内容正文:
专题02 细胞的基本结构、功能与物质进出细胞的方式
目录
第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 真核细胞与原核细胞的区别
要点02 细胞器的功能
要点03 物质运输方式的判断
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 细胞膜的结构与功能
题型02细胞核的结构与功能
题型03细胞器与生物膜系统
题型04渗透作用与细胞的吸水和失水
题型05物质进出细胞的方式
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
细胞的结构和功能
(2025天津卷)细胞膜的结构与功
(2024天津卷)胰岛素的产生与细胞器的功能
(2023天津卷)细胞器的分离、细胞自噬
1. 核心素养导向深化,跨学科融合增强:命题将围绕生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四大核心素养展开,注重知识迁移与综合应用。考查学生从多维度分析问题的能力。
2. 情境化命题成主流,贴近实际与社会热点:试题素材多取自社会热点(如生态保护、疾病防治)、生产实践(如农业育种、微生物工程)、科研前沿(如免疫治疗、生态修复)。要求学生从实际场景中提取信息并解决问题。
3. 实验探究与开放性题型占比提升
实验设计与分析:侧重考查“设计实验方案、预测结果、分析误差”能力。
物质进出细胞的方式
(2024天津卷)胞吞胞吐
(2023天津卷)主动运输
新风向演练
1.【新热点】(2025·天津·二模)2025年春节档电影市场的火爆,得益于多部影片的精彩表现.其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是( )
A.哪吒的肉身重塑:ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能
B.申公豹的药单:通过植物组织培养和细胞培养,可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物
C.哪吒大战敖丙:发生战斗时,组织细胞代谢旺盛,但细胞内ATP的含量基本不变
D.无量仙翁的灭魂丹:灭魂丹形似病毒、细菌,都是引起疾病的病原体,遗传物质是DNA
2.【联系生活】(2025·天津河北·二模)乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是( )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,可能会促进果实变软
【材料信息】(2025·天津河北·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。
核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。
叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡,该囊泡与前溶酶体融合后,经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解,维持细胞器的平衡。
3.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制人体某细胞器功能,该细胞器最可能是( )
A.线粒体 B.内质网 C.中心体 D.细胞质核糖体
4.在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。下列叙述不正确的是( )
A.幼苗中的叶绿体有一部分是由前质体在光下分化而来
B.细胞分裂中期可能无法观察到内质网和高尔基体
C.线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则
D.内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程
5.溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用
B.溶酶体膜破裂后,释放到细胞质中的水解酶活性降低
C.溶酶体异常时,细胞质内会积累异常线粒体等细胞器
D.高尔基体通过脱水缩合反应合成水解酶然后转移储存在溶酶体
6.【新情境】(2025·天津·二模)汉塞巴尔通体(一种小型细菌,如图)通过猫抓咬后可以侵入人体而引起感染性疾病,严重者可能出现脑病、关节病等。汉塞巴尔通体在室温中易死亡,但在干粪中,即使是室温,亦能保持传染性数月。下列说法正确的是( )
A.汉塞巴尔通体的遗传物质主要存在于染色体上
B.可通过抑制细胞壁的形成抑制汉塞巴尔通体的繁殖
C.汉塞巴尔通体细胞能够进行有氧呼吸,因此一定含有线粒体
D.汉塞巴尔通体极其微小,在室温中易死亡,据此推测其遗传物质为不稳定的RNA
知识串联·核心必记
要点01 真核细胞与原核细胞的区别
原核细胞
真核细胞
本质区别
有无核膜为界限的细胞核
结构特点
无生物膜系统,无核膜,无核仁和染色体,只有一种细胞器:核糖体
有生物膜系统,有核膜,有核仁,染色体和多种细胞器
细胞壁
主要成分为肽聚糖(支原体无细胞壁)
植物细胞壁的主要成分:纤维素和果胶
大多数真菌细胞壁的主要成分:几丁质
动物细胞无细胞壁
分裂方式
二分裂
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
性状遗传
不遵循孟德尔遗传定律
核基因遵循孟德尔遗传定律,质基因不遵循
变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
【典例1】2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物学相关的两个突破引发关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期可长达六个月;二是发现了贝氏布拉藻,其通过一种名为"硝基质体"的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固氮的认知。下列叙述正确的是( )
A.HIV和贝氏布拉藻共有的细胞器是核糖体
B.HIV增殖需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C.贝氏布拉藻固定的氮元素可用来合成蛋白质和核酸
D.贝氏布拉藻和蓝细菌均无叶绿体但都能进行光合作用
要点02 细胞器的功能
细胞器
功能
线粒体
有氧呼吸的主要场所,将有机物中的有机物转化为ATP中活跃的化学能
叶绿体
光合作用的场所,将光能转化为有机物中稳定的化学能
内质网
光面内质网:合成脂质
粗面内质网:对蛋白质进行初步加工和运输
高尔基体
对来自于内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
液泡
调节细胞内的环境,充盈的液泡可以使细胞坚挺
溶酶体
“消化车间”,分解衰老和损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵细胞的细菌和病毒
核糖体
“产生蛋白质的机器”
中心体
与细胞的有丝分裂有关
【易错易混】
1.除植物细胞外某些生物也存在液泡,如酵母菌
2.液泡中的色素如花青素,是水溶性的,与光合作用无关
3.高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关;动物细胞中与分泌物的形成有关,是各种膜成分转化的枢纽
4.溶酶体起源于高尔基体,含有酶但不能合成酶
【典例2】“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式,它是指一段时间内不摄取谷类食物,仅以水、果汁等为食,以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为,“辟谷”期间,细胞自噬活动会加强,其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定
C.在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径
D.泛素与自噬受体的结合具有特异性,泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱
要点03 物质运输方式的判断
【易错易混】
1.小分子物质的跨膜运输方式不一定都是被动运输或主动运输,如神经递质的释放方式是胞吐。
2.生物大分子不一定都是胞吞、胞吐,如RNA和蛋白质可通过核孔运输。
3.需要消化能量的运输方式不一定是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。
4.无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可以通过协助扩散进出细胞,如神经细胞维持静息电位时K+外流和形成动作电位时Na+内流。
【典例3】.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。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,下列叙述正确的是( )
A.水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞
B.渗透胁迫下,海水稻通过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
C.SOS1可以同时转运Na+和H+,两种物质运输方式相同
D.据图分析,海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡
01 细胞膜的结构与功能
1.(2025·天津河西·二模)某湖泊水体富营养化,蓝细菌和绿藻大量繁殖形成水华。某种噬菌体作为特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,可使蓝细菌发生裂解。下列相关叙述正确的是( )
A.噬菌体和蓝细菌含有的核酸种类不相同
B.噬藻体通过细胞间的信息交流特异性侵染蓝细菌
C.蓝细菌和绿藻细胞内均有叶绿体可进行光合作用
D.可利用富含营养物质的培养基培养噬藻体控制水华
(2025·天津·一模)阅读下列材料。回答下面小题
研究发现,分泌细胞可通过产生膜囊泡、包括微囊泡、外泌体)将一些大分子物质、代谢产物传递到受体细胞,如下图所示。其中,微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放到细胞外的膜囊泡结构。这些膜结构有望作为治疗剂的载体工具。
2.下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A.微囊泡和外泌体的来源不相同
B.微囊泡和外泌体可向受体细胞传送RNA
C.推测利用外泌体可作为运输纳米药物至靶细胞的载体
D.微囊泡和外泌体都会导致受体细胞的质膜面积增大
3.研究表明微囊泡和外泌体包含丰富的信息,包括蛋白质、RNA等。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.微囊泡和外泌体包含的信息与分泌细胞高度相关·
B.通过微囊泡和外泌体实现了细胞间的信息交流
C.外泌体的膜与受体细胞的质膜发生了融合
D.来自分泌细胞的RNA 分子可能会影响受体细胞的生命活动
02 细胞核的结构与功能
4.(2025天津·二模)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有( )
A.磷脂和蛋白质 B.多糖和蛋白质
C.胆固醇和磷脂 D.胆固醇和蛋白质
5.(2025天津·南开·一模)在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.将细胞与外界环境分隔开的功能 B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能 D.具有保护和支持功能
6.(2025·天津·二模)蓝细菌不会发生的生命活动( )
A.基因的转录与翻译 B.肽键的形成与断裂
C.有机物的合成与分解 D.核仁的消失与重建
7.(2024·天津·二模)某大学宣布研制出了一种能影响核膜通透性的纳米试剂,用该纳米试剂处理蛙细胞,没有影响的是( )
A.红细胞 B.皮肤细胞
C.神经细胞 D.初级精母细胞
8.(2024·天津·一模)关于以下四张图的描述,正确的是( )
A.图 1 所示实验必须在黑暗中进行以避免光照影响生长素的分布
B.图 2 所示染色体互换现象可利用蝗虫受精卵细胞观察
C.图 3 所示实验不能说明伞帽形态由细胞核决定
D.图 4 装置利用了土壤小动物的趋光性
03 细胞器与生物膜系统
9.(2025·天津宁河·模拟预测)真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是( )
A.内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠及分类
B.线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻
C.类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低
D.溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器
10.(2025·天津·二模)蓖麻毒素能使内质网上的核糖体脱落,不会导致( )
A.溶酶体功能异常 B.高尔基体分泌囊泡减少
C.分泌蛋白合成受影响 D.染色体结构发生变化
(2025·天津·一模)阅读下面几段材料,完成下面小题。
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AOA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
11.下列有关线粒体相关叙述正确的是( )
A.雄性动物mtDNA会在减数分裂中进入配子遗传给子代
B.mtDNA位于线粒体内膜,控制Cytb等13种蛋白质的合成
C.葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解,生成CO2和水,为细胞供能
D.线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似
12.下列不能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有( )
A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
B.用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
C.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
D.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
13.下图为线粒体双重翻译模式示意图,请结合以上材料分析相关说法错误的是( )
A.mtDNA转录形成CYTB-mRNA后有两个去向,其中线粒体翻译的Cytb,进而组成复合体Ⅲ
B.mtDNA转录形成CYTB-mRNA运出线粒体后翻译形成C-187
C.C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为蛋白质合成提供原料
D.Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成
14.(2025·天津·二模)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.乳酸菌含核糖体,有细胞膜,具有生物膜系统
B.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中不能观察到叶绿体和染色体
C.线粒体内膜蛋白质的种类和含量比外膜少
D.溶酶体内的核糖体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
(2025·天津·新华中学模拟)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质合成部位转运到发挥功能部位的过程,可分为两条途径:一是蛋白质在游离核糖体上合成后,转运至线粒体及细胞核,或成为细胞溶胶和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后,由信号序列引导边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,称为共翻译转运。阅读材料完成下列小题:
15.细胞具有极其精巧的结构。上述材料中涉及多种细胞结构,下列叙述正确的是( )
A.内质网既参与物质合成,又参与物质运输和加工
B.线粒体中的蛋白质都是由细胞溶胶中的游离核糖体合成的
C.细胞骨架由蛋白质和脂质组成,与细胞运动、物质运输等活动有关
D.核糖体、线粒体、细胞核和内质网均参与构成生物膜系统
16.下列关于蛋白质分选的叙述,错误的是( )
A.用3H标记的亮氨酸可追踪某种蛋白质的分选途径
B.共翻译转运过程中游离核糖体可转化为附着核糖体
C.核糖体与内质网膜的结合依赖于信号序列的引导
D.胰岛素、抗体的合成和转运属于翻译后转运途径
04渗透作用与细胞的吸水和失水
17.(2025天津·和平·二模)水势(Ψ。)可用于表示单位体积溶液中水的能量状态,与溶液的吸水能力呈负相关,主要受溶液浓度、压力等影响。t0时刻将成熟植物细胞(细胞液Ψ。=-0.7Mpa)转移至一定浓度的蔗糖溶液中,细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是( )
A.t0时刻前,该细胞内外不发生水分子的交换
B.t0时刻后,该细胞质壁分离的程度逐渐增大
C.随水势增加,细胞内外溶液的浓度差在减小
D.水势不再增加时,细胞液的渗透压降低到0
18.(2025·天津·一模)电镜下观察发现,某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液
B.液泡中细胞液渗透压升高,有利于增强植物的抗旱能力
C.植物细胞的大液泡可能与动物细胞的溶酶体具有相似的功能
D.成熟植物细胞失水时大液泡会缩小,细胞骨架不会发生变化
18.(2025·天津河西·二模)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法,把浸过植物材料一段时间的甲组蔗糖溶液(加入了甲烯蓝染色,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)慢慢滴回同一浓度而未浸过植物材料的乙组溶液中,若植物细胞吸水,使甲溶液浓度增大,导致其比重增大,小液滴下沉,反之则上升,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
1mol/L的蔗糖溶液(mL)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
蒸馏水(mL)
加蒸馏水定容至10mL
蓝色小滴升降情况
降
降
降
升
升
升
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度介于0.15~0.2mol/L之间
B.上述实验还可以用等浓度硝酸钾溶液来代替蔗糖溶液,效果更明显
C.假设上述实验中蓝色液滴均上升,则需适当降低外界溶液浓度
D.蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是在1号试管中
19.(2025·天津·新华中学)龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压(即原生质体对细胞壁的压力)变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用(水通道蛋白磷酸后化运输水的活性增强),其相关机理如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式是自由扩散和协助扩散
B.龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐减小
C.推测在常温、黑暗条件下,龙胆花开放速度会变慢
D.蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变
05 物质进出细胞的方式
20.(2025·天津和平·三模)下列对物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.维生素D属于脂质,能以自由扩散方式进入细胞
B.糖蒜变甜主要是细胞主动吸收蔗糖并积累形成的
C.生物大分子要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内
D.载体蛋白介导的跨膜运输均为主动运输
20.(2025·天津·二模)藜麦是一种耐盐植物,具有非常强的抗逆性和较高的营养品质。参与藜麦 Na+和 K+平衡的关键转运载体和通道如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.SOS1 和 NSCC 的结构不同,转运 Na+的方式也不同
B.KOR 与 K+结合运出表皮细胞,不需要能量
C.H+通过主动运输运出细胞,维持了细胞膜两侧 H+的浓度差
D.Na+以主动运输的方式进入液泡,使根细胞的吸水能力加强
21.(2025天津·南开·一模)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。下列叙述错误的是( )
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
22.(2024·天津·三模)下图表示某异养细菌细胞膜的部分结构示意图,①②③④表示膜蛋白。下列说法错误的是( )
A.Na+通过易化扩散进入细胞 B.H+可通过主动转运进入细胞
C.转运乳酸时③会发生自身构象的改变 D.降低环境pH有利于该细菌生存
1.(2025·天津武清·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,而脂质含量相当。中体膜上附着有细菌的有氧呼吸酶系,中体内分布有质粒和核糖体。相关叙述错误的是( )
A.中体膜上可能有水的产生也有水的消耗
B.中体内既有DNA又有RNA
C.细胞膜的功能比中体膜的功能更简单
D.推测中体的形成可能与线粒体的起源有关
2.(2025·天津·一模)剪接体由多种蛋白质和小RNA组成。基因转录出的前体mRNA经剪接体作用,形成成熟mRNA后进入细胞质。下列关于剪接体的叙述,正确的是( )
A.由以碳链为骨架的大分子组成
B.组成元素只含C、H、O、N
C.组成单体包括氨基酸和脱氧核苷酸
D.发挥剪接作用的场所为核糖体
(2025·天津红桥·二模)阅读下列材料,回答小题。
材料1:2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的单细胞自养真核生物——贝氏布拉藻,其内部存在一个“特殊氨制造厂”——固氮蓝细菌UCYN-A,可将氮气转化成藻类所需的化合物。科学家推测固氮蓝细菌UCYN-A被贝氏布拉藻内吞后逐步丧失自主性,与宿主细胞间形成了长期互利的共生关系。
材料2:过去认为固氮蓝细菌是作为贝氏布拉藻的内共生体而存在。而近期科研团队发现 UCYN-A的进化已经超越了内共生阶段。因此提出了一个新的假说,认为贝氏布拉藻内部的固氮蓝细菌应被归类为一个具有双层膜的半自主性细胞器——硝基体。因其表现为不能完全独立生活,大约有一半蛋白质的编码依赖宿主基因组 DNA,且在贝氏布拉藻分裂时硝基体也会一分为二并能传给藻类后代。
3.硝基体的结构与下列哪种细胞器最相似( )
A.线粒体 B.核糖体 C.中心体 D.溶酶体
4.关于固氮蓝细菌UCYN-A,下列推测正确的是( )
A.UCYN-A固定的氮可用于合成蛋白质、多糖、核酸等物质
B.UCYN-A中具有内质网等多种具膜细胞器
C.UCYN-A可能失去了部分光合作用的关键基因
D.UCYN-A和贝氏布拉藻都会发生染色质/体的周期性变化
5.结合上述材料,下列推测不合理的是( )
A.硝基体的部分蛋白质在贝氏布拉藻的核糖体上合成
B.培养含 UCYN-A的贝氏布拉藻培养基中无需添加碳源和氮源
C.若硝基体完全丧失固氮能力,对贝氏布拉藻最直接的影响是无法进行光合作用
D.若能将硝基体转移到农作物中,则可减少氮肥的使用
6.(2025·天津河东·二模)某地果园的苹果树近年频繁出现果实发育不良现象。研究人员发现,病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,导致细胞无法正常分泌生长调节物质。进一步检测表明,该细胞器的膜结构严重受损。据此推测,病变最可能直接影响了下列哪种细胞结构的功能?( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.内质网 D.溶酶体
7.(2025·天津河西·一模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A.多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D.若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
8.(2025·天津·一模)下图是洋葱根尖某细胞部分结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期
B.结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
C.结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使细胞内染色体数目加倍
9.(2025·天津·二模)下列活动没有细胞骨架参与的是( )
A.同源染色体的联会配对 B.高尔基体分泌的囊泡移向细胞膜
C.叶绿体在细胞质基质中的运动 D.染色体的着丝粒分裂
10.(2025·天津河东·一模)蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。有以下两种分泌途径。①经典蛋白分泌途径:通过该途径分泌的蛋白质在肽链的氨基端有信号肽序列,它引导正在合成的多肽进入内质网,多肽合成结束其信号肽也被切除,多肽在内质网中加工完毕后被转运到高尔基体,最后高尔基体产生的分泌小泡与细胞膜融合,蛋白质被分泌到细胞外。②在真核细胞中,有少数蛋白质的分泌并不依赖于内质网和高尔基体,而是通过其他途径完成的(如图),这类分泌途径被称为非经典分泌途径。下列相关叙述正确的是( )
A.图中分泌方式a、b、c、d均有膜融合过程
B.与经典蛋白分泌途径有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C.用3H只标记亮氨酸的氨基无法实现对蛋白质的分泌途径和分泌过程进行追踪
D.胰岛素的分泌过程属于经典分泌途径,在细胞外发挥作用的胰岛素含有信号肽序列
11.(2025·天津河东·一模)某科研团队在研究一种新型抗癌药物时,发现该药物能够特异性破坏癌细胞中的一种细胞器,导致癌细胞能量供应不足而死亡。进一步实验表明,该药物对正常细胞无明显影响。据此推测,该药物最可能作用的细胞器是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.高尔基体 D.内质网
12.(2025·天津·红桥二模)青霉素是由青霉菌产生的一类抗生素,通过作用于细菌细胞壁达到抗菌效果。下列说法正确的是( )
A.青霉素能用于治疗支原体肺炎
B.青霉素的合成和分泌离不开线粒体的作用
C.青霉菌和蓝细菌的遗传物质化学本质不同
D.光学显微镜下发现青霉菌的核膜具有双层膜结构
13.(2025·天津·一模)细胞生物学家翟中和院士曾说过:哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜的流动镶嵌模型属于物理模型,构成细胞膜的蛋白质和磷脂是均匀分布的
B.溶酶体利用水解酶将细菌杀灭,被溶酶体分解后的某些产物可以被细胞再度利用
C.形成分泌蛋白时,先在游离的核糖体中合成完整的多肽链,再转移到内质网腔内进行加工和折叠
D.对多个基因表达有调控作用的蛋白质,在细胞质中合成后,可通过核孔自由进入细胞核
(2025·天津河东·二模)气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小,控制进入和水分的散失,影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理(图1)。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种,但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、ht1基因功能缺失突变体(h)、rhc1基因功能缺失突变体(r)和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体(h/r),进行了相关实验,结果如图2所示。阅读材料完成下列小题:
14.由图1可知,保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外,导致保卫细胞______,引起气孔关闭,进而使植物光合作用速率______。请选择合适的选项( )
A.失水、降低 B.吸水、降低
C.失水、增大 D.吸水、增大
15.由图2可知,高浓度时rhc1基因产物______气孔关闭,由此推测rhc1编码的蛋白质是_____。请选择合适的选项( )
A.促进、蛋白乙 B.抑制、蛋白乙
C.促进、蛋白甲 D.抑制、蛋白甲
16.有关本实验的叙述,错误的是( )
A.在正常浓度和高浓度环境中,蛋白乙均抑制气孔关闭
B.干旱条件下,脱落酸含量上升引起叶片脱落,降低了植物的蒸腾作用
C.蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是三种蛋白质的空间结构不同
D.气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
17.(2025·天津·二模)胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌,分泌过程如图所示。胃酸分泌过多,可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合,从而抑制胃酸的分泌,当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P-CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点,可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是( )
A.K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式为协助扩散
B.当K+分泌增加时P-CAB的竞争作用会减弱,药物PPIs的抑酸效果比P-CAB更持久
C.使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D.药物PPIs和药物P-CAB不会改变质子泵的空间结构
18.(2025·天津河北·二模)脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成。过量的会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A.H+被运出细胞的方式是主动运输
B.与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
C.施用适量的可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
D.萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
19.(2025·天津·南开一模)如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析,下列实验处理中,可使蔗糖进入细胞速率加快的是( )
A.降低细胞外蔗糖浓度 B.降低细胞外溶液的pH
C.加入细胞呼吸抑制剂 D.减少协同转运蛋白的数量
1.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
2.(2024·天津·高考真题)某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体,阻断受体功能,引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是( )
A.凋亡基因表达上调,提示HER2受体被激活
B.细胞由扁平形变为球形,提示细胞骨架受到影响
C.细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧,提示细胞膜流动性改变
D.基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段,提示DNA酶被激活
3.(2024·天津·高考真题)植物液泡含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是( )
A.核糖体 B.溶酶体 C.中心体 D.高尔基体
(2023·天津·高考真题)阅读下列材料,回答3~5题。 高等生物细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。 细胞质核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA 在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。 内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。 高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡,该囊泡与前溶酶体融合 后,经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解,维持细胞器的平衡。
4.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能,该细胞器最可能是 ( )
A.线粒体 B.内质网 C.细胞质核糖体 D.中心体
5.在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。 下列叙述正确的是
A.幼苗中的叶绿体均由前质体在光下分裂而来
B.细胞分裂中期可以观察到核糖体和高尔基体
C.线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则
D.内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程
6.溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。 下列叙述错误的是( )
A.溶酶体水解酶由游离核糖体合成,经囊泡运输进入前溶酶体
B.溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用
C.溶酶体异常时,细胞质内会积累异常线粒体等细胞器
D.溶酶体膜破裂后,释放到细胞质中的水解酶活性降低
7.(2025·天津·高考真题)治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A.药物进入细胞的方式改变 B.药物在细胞内降解较快
C.结合药物的胞内受体活性较低 D.促凋亡基因的表达水平较低
8.(2023·天津·高考真题)下图是某绿藻适应水生环境,提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述 错误的是( )
A.物质X通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质
B.HCO3-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质
C.水光解产生的H+提高类囊体腔CO2水平,促进CO2进入叶绿体基质
D.光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境
9.(2022·天津·高考真题)下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A.神经递质作用于突触后膜上的受体
B.抗体作用于相应的抗原
C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D.K+通道蛋白运输K+
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专题02 细胞的基本结构、功能与物质进出细胞的方式
目录
第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 真核细胞与原核细胞的区别
要点02 细胞器的功能
要点03 物质运输方式的判断
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 细胞膜的结构与功能
题型02细胞核的结构与功能
题型03细胞器与生物膜系统
题型04渗透作用与细胞的吸水和失水
题型05物质进出细胞的方式
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
细胞的结构和功能
(2025天津卷)细胞膜的结构与功
(2024天津卷)胰岛素的产生与细胞器的功能
(2023天津卷)细胞器的分离、细胞自噬
1. 核心素养导向深化,跨学科融合增强:命题将围绕生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四大核心素养展开,注重知识迁移与综合应用。考查学生从多维度分析问题的能力。
2. 情境化命题成主流,贴近实际与社会热点:试题素材多取自社会热点(如生态保护、疾病防治)、生产实践(如农业育种、微生物工程)、科研前沿(如免疫治疗、生态修复)。要求学生从实际场景中提取信息并解决问题。
3. 实验探究与开放性题型占比提升
· 实验设计与分析:侧重考查“设计实验方案、预测结果、分析误差”能力。
物质进出细胞的方式
(2024天津卷)胞吞胞吐
(2023天津卷)主动运输
新风向演练
1.【新热点】(2025·天津·二模)2025年春节档电影市场的火爆,得益于多部影片的精彩表现.其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是( )
A.哪吒的肉身重塑:ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能
B.申公豹的药单:通过植物组织培养和细胞培养,可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物
C.哪吒大战敖丙:发生战斗时,组织细胞代谢旺盛,但细胞内ATP的含量基本不变
D.无量仙翁的灭魂丹:灭魂丹形似病毒、细菌,都是引起疾病的病原体,遗传物质是DNA
【答案】D
【详解】A、ES细胞为胚胎干细胞具有发育的全能性,具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能,哪吒的肉体重塑可与之关联,A正确;
B、通过植物组织培养技术和细胞培养,对于三七等植物,既能快速繁殖种苗,又能利用细胞培养直接生产其次生代谢物,B正确;
C、ATP在细胞中含量少,但代谢旺盛时通过快速合成与分解保持动态平衡,总量基本不变,C正确;
D、病毒分为DNA病毒和RNA病毒(如流感病毒),并非所有病毒遗传物质均为DNA,而细菌的遗传物质是DNA。若灭魂丹包含RNA病毒,则遗传物质是RNA,D错误。
故选D。
2.【联系生活】(2025·天津河北·二模)乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是( )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,可能会促进果实变软
【答案】C
【详解】A、由题图可知,活性纤维素酶的运输分泌需要借助小泡来完成,需要消耗能量,并且体现了生物膜具有流动性(如囊泡与细胞膜融合时的膜变形和重组),A正确;
B、从图中可以看出,乙烯与活性受体结合后,促进细胞核内DNA的转录,生成RNA,再加工成mRNA。mRNA随后与核糖体结合,进行翻译合成活性纤维素酶,因此乙烯促进蓟州柿子细胞内相关基因的表达,即转录和翻译过程,从而使核糖体活动加强,B正确;
C、在正常生理环境下,乙烯是一种气体,植物体产生的乙烯属于植物激素,乙烯的主要功能是促进果实成熟,而不是“发育”。在植物生理学中,果实“发育”通常指细胞分裂和生长阶段,主要由生长素、赤霉素等激素调控,C错误;
D、通过题图发现,乙烯会促进某活性纤维素酶的合成,该酶分泌到膜外可水解植物细胞壁,进而促进果实变软、成熟,因此该酶可能会促进果实变软,D正确。
故选C。
【材料信息】(2025·天津河北·二模)阅读下列材料,完成下面小题。
细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。
核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。
叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡,该囊泡与前溶酶体融合后,经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解,维持细胞器的平衡。
3.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制人体某细胞器功能,该细胞器最可能是( )
A.线粒体 B.内质网 C.中心体 D.细胞质核糖体
4.在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。下列叙述不正确的是( )
A.幼苗中的叶绿体有一部分是由前质体在光下分化而来
B.细胞分裂中期可能无法观察到内质网和高尔基体
C.线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则
D.内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程
5.溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用
B.溶酶体膜破裂后,释放到细胞质中的水解酶活性降低
C.溶酶体异常时,细胞质内会积累异常线粒体等细胞器
D.高尔基体通过脱水缩合反应合成水解酶然后转移储存在溶酶体
【答案】3.A 4.D 5.D
3.据题意可知,线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似,某种抗生素对细菌(原核生物)核糖体有损伤作用,因此推测大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞线粒体中核糖体,A正确,BCD错误。
故选A。
4.A、由题干信息,植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体,即幼苗中的叶绿体可由前质体在光下分化而来,A正确;
B、内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,因此推测细胞分裂中期不可以观察到高尔基体和内质网,B正确;
C、叶绿体和线粒体内含有基因,其基因表达包括转录和翻译,都遵循中心法则,C正确;
D、种子植物即高等植物不含有中心体,D错误。
故选D。
5.A、溶酶体中的水解产物如氨基酸等一般可被细胞再利用,A正确;
B、溶酶体属于酸性环境,溶酶体水解酶进入细胞质基质后,pH不适宜,水解酶活性降低,B正确;
C、溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要,若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常线粒体,C正确;
D、溶酶体水解酶化学本质是蛋白质,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,然后囊泡运输进入前溶酶体,D错误。
故选D。
6.【新情境】(2025·天津·二模)汉塞巴尔通体(一种小型细菌,如图)通过猫抓咬后可以侵入人体而引起感染性疾病,严重者可能出现脑病、关节病等。汉塞巴尔通体在室温中易死亡,但在干粪中,即使是室温,亦能保持传染性数月。下列说法正确的是( )
A.汉塞巴尔通体的遗传物质主要存在于染色体上
B.可通过抑制细胞壁的形成抑制汉塞巴尔通体的繁殖
C.汉塞巴尔通体细胞能够进行有氧呼吸,因此一定含有线粒体
D.汉塞巴尔通体极其微小,在室温中易死亡,据此推测其遗传物质为不稳定的RNA
【答案】B
【详解】A、汉塞巴尔通体是一种小型细菌,属于原核生物。原核生物没有染色体,其遗传物质主要存在于拟核中,而不是染色体上,A错误;
B、细菌具有细胞壁,抑制细胞壁的形成可以破坏细菌细胞的结构和功能,从而抑制汉塞巴尔通体的繁殖,B正确;
C、虽然汉塞巴尔通体细胞能够进行有氧呼吸,但原核生物没有线粒体等复杂的细胞器,C错误;
D、汉塞巴尔通体是具有细胞结构的生物,细胞生物的遗传物质是DNA,而不是RNA,D错误。
故选B。
知识串联·核心必记
要点01 真核细胞与原核细胞的区别
原核细胞
真核细胞
本质区别
有无核膜为界限的细胞核
结构特点
无生物膜系统,无核膜,无核仁和染色体,只有一种细胞器:核糖体
有生物膜系统,有核膜,有核仁,染色体和多种细胞器
细胞壁
主要成分为肽聚糖(支原体无细胞壁)
植物细胞壁的主要成分:纤维素和果胶
大多数真菌细胞壁的主要成分:几丁质
动物细胞无细胞壁
分裂方式
二分裂
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
性状遗传
不遵循孟德尔遗传定律
核基因遵循孟德尔遗传定律,质基因不遵循
变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
【典例1】2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物学相关的两个突破引发关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期可长达六个月;二是发现了贝氏布拉藻,其通过一种名为"硝基质体"的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固氮的认知。下列叙述正确的是( )
A.HIV和贝氏布拉藻共有的细胞器是核糖体
B.HIV增殖需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C.贝氏布拉藻固定的氮元素可用来合成蛋白质和核酸
D.贝氏布拉藻和蓝细菌均无叶绿体但都能进行光合作用
【答案】C
【详解】A、HIV是病毒,无细胞结构,不含任何细胞器;贝氏布拉藻为真核生物,含有核糖体。二者无共有细胞器,A错误;
B、HIV增殖需宿主提供原料、酶和能量,但其RNA自身携带遗传信息作为复制模板,宿主不提供模板,B错误;
C、氮元素是蛋白质中氨基和核酸中含氮碱基的组成元素,贝氏布拉藻通过硝基质体固定氮气后,可将氮用于合成这两类物质,C正确;
D、蓝细菌为原核生物,无叶绿体但含光合色素;贝氏布拉藻属于真核生物,具有叶绿体,可以进行光合作用,D错误。
故选C。
要点02 细胞器的功能
细胞器
功能
线粒体
有氧呼吸的主要场所,将有机物中的有机物转化为ATP中活跃的化学能
叶绿体
光合作用的场所,将光能转化为有机物中稳定的化学能
内质网
光面内质网:合成脂质
粗面内质网:对蛋白质进行初步加工和运输
高尔基体
对来自于内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
液泡
调节细胞内的环境,充盈的液泡可以使细胞坚挺
溶酶体
“消化车间”,分解衰老和损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵细胞的细菌和病毒
核糖体
“产生蛋白质的机器”
中心体
与细胞的有丝分裂有关
【易错易混】
1.除植物细胞外某些生物也存在液泡,如酵母菌
2.液泡中的色素如花青素,是水溶性的,与光合作用无关
3.高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关;动物细胞中与分泌物的形成有关,是各种膜成分转化的枢纽
4.溶酶体起源于高尔基体,含有酶但不能合成酶
【典例2】“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式,它是指一段时间内不摄取谷类食物,仅以水、果汁等为食,以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为,“辟谷”期间,细胞自噬活动会加强,其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定
C.在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径
D.泛素与自噬受体的结合具有特异性,泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱
【答案】B
【详解】A、细胞自噬过程中依赖于溶酶体中的水解酶,A正确;
B、细胞自噬可以分解衰老,损伤的细胞器,有利于维持细胞内部环境的稳定,B错误;
C、在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径,满足细胞对物质和能量的需求,C正确;
D、据图可知,泛素与自噬体受体结合后引起细胞自噬,剧烈的自噬会引起细胞的凋亡,所以泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱,D正确。
故选B。
要点03 物质运输方式的判断
【易错易混】
1.小分子物质的跨膜运输方式不一定都是被动运输或主动运输,如神经递质的释放方式是胞吐。
2.生物大分子不一定都是胞吞、胞吐,如RNA和蛋白质可通过核孔运输。
3.需要消化能量的运输方式不一定是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。
4.无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可以通过协助扩散进出细胞,如神经细胞维持静息电位时K+外流和形成动作电位时Na+内流。
【典例3】.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。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,下列叙述正确的是( )
A.水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞
B.渗透胁迫下,海水稻通过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
C.SOS1可以同时转运Na+和H+,两种物质运输方式相同
D.据图分析,海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡
【答案】B
【详解】A、水分子可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入细胞,主要以协助扩散的方式进入海水稻根细胞,A错误;
B、渗透胁迫下,海水稻可通过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,B正确;
C、由图可知,SOS1可同时转运Na+和H+,两种物质运输方式不同,C错误;
D、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,D错误。
故选B。
01 细胞膜的结构与功能
1.(2025·天津河西·二模)某湖泊水体富营养化,蓝细菌和绿藻大量繁殖形成水华。某种噬菌体作为特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,可使蓝细菌发生裂解。下列相关叙述正确的是( )
A.噬菌体和蓝细菌含有的核酸种类不相同
B.噬藻体通过细胞间的信息交流特异性侵染蓝细菌
C.蓝细菌和绿藻细胞内均有叶绿体可进行光合作用
D.可利用富含营养物质的培养基培养噬藻体控制水华
【答案】A
【详解】A、噬菌体的核酸只有DNA一种,蓝细菌的核酸有DNA和RNA两种,A正确;
B、噬藻体是病毒,没有细胞结构,不存在细胞间的信息交流,B错误;
C、蓝细菌中没有叶绿体,但细胞结构含有叶绿素和藻蓝素,绿藻细胞含有叶绿体,因此二者均能进行光合作用,C错误;
D、噬藻体是病毒,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生存,不能用富含营养物质的培养基培养,D错误。
故选A。
(2025·天津·一模)阅读下列材料。回答下面小题
研究发现,分泌细胞可通过产生膜囊泡、包括微囊泡、外泌体)将一些大分子物质、代谢产物传递到受体细胞,如下图所示。其中,微囊泡是通过出芽方式产生;外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体,再与细胞膜融合释放到细胞外的膜囊泡结构。这些膜结构有望作为治疗剂的载体工具。
2.下列关于微囊泡和外泌体的叙述,错误的是( )
A.微囊泡和外泌体的来源不相同
B.微囊泡和外泌体可向受体细胞传送RNA
C.推测利用外泌体可作为运输纳米药物至靶细胞的载体
D.微囊泡和外泌体都会导致受体细胞的质膜面积增大
3.研究表明微囊泡和外泌体包含丰富的信息,包括蛋白质、RNA等。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.微囊泡和外泌体包含的信息与分泌细胞高度相关·
B.通过微囊泡和外泌体实现了细胞间的信息交流
C.外泌体的膜与受体细胞的质膜发生了融合
D.来自分泌细胞的RNA 分子可能会影响受体细胞的生命活动
【答案】2.D 3.C
2.A、微囊泡是通过出芽方式产生,外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体, 再与细胞膜融合释放到细胞外的膜囊泡结构,微囊泡和外泌体的囊膜结构和来源不相同,A正确;
B、微囊泡和外泌体都可以将分泌细胞中的RNA传送到受体细胞中,B正确;
C、外泌体可运输纳米药物至靶细胞,然后与靶细胞融合,将药物传递到靶细胞中,特异性作用于靶细胞,C正确;
D、形成微囊泡和外泌体的过程都会导致分泌细胞的质膜面积减小,D错误。
故选D。
3.A、微囊泡是通过出芽方式产生,外泌体是由溶酶体膜内陷形成多囊泡体, 再与细胞膜融合释放到细胞外,所以微囊泡和外泌体包含的信息与分泌细胞高度相关,A正确;
B、微囊泡和外泌体将一些大分子物质、 代谢产物传递到受体细胞,所以通过微囊泡和外泌体实现了细胞间的信息交流,B正确;
C、外泌体将一些大分子物质、 代谢产物传递到受体细胞,外泌体的膜并没有与受体细胞的质膜发生了融合,C错误;
D、来自分泌细胞的 RNA 分子含有遗传信息,可能会调控受体细胞的生命活动,D正确。
故选C。
02 细胞核的结构与功能
4.(2025天津·二模)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有( )
A.磷脂和蛋白质 B.多糖和蛋白质
C.胆固醇和磷脂 D.胆固醇和蛋白质
【答案】B
【详解】A、细胞膜上的磷脂没有识别的功能,A错误;
B、细胞膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白(糖被)具有识别功能,因此被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质,B正确;
C、胆固醇和磷脂都不具有识别功能,C错误;
D、细胞膜上的胆固醇没有识别功能,D错误。
故选B。
5.(2025天津·南开·一模)在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.将细胞与外界环境分隔开的功能 B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能 D.具有保护和支持功能
【答案】B
【详解】在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能。
故选B。
6.(2025·天津·二模)蓝细菌不会发生的生命活动( )
A.基因的转录与翻译 B.肽键的形成与断裂
C.有机物的合成与分解 D.核仁的消失与重建
【答案】D
【详解】AB、蓝细菌以DNA为遗传物质,能合成和加工蛋白质,在此过程中会发生转录和翻译,有肽键的形成与断裂,AB错误;
C、蓝细菌细胞中能进行有机物的合成与分解,如进行光合作用合成有机物,通过呼吸作用分解有机物,C错误;
D、蓝细菌是原核生物,无细胞核核仁,不会发生核仁的消失与重建,D正确。
故选D。
7.(2024·天津·二模)某大学宣布研制出了一种能影响核膜通透性的纳米试剂,用该纳米试剂处理蛙细胞,没有影响的是( )
A.红细胞 B.皮肤细胞
C.神经细胞 D.初级精母细胞
【答案】D
【详解】根据题意,纳米试剂能够影响核膜的通透性,故用该纳米试剂处理蛙细胞,存在细胞核的细胞均会受到影响,无细胞核的不会受到影响,初级精母细胞核膜核仁消失,不受纳米试剂的影响,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2024·天津·一模)关于以下四张图的描述,正确的是( )
A.图 1 所示实验必须在黑暗中进行以避免光照影响生长素的分布
B.图 2 所示染色体互换现象可利用蝗虫受精卵细胞观察
C.图 3 所示实验不能说明伞帽形态由细胞核决定
D.图 4 装置利用了土壤小动物的趋光性
【答案】C
【详解】A、图1所示实验感光部位胚芽鞘尖端被切除,光照不会影响生长素的分布,所以不需要在黑暗条件下进行,A错误;
B、蝗虫受精卵细胞进行有丝分裂,而图2所示交叉互换现象发生在减数分裂,B错误;
C、图3所示为伞藻的嫁接实验,实验结果说明伞帽形态由假根决定,不能说明伞帽形态由细胞核决定,C正确;
D、图4装置利用了土壤小动物的避光性,D错误。
故选C。
03 细胞器与生物膜系统
9.(2025·天津宁河·模拟预测)真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是( )
A.内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠及分类
B.线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻
C.类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低
D.溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器
【答案】C
【详解】A、内质网是蛋白质加工折叠的场所,高尔基体负责蛋白质的分类和运输,内质网和高尔基体的膜受损会影响这些功能,A正确;
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段(电子传递链)的场所,受损会导致该阶段受阻,B正确;
C、类囊体膜是光反应的场所,若受损则光反应停止,ATP和NADPH无法生成,光反应中ADP和NADP+的消耗减少,导致两者在叶绿体中积累,而非降低,C错误;
D、溶酶体膜破裂会释放水解酶,由于细胞质基质的pH高于溶酶体内,因此酶在细胞质基质中可能失活,无法分解衰老的细胞器,D正确。
故选C。
10.(2025·天津·二模)蓖麻毒素能使内质网上的核糖体脱落,不会导致( )
A.溶酶体功能异常 B.高尔基体分泌囊泡减少
C.分泌蛋白合成受影响 D.染色体结构发生变化
【答案】D
【详解】A、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,导致溶酶体中水解酶的含量减少,从而导致溶酶体功能异常,A错误;
B、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,阻断了分泌蛋白质进入高尔基体进行加工,导致高尔基体分泌囊泡减少,B错误;
C、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,阻断了分泌蛋白质合成,这一结果直接导致分泌蛋白合成受影响,C错误;
D、染色体位于细胞核中,与细胞质中的核糖体没有直接关系,D正确。
故选D。
(2025·天津·一模)阅读下面几段材料,完成下面小题。
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AOA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
11.下列有关线粒体相关叙述正确的是( )
A.雄性动物mtDNA会在减数分裂中进入配子遗传给子代
B.mtDNA位于线粒体内膜,控制Cytb等13种蛋白质的合成
C.葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解,生成CO2和水,为细胞供能
D.线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似
12.下列不能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有( )
A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
B.用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
C.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
D.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
13.下图为线粒体双重翻译模式示意图,请结合以上材料分析相关说法错误的是( )
A.mtDNA转录形成CYTB-mRNA后有两个去向,其中线粒体翻译的Cytb,进而组成复合体Ⅲ
B.mtDNA转录形成CYTB-mRNA运出线粒体后翻译形成C-187
C.C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为蛋白质合成提供原料
D.Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成
【答案】11.D 12.C 13.C
11.A、雄性动物线粒体 DNA 存在于精子的尾部,受精时,精子的尾部不进入卵细胞,所以 mtDNA 不会通过减数分裂进入配子遗传给子代,A错误;
B、mtDNA 位于线粒体基质中,不是内膜,它控制包括 Cytb 等 13 种蛋白质的合成 ,B错误;
C、葡萄糖不能直接进入线粒体,需先在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体彻底氧化分解生成CO2和水,为细胞供能,C错误;
D、由文中 “线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同” 可知,线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似 ,D正确。
故选D。
12.A、用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,如果 C - 187 来源于 mtDNA,那么抑制线粒体基因转录后,Cytb 和 C - 187 的合成都会受影响,检测其含量可提供证据,A 不符合题意;
B、用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞,若 C - 187 由 mtDNA 编码,其合成会受抑制,检测 Cytb 和 C - 187 含量能提供证据,B不符合题意;
C、根据题意“C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的”可知,抑制细胞质基质核糖体翻译会影响C-187蛋白以及其他蛋白质的合成,不能为 “C - 187 来源于 mtDNA” 提供证据支持,C符合题意;
D、用 C - 187 特异性抗体检测正常细胞和 mtDNA 缺失细胞中 C - 187 的含量,若 mtDNA 缺失细胞中 C - 187 含量极低或没有,可证明 C - 187 来源于 mtDNA ,D不符合题意。
故选C。
13.A、从图中及材料可知,mtDNA 转录形成 CYTB - mRNA 后,一部分留在线粒体中翻译形成 Cytb,进而组成复合体 Ⅲ ,A正确;
B、由材料和图可知,mtDNA 转录形成 CYTB - mRNA 运出线粒体后在细胞质中的核糖体上翻译形成 C - 187 ,B正确;
C、文中提到 SL 蛋白可跨膜转运碳酸盐,C - 187 与 SL 蛋白结合,是促进碳酸盐运进线粒体,但碳酸盐不是蛋白质合成的原料,蛋白质合成原料是氨基酸 ,C错误;
D、Cytb 参与电子传递,驱动 ATP 合成,C - 187 与 SL 在能量代谢中共同发挥作用,所以 CYTB 基因指导的两种蛋白协同调控 ATP 的合成 ,D正确。
故选C。
14.(2025·天津·二模)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.乳酸菌含核糖体,有细胞膜,具有生物膜系统
B.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中不能观察到叶绿体和染色体
C.线粒体内膜蛋白质的种类和含量比外膜少
D.溶酶体内的核糖体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
【答案】B
【详解】A、乳酸菌属于原核生物,含有核糖体、细胞膜,但不具有生物膜系统,A错误;
B、洋葱鳞片叶外表皮细胞中无叶绿体,该细胞高度分化,不会进行分裂,不能看到染色体,B正确;
C、线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,有许多与有氧呼吸有关的酶,这些酶就是蛋白质,所以线粒体内膜上蛋白质的种类和含量比外膜高,C错误;
D、溶酶体含有水解酶,这些酶是在细胞质基质中核糖体上合成,溶酶体内无核糖体,D错误。
故选B。
(2025·天津·新华中学模拟)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质合成部位转运到发挥功能部位的过程,可分为两条途径:一是蛋白质在游离核糖体上合成后,转运至线粒体及细胞核,或成为细胞溶胶和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后,由信号序列引导边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,称为共翻译转运。阅读材料完成下列小题:
15.细胞具有极其精巧的结构。上述材料中涉及多种细胞结构,下列叙述正确的是( )
A.内质网既参与物质合成,又参与物质运输和加工
B.线粒体中的蛋白质都是由细胞溶胶中的游离核糖体合成的
C.细胞骨架由蛋白质和脂质组成,与细胞运动、物质运输等活动有关
D.核糖体、线粒体、细胞核和内质网均参与构成生物膜系统
16.下列关于蛋白质分选的叙述,错误的是( )
A.用3H标记的亮氨酸可追踪某种蛋白质的分选途径
B.共翻译转运过程中游离核糖体可转化为附着核糖体
C.核糖体与内质网膜的结合依赖于信号序列的引导
D.胰岛素、抗体的合成和转运属于翻译后转运途径
【答案】15.A 16.D
15.A、粗面内质网参与蛋白质的合成和运输,光面内质网是运输蛋白质和合成脂质的重要场所,A正确;
B、线粒体属于半自主细胞器,含有DNA和核糖体,可以控制合成部分蛋白质,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维交错连接的网络结构,不含有脂质,与细胞运动、物质运输等活动有关,C错误;
D、细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,核糖体属于无膜细胞器,D错误。
故选A。
16.A、氨基酸是蛋白质的基本组成单位,用3H标记的亮氨酸可追踪某种蛋白质的分选途径,A正确;
BC、共翻译转运过程中,蛋白质合成在游离核糖体上起始之后,由信号序列引导边合成边转入内质网中,游离核糖体转化为附着核糖体,BC正确;
D、胰岛素、抗体均属于分泌蛋白,都在细胞外发挥作用,其合成和转运属于共翻译转运途径,D错误。
故选D。
04渗透作用与细胞的吸水和失水
17.(2025天津·和平·二模)水势(Ψ。)可用于表示单位体积溶液中水的能量状态,与溶液的吸水能力呈负相关,主要受溶液浓度、压力等影响。t0时刻将成熟植物细胞(细胞液Ψ。=-0.7Mpa)转移至一定浓度的蔗糖溶液中,细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是( )
A.t0时刻前,该细胞内外不发生水分子的交换
B.t0时刻后,该细胞质壁分离的程度逐渐增大
C.随水势增加,细胞内外溶液的浓度差在减小
D.水势不再增加时,细胞液的渗透压降低到0
【答案】C
【详解】A、细胞时刻与外界发生水分子的交换,A错误;
B、水势与溶液的吸水能力呈负相关,t0时刻后,水势增强,说明该细胞的吸水能力减弱,因此该细胞质壁分离的程度逐渐减小,B错误;
C、随水势增加,细胞的吸水能力下降,说明细胞内外溶液的浓度差在减小,C正确;
D、水势不再增加时,细胞液对水的吸引力与细胞壁对细胞的膨压相等,细胞液的渗透压不会降低到0,D错误。
故选C。
18.(2025·天津·一模)电镜下观察发现,某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液
B.液泡中细胞液渗透压升高,有利于增强植物的抗旱能力
C.植物细胞的大液泡可能与动物细胞的溶酶体具有相似的功能
D.成熟植物细胞失水时大液泡会缩小,细胞骨架不会发生变化
【答案】D
【详解】A、植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器,内有细胞液,A正确;
B、液泡中细胞液渗透压升高,吸水能力增强,有利于增强植物的抗旱能力,B正确;
C、根据“某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片”推测,植物细胞的大液泡可能会分解衰老、损伤的细胞器,与动物细胞的溶酶体具有相似功能,C正确;
D、成熟植物细胞失水时,整个原生质体都会缩小,细胞骨架也会发生变化,D错误。
故选D。
18.(2025·天津河西·二模)小液流法是测定植物组织细胞液浓度的一种实验方法,把浸过植物材料一段时间的甲组蔗糖溶液(加入了甲烯蓝染色,忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)慢慢滴回同一浓度而未浸过植物材料的乙组溶液中,若植物细胞吸水,使甲溶液浓度增大,导致其比重增大,小液滴下沉,反之则上升,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
1mol/L的蔗糖溶液(mL)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
蒸馏水(mL)
加蒸馏水定容至10mL
蓝色小滴升降情况
降
降
降
升
升
升
A.据表格分析待测植物材料的细胞液浓度介于0.15~0.2mol/L之间
B.上述实验还可以用等浓度硝酸钾溶液来代替蔗糖溶液,效果更明显
C.假设上述实验中蓝色液滴均上升,则需适当降低外界溶液浓度
D.蓝色小液滴在1~3号试管中均下降,下降速度最快的是在1号试管中
【答案】B
【详解】A、分析表格可知,在蔗糖溶液浓度为0.15mol/L时,蓝色小滴下降,说明待测植物材料吸水,此时细胞液浓度大于外界蔗糖溶液浓度。而在蔗糖溶液浓度为0.2mol/L时,蓝色小滴上升,说明待测植物失水,此时细胞液浓度小于外界的蔗糖溶液浓度,因此可估测待测植物细胞的细胞液浓度介于0.15~0.2mol/L之间,A正确;
B、由于细胞在适宜浓度的硝酸钾中会发生质壁分离后自动复原,因此,无法测定细胞液浓度,即不能用适宜浓度的硝酸钾溶液代替蔗糖溶液,B错误;
C、甲、乙中放置等量相同浓度的蔗糖溶液,若细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,则在甲试管中将出现细胞失水,导致甲试管中蔗糖浓度减小,再将甲试管中溶液转移至乙试管中部,由于该液滴浓度小,在试管中表现为上升,故蓝色液滴上升,说明细胞液浓度低于该蔗糖溶液的浓度,需要适当调低外界溶液浓度,C正确;
D、乙组试管1~3中蓝色小滴下降的原因是甲组1~3试管中待测植物的细胞液浓度大于蔗糖溶液浓度,细胞吸水,导致试管中蔗糖溶液浓度上升,蓝色小滴密度大于乙组相同编号试管内溶液的密度,由于1号试管失水最多,蔗糖溶液浓度变化大,故下沉最快,D正确。
故选B。
19.(2025·天津·新华中学)龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压(即原生质体对细胞壁的压力)变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用(水通道蛋白磷酸后化运输水的活性增强),其相关机理如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式是自由扩散和协助扩散
B.龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐减小
C.推测在常温、黑暗条件下,龙胆花开放速度会变慢
D.蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变
【答案】B
【详解】A、由图可知,水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的方式有两种,一种需要水通道蛋白,这种运输方式为协助扩散,另一种不需要水通道蛋白,这种运输方式为自由扩散,A正确;
B、龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下,水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细胞中,导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大,引起龙胆花重新开放,B错误;
C、龙胆花由低温转正常温度、光照条件下,一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内,激活GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强。故推测在常温、黑暗条件下,龙胆花开放速度会变变慢,C正确;
D、磷酸化会造成蛋白质空间构象发生改变,故蛋白激酶GsCPK16使水通道蛋白磷酸化会引起水通道蛋白构象的改变,D正确。
故选B。
05 物质进出细胞的方式
20.(2025·天津和平·三模)下列对物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.维生素D属于脂质,能以自由扩散方式进入细胞
B.糖蒜变甜主要是细胞主动吸收蔗糖并积累形成的
C.生物大分子要通过转运蛋白的作用才能进入细胞内
D.载体蛋白介导的跨膜运输均为主动运输
【答案】A
【详解】A、维生素D属于脂质,磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,磷脂也属于脂质,二者化学性质相似,故维生素D以自由扩散的方式进入细胞,A正确;
B、糖蒜变甜是因为细胞已经死亡,对物质不再具有选择性,蔗糖进入细胞积累形成的,B错误;
C、大分子有机物是通过胞吞的方式进入细胞的,该过程不需要转运蛋白,C错误;
D、载体蛋白介导的跨膜运输可以为主动运输,也可以为协助扩散,D错误。
故选A。
20.(2025·天津·二模)藜麦是一种耐盐植物,具有非常强的抗逆性和较高的营养品质。参与藜麦 Na+和 K+平衡的关键转运载体和通道如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.SOS1 和 NSCC 的结构不同,转运 Na+的方式也不同
B.KOR 与 K+结合运出表皮细胞,不需要能量
C.H+通过主动运输运出细胞,维持了细胞膜两侧 H+的浓度差
D.Na+以主动运输的方式进入液泡,使根细胞的吸水能力加强
【答案】B
【详解】A、图中显示,钠离子通过NSCC的过程是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,钠离子通过SOS1转运出细胞是逆浓度梯度进行的,消耗的是H+的梯度势能,为主动运输,据此推测,SOS1和NSCC的结构不同,转运Na+的方式也不同,A正确;
B、据图可知,KOR是一种K+通道,不会与K+结合,B错误;
C、根据膜两侧H+浓度差可知,H+运出表皮细胞的方式是主动运输,维持了细胞膜两侧H+的浓度差,C正确;
D、Na+以主动运输的方式进入液泡,该过程消耗的是H+的梯度势能,钠离子转运进入液泡有利于提高细胞液的渗透压,从而提高根细胞的吸水能力,D正确。
故选B。
21.(2025天津·南开·一模)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。下列叙述错误的是( )
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】A
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、结合题图可知,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。
故选A。
22.(2024·天津·三模)下图表示某异养细菌细胞膜的部分结构示意图,①②③④表示膜蛋白。下列说法错误的是( )
A.Na+通过易化扩散进入细胞 B.H+可通过主动转运进入细胞
C.转运乳酸时③会发生自身构象的改变 D.降低环境pH有利于该细菌生存
【答案】D
【详解】A、多糖链一侧为细胞外侧,钠离子通过其细胞膜顺浓度进入细胞,跨膜运输方式为协助扩散(易化扩散),A正确;
B、氢离子浓度通过光驱动逆浓度进入细胞,为主动运输,B正确;
C、转运乳酸时,需要消耗ATP ,需要载体蛋白,且乳酸逆浓度梯度运输,所以乳酸运输方式为主动运输,主动运输时,载体蛋白③会发生自身构象的改变,C正确;
D、细菌为异养生物,通过建立膜两侧氢离子浓度差吸收葡萄糖,降低环境的pH不利于利用葡萄糖的吸收,更不利于细菌生存,D错误。
故选D。
1.(2025·天津武清·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,而脂质含量相当。中体膜上附着有细菌的有氧呼吸酶系,中体内分布有质粒和核糖体。相关叙述错误的是( )
A.中体膜上可能有水的产生也有水的消耗
B.中体内既有DNA又有RNA
C.细胞膜的功能比中体膜的功能更简单
D.推测中体的形成可能与线粒体的起源有关
【答案】C
【详解】A、中体膜上可能有水的产生也有水的消耗 有氧呼吸过程中,第二阶段(丙酮酸分解)消耗水,第三阶段([H]与氧气结合)产生水。中体膜附着有氧呼吸酶,可推测其参与有氧呼吸的部分或全部过程。因此,中体膜上可能同时存在水的消耗(如丙酮酸分解)和产生(如电子传递链),A正确;
B、中体内既有DNA又有RNA 题目明确提到“中体内分布有质粒”,质粒是细菌的环状DNA分子,属于DNA;同时,细菌细胞内存在RNA(如mRNA、tRNA、rRNA),核糖体(由rRNA和蛋白质组成)也分布于中体内。因此,中体内必然含有DNA(质粒)和RNA(核糖体中的rRNA及细胞内其他RNA),B正确;
C、细胞膜的功能比中体膜的功能更简单,膜的功能复杂程度主要由膜蛋白的种类和含量决定。题目指出“中体膜上蛋白质含量较少,而脂质含量相当”,说明中体膜的蛋白质含量低于细胞膜。由于蛋白质是膜功能的主要承担者(如载体、酶、受体等),蛋白质含量越少,膜功能越简单。因此,中体膜的功能应比细胞膜更简单,C错误;
D、推测中体的形成可能与线粒体的起源有关 线粒体起源的内共生学说认为,线粒体可能起源于被真核生物祖先吞噬的需氧原核生物。中体作为细菌细胞膜内陷形成的结构,附着有氧呼吸酶,其膜结构和功能与线粒体(有氧呼吸主要场所)具有相似性。推测中体的膜内陷方式可能为线粒体的膜结构起源提供进化线索,D正确。
故选C。
2.(2025·天津·一模)剪接体由多种蛋白质和小RNA组成。基因转录出的前体mRNA经剪接体作用,形成成熟mRNA后进入细胞质。下列关于剪接体的叙述,正确的是( )
A.由以碳链为骨架的大分子组成
B.组成元素只含C、H、O、N
C.组成单体包括氨基酸和脱氧核苷酸
D.发挥剪接作用的场所为核糖体
【答案】A
【详解】A、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,蛋白质和RNA都是以碳链为骨架的大分子,因此剪接体是由以碳链为骨架的大分子组成,A正确;
B、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,前者主要含C、H、O、N,后者含C、H、O、N、P,故剪接体元素组成为C、H、O、N、P,B错误;
C、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,所以其组成单体为氨基酸和核糖核苷酸,而不是脱氧核苷酸,C错误;
D、核糖体是翻译的场所,不是RNA剪接的场所,D错误。
故选A。
(2025·天津红桥·二模)阅读下列材料,回答小题。
材料1:2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的单细胞自养真核生物——贝氏布拉藻,其内部存在一个“特殊氨制造厂”——固氮蓝细菌UCYN-A,可将氮气转化成藻类所需的化合物。科学家推测固氮蓝细菌UCYN-A被贝氏布拉藻内吞后逐步丧失自主性,与宿主细胞间形成了长期互利的共生关系。
材料2:过去认为固氮蓝细菌是作为贝氏布拉藻的内共生体而存在。而近期科研团队发现 UCYN-A的进化已经超越了内共生阶段。因此提出了一个新的假说,认为贝氏布拉藻内部的固氮蓝细菌应被归类为一个具有双层膜的半自主性细胞器——硝基体。因其表现为不能完全独立生活,大约有一半蛋白质的编码依赖宿主基因组 DNA,且在贝氏布拉藻分裂时硝基体也会一分为二并能传给藻类后代。
3.硝基体的结构与下列哪种细胞器最相似( )
A.线粒体 B.核糖体 C.中心体 D.溶酶体
4.关于固氮蓝细菌UCYN-A,下列推测正确的是( )
A.UCYN-A固定的氮可用于合成蛋白质、多糖、核酸等物质
B.UCYN-A中具有内质网等多种具膜细胞器
C.UCYN-A可能失去了部分光合作用的关键基因
D.UCYN-A和贝氏布拉藻都会发生染色质/体的周期性变化
5.结合上述材料,下列推测不合理的是( )
A.硝基体的部分蛋白质在贝氏布拉藻的核糖体上合成
B.培养含 UCYN-A的贝氏布拉藻培养基中无需添加碳源和氮源
C.若硝基体完全丧失固氮能力,对贝氏布拉藻最直接的影响是无法进行光合作用
D.若能将硝基体转移到农作物中,则可减少氮肥的使用
【答案】3.A 4.C 5.C
3.题干提到硝基体是具有双层膜的半自主性细胞器。 线粒体是具有双层膜的半自主性细胞器,其含有少量DNA和RNA,能进行部分蛋白质的合成等,与硝基体特征相符。 核糖体无膜结构。 中心体无膜结构。 溶酶体是单层膜结构,A符合题意。
故选A。
4.A、多糖的组成元素一般为C、H、O,不含氮元素,固氮蓝细菌UCYN - A固定的氮不可用于合成多糖,A错误;
B、UCYN - A是蓝细菌,属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有内质网等多种膜细胞器,B错误;
C、材料中提到UCYN - A的进化已超越了内共生阶段,可能失去了部分光合作用的关键基因,C正确;
D、UCYN - A是原核生物,没有染色体,不会发生染色质体的周期性变化,贝氏布拉藻是真核生物,会发生染色质体的周期性变化,D错误。
故选C。
5.A、硝基体大约有一半蛋白质的编码依赖宿主基因组DNA,所以硝基体的部分蛋白质在贝氏布拉藻的核糖体上合成,A合理;
B、贝氏布拉藻是自养生物,能进行光合作用,UCYN - A能固氮,所以培养含UCYN - A的贝氏布拉藻培养基中无需添加碳源和氮源,B合理;
C、硝基体主要功能是固氮,若硝基体完全丧失固氮能力,对贝氏布拉藻最直接的影响是氮源供应问题,而不是无法进行光合作用,C不合理;
D、硝基体具有固氮能力,若将硝基体转移到农作物中,则可减少氮肥的使用,D合理。
故选C。
6.(2025·天津河东·二模)某地果园的苹果树近年频繁出现果实发育不良现象。研究人员发现,病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,导致细胞无法正常分泌生长调节物质。进一步检测表明,该细胞器的膜结构严重受损。据此推测,病变最可能直接影响了下列哪种细胞结构的功能?( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.内质网 D.溶酶体
【答案】C
【详解】病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,内质网可以对蛋白质进行加工,因此病变最可能直接影响了内质网。
故选C。
7.(2025·天津河西·一模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A.多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D.若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
【答案】A
【详解】A、多囊体内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质,这些物质被溶酶体中的水解酶降解后,会形成小分子物质,而这些小分子物质可以被细胞重新利用,参与细胞的各项生命活动,A正确;
B、外泌体是由单层膜包被的囊泡,B错误;
C、水解酶大部分属于蛋白质,由核糖体合成,C错误;
D、题干中仅表明溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,并没有提及溶酶体蛋白DRAM含量减少会影响溶酶体和多囊体的融合,溶酶体和多囊体的融合可能与其他因素有关,D错误。
故选A。
8.(2025·天津·一模)下图是洋葱根尖某细胞部分结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期
B.结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
C.结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使细胞内染色体数目加倍
【答案】C
【详解】A、从图中可以看到明显的细胞核结构,而在有丝分裂期,细胞核的核膜、核仁会发生解体等变化,此细胞有完整的细胞核,所以该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期,A正确;
B、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的,图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构,生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化,可使细胞内同时进行多种化学反应,保证生命活动高效有序的进行,B正确;
C、结构②为核孔,结构⑦为胞间连丝,二者都没有膜结构,C错误;
D、⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,若离体培养该细胞,破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞,因此会使细胞内染色体加倍,D正确。
故选C。
9.(2025·天津·二模)下列活动没有细胞骨架参与的是( )
A.同源染色体的联会配对 B.高尔基体分泌的囊泡移向细胞膜
C.叶绿体在细胞质基质中的运动 D.染色体的着丝粒分裂
【答案】D
【详解】A、同源染色体的联会配对需要细胞骨架的迁移,A不符合题意;
B、高尔基体分泌的囊泡移向细胞膜是沿着细胞骨架进行,B不符合题意;
C、细胞器的运动与细胞骨架有关,C不符合题意;
D、染色体的着丝粒分裂与细胞骨架无关,而着丝粒分裂后,染色体移向两极与细胞骨架有关,D符合题意。
故选D。
10.(2025·天津河东·一模)蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。有以下两种分泌途径。①经典蛋白分泌途径:通过该途径分泌的蛋白质在肽链的氨基端有信号肽序列,它引导正在合成的多肽进入内质网,多肽合成结束其信号肽也被切除,多肽在内质网中加工完毕后被转运到高尔基体,最后高尔基体产生的分泌小泡与细胞膜融合,蛋白质被分泌到细胞外。②在真核细胞中,有少数蛋白质的分泌并不依赖于内质网和高尔基体,而是通过其他途径完成的(如图),这类分泌途径被称为非经典分泌途径。下列相关叙述正确的是( )
A.图中分泌方式a、b、c、d均有膜融合过程
B.与经典蛋白分泌途径有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C.用3H只标记亮氨酸的氨基无法实现对蛋白质的分泌途径和分泌过程进行追踪
D.胰岛素的分泌过程属于经典分泌途径,在细胞外发挥作用的胰岛素含有信号肽序列
【答案】C
【详解】A、据图可知a、c、d的完成均需要依赖生物膜的流动性,即有膜融合过程,而b直接跨膜无膜融合过程,A错误;
B、与经典蛋白分泌途径有关的具膜细胞器有内质网和高尔基体、线粒体供能,核糖体无膜结构,B错误;
C、用3H只标记亮氨酸的氨基,亮氨酸脱水缩合形成肽键时,氨基中被标记的氢可能会丢失,无法实现对蛋白质的分泌途径和分泌过程进行追踪,C正确;
D、由题意可知,多肽合成结束其信号肽也被切除,故在细胞外发挥作用的胰岛素不含有信号肽序列,D错误。
故选C。
11.(2025·天津河东·一模)某科研团队在研究一种新型抗癌药物时,发现该药物能够特异性破坏癌细胞中的一种细胞器,导致癌细胞能量供应不足而死亡。进一步实验表明,该药物对正常细胞无明显影响。据此推测,该药物最可能作用的细胞器是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.高尔基体 D.内质网
【答案】B
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,不能为细胞生长提供能量,不符合题意,A错误;
B、线粒体是细胞的动力工厂,因而该药物可能作用的是线粒体进而导致癌细胞能量供应不足,符合题意,B正确;
C、高尔基体在动物细胞中细胞分泌物的形成有关,不能为细胞提供能量,与题意不符,C错误;
D、内质网不能为细胞提供能量,因而不符合题意,D错误。
故选B。
12.(2025·天津·红桥二模)青霉素是由青霉菌产生的一类抗生素,通过作用于细菌细胞壁达到抗菌效果。下列说法正确的是( )
A.青霉素能用于治疗支原体肺炎
B.青霉素的合成和分泌离不开线粒体的作用
C.青霉菌和蓝细菌的遗传物质化学本质不同
D.光学显微镜下发现青霉菌的核膜具有双层膜结构
【答案】B
【详解】A、青霉素作用于细胞细胞壁达到抗菌效果,支原体没有细胞壁,所以青霉素不能用于治疗支原体肺炎,A错误;
B、青霉素的合成和分泌需要消耗能量,青霉素是由青霉菌分泌的,青霉菌是真核生物,具有线粒体,线粒体是有氧呼吸的主要场所,是动力车间,所以青霉素的合成和分泌离不开线粒体的作用,B正确;
C、青霉菌和蓝细菌均具有细胞结构,其遗传物质都是DNA,C错误;
D、核膜的双层膜结构在光学显微镜下观察不到,D错误。
故选B。
13.(2025·天津·一模)细胞生物学家翟中和院士曾说过:哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜的流动镶嵌模型属于物理模型,构成细胞膜的蛋白质和磷脂是均匀分布的
B.溶酶体利用水解酶将细菌杀灭,被溶酶体分解后的某些产物可以被细胞再度利用
C.形成分泌蛋白时,先在游离的核糖体中合成完整的多肽链,再转移到内质网腔内进行加工和折叠
D.对多个基因表达有调控作用的蛋白质,在细胞质中合成后,可通过核孔自由进入细胞核
【答案】B
【详解】A、细胞膜的流动镶嵌模型属于物理模型,构成细胞膜的蛋白质和磷脂的分布是不均匀的,A错误;
B、溶酶体是细胞中的消化车间,溶酶体可以利用水解酶将细菌杀灭,被溶酶体分解后的某些产物可以被细胞再度利用,也有部分产物会被排出细胞,B正确;
C、形成分泌蛋白时,先在游离的核糖体中合成一段的多肽链,而后这段多肽链携带炸核糖体一块儿转移到内质网上继续合成多肽链,合成的多肽链可以转移到内质网腔内进行加工和折叠,C错误;
D、对多个基因表达有调控作用的蛋白质,在细胞质中合成后,可通过核孔进入细胞核,但核孔对物质进出细胞核具有选择性,D错误。
故选B。
(2025·天津河东·二模)气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小,控制进入和水分的散失,影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理(图1)。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种,但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、ht1基因功能缺失突变体(h)、rhc1基因功能缺失突变体(r)和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体(h/r),进行了相关实验,结果如图2所示。阅读材料完成下列小题:
14.由图1可知,保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外,导致保卫细胞______,引起气孔关闭,进而使植物光合作用速率______。请选择合适的选项( )
A.失水、降低 B.吸水、降低
C.失水、增大 D.吸水、增大
15.由图2可知,高浓度时rhc1基因产物______气孔关闭,由此推测rhc1编码的蛋白质是_____。请选择合适的选项( )
A.促进、蛋白乙 B.抑制、蛋白乙
C.促进、蛋白甲 D.抑制、蛋白甲
16.有关本实验的叙述,错误的是( )
A.在正常浓度和高浓度环境中,蛋白乙均抑制气孔关闭
B.干旱条件下,脱落酸含量上升引起叶片脱落,降低了植物的蒸腾作用
C.蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是三种蛋白质的空间结构不同
D.气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
【答案】14.A 15.C 16.C
14.保卫细胞液泡的溶质转运到细胞外,细胞内的溶质减少,浓度降低,所以细胞内液渗透压<胞外渗透压,细胞失水,引起气孔关闭,二氧化碳吸收降低,因此光合速率降低,BCD错误,A正确。
故选A。
15. r组为rhc1基因功能缺失,不能正常表达rhc1基因产物,其在高CO2浓度下,气孔开放程度更高,说明无rhc1基因产物有利气孔开放,rhc1基因产物促进气孔关闭。(或者看对照组wt,其能表达rhc1基因产物,在高CO2浓度下,气孔开放程度更低,说明rhc1基因产物会促进气孔关闭)。根据图2,h组、h/r组气孔开度相同,可知在缺失h的前提下,r存在与否都不影响气孔开度,即r不能单独发挥调控作用,必须通过h进行调控,即r在h上游;r组、h/r组气孔开度不同,可知在缺失r的前提下,h仍然能够发挥调控作用,h在r下游。综上,蛋白甲、乙关系为甲→乙,h和r关系为r→h,可知甲对应r,即蛋白甲由rhc1编码,C正确,ABD错误。
故选C。
16.A、在正常浓度CO2和高浓度CO2环境中蛋白甲抑制蛋白乙的作用,蛋白乙抑制蛋白丙的作用,蛋白丙通过促进保卫细胞的溶质转运到细胞外,细胞失水,促进气孔关闭,因此蛋白乙抑制气孔关闭,A正确;
B、脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落。干旱条件下脱落酸含量升高,促进叶片脱落,抑制气孔开放,能够减少蒸腾作用,保存植物体内水分,使植物能够在干旱中生存,B正确;
C、蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是控制这三种蛋白质合成的基因不同,C错误;
D、植物生长发育(如气孔关闭)是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,D正确。
故选C。
17.(2025·天津·二模)胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌,分泌过程如图所示。胃酸分泌过多,可导致反流性食管炎等疾病。药物PPIs在酸性环境下与质子泵发生不可逆性结合,从而抑制胃酸的分泌,当新的质子泵运输到胃壁细胞膜上才可解除抑制。药物P-CAB竞争性地结合质子泵上的K+结合位点,可逆性抑制胃酸分泌。下列有关推测不合理的是( )
A.K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式为协助扩散
B.当K+分泌增加时P-CAB的竞争作用会减弱,药物PPIs的抑酸效果比P-CAB更持久
C.使用药物PPIs可能会产生细菌感染性腹泻
D.药物PPIs和药物P-CAB不会改变质子泵的空间结构
【答案】D
【详解】A、从图中可以看到,K⁺通过K⁺通道从胃壁细胞进入胃腔,由于是通过通道蛋白进行运输,且是顺浓度梯度,所以运输方式为协助扩散,A正确;
B、当K⁺分泌增加时,意味着更多的K⁺会竞争质子泵上的K⁺结合位点。而药物P - CAB是竞争性地结合质子泵上的K⁺结合位点来可逆性抑制胃酸分泌的,此时K⁺增多,会与P - CAB竞争结合位点,导致P - CAB的竞争作用减弱。 药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合从而抑制胃酸分泌,不受K⁺分泌量变化的影响,所以药物PPIs的抑酸效果比P - CAB更持久,B正确;
C、因为胃酸可杀灭随食物进入消化道内的细菌,而药物PPIs抑制胃酸分泌,胃酸分泌减少,就可能导致进入消化道的细菌不能被有效杀灭,从而可能产生细菌感染性腹泻,C正确;
D、药物PPIs在酸性环境下与质子发生不可逆性结合,从而抑制胃酸的分泌,药物P - CAB竞争性地结合质子泵上的K⁺结合位点,这两种方式都会对质子泵的功能产生影响,而蛋白质的功能与其空间结构密切相关,所以药物PPIs和药物P - CAB都会改变质子泵的空间结构,D错误。
故选D。
18.(2025·天津河北·二模)脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成。过量的会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A.H+被运出细胞的方式是主动运输
B.与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
C.施用适量的可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
D.萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
【答案】B
【详解】A、结合图示可知,H+被运出细胞是逆浓度梯度进行的,且需要载体蛋白,消耗能量,因而其转运方式是主动运输,A正确;
B、是顺浓度梯度进行转运的,图中AMTS为离子通道,其转运NH4+不需要与其结合,AMTS构象不改变,为协助扩散方式,B错误;
C、由题图可知,施用适量的NO3-可与土壤中的H+结合运输到根细胞内,在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力,C正确;
D、1926年,美国科学家萨姆纳利用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶,然后又用多种方法证明脲酶是蛋白质,D正确。
故选B。
19.(2025·天津·南开一模)如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析,下列实验处理中,可使蔗糖进入细胞速率加快的是( )
A.降低细胞外蔗糖浓度 B.降低细胞外溶液的pH
C.加入细胞呼吸抑制剂 D.减少协同转运蛋白的数量
【答案】B
【详解】AB、据图可知,H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP,说明是逆浓度梯度进行的,即H+分布是细胞外浓度高于细胞内,而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的,属于主动运输,故降低细胞外溶液pH,能够加大势能,从而使蔗糖进入细胞速率加快,而降低细胞外蔗糖浓度不影响(或不利于)蔗糖运输,A错误,B正确;
C、加入细胞呼吸抑制剂,会影响H+的运输,进而影响蔗糖运输,C错误;
D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助,降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢,D错误。
故选B。
1.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
故选D。
2.(2024·天津·高考真题)某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体,阻断受体功能,引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是( )
A.凋亡基因表达上调,提示HER2受体被激活
B.细胞由扁平形变为球形,提示细胞骨架受到影响
C.细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧,提示细胞膜流动性改变
D.基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段,提示DNA酶被激活
【答案】A
【详解】A、该抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体,阻断受体功能,引起癌细胞发生一系列变化而凋亡,说明该药物发挥了作用,导致癌细胞的凋亡基因表达上调,提示HER2受体被阻断,A错误;
B、细胞骨架与细胞形态的维持有关,细胞由扁平形变为球形,提示细胞骨架受到影响,B正确;
C、质膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂酰丝氨酸是磷脂分子的一种,如果细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧,提示细胞膜流动性改变,C正确;
D、DNA酶可以将DNA分子水解,如果基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段,提示DNA酶被激活,D正确。
故选A。
3.(2024·天津·高考真题)植物液泡含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是( )
A.核糖体 B.溶酶体 C.中心体 D.高尔基体
【答案】B
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;
B、溶酶体内含有多种水解酶,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,B正确;
C、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,与动物细胞的有丝分裂有关,C错误;
D、高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”,D错误。
故选B。
(2023·天津·高考真题)阅读下列材料,回答3~5题。 高等生物细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。 细胞质核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和RNA 在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。 内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。 高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡,该囊泡与前溶酶体融合 后,经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解,维持细胞器的平衡。
4.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能,该细胞器最可能是 ( )
A.线粒体 B.内质网 C.细胞质核糖体 D.中心体
5.在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂。 下列叙述正确的是
A.幼苗中的叶绿体均由前质体在光下分裂而来
B.细胞分裂中期可以观察到核糖体和高尔基体
C.线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则
D.内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程
6.溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。 下列叙述错误的是( )
A.溶酶体水解酶由游离核糖体合成,经囊泡运输进入前溶酶体
B.溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用
C.溶酶体异常时,细胞质内会积累异常线粒体等细胞器
D.溶酶体膜破裂后,释放到细胞质中的水解酶活性降低
【答案】4.A 5.C 6.A
4.据题意可知,线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似,某种抗生素对细菌(原核生物)核糖体有损伤作用,因此推测大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞线粒体中核糖体,A正确,BCD错误。
故选A。
5.A、植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体,叶绿体可经分裂增殖,A错误;
B、高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,因此推测细胞分裂中期不可以观察到高尔基体,B错误;
C、叶绿体和线粒体内含有基因,其基因表达包括转录和翻译,都遵循中心法则,C正确;
D、种子植物不含有中心体,D错误。
故选C。
6.A、溶酶体水解酶由附着在内质网上的核糖体合成,,A错误;
B、溶酶体中的水解产物如氨基酸等一般可被细胞再利用,B正确;
C、溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要,若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常线粒体,C正确;
D、溶酶体属于酸性环境,溶酶体水解酶进入细胞质基质后,pH不适宜,水解酶活性降低,D正确。
故选A。
7.(2025·天津·高考真题)治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A.药物进入细胞的方式改变 B.药物在细胞内降解较快
C.结合药物的胞内受体活性较低 D.促凋亡基因的表达水平较低
【答案】A
【详解】A、该药物是脂溶性小分子,通常以自由扩散方式进入细胞,这种运输方式是由物质性质和细胞膜结构决定的,一般不会改变。若药物进入细胞的方式改变,不符合其脂溶性小分子的特性,所以这不是药物对某些病人疗效较差的原因,A错误;
B、药物在细胞内降解较快,会使细胞内有效药物浓度降低,从而导致疗效较差,B正确;
C、结合药物的胞内受体活性较低,药物难以有效发挥作用,激活促凋亡基因的效果就会减弱,进而使疗效较差,C正确;
D、促凋亡基因的表达水平较低,即使药物能正常发挥作用,促凋亡的效果也会不好,导致疗效较差,D正确。
故选A。
8.(2023·天津·高考真题)下图是某绿藻适应水生环境,提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述 错误的是( )
A.物质X通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质
B.HCO3-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质
C.水光解产生的H+提高类囊体腔CO2水平,促进CO2进入叶绿体基质
D.光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境
【答案】B
【详解】A、光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成,因此物质X可通过提高 有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质。A正确;
B、HCO3-进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP供能,属于主动运输,通道蛋白只能参与协助扩散,B错误;
C、据图可知,光反应中水光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体,并与HCO3-在类囊体腔内反应产生CO2,因此能提高类囊体腔CO2水平,C正确;
D、据图可知,光反应生成的物质X(O2)促进线粒体的有氧呼吸,产生更多的ATP,有利于HCO3-进入叶绿体基质,产生CO2,保证了暗反应的CO2供应,D正确。
故选B。
9.(2022·天津·高考真题)下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A.神经递质作用于突触后膜上的受体
B.抗体作用于相应的抗原
C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D.K+通道蛋白运输K+
【答案】D
【详解】A、神经递质是由突触前膜释放,与突触后膜上相应受体结合后引起离子通道的打开,A不符合题意;
B、抗原与相应抗体结合后可形成沉淀或者细胞集团,被吞噬细胞消化分解,B不符合题意;
C、Ca2+载体蛋白与Ca2+结合,Ca2+载体蛋白发生自身构象的变化,从而运输Ca2+,C不符合题意;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D符合题意。
故选D。
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