 C．含有核糖体，能合成细胞所需蛋白质 D．有细胞骨架，有助于维持细胞的形态 4．（2025·河南·高考真题）某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是（　　） A．核糖体 B．线粒体 C．中心体 D．溶酶体 5．（2025·云南·高考真题）生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是（　　） A．缓冲液可以用蒸馏水代替 B．匀浆的目的是释放线粒体 C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 6．（2025·四川·高考真题）真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（    ） A．错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B．合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C．UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D．阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 考点解读 一、常见细胞器的功能 1.线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”；细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。 2.叶绿体：绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 3.核糖体：蛋白质合成的场所，被喻为“生产蛋白质的机器”。 4.中心体：与动物细胞和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。 5.高尔基体：与动物细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关，还与植物细胞壁的形成有关。 6.内质网：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 二、细胞器之间的协调配合 在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，细胞器之间的协调配合如图所示： 考向二 质壁分离及复原实验及其应用 1．（2025·北京·高考真题）“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（    ） A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C．图2，细胞失去的水分子是自由水 D．与图1相比，图2中细胞液浓度小 考点解读 1.实验原理 2.实验步骤 考向三 物质进出细胞的方式、发生条件 1．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 2．（2025·广东·高考真题）物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（    ） A．呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响 B．心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合 C．血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D．集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 3．（2025·湖南·高考真题）蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是（　　） A．去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B．去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C．抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D．去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 4．（2025·河南·高考真题）耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 5．（2025·云南·高考真题）细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A．协助扩散转运物质需消耗ATP B．被动运输是逆浓度梯度进行的 C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 考点解读 一、物质出入细胞方式的判断 1.2个“耗能过程” 主动运输，胞吞、胞吐 2.3种“判断标准” 从方向判断：顺浓度梯度一般为被动运输，逆浓度梯度一般为主动运输 从动力判断：依靠浓度差运输的一般为被动运输，耗能运输的为主动运输、胞吞或胞吐 从种类判断：脂溶性物质、气体一般为自由扩散；葡萄糖、氨基酸、无机盐离子一般为主动运输；大分子、颗粒物质一般为胞吞、胞吐 3.4类“膜蛋白” 载体蛋白：协助扩散、主动运输 通道蛋白：协助扩散 离子泵：协助扩散、主动运输 受体蛋白：信息交流 二、协助扩散中转运蛋白类型 1.载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 2.通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子不需要与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 三、主动运输的过程 1.Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 2.离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 3.载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 四、胞吞和胞吐 1.胞吞的过程： ①大分子与膜上的受体蛋白结合； ②细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子； ③小囊从细胞膜分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。 2.胞吐的过程 ①细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡； ②囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合 ； ③大分子排出到细胞外。 考向一 细胞膜的结构和功能 1．（2022·河北·高考真题）关于细胞膜的叙述，错误的是（　　） A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 2.（2021·浙江·高考真题）质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关 D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 考向二 细胞核的结构和功能 1．（2023·江苏·高考真题）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①、②和③才能存活 2.（2022·海南·高考真题）肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是（    ） A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形 C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 3．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（    ） A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关 D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 考向三 生物膜系统 1．（2023·浙江·高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 A．囊泡的运输依赖于细胞骨架 B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 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形成统一的整体 2．（2020·海南·高考真题）细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（    ） A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同 B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量 C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体 D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中 考向四 质壁分离及复原实验及其应用 1．（2022·湖南·高考真题）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 2．（2021·湖南·高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（    ） A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 3．（2021·广东·高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ） A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 4．（2020·全国·高考真题）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（    ） A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零 C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 考向五 细胞器之间的分工与合作 1.（2024·吉林·高考真题）钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（    ） A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 2．（2024·浙江·高考真题）浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细胞质中的信号识别颗粒（SRP）结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是（    ） A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 考向六 物质进出细胞的方式、发生条件 1.（2024·甘肃·高考真题）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．（2024·安徽·高考真题）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所致 3.（2024·山东·高考真题）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·山东·高考真题）植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（　　） A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 5．（2024·浙江·高考真题）婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及（    ） A．消耗 ATP B．受体蛋白识别 C．载体蛋白协助 D．细胞膜流动性 6．（2024·吉林·高考真题）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 1.细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 成分 所占比例 在细胞膜中的作用 脂质 约50% 其中磷脂双分子层是细胞膜的基本支架；胆固醇是动物细胞膜的重要成分 蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 糖类 2%～10% 被称作糖被，与细胞膜上的蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂 2.四种常考的膜蛋白及其功能 (1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白。 (2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散的通道蛋白和用于主动运输的载体蛋白。 (3)具有催化作用的酶：如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。 (4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子和卵细胞间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 3.细胞膜结构特点---流动性 (1)原因：构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动、膜中的蛋白质分子大多也是可以运动的。 (2)生理意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。 (3)实例：变形虫变形；细胞融合；分泌蛋白的传递分泌。 (4)影响因素：主要受温度影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超出一定范围，会导致膜的结构被破坏。 4．细胞膜的功能特点：选择透过性。 (1)表现：水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。 (2)原因：遗传性→结构基础：转运蛋白种类、数量或转运蛋白空间结构的变化→选择性。 (3)实例：植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和Na＋的排出等。 (4)影响因素 ①内因：膜上蛋白质的种类和数量不同。 ②外因：温度、pH、O2浓度等。 5.细胞器分类归纳 ①按膜划分 不具膜的细胞器：核糖体、中心体 单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体 ②按成分分： 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体（能进行DNA复制、转录的细胞器） 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（能进行发生碱基互补配对的细胞器） 含色素的细胞器：叶绿体、液泡 ③按功能分： 能产生ATP的细胞器：叶绿体、线粒体 能复制的细胞器：叶绿体、线粒体、中心体 与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、高尔基体、中心体 与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体 6.细胞核 （1）结构 ①核膜：双层膜，膜上有核孔。核孔是某些大分子物质(如mRNA和蛋白质等)进出细胞核的通道，但DNA不能通过，核孔具有选择性。 ②核仁：在细胞周期中有规律地消失(有丝分裂前期)和重现(有丝分裂末期)；与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，所以合成蛋白质旺盛的细胞中核仁明显。 ③染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质容易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色(紫色或紫红色)。 (2)功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 （3）细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。 ②能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸主要发生在线粒体中。 ③真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。 ④一切生物的蛋白质合成场所一定是核糖体。 ⑤有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 ⑥经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 ⑦“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。 （4）关于细胞核结构的4个注意点 ①核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连；核膜上附着大量酶，利于多种化学反应的进行。 ②核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。核膜和核孔都具有选择透过性。 ③核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。 ④有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。 7.影响物质跨膜运输的三大因素 (1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内) (2)O2浓度 (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温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。 一、单选题 1．（2025·甘肃白银·二模）科学家Zehr等发现了一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气，并认为该细胞器是古海藻吞噬了一种名为UCYN－A的固氮细菌进化而来，颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是（    ） A．UCYN－A和蓝细菌都属于自养型原核生物 B．原始贝氏布拉藻与吞入的UCYN－A最初构成原始合作关系 C．推测硝基质体可能和叶绿体一样，都具有双层膜结构 D．可用放射性同位素15N追踪硝基质体的固氮过程 2．（2025·四川巴中·二模）细胞内的蛋白质合成后，会通过特定的机制被运输到相应的部位发挥功能。某些蛋白质带有特定的信号序列，可引导它们进入线粒体、叶绿体等细胞器。研究发现，一种名为Tom20的蛋白质在细胞质中合成后，能与带有线粒体靶向信号的蛋白质结合，协助其进入线粒体。下列相关叙述错误的是（　　） A．Tom20蛋白可能存在于线粒体的外膜上，参与蛋白质的跨膜运输 B．缺乏Tom20蛋白可能会导致线粒体中某些功能异常 C．带有线粒体靶向信号的蛋白质进入线粒体的过程需要消耗能量 D．所有进入线粒体的蛋白质都需要Tom20蛋白的协助 3．（2024·江苏南通·二模）细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（    ） A．若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B．图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C．低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D．除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 4．（2025·辽宁盘锦·三模）研究发现，SRP（一种信号肽识别颗粒）识别游离核糖体上新合成的一小段信号肽后，蛋白质合成暂时停止，SRP引导该游离核糖体到达粗面内质网，蛋白质的合成在内质网内继续进行，分泌到细胞外后信号肽不复存在。下列叙述不合理的是（    ） A．核糖体读取胰岛素mRNA上的遗传信息时，会出现暂停现象 B．真核细胞游离核糖体合成的多肽链都有SRP识别的序列 C．核糖体上合成的多肽链转变成分泌蛋白，氨基酸数目会减少 D．分泌蛋白经胞吐方式释放，无需载体蛋白参与，但需膜蛋白参与 5．（2025·湖北鄂州·三模）马拉松运动员经过长期训练后，骨骼肌细胞中的线粒体数量会显著增加。研究发现，细胞核内基因表达的 PGC-1α蛋白能够进入线粒体，激活线粒体 DNA 中编码细胞呼吸相关蛋白的基因表达及促进线粒体 DNA复制，从而促进线粒体增殖。根据上述机制，下列叙述中正确的是（    ） A．线粒体数量的增加仅依赖于自身 DNA 的复制与表达 B．核基因表达的 PGC-1α蛋白以主动运输的方式进入线粒体 C．PGC-1α蛋白发挥作用导致1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量更多 D．骨骼肌细胞线粒体数量的适应性变化是遗传信息选择性表达的结果 6．（2025·山东青岛·三模）骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨，随后由成骨细胞产生新骨的过程，骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。当细胞内受损线粒体积累时，会加速ROS（活性氧自由基）的产生，导致供能减少。下列说法错误的是（    ） A．破骨细胞去除旧骨的过程中产生的ROS会抑制旧骨的去除 B．正常人的骨量因破骨细胞与成骨细胞的共同作用保持稳定 C．线粒体自噬与溶酶体有关，此过程有利于细胞中物质和结构的更新 D．某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于改善骨质流失 7．（2025·山东烟台·三模）拟南芥吸收氮素主要通过细胞膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT1.1）来完成。当外界浓度低时，磷酸化后的NRT1.1借助细胞膜上质子泵形成的H+浓度差转运；当外界浓度高时，去磷酸化后的NRT1.1可被动转运。下列说法错误的是（　　） A．NRT1.1磷酸化后空间结构和活性都会发生改变 B．当外界浓度高时，NRT1.1转运的速率与浓度成正比 C．当外界浓度低时，NRT1.1转运过程中需要与结合 D．拟南芥根细胞吸收的方式有主动运输和协助扩散 8．（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 二、多选题 9．（2025·江西吉安·二模）红树能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。下图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中H+浓度大小为细胞溶胶<液泡<细胞膜外 B．图中水分子进入细胞有渗透和协助扩散两种方式 C．H+-ATP泵有转运H+的作用，同时具有ATP水解酶活性 D．细胞溶胶中的Na+运出细胞和进入液泡均为主动转运 10．（2025·湖南长沙·三模）在出芽酵母中，溶酶体样液泡和线粒体之间存在功能上的联系，具体机制如下图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述正确的是（    ） A．添加ATP水解酶抑制剂可使有氧呼吸受抑制 B．液泡酸化异常可导致线粒体中积累大量铁离子 C．Cys以主动运输的方式从细胞质基质进入液泡 D．线粒体、液泡等细胞器膜和细胞膜共同构成细胞的生物膜系统 11．（2025·辽宁朝阳·三模）细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关，骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．钙泵转运Ca2+的过程中会发生磷酸化和去磷酸化，导致其空间结构改变 B．Ca2+不需要与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性，使ATP水解 C．Ca2+通过通道蛋白出内质网和进细胞质基质的方式相同，均为协助扩散 D．钙泵具有运输Ca2+进入内质网和细胞外液的作用，但不具备催化作用 12．（2025·湖南益阳·三模）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响其正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述正确的是（　　） A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变，同时活性也被改变 B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度盐环境 D．H+-ATP酶抑制剂会干扰的转运，但不影响Na+转运 三、解答题 13．（2025·湖南·三模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，回答下列问题。 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质 (1)水分子主要通过 方式进入海水稻根细胞，与水的另一种运输方式相比，其具有的特点是 。 (2)水分子是 ，故可以作为细胞中的良好溶剂;渗透胁迫下，可提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的 。 (3)由图可知，SOS1和NHX均可以运输两种物质， （填“能”或“不能”）体现转运蛋白的专一性。 (4)Na+在细胞质基质过量积累会破坏海水稻细胞膜结构的稳定性，影响膜表面糖蛋白的合成，从而影响其细胞 的功能。据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制是 。 (5)除耐盐碱性外，海水稻还具有 的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 细胞的结构、功能及物质运输 考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 2025年真题研析：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 必备知识速记：总结易错易混点。 名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 考查统计 细胞的多样性和统一性主要考查比较原核细胞与真核细胞的结构与功能，核心素养侧重对生命观念的考查，引导考生形成正确的结构与功能观；细胞中的元素和化合物的命题以选择题为主，考查考生对细胞分子组成基础知识的实际理解和应用，在对细胞中分子组成等知识的理解和迁移应用的基础上，深入考查结构与功能观等生命观念，也有对演绎推理、归纳推理等基本科学思维的考查。 考向一 病毒 2025·湖北·T19 2024·全国甲·T1 2023·北京·T15　 考向二 细胞的多样性和统一性 2024·全国甲·T1 2023·海南·T1　 考向三 细胞中水和无机盐的功能 2025·陕晋宁青·T1　 2025·云南·T1　 考向四 糖类的种类和作用 2025·甘肃·T2　 2025·北京·T1　 2023·新课标·T1　2023·北京·T1　 考向五 脂质的种类和作用 2023·湖北·T3　 考向六 蛋白质的结构和功能 2025·广东·T2 2025·河北·T3 2025·江苏·T1　2024·新课标·T1 2023·湖北·T2　2023·海南·T2　 考向七 核酸和蛋白质的关系 2021·江苏·T1　 试题精讲 考向一 细胞器之间的分工与合作 1．（2025·山东·高考真题）在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是（    ） A．高尔基体 B．溶酶体 C．核糖体 D．端粒 【答案】A 【分析】细胞器的分类：①具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。 【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA，也不像核糖体那样由RNA构成。因此，高尔基体中一般不会出现核酸分子，A符合题意； B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时，会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时，也会分解其核酸。因此，在溶酶体的“工作”过程中，其内部是会出现核酸分子的（作为被水解的底物），B不符合题意； C、核糖体本身就是由核糖体RNA（rRNA）和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外，在翻译过程中，信使RNA（mRNA）作为模板，转运RNA（tRNA）负责运载氨基酸，它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸，C不符合题意； D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸，是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸，D不符合题意。 故选A。 2．（2025·安徽·高考真题）下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（    ） A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端 C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D．叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 【答案】A 【分析】一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。 【详解】A、高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”。从内质网运来的蛋白质（如分泌蛋白）进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故推测高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工，A正确； B、将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由氨酰-tRNA合成酶催化的。这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体上，B错误； C、溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C错误； D、在光合作用的光反应阶段，能量转换过程是：光能被叶绿体中的色素分子吸收后，首先转化为电能（高能电子），然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。具体到ATP的合成，ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子（H+）浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能。因此，光能向ATP中化学能的转化是间接的，不是直接的，D错误。 故选A。 3．（2025·甘肃·高考真题）地达菜又称地木耳，是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞，下列叙述错误的是（　　） A．没有叶绿体，但是能够进行光合作用 B．没有中心体，细胞不会进行有丝分裂 C．含有核糖体，能合成细胞所需蛋白质 D．有细胞骨架，有助于维持细胞的形态 【答案】D 【分析】真核细胞和原核细胞的区别： （1）原核细胞没有核膜包被的细胞核，真核细胞有细胞核； （2）原核细胞没有染色体，真核细胞含有染色体； （3）原核细胞只具有一种细胞器—核糖体，真核细胞含有多种类型的细胞器（核糖体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等）。 【详解】A、念珠蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，A正确； B、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，念珠蓝细菌是原核生物，没有中心体，原核细胞进行二分裂，而不是有丝分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，B正确； C、原核细胞含有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，所以能合成细胞所需蛋白质，C正确； D、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，原核细胞没有细胞骨架，D错误。 故选D。 4．（2025·河南·高考真题）某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是（　　） A．核糖体 B．线粒体 C．中心体 D．溶酶体 【答案】A 【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。 【详解】某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞，导入的合成的必需基因具体作用未知的前提下，由于支原体属于原核生物，一定含有核糖体一种细胞器，A正确。 故选A。 5．（2025·云南·高考真题）生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是（　　） A．缓冲液可以用蒸馏水代替 B．匀浆的目的是释放线粒体 C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 【答案】A 【分析】差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。 【详解】A、缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定，保持线粒体的正常结构和功能，蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡，导致线粒体吸水涨破，所以缓冲液不可以用蒸馏水代替，A错误； B、匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞破裂，从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来，所以匀浆的目的是释放线粒体，B正确； C、差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异，在不同转速下进行离心，从而将不同大小的颗粒分开，C正确； D、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中，所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解，D正确。 故选A。 6．（2025·四川·高考真题）真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 【答案】C 【分析】氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳上。这个碳上还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 【详解】A、蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A错误； B、单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接，B错误； C、不同的蛋白质功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C正确； D、真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在细胞质，D错误。 故选C。 7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（    ） A．错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B．合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C．UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D．阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 【答案】C 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。 【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误； C、UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确； D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 故选C。 考点解读 一、常见细胞器的功能 1.线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”；细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。 2.叶绿体：绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 3.核糖体：蛋白质合成的场所，被喻为“生产蛋白质的机器”。 4.中心体：与动物细胞和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。 5.高尔基体：与动物细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关，还与植物细胞壁的形成有关。 6.内质网：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 二、细胞器之间的协调配合 在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，细胞器之间的协调配合如图所示： 考向二 质壁分离及复原实验及其应用 1．（2025·北京·高考真题）“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（    ） A．图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B．图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C．图2，细胞失去的水分子是自由水 D．与图1相比，图2中细胞液浓度小 【答案】D 【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 【详解】A、图1中，水分子通过渗透作用进出细胞，A正确； B、细胞壁有保护和支撑的作用，所以限制过多的水进入细胞，维持细胞形态，B正确； C、图2，细胞发生质壁分离，此时失去的水分子是自由水，C正确； D、与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此时细胞失去了水，所以图2细胞液浓度更大，D错误。 故选D。 考点解读 1.实验原理 2.实验步骤 考向三 物质进出细胞的方式、发生条件 1．（2025·山东·高考真题）生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌，可通过离子通道吸收Na+，但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是（    ） A．Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B．蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变 C．通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量 D．Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合 【答案】C 【分析】主动运输的特点：逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 【详解】A、Na+在液泡中的积累，细胞液浓度增加，从而有利于酵母细胞吸水，A正确； B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，作为载体蛋白，蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变，B正确； C、为避免细胞质基质Na+浓度过高，液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中，细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞，外排Na+也是主动运输，需要细胞提供能量，C错误； D、Na+通过离子通道进入细胞时，Na+不需要与通道蛋白结合，D正确。 故选C。 2．（2025·广东·高考真题）物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（    ） A．呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响 B．心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合 C．血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D．集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 【答案】A 【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，如水进出细胞；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的特点是需要转运蛋白和能量，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。 【详解】A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散，速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响，A正确； B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时，载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解，还需结合磷酸基团从而磷酸化，并非仅与Ca²⁺结合，B错误； C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散，速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能，但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代谢有关，C错误； D、集合管中Na⁺重吸收主要通过主动运输（如钠钾泵），需载体蛋白且消耗能量，而非通过通道蛋白结合Na⁺被动运输，D错误。 故选A。 3．（2025·湖南·高考真题）蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是（　　） A．去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B．去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C．抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D．去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 【答案】C 【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分 子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大 分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。 【详解】A、胞吞过程是一个耗能过程，需要消耗能量，去唾液酸糖蛋白的胞吞也不例外，A正确； B、胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变，这依赖于膜脂的流动性，所以去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动，B正确； C、已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关，蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢，那么抑制蛋白R合成，会使蛋白R减少，可能导致血液中胆固醇水平降低，而不是增加，C错误； D、溶酶体中含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解，D正确。 故选C。 4．（2025·河南·高考真题）耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 【答案】B 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助，主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析，已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输，且该过程不需要消耗能量，说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散，还可以自由扩散进出细胞。 【详解】A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力，A正确； B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时，不与通道蛋白相结合，B错误； C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向为水的顺浓度梯度，C正确； D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散，D正确。 故选B。 5．（2025·云南·高考真题）细胞作为生命活动的基本单位，需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是（　　） A．协助扩散转运物质需消耗ATP B．被动运输是逆浓度梯度进行的 C．载体蛋白转运物质时自身构象发生改变 D．主动运输转运物质时需要通道蛋白协助 【答案】C 【分析】1、自由扩散：运输方向是高浓度到低浓度；不需要转运蛋白；不消耗能量。 2、协助扩散：运输方向是高浓度到低浓度；需要转运蛋白；不消耗能量。 3、主动运输：运输方向是低浓度到高浓度；需要转运蛋白质；需要消耗能量。 【详解】A、协助扩散是顺浓度梯度运输，不需要消耗ATP，A错误； B、被动运输包括自由扩散和协助扩散，都是顺浓度梯度进行的，B错误； C、载体蛋白在转运物质时，会与被转运物质结合，自身构象发生改变，从而实现物质的跨膜运输，C正确； D、主动运输转运物质时需要载体蛋白协助，而不是通道蛋白，通道蛋白一般用于协助扩散，D错误。 故选C。 6．（2025·四川·高考真题）某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞 B．胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量 C．转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性 D．CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外 【答案】B 【分析】图中运输组胺的方式是从低浓度向高浓度运输，属于主动运输，组氨酸脱羧生成组胺和CO2。 【详解】A、从图中看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误； B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸浓度梯度提供，B正确； C、转运蛋白W能同时转运两种物质，也具有特异性，C错误； D、CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。 故选B。 考点解读 一、物质出入细胞方式的判断 1.2个“耗能过程” 主动运输，胞吞、胞吐 2.3种“判断标准” 从方向判断：顺浓度梯度一般为被动运输，逆浓度梯度一般为主动运输 从动力判断：依靠浓度差运输的一般为被动运输，耗能运输的为主动运输、胞吞或胞吐 从种类判断：脂溶性物质、气体一般为自由扩散；葡萄糖、氨基酸、无机盐离子一般为主动运输；大分子、颗粒物质一般为胞吞、胞吐 3.4类“膜蛋白” 载体蛋白：协助扩散、主动运输 通道蛋白：协助扩散 离子泵：协助扩散、主动运输 受体蛋白：信息交流 二、协助扩散中转运蛋白类型 1.载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 2.通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子不需要与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 三、主动运输的过程 1.Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 2.离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 3.载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 四、胞吞和胞吐 1.胞吞的过程： ①大分子与膜上的受体蛋白结合； ②细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子； ③小囊从细胞膜分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。 2.胞吐的过程 ①细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡； ②囊泡移到细胞膜处，与细胞膜融合 ； ③大分子排出到细胞外。 考向一 细胞膜的结构和功能 1．（2022·河北·高考真题）关于细胞膜的叙述，错误的是（　　） A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 【答案】C 【解析】在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。 2.（2021·浙江·高考真题）质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关 D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 【答案】D 【解析】脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，故脂双层是不完全对称的， A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散，其中易化扩散需要载体蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。 考向二 细胞核的结构和功能 1．（2023·江苏·高考真题）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①、②和③才能存活 【答案】D 【解析】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，A正确； 分析图片，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，B正确；分析图片，③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁含多种蛋白质，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，例如植物的筛管细胞，D错误。 2.（2022·海南·高考真题）肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是（    ） A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形 C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 【答案】A 【解析】核孔具有选择透过性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin -1的介导，A错误；编码Cofilin-1的基因不表达，Cofilin-1缺失，可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，B正确；Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，染色质上含有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。 3．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（    ） A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关 D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 【答案】B 【解析】核被膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A错误；核被膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D错误。 考向三 生物膜系统 1．（2023·浙江·高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 A．囊泡的运输依赖于细胞骨架 B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 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形成统一的整体 【答案】A 【解析】细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动性，C错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。 2．（2020·海南·高考真题）细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（    ） A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同 B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量 C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体 D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中 【答案】A 【解析】线粒体有两层膜，内膜和外膜，外膜隔绝细胞质与线粒体，使线粒体内反应有序进行，内膜则是为有氧呼吸的酶提供着位点，二者的功能不同，上面所附着的酶也不一样，A错误；线粒体是最主要的供能细胞器，存在于几乎所有的真核细胞中，维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动，B正确；在线粒体不断地分裂融合，选择性排除异常的线粒体，被细胞内的溶酶体自噬清除，C正确；正常情况下，线粒体的数量不是不变的，而是不断变化的，维持相对稳定的状态，D正确。 考向四 质壁分离及复原实验及其应用 1．（2022·湖南·高考真题）原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原 C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加 D．若将该菌先65℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 【答案】A 【解析】分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时（原生质体表面积大约为0.5μm2）相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L ，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时（原生质体表面积大约分别为0.6μm2、0.75μm2）相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。 2．（2021·湖南·高考真题）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（    ） A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关 B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁 C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低 D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等 【答案】D 【解析】施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A正确；发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B正确；植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C正确；溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液和1mol/L的葡萄糖溶液的渗透压不相同，因NaCl溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于葡萄糖溶液，D错误。 3．（2021·广东·高考真题）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（    ） A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】A 【解析】通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误；②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确；通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 4．（2020·全国·高考真题）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（    ） A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高 B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零 C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离 D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组 【答案】D 【解析】由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。 考向五 细胞器之间的分工与合作 1.（2024·吉林·高考真题）钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（    ） A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 【答案】B 【解析】钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，A正确；Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D正确。 2．（2024·浙江·高考真题）浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细胞质中的信号识别颗粒（SRP）结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是（    ） A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 【答案】A 【解析】SRP 参与抗体等分泌蛋白的合成，呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与，所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性，A正确；SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链，如呼吸酶等，B错误；核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链，同时核糖体是无膜细胞器不能形成囊泡，C错误；生长激素通过此途径合成并分泌，性激素属于固醇，不需要通过该途径合成并分泌，D错误。 考向六 物质进出细胞的方式、发生条件 1.（2024·甘肃·高考真题）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 【答案】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，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．（2024·安徽·高考真题）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所致 【答案】A 【解析】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，细胞骨架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所致，D错误。 3.（2024·山东·高考真题）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，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误；蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确；由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误；病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即受体结构改变后即不能识别，能体现受体识别的专一性，D错误。 4．（2024·山东·高考真题）植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是（　　） A．环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B．维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C．Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D．油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 【答案】B 【解析】环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白，Ca2+不需要与通道蛋白结合，A错误；环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白，使细胞内Ca2+浓度升高，Ca2+内流属于协助扩散，故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输，需消耗能量，B正确；Ca2+作为信号分子，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高，不是直接H2O2的分解，C错误；BAK1缺失的被感染细胞，则不能被油菜素内酯活化，不能关闭Ca2+通道蛋白，将导致H2O2含量升高，D错误。 5．（2024·浙江·高考真题）婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及（    ） A．消耗 ATP B．受体蛋白识别 C．载体蛋白协助 D．细胞膜流动性 【答案】C 【解析】免疫球蛋白化学本质是蛋白质，是有机大分子物质，吸收方式为胞吞，需要消耗ATP，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，AD正确；免疫球蛋白是有机大分子物质，细胞吸收该物质，需要受体蛋白的识别，不需要载体蛋白的协助，B正确，C错误。 6．（2024·吉林·高考真题）研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B．模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻 C．治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放 D．治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加 【答案】BCD 【解析】水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A错误；模型组空肠AQP3相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B正确；治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C正确；治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D正确。 1.细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 成分 所占比例 在细胞膜中的作用 脂质 约50% 其中磷脂双分子层是细胞膜的基本支架；胆固醇是动物细胞膜的重要成分 蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 糖类 2%～10% 被称作糖被，与细胞膜上的蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂 2.四种常考的膜蛋白及其功能 (1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白。 (2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散的通道蛋白和用于主动运输的载体蛋白。 (3)具有催化作用的酶：如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。 (4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子和卵细胞间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 3.细胞膜结构特点---流动性 (1)原因：构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动、膜中的蛋白质分子大多也是可以运动的。 (2)生理意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。 (3)实例：变形虫变形；细胞融合；分泌蛋白的传递分泌。 (4)影响因素：主要受温度影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超出一定范围，会导致膜的结构被破坏。 4．细胞膜的功能特点：选择透过性。 (1)表现：水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。 (2)原因：遗传性→结构基础：转运蛋白种类、数量或转运蛋白空间结构的变化→选择性。 (3)实例：植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和Na＋的排出等。 (4)影响因素 ①内因：膜上蛋白质的种类和数量不同。 ②外因：温度、pH、O2浓度等。 5.细胞器分类归纳 ①按膜划分 不具膜的细胞器：核糖体、中心体 单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体 ②按成分分： 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体（能进行DNA复制、转录的细胞器） 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（能进行发生碱基互补配对的细胞器） 含色素的细胞器：叶绿体、液泡 ③按功能分： 能产生ATP的细胞器：叶绿体、线粒体 能复制的细胞器：叶绿体、线粒体、中心体 与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、高尔基体、中心体 与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体 6.细胞核 （1）结构 ①核膜：双层膜，膜上有核孔。核孔是某些大分子物质(如mRNA和蛋白质等)进出细胞核的通道，但DNA不能通过，核孔具有选择性。 ②核仁：在细胞周期中有规律地消失(有丝分裂前期)和重现(有丝分裂末期)；与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，所以合成蛋白质旺盛的细胞中核仁明显。 ③染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质容易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色(紫色或紫红色)。 (2)功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 （3）细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。 ②能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸主要发生在线粒体中。 ③真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。 ④一切生物的蛋白质合成场所一定是核糖体。 ⑤有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 ⑥经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 ⑦“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。 （4）关于细胞核结构的4个注意点 ①核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连；核膜上附着大量酶，利于多种化学反应的进行。 ②核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。核膜和核孔都具有选择透过性。 ③核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。 ④有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。 7.影响物质跨膜运输的三大因素 (1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内) (2)O2浓度 (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温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。 一、单选题 1．（2025·甘肃白银·二模）科学家Zehr等发现了一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气，并认为该细胞器是古海藻吞噬了一种名为UCYN－A的固氮细菌进化而来，颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是（    ） A．UCYN－A和蓝细菌都属于自养型原核生物 B．原始贝氏布拉藻与吞入的UCYN－A最初构成原始合作关系 C．推测硝基质体可能和叶绿体一样，都具有双层膜结构 D．可用放射性同位素15N追踪硝基质体的固氮过程 【答案】C 【分析】种间关系：（1）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；（2）种间竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等，使得一种数量增多，另一种生物大量减少或死亡；（3）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利；（4）捕食：一种生物以另一种生物为食。（5）原始合作：两种生物共同生活在一起，双方都有益，但分开后，各自都能独立生活。 【详解】A、UCYN-A作为固氮细菌，通常为异养型（依赖宿主提供有机物），而蓝细菌能进行光合作自养，属于自养型原核生物。两者代谢类型不同，A错误； B、原始贝氏布拉藻吞噬UCYN-A后，最初可能为寄生或未被消化的偶然事件，互利共生关系是长期演化形成的，B错误； C、根据内共生学说，被吞噬的细菌会被宿主膜包裹，形成双层膜结构（宿主膜+细菌膜），如叶绿体和线粒体。硝基质体若由UCYN-A演化而来，应具有双层膜，C正确； D、15N是稳定同位素，无放射性，无法通过放射性检测追踪固氮过程，需用质谱仪等方法，D错误。 故选C。 2．（2025·四川巴中·二模）细胞内的蛋白质合成后，会通过特定的机制被运输到相应的部位发挥功能。某些蛋白质带有特定的信号序列，可引导它们进入线粒体、叶绿体等细胞器。研究发现，一种名为Tom20的蛋白质在细胞质中合成后，能与带有线粒体靶向信号的蛋白质结合，协助其进入线粒体。下列相关叙述错误的是（　　） A．Tom20蛋白可能存在于线粒体的外膜上，参与蛋白质的跨膜运输 B．缺乏Tom20蛋白可能会导致线粒体中某些功能异常 C．带有线粒体靶向信号的蛋白质进入线粒体的过程需要消耗能量 D．所有进入线粒体的蛋白质都需要Tom20蛋白的协助 【答案】D 【分析】蛋白质是以mRNA为模板，以氨基酸为原料经翻译过程形成的，分析题意可知，胞内蛋白合成后，会通过信号序列引导其定位至不同部位。 【详解】A、Tom20蛋白在细胞质中合成后，协助带有线粒体靶向信号的蛋白质进入线粒体。线粒体蛋白质的运输需外膜受体识别信号序列，Tom20可能作为外膜上的受体蛋白参与跨膜运输，A正确； B、若缺乏Tom20，线粒体靶向蛋白无法被正确运输，导致线粒体内相关酶或结构蛋白缺失，功能异常，B正确； C、蛋白质是大分子物质，进入线粒体需穿过双层膜，此过程依赖膜蛋白协助，可能涉及分子伴侣和解折叠/折叠，需消耗能量（如ATP），C正确； D、并非所有线粒体蛋白均需Tom20协助。例如，线粒体外膜的部分蛋白可能直接嵌入膜中，无需Tom20介导，D错误。 故选D。 3．（2024·江苏南通·二模）细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（    ） A．若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B．图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C．低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D．除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 【答案】B 【分析】题图分析：图中①~⑤分别表示自由扩散、协助扩散、协助扩散、主动运输、胞吞（胞吐）。 【详解】A、若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子，因为磷脂分子的头部具有亲水性，A正确； B、图2中H＋出细胞的方式为主动运输，因为有能量和转运蛋白的参与，蔗糖进细胞的方式为主动运输，能量来自H＋的浓度差，B错误； C、低温处理法会影响膜的流动性，进而对左图中物质进出细胞方式都有影响，④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量，所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响，C正确； D、除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白，D正确。 故选B。 4．（2025·辽宁盘锦·三模）研究发现，SRP（一种信号肽识别颗粒）识别游离核糖体上新合成的一小段信号肽后，蛋白质合成暂时停止，SRP引导该游离核糖体到达粗面内质网，蛋白质的合成在内质网内继续进行，分泌到细胞外后信号肽不复存在。下列叙述不合理的是（    ） A．核糖体读取胰岛素mRNA上的遗传信息时，会出现暂停现象 B．真核细胞游离核糖体合成的多肽链都有SRP识别的序列 C．核糖体上合成的多肽链转变成分泌蛋白，氨基酸数目会减少 D．分泌蛋白经胞吐方式释放，无需载体蛋白参与，但需膜蛋白参与 【答案】B 【分析】根据题意，分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。 【详解】A、根据题干信息可知，分泌蛋白合成过程中，会出现暂时停止现象，胰岛素是一种分泌蛋白，因此核糖体读取胰岛素mRNA上的遗传信息时，会出现暂时停止现象，A正确； B、游离核糖体上合成的多肽链上没有信号肽，这样的多肽链就不会被SRP识别，B错误； C、核糖体上合成的多肽链转变成分泌蛋白，需要切除信号肽，因此该过程氨基酸数目会减少，C正确； D、分泌蛋白经胞吐方式释放，该过程需要膜蛋白的参与，但不需要载体蛋白的参与，D正确。 故选B。 5．（2025·湖北鄂州·三模）马拉松运动员经过长期训练后，骨骼肌细胞中的线粒体数量会显著增加。研究发现，细胞核内基因表达的 PGC-1α蛋白能够进入线粒体，激活线粒体 DNA 中编码细胞呼吸相关蛋白的基因表达及促进线粒体 DNA复制，从而促进线粒体增殖。根据上述机制，下列叙述中正确的是（    ） A．线粒体数量的增加仅依赖于自身 DNA 的复制与表达 B．核基因表达的 PGC-1α蛋白以主动运输的方式进入线粒体 C．PGC-1α蛋白发挥作用导致1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量更多 D．骨骼肌细胞线粒体数量的适应性变化是遗传信息选择性表达的结果 【答案】D 【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。 【详解】A、线粒体是半自主细胞器，其数量增加依赖于核DNA和自身 DNA 的复制与表达，A错误； B、 PGC-1α蛋白是大分子物质，进入线粒体的方式不是主动运输，B错误； C、PGC-1α蛋白激活线粒体 DNA 中编码细胞呼吸相关蛋白的基因表达，促进细胞呼吸，但没有提高1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量，C错误； D、骨骼肌细胞线粒体数量的适应性变化是遗传信息选择性表达的结果，D正确。 故选D。 6．（2025·山东青岛·三模）骨重建是一个由破骨细胞去除旧骨，随后由成骨细胞产生新骨的过程，骨重建的平衡与“线粒体自噬”密切相关。当细胞内受损线粒体积累时，会加速ROS（活性氧自由基）的产生，导致供能减少。下列说法错误的是（    ） A．破骨细胞去除旧骨的过程中产生的ROS会抑制旧骨的去除 B．正常人的骨量因破骨细胞与成骨细胞的共同作用保持稳定 C．线粒体自噬与溶酶体有关，此过程有利于细胞中物质和结构的更新 D．某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于改善骨质流失 【答案】A 【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。 【详解】A、当细胞内受损线粒体积累时，会使得ROS（活性氧自由基）产生增多，由图可知，ROS会促进破骨细胞的分化，所以破骨细胞活性增强，去除旧骨的过程增强，骨重建平衡被打破，容易导致骨质流失，A错误； B、破骨细胞去除旧骨，成骨细胞生成新骨，正常人的骨量因破骨细胞与成骨细胞的共同作用保持稳定，B正确； C、线粒体自噬是受损线粒体通过与溶酶体结合完成的，此过程有利于细胞物质和结构的更新，C正确； D、某些药物通过调节线粒体自噬和增强抗氧化防御机制，有利于骨重建的过程，D正确。 故选A。 7．（2025·山东烟台·三模）拟南芥吸收氮素主要通过细胞膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT1.1）来完成。当外界浓度低时，磷酸化后的NRT1.1借助细胞膜上质子泵形成的H+浓度差转运；当外界浓度高时，去磷酸化后的NRT1.1可被动转运。下列说法错误的是（　　） A．NRT1.1磷酸化后空间结构和活性都会发生改变 B．当外界浓度高时，NRT1.1转运的速率与浓度成正比 C．当外界浓度低时，NRT1.1转运过程中需要与结合 D．拟南芥根细胞吸收的方式有主动运输和协助扩散 【答案】B 【分析】物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散特点：高浓度到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散特点：高浓度到低浓度，需要载体不需要能量；主动运输特点：低浓度到高浓度，需要载体需要能量。 【详解】A、磷酸化会改变蛋白质的空间结构，从而影响其活性，题干中磷酸化后的NRT1.1功能改变（主动运输），说明其结构和活性均发生变化，A正确； B、协助扩散的速率在一定浓度范围内与浓度差成正比，但载体蛋白饱和后速率不再增加，题干中“浓度高时”可能已达到载体饱和，此时速率不再与浓度成正比，B错误； C、主动运输需要载体蛋白与物质特异性结合，低浓度时NRT1.1主动转运NO3-需与其结合，C正确； D、低浓度时主动运输（依赖H+浓度差），高浓度时协助扩散，D正确。 故选B。 8．（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 【答案】C 【分析】分析题图，丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞，促进胃蛋白酶的分泌，并且通过H+-K+-ATP酶把K+转运进胃壁细胞，同时把H+转运出胃壁细胞，促进胃酸的分泌，具有促进消化的作用。 【详解】A、丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关，A 正确； B、H+-K+-ATP酶在转运离子时，ATP水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过程，B正确； C、酶的作用是降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，C错误； D、蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，由图可知，H+的排出也需要膜上蛋白质的参与，D正确。 故选C。 二、多选题 9．（2025·江西吉安·二模）红树能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。下图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．图中H+浓度大小为细胞溶胶<液泡<细胞膜外 B．图中水分子进入细胞有渗透和协助扩散两种方式 C．H+-ATP泵有转运H+的作用，同时具有ATP水解酶活性 D．细胞溶胶中的Na+运出细胞和进入液泡均为主动转运 【答案】BCD 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 【详解】A、由图可见，细胞溶胶中的H+通过H+-ATP泵主动转运进入液泡，同样以主动转运方式运出细胞到细胞膜外，主动转运为从低浓度到高浓度转运，故H+浓度大小为：细胞溶胶小于液泡；细胞溶胶小于细胞膜外，但不能确定液泡和细胞膜外的浓度大小，A错误； B、图中水分子进入细胞有直接通过膜的扩散即渗透方式和通过水通道蛋白的协助扩散方式，B正确； C、H+-ATP泵有转运H+的作用，同时具有ATP水解酶活性，为主动运输提供能量，C正确； D、细胞溶胶中的Na+运出细胞和进入液泡均消耗能量，属于主动转运，D正确。 故选BCD。 10．（2025·湖南长沙·三模）在出芽酵母中，溶酶体样液泡和线粒体之间存在功能上的联系，具体机制如下图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述正确的是（    ） A．添加ATP水解酶抑制剂可使有氧呼吸受抑制 B．液泡酸化异常可导致线粒体中积累大量铁离子 C．Cys以主动运输的方式从细胞质基质进入液泡 D．线粒体、液泡等细胞器膜和细胞膜共同构成细胞的生物膜系统 【答案】AC 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、添加ATP水解酶抑制剂使H+不能顺浓度梯度运出液泡，Cys不能借助液泡膜两侧H+浓度梯度提供的电化学势能进入液泡，导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，可使有氧呼吸受抑制，A正确； B、结合A选项的分析可知，液泡酸化异常最终导致铁离子无法进入线粒体，从而导致线粒体外积累大量铁离子，B错误； C、Cys借助液泡膜两侧H+浓度梯度提供的电化学势能进入液泡，即为主动运输，C正确； D、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成，D错误。 故选AC。 11．（2025·辽宁朝阳·三模）细胞内Ca2+与多种生理活动密切相关，骨骼肌细胞处于静息状态时，钙泵可维持细胞质基质的低Ca2+浓度。骨骼肌细胞中Ca2+主要运输方式如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．钙泵转运Ca2+的过程中会发生磷酸化和去磷酸化，导致其空间结构改变 B．Ca2+不需要与钙泵结合，会激活钙泵ATP水解酶的活性，使ATP水解 C．Ca2+通过通道蛋白出内质网和进细胞质基质的方式相同，均为协助扩散 D．钙泵具有运输Ca2+进入内质网和细胞外液的作用，但不具备催化作用 【答案】BD 【分析】分析题图：Ca2+进入内质网和运出细胞都需要ATP提供能量、需要钙泵（载体蛋白）的协助，说明运输方式均为主动运输，钙泵是一种ATP水解酶。物质通过主动运输的方式进行跨膜运输时，物质是从低浓度一侧运输到高浓度一侧，所以细胞质基质中的Ca2+浓度低于内质网中的Ca2+浓度，也低于细胞外液中的Ca2+浓度。 【详解】A、钙泵转运Ca2+的过程中会发生磷酸化和去磷酸化，这一过程会使其空间结构改变，从而实现对Ca2+的转运，A正确； B、Ca2+需要与钙泵结合，激活钙泵ATP水解酶的活性，使ATP水解，为Ca2+的转运提供能量，B错误； C、由图可知：Ca2+通过通道蛋白出内质网和进细胞质基质时，都是顺浓度梯度进行的，运输方式均为协助扩散，C正确； D、钙泵具有运输Ca2+进入内质网和细胞外液的作用，同时还具有ATP水解酶的催化作用，D错误。 故选BD。 12．（2025·湖南益阳·三模）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响其正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述正确的是（　　） A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变，同时活性也被改变 B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度盐环境 D．H+-ATP酶抑制剂会干扰的转运，但不影响Na+转运 【答案】ABC 【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、据图可知，H+−ATP酶是载体蛋白，细胞膜上的H+−ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变，同时活性也被改变，A正确； B、抗菌蛋白是大分子，出细胞的方式为胞吐，B正确； C、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，C正确； D、图中液泡内pH=5.5，细胞质基质pH=7.5，因此H+从细胞质基质运入液泡，是逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，H+运出细胞也是主动运输，由图可知，Na+逆浓度梯度进入液泡，方式为主动运输，能量来源于H+跨膜运输产生的势能，因此H+−ATP 酶抑制剂会干扰H+的转运，同时也会抑制Na+转运，D错误。 故选ABC。 三、解答题 13．（2025·湖南·三模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，回答下列问题。 注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质 (1)水分子主要通过 方式进入海水稻根细胞，与水的另一种运输方式相比，其具有的特点是 。 (2)水分子是 ，故可以作为细胞中的良好溶剂;渗透胁迫下，可提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的 。 (3)由图可知，SOS1和NHX均可以运输两种物质， （填“能”或“不能”）体现转运蛋白的专一性。 (4)Na+在细胞质基质过量积累会破坏海水稻细胞膜结构的稳定性，影响膜表面糖蛋白的合成，从而影响其细胞 的功能。据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制是 。 (5)除耐盐碱性外，海水稻还具有 的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 【答案】(1) 协助扩散 需要蛋白质的协助 (2) 极性分子 渗透压 (3)能 (4) 表面识别、信息传递 通过 NHX 蛋白将细胞质基质中的 Na+逆浓度梯度运入液泡或通过 SOS1 蛋白逆浓度梯度将 Na+运到细胞膜外 (5)抗病菌 【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。1、主动运输的特点：①消耗能量(来自于ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。2、协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。3、自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。 【详解】（1）水分子可以自由扩散和协助扩散的方式进入细胞，主要以协助扩散的方式进入海水稻根细胞。与自由扩散相比，协助扩散具有的特点是需要蛋白质的协助。 （2）水分子是极性分子，故可以作为细胞中的良好溶剂；渗透胁迫下，可提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压。 （3）由图可知，SOS1 和 NHX 均可以运输两种物质，但不能运输其他物质，因此能体现转运蛋白的专一性。 （4）Na+在细胞质基质过量积累会破坏海水稻细胞膜结构的稳定性，影响膜表面糖蛋白的合成，进而影响其细胞表面识别与细胞间的信息传递的功能。据题图可知，海水稻根细胞解决上述问题的机制是通过 NHX 将细胞质基质中的 Na+逆浓度梯度运入液泡或通过 SOS1 蛋白逆浓度梯度将 Na+运到细胞膜外。 （5）由题图可知，海水稻除耐盐碱性外，还能产生抗菌蛋白，具有抗病菌的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 【点睛】 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$