内容正文:
专题01 细胞的物质基础及物质运输
目录
第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层巧突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 细胞中的元素、无机物综合考查
题型02 细胞的物质输入和输出
题型03 糖类、脂质、蛋白质和核酸综合考查
B组·增分能力练
第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法
1.【新情景·运输方式判别】(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
【解析】题意显示,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;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;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;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。
2.【新情景·协同转运】(2025·山东·一模)土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现,在拟南芥中SOS信号转导途径可介导盐胁迫下细胞外排Na+,维持 Na+/K+平衡。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活 Na+-H+转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A.SOS1转运Na+不直接消耗 ATP
B.盐胁迫时,植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C.钠离子通过 HKT1 进入细胞时,不需要与其结合
D.盐胁迫下,磷酸化的 SCaBP8 减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内 Na+/K+比值
【答案】D
【解析】识图分析可知,盐胁迫条件下,周围环境的Na+通过HKT1(Na+通道蛋白)以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞,Na+运出细胞,为逆浓度梯度运输,所以,SOS1利用H+浓度差形成的化学势能,把Na+以主动运输的方式运出细胞,不直接消耗ATP,A正确;盐胁迫时, 植物细胞可能通过降低细胞质基质的H+浓度,增加了细胞内外的H+浓度梯度差,为SOSI排出Na+提供更多的能量,从而加速Na+的外排,B正确;钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白) 进入细胞时,不需要与通道蛋白结合,C正确;盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,使得细胞内K+浓度增加,Na+/K+比值降低,D错误。
3.【新情景·新考法】(2025·山东·二模)脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能。脂肪酸经过活化生成脂酰辅酶A,通过线粒体膜上的肉毒碱棕榈酰基转移酶(CPT)载体的运输,进入线粒体中彻底氧化。下列说法正确的是( )
A.植物脂肪含有大量的饱和脂肪酸,熔点较低,在室温下呈液态
B.线粒体彻底氧化分解脂肪比分解等质量的葡萄糖释放的能量多
C.CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类,且容易出现肥胖症状
D.脂肪酸在线粒体内膜上消耗大量O2,最终生成CO2、H2O和大量ATP
【答案】C
【解析】植物脂肪通常含有较多不饱和脂肪酸,动物脂肪含较多饱和脂肪酸;不饱和脂肪酸因双键存在导致分子排列疏松,熔点较低,故植物脂肪室温下多为液态;饱和脂肪酸分子排列紧密,熔点较高,动物脂肪室温下多为固态,A错误;脂肪分子中C、H比例高于葡萄糖,氧化分解时需氧量更多,释放能量也更多,但葡萄糖不能直接在线粒体中氧化分解,B错误;CPT是脂肪酸进入线粒体氧化的关键载体。若CPT基因缺失,脂肪酸无法进入线粒体氧化分解,导致脂肪酸在细胞质中堆积,可能转化为脂肪储存,引发肥胖;细胞供能不足,需依赖糖类分解供能,因此需要及时补充糖类,C正确;脂肪酸在线粒体内膜上消耗大量O2,生成水,同时释放大量能量,CO2的产生部位是线粒体基质中,D错误。
01 细胞的元素和无机物综合考查
1.(2025·山东·模拟预测)下列关于生物学实验原理、方法及现象的叙述,正确的是( )
A.为防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测,可同时加入斐林试剂
B.观察细胞有丝分裂时,解离后细胞死亡导致无法比较细胞周期不同时期的长短
C.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中的酒精都有冲洗作用
D.高倍显微镜下可观察到黑藻细胞叶绿体的运动和双层膜结构
【答案】C
【解析】为防止葡萄糖与重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测,应该将培养的时间延长,以便消耗完葡萄糖,加入斐林试剂会影响颜色的观察,因此不必加入斐林试剂,A错误;在观察细胞有丝分裂时,可通过比较不同时期细胞数目的多少来比较细胞周期不同时期的长短,B错误;检测生物组织中的脂肪需要用酒精洗去浮色(实质为溶解苏丹Ⅲ),低温诱导染色体加倍实验中,需用酒精洗去卡诺氏液,也是利用了其溶解性,C正确;叶绿体的双层膜结构在电子显微镜下才能看见,D错误。
2.(2025·山东青岛·一模)尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构,尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成,神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失,在损伤得到恢复后,尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是( )
A.尼氏体的主要功能是合成蛋白质,神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中
B.尼氏体数量与神经元的功能有关,可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态
C.推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架,具有参与细胞内物质运输的功能
D.经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】A
【解析】神经递质化学本质不是蛋白质,不在尼氏体合成,A错误;神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失,在损伤得到恢复后,尼氏体的数量可以恢复,因此可判断尼氏体数量与神经元的功能有关,可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态,B正确;细胞骨架的化学本质是蛋白质纤维,神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成,因此推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架,具有参与细胞内物质运输的功能,C正确;高温处理使神经丝蛋白空间结构被破坏变性失活,但不破坏肽键,因此变性后得蛋白质仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。
3.(2025·山东·二模)一批在相同条件下培养出的玉米幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该玉米幼苗随机均分为A、B、C三组,分别施用NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液,一段时间后观察并比较玉米幼苗叶片的颜色变化。下列说法错误的是( )
A.本实验目的是探究叶片发黄原因是缺少N或缺少Mg,还是同时缺少N和Mg
B.三组幼苗的数量及三种溶液的浓度应该是本实验的无关变量
C.若A、B两组叶片发黄,C组叶片变绿,则说明叶片发黄原因是缺少N或缺少Mg
D.本实验在设计上既遵循了单一变量原则,又遵循了对照原则
【答案】C
【详解】实验中设置 A 组施用NH4NO3溶液(含N不含Mg )、B 组施用MgSO4溶液(含Mg不含N )、C 组施用Mg(NO3)2溶液(含N和Mg ),通过观察不同组玉米幼苗叶片颜色变化,目的就是探究叶片发黄原因是缺少N或缺少Mg,还是同时缺少N和Mg ,A正确;无关变量是指实验中除自变量以外的影响实验结果的因素。本实验中自变量是所施溶液的种类(即所含矿质元素的种类 ),三组幼苗的数量及三种溶液的浓度等对实验结果有影响,但不是研究的变量,所以是无关变量,应保持相同且适宜 ,B正确;若 A、B 两组叶片发黄,C 组叶片变绿。A 组缺少Mg发黄,B 组缺少N发黄,C 组N和Mg都不缺变绿,这表明叶片发黄原因是缺少N和缺少Mg,而不是 “缺少N或缺少Mg” ,C错误;单一变量原则是指实验中只有一个自变量,本实验自变量是所施溶液种类(所含矿质元素不同 );对照原则是指设置对照组和实验组,本实验中 C 组是对照组,A、B 组是实验组 ,所以既遵循了单一变量原则,又遵循了对照原则 ,D正确。
4.(2025·山东潍坊·一模)(不定项)玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是( )
A.内皮层细胞利用通道蛋白将H⁺排入木质部
B.Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C.若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D.玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
【答案】ABC
【解析】题意显示,内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,同时将H+顺浓度梯度运入内皮层细胞,据此推测,内皮层细胞利用将H⁺排入木质部是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白,A错误;根据题意可知,木质部高渗透压环境有利于吸水,但不能说明Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升,只能说明根部渗透压从表皮到木质部的各层细胞依次上升,C错误;蒸腾作用提供了植物吸水和运水的动力,此外细胞代谢活动也能促进水分的吸收,据此可知,若叶片的蒸腾作用停止,水分也会从根部向上运输,只不过运输缓慢而已,C错误;玉米根部遭受水淹时,呼吸受阻,细胞代谢产生的能量减少,无机盐的吸收减弱,不能维持根部细胞高渗透压专题,因而植株吸水量会下降,D正确。
02 细胞的物质输入和输出
5.(2025·山东泰安·模拟预测)生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关科学探究的说法正确的是( )
A.用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用斐林试剂也可用碘液检测
B.用15N标记DNA并检测其放射性来证明DNA的半保留复制
C.探究“植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
D.探究酵母菌呼吸方式实验中,用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2
【答案】D
【解析】斐林试剂检测还原糖需水浴条件(50~65℃),而温度是该实验的自变量,不可使用斐林试剂检测;可用碘液直接检测淀粉剩余量,A错误;15N为稳定性同位素,无放射性,无法通过检测放射性追踪DNA去向。证明DNA半保留复制的实验通过密度梯度离心观察条带位置,B错误;质壁分离现象中细胞原生质体体积变化明显,低倍镜即可观察到原生质层与细胞壁分离,C错误;溴麝香草酚蓝溶液遇CO₂由蓝变绿再变黄,可用于检测酵母菌有氧和无氧呼吸均产生的CO₂,D正确。
6.(2025·山东济宁·模拟预测)衣藻受旋光刺激后通过改变眼点和鞭毛部位细胞膜的内向光电流,进而移向光源的反应称为趋旋旋光性,内向光电流主要由Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成。下列叙述错误的是( )
A.光既能为衣藻提供能量,也能作为信号调节衣藻运动
B.Ca2+和质子的运输速率与通道蛋白视紫红质的数量有关
C.若环境中Ca2+和质子浓度升高,则衣藻趋旋旋光性减弱
D.液泡中Ca2+和质子浓度升高,会提高衣藻细胞的吸水能力
【答案】C
【解析】衣藻是自养型生物,光作为能量可用于光合作用制造有机物,同时光作为刺激信号能调节衣藻向光移动,所以光既能为衣藻提供能量,也能作为信号调节衣藻运动,A正确;Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流,属于协助扩散,通道蛋白的数量会影响其运输速率,所以Ca2+和质子的运输速率与通道蛋白视紫红质的数量有关,B正确;环境中Ca2+和质子浓度升高,通过通道蛋白进入细胞内的Ca2+和质子增多,更有利于形成内向光电流,衣藻趋旋旋光性应该增强,而不是减弱,C错误;液泡中Ca2+和质子浓度升高,会使细胞液浓度升高,细胞液与外界溶液的浓度差增大,从而提高衣藻细胞的吸水能力,D正确。
7.(2025·山东滨州·模拟预测)下列关于实验操作和方法的叙述,正确的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C.采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D.“菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
【答案】D
【解析】探究植物细胞的吸水和失水实验中,整个过程只需用低倍显微镜观察细胞质壁分离以及质壁分离复原,A错误;预实验开始前进行预实验是为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围, 以避免由于设计不当,盲目开展实验,不是为了减少实验误差,B错误;采用样方法调查种群密度时,取样关键是随机取样,C错误;诱导愈伤组织形成试管苗的过程,需要将生长良好的愈份组织先转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导生根,D正确。
故选D。
8.(2025·山东德州·三模)糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶活性缺乏或降低,使糖原无法在溶酶体中正常分解而大量堆积,导致溶酶体肿胀破裂,引发细胞异常。下列说法错误的是( )
A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时,依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质
B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致渗透压下降,大量吸水引起肿胀甚至破裂
C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬功能受阻,导致细胞代谢废物积累
D.通过基因治疗将正常GAA基因导入GSDⅡ患者细胞,可缓解该病的症状
【答案】B
【解析】高尔基体对蛋白质(如GAA酶)的分拣和运输依赖于囊泡上的特异性识别蛋白(如SNARE蛋白),确保酶被准确运输到溶酶体,A正确;糖原在溶酶体内堆积会导致溶酶体内渗透压升高,从而大量吸水引起肿胀甚至破裂,B错误;溶酶体破裂会破坏其降解功能,导致自噬受阻,代谢废物(如未降解的糖原)积累,C正确;基因治疗通过导入正常GAA基因可恢复GAA酶活性,缓解糖原堆积问题,D正确。
9.(2025·山东·模拟预测)某实验小组以洋葱为材料进行质壁分离及复原实验,实验结果如表所示。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
试剂
中央液泡大小
原生质层的位置
0.3g/mL蔗糖
变小
原生质层脱离细胞壁
清水
逐渐恢复到原来大小
原生质层恢复到原来位置
A.质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐增大
B.质壁分离过程中,蔗糖溶液浓度小于0.3g/mL
C.质壁分离复原过程中,细胞液渗透压小于细胞质基质渗透压
D.质壁分离复原过程中,水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞
【答案】C
【解析】质壁分离过程中,细胞液的浓度逐渐增大,细胞的吸水能力逐渐增大,A正确;质壁分离过程中细胞失水使蔗糖溶液浓度小于0.3g/mL,B正确;质壁分离复原过程中,细胞吸水,细胞液渗透压大于细胞质基质渗透压,C错误;水分子可以通过自由扩散和协助扩散进出细胞,因此质壁分离复原过程中,水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞,D正确。
03 糖类、脂质、蛋白质和核酸综合考查
10.(2025·山东潍坊·模拟预测)磷酸二羟丙酮(DHAP)既是糖酵解的中间产物,也可经糖异生产生葡萄糖。糖酵解时,DHAP可以经酶催化转化为丙酮酸并释放NADH。DHAP也可被还原为磷酸甘油参与脂肪的合成,此过程是可逆的。下列说法错误的是( )
A.糖酵解与糖异生共同维持糖类含量相对稳定
B.糖酵解过程中DHAP产生于线粒体基质
C.糖类经DHAP转化为脂肪时,氧元素比例会降低
D.脂肪向糖类的转化不如糖类向脂肪转化容易实现
【答案】B
【解析】糖酵解是糖类分解的过程,糖异生是生成糖类的过程,二者共同维持糖类含量的相对稳定,A正确;糖酵解的过程发生在细胞质基质中,故糖酵解过程中DHAP产生于细胞质基质中,B错误;与糖类相比,脂肪中O的比例较低,故糖类经DHAP转化为脂肪时,氧元素比例会降低,C正确;糖类充足时,糖类可以大量的转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,故脂肪向糖类的转化不如糖类向脂肪转化容易实现,D正确。
11.(2025·山东聊城·模拟预测)PCSK9蛋白可减少肝细胞表面的LDL受体数量,导致从血浆进入肝细胞并被降解的胆固醇减少。细胞外的PCSK9蛋白可抑制多种病毒感染,而细胞内的PCSK9蛋白在RNA病毒感染后会结合到线粒体上以稳定线粒体的结构。在PCSK9基因敲除小鼠中,RNA病毒感染后复制更为活跃。下列分析错误的是( )
A.过度表达PCSK9蛋白可能会引发高胆固醇血症
B.RNA病毒感染可能损伤线粒体结构从而导致细胞凋亡
C.细胞内外的PCSK9蛋白均可调节宿主抗RNA病毒反应
D.PCSK9抑制剂可用于抗病毒感染和心血管疾病的治疗
【答案】D
【解析】PCSK9蛋白可减少肝细胞表面的LDL受体数量,导致从血浆进入肝细胞并被降解的胆固醇减少,过度表达PCSK9蛋白可能会引发高胆固醇血症,A正确;由“细胞内的PCSK9蛋白在RNA病毒感染后会结合到线粒体上以稳定线粒体的结构”可推测,RNA病毒感染可能会损伤线粒体结构,线粒体结构损伤可能会导致细胞凋亡,B正确;细胞外的PCSK9蛋白可抑制多种病毒感染,细胞内的PCSK9蛋白在RNA病毒感染后会结合到线粒体上以稳定线粒体的结构,在PCSK9基因敲除小鼠中,RNA病毒感染后复制更为活跃,这说明细胞内外的PCSK9蛋白均可调节宿主的抗RNA病毒反应,C正确;PCSK9抑制剂可用于治疗由高胆固醇血症引起的心血管疾病,但不利于抗病毒感染,D错误。
12.(2025·山东泰安·三模)长期大量高糖、高油脂的饮食可导致体重超标,增加身体脏器的负担,还会引发高血糖、高血脂或心血管疾病。有些人采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白摄入的饮食方式。下列分析正确的是( )
A.减少碳水的摄入后,可通过脂肪大量转化为糖类来供能
B.蔬菜中的纤维素经消化吸收后,可为人体提供能量
C.加热后的蛋白质肽键断裂,导致空间结构变化,更有利于消化
D.当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量
【答案】D
【解析】糖类可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,A错误;蔬菜中的纤维素很难被人体消化、吸收,因此不能为人体提供能量,B错误;加热并不能导致蛋白质的肽键断裂,但会导致蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,有利于消化,C错误;当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量,D正确。
13.(2025·山东聊城·三模)蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。下列叙述错误的是( )
A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸
C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合
D.蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用
【答案】C
【解析】由题干信息可知,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,则该蛋白质可长时间发挥作用;若该信号氨基酸为其他氨基酸时,则该蛋白质进入蛋白酶体被降解,说明信号氨基酸可决定蛋白质的寿命,因此可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命,A正确;绝大部分的酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA,RNA类型的酶不含氨基酸,故并不是细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸,B正确;由题意可知,氨酰-tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,因此多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间,C错误;据题干信息可知,若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体被降解,所以蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用,D正确。
14.(2025·山东菏泽·一模)低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化,并激活蛋白激酶CBCl,使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合,抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但HT1的空间结构会发生变化
B.被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀,满足植物对CO2的需求
C.MPK4/MPK12与HT1结合,会导致植物的蒸腾作用强度降低
D.降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
【答案】D
【解析】蛋白质发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但会改变蛋白质的空间结构,A正确;低浓度CO2会促进蛋白激酶HT1磷酸化,并激活下游的蛋白激酶 CBC1,CBC1 激活后可促进保卫细胞吸水膨胀,使气孔开放,满足植物对CO2的需求,B正确;CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPKI2与HTI结合,抑制HT1的活性导致气孔关闭,而气孔是植物蒸腾失水的主要通道,气孔关闭会使蒸腾作用降低,C正确;降低MPK4/MPK12基因表达水平,MPK4/MPK12含量减少,对HTl抑制作用减弱,气孔开放程度可能增加,但CO2固定速率不仅取决于气孔开放程度,还受光合作用相关酶等多种因素影响,所以不能得出一定会提高CO2固定速率的结论,D错误。
15.(2025·山东聊城·三模)(不定项)人在剧烈运动时,骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,在剧烈运动后的恢复期,这些乳酸有三个去路:①经血液循环到达肝脏细胞后,经糖异生途径产生丙酮酸、草酰乙酸(C4)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)等多种中间产物,并最终转变为葡萄糖。②经丙酮酸、乙酰辅酶A途径转变为脂肪酸、胆固醇等物质。③经丙酮酸、氨基转换途径生成丙氨酸等物质。下列叙述正确的是( )
A.人在剧烈运动时所需的能量主要来自产生乳酸的过程
B.骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸的过程有[H]的产生和消耗
C.用14C标记的方法无法追踪糖异生途径中各种产物的生成过程
D.乳酸在肝脏细胞转化生成的丙氨酸可以作为蛋白质合成的必需氨基酸
【答案】BC
【解析】人在剧烈运动时所需的能量主要来自有氧呼吸,无氧呼吸产生乳酸提供的能量作为补充,A错误;根据题目信息可知,乳酸被彻底氧化产生能量的过程首先生成丙酮酸,丙酮酸参与的及后续的有氧呼吸过程中有[H]的产生和消耗,B正确;乳酸在肝脏细胞中发生多条途径的转化,有多种物质生成,因此无法用14C标记的方法追踪糖异生途径各产物的生成过程,C正确;必需氨基酸需要从食物中获取,不能自身合成,D错误。
1.(2025·山东·模拟预测)气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。如图是保卫细胞与土壤溶液及液泡与细胞质基质的部分物质交换示意图,下列叙述正确的是( )
A.H+-ATPase主要体现了蛋白质的识别和运输功能
B.K⁺进入保卫细胞的动力是ATP水解释放的能量
C.CO2由细胞质进入液泡需要PEP羧化酶协助
D.可溶性糖进入液泡,使液泡的吸水能力提高
【答案】D
【解析】H+-ATPase可转运H+和催化ATP水解,体现了蛋白质的运输以及催化功能,A错误;K+、CI-进入保卫细胞的动力是H+浓度差形成的电化学梯度,而不是ATP水解释放的能量,B错误;PEP羧化酶的作用是催化PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)固定CO2,而不是协助CO2进入液泡,C错误;可溶性糖进入液泡,使液泡的物质的量浓度提高,导致液泡渗透压提高,进而使液泡的吸水能力提高,D正确。
2.(2025·山东日照·三模)植物细胞被病原体感染后,产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开,胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯(BR)激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是( )
A.上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B.Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C.施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D.阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
【答案】C
【解析】Ca2+通过通道蛋白运输属于协助扩散,其速率由通道数目和膜两侧浓度差决定,当浓度差足够大时,速率受限于通道蛋白数量,A正确;通道蛋白介导的协助扩散不消耗能量,运输过程中无需载体磷酸化,且钙离子不会与通道蛋白结合,因而Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化,B正确;题意显示,NADPH氧化酶基因表达促进H2O2积累,该过程发生在Ca2+浓度升高之后。抑制NADPH氧化酶会减少H2O2生成,但不会直接影响Ca2+内流及其浓度,C错误;阻断环核苷酸合成可减少Ca2+通道开放,施加BR激活BAK1可关闭通道,两者均能降低胞内Ca2+浓度,从而减轻细胞损伤,D正确。
3.(24-25高三上·山东·阶段练习)迁移体是我国科学家发现的一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部收缩丝的尖端或交叉点产生的膜性细胞器。研究发现,细胞能够通过迁移体释放以红色荧光蛋白为代表的细胞内容物,带有荧光的迁移体能够在细胞之间传递。细胞释放迁移体的过程中会将线粒体转移到迁移体内,并释放到细胞外,这个过程称为线粒体胞吐。实验小组为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,设计了相关实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
—
+
—
+
敲除K基因
—
—
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“—”表示不进行相关操作。
A.磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本骨架
B.迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C.K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
D.“线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
【答案】C
【解析】迁移体为膜性细胞器,其膜结构以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;迁移体携带荧光蛋白在细胞间传递,说明可能参与细胞间物质或信息交流,B正确;实验显示:敲除K基因后(C、D组),无论是否用CCCP,迁移体中线粒体含量均较低(10、11),而正常K基因存在时(B组),CCCP处理导致线粒体含量显著升高(80)。这表明K蛋白可能促进受损线粒体进入迁移体,C错误;B组使用CCCP(诱导线粒体受损)后迁移体中线粒体含量激增,说明受损线粒体更易通过胞吐释放,D正确。
4.(2025·山东青岛·三模)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列说法错误的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性改变
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
【答案】D
【解析】铁死亡是细胞发生铁依赖的程序性死亡,细胞自噬也是细胞程序性死亡,故都受基因调控,A正确;从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离,可以看出环境溶液pH为5.0时,运铁蛋白与铁离子分离,环境溶液pH为7.0时,运铁蛋白与其受体分离,随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白,B正确;细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果,包括膜流动性降低,C正确;铁离子进入细胞的方式为胞吞,并非主动运输,运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐,胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量,即需要ATP水解并提供能量,D错误。
5.(2023·山东济南·一模)乙酰胆碱(ACh)对血管内皮保存完整的离体主动脉具有舒张作用。其作用机制如下图所示:ACh与血管内皮细胞G蛋白偶联受体(GPCR)识别结合后,激活内皮细胞内发生一系列的生理过程。在Ca2+与钙调蛋白(CaM)结合后激活NO合酶(NOS)催化生成NO,NO作为一种内源脂溶性气体信号分子扩散进入平滑肌细胞,激活具有鸟苷酸环化酶(GC)活性的NO受体,最终引起主动脉血管平滑肌舒张。下列说法正确的是( )
注:PIP2:磷脂酰肌醇-1,5-二磷酸DAG:二酰甘油IP3:三磷酸肌醇CaM:钙调蛋白NOS:NO合酶GC:鸟苷酸环化酶PKG:cGMP依赖的蛋白激酶
A.识别结合信号分子的受体都位于靶细胞的细胞膜上
B.图中内质网中的Ca2+进入细胞质基质和NO进入相邻平滑肌细胞均不消耗能量
C.锚定在细胞膜上的DAG和Ca2+共同激活CaM从而直接促进NO的合成
D.向平滑肌细胞内注射鸟苷酸环化酶抑制剂会导致GTP含量大幅增加
【答案】B
【解析】题干仅展示了乙酰胆碱(ACh)与血管内皮细胞细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)识别结合的情况,但实际上并不是所有识别结合信号分子的受体都位于靶细胞的细胞膜上,有些受体位于细胞内,比如一些脂溶性信号分子的受体,A错误;观察可知,内质网中的Ca2+经过通道进入细胞质基质,这种方式属于协助扩散,协助扩散是顺着浓度梯度运输,不需要消耗能量;而NO是气体,气体进入细胞的方式通常为自由扩散,自由扩散也是顺着浓度梯度运输,不消耗能量,B正确;根据题干信息“在Ca2+与钙调蛋白(CaM)结合后激活NO合酶(NOS)催化生成NO”,并非锚定在细胞膜上的DAG和Ca2+共同激活CaM后直接促进NO的合成,C错误;细胞内GTP含量很少,且维持相对稳定状态,向平滑肌细胞内注射鸟苷酸环化酶抑制剂,不会使GTP含量大幅增加,因为细胞内存在着对GTP含量的调节机制,D错误。
1.(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。
2.(2024·山东·高考真题)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.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
【答案】B
【解析】细胞失水过程中,水从细胞液流出,细胞液浓度增大,A正确; 依题意,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,则外层细胞的细胞液单糖多,且外层细胞还能进行光合作用合成单糖,故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高,B错误; 依题意,内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;依题意,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,有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,同时内薄壁细胞细胞液浓度降低,水分从内向外转移,促进外细胞光合作用,D正确。
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.(2025·河南·高考真题)CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子。血液流经肌肉组织时,细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和HCO3-。H+与血红蛋白结合促进O2释放,HCO3-顺浓度梯度进入血浆。下列推断错误的是( )
A.CO2参与血浆中HCO3-/ H2CO3缓冲对的形成
B.血液流经肌肉组织后,红细胞会轻度吸水“肿胀”
C.红细胞内pH下降时,血红蛋白与O2的亲和力增强
D.脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖
【答案】C
【解析】由题干信息“细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和HCO3-”,可知CO2参与血浆中HCO3-/ H2CO3缓冲对的形成,A正确;血液流经肌肉组织,肌肉组织细胞需要O2用于有氧呼吸,故H+与血红蛋白结合,促进O2释放,此时红细胞渗透压略有升高,会轻度吸水“肿胀”,B正确;红细胞内pH下降时,H+增多,H+与血红蛋白结合促进O2释放,即血红蛋白与O2的亲和力下降,C错误;CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子,故脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖,D正确。
5.(2025·广西·高考真题)某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A.低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制
B.运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C.呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式
D.K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
【答案】A
【解析】由图可知,低钾环境时,K+进行主动运输,由膜两侧的H+浓度差驱动,因此受H+运输速率限制,A正确;载体蛋白运输物质时,会与被运输物质结合,改变自身构象,B错误;图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散,呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式,C错误;K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式,但根细胞不能产生兴奋,D错误。
6.(2025·贵州·高考真题)正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B.无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C.植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D.解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
【答案】D
【解析】正常情况下,有效磷浓度低于根细胞内,吸收方式为逆浓度梯度的主动运输,需载体和能量,A正确;据题干信息可知,无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散,需转运蛋白参与,B正确;磷是磷脂、核酸等的组成元素,生物膜含磷脂,故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统,C正确;解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐,胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质,此过程会使细胞膜面积暂时增加,而非减少,D错误。
7.(2025·浙江·高考真题)人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A.Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B.氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C.使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D.适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
【答案】D
【解析】Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A错误;氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程,属于主动运输,B错误;人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率,C错误;适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率,同时也能加快氨基酸的运输,D正确。
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专题01 细胞中的元素和化合物
目录
第一部分 高考新风向 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层巧突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 细胞中的元素、无机物综合考查
题型02 细胞的物质输入和输出
题型03 糖类、脂质、蛋白质和核酸综合考查
B组·增分能力练
第三部分 真题刷进阶 对标高考,感悟考法
1.【新情景·运输方式判别】(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.【新情景·协同转运】(2025·山东·一模)土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现,在拟南芥中SOS信号转导途径可介导盐胁迫下细胞外排Na+,维持 Na+/K+平衡。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活 Na+-H+转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A.SOS1转运Na+不直接消耗 ATP
B.盐胁迫时,植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排
C.钠离子通过 HKT1 进入细胞时,不需要与其结合
D.盐胁迫下,磷酸化的 SCaBP8 减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内 Na+/K+比值
3.【新情景·新考法】(2025·山东·二模)脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能。脂肪酸经过活化生成脂酰辅酶A,通过线粒体膜上的肉毒碱棕榈酰基转移酶(CPT)载体的运输,进入线粒体中彻底氧化。下列说法正确的是( )
A.植物脂肪含有大量的饱和脂肪酸,熔点较低,在室温下呈液态
B.线粒体彻底氧化分解脂肪比分解等质量的葡萄糖释放的能量多
C.CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类,且容易出现肥胖症状
D.脂肪酸在线粒体内膜上消耗大量O2,最终生成CO2、H2O和大量ATP
01 细胞的元素和无机物综合考查
1.(2025·山东·模拟预测)下列关于生物学实验原理、方法及现象的叙述,正确的是( )
A.为防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测,可同时加入斐林试剂
B.观察细胞有丝分裂时,解离后细胞死亡导致无法比较细胞周期不同时期的长短
C.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中的酒精都有冲洗作用
D.高倍显微镜下可观察到黑藻细胞叶绿体的运动和双层膜结构
2.(2025·山东青岛·一模)尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构,尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成,神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失,在损伤得到恢复后,尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是( )
A.尼氏体的主要功能是合成蛋白质,神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中
B.尼氏体数量与神经元的功能有关,可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态
C.推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架,具有参与细胞内物质运输的功能
D.经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
3.(2025·山东·二模)一批在相同条件下培养出的玉米幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该玉米幼苗随机均分为A、B、C三组,分别施用NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液,一段时间后观察并比较玉米幼苗叶片的颜色变化。下列说法错误的是( )
A.本实验目的是探究叶片发黄原因是缺少N或缺少Mg,还是同时缺少N和Mg
B.三组幼苗的数量及三种溶液的浓度应该是本实验的无关变量
C.若A、B两组叶片发黄,C组叶片变绿,则说明叶片发黄原因是缺少N或缺少Mg
D.本实验在设计上既遵循了单一变量原则,又遵循了对照原则
4.(2025·山东潍坊·一模)(不定项)玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是( )
A.内皮层细胞利用通道蛋白将H⁺排入木质部
B.Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C.若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D.玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
02 细胞的物质输入和输出
5.(2025·山东泰安·模拟预测)生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关科学探究的说法正确的是( )
A.用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用斐林试剂也可用碘液检测
B.用15N标记DNA并检测其放射性来证明DNA的半保留复制
C.探究“植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
D.探究酵母菌呼吸方式实验中,用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2
6.(2025·山东济宁·模拟预测)衣藻受旋光刺激后通过改变眼点和鞭毛部位细胞膜的内向光电流,进而移向光源的反应称为趋旋旋光性,内向光电流主要由Ca2+和质子经通道蛋白视紫红质内流形成。下列叙述错误的是( )
A.光既能为衣藻提供能量,也能作为信号调节衣藻运动
B.Ca2+和质子的运输速率与通道蛋白视紫红质的数量有关
C.若环境中Ca2+和质子浓度升高,则衣藻趋旋旋光性减弱
D.液泡中Ca2+和质子浓度升高,会提高衣藻细胞的吸水能力
7.(2025·山东滨州·模拟预测)下列关于实验操作和方法的叙述,正确的是( )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
B.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验的作用是减小实验误差
C.采用样方法调查种群密度时,需在目标个体集中分布的区域划定样方
D.“菊花组织培养”实验中,挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基,生芽后再转接到生根培养基
8.(2025·山东德州·三模)糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶活性缺乏或降低,使糖原无法在溶酶体中正常分解而大量堆积,导致溶酶体肿胀破裂,引发细胞异常。下列说法错误的是( )
A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时,依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质
B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致渗透压下降,大量吸水引起肿胀甚至破裂
C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬功能受阻,导致细胞代谢废物积累
D.通过基因治疗将正常GAA基因导入GSDⅡ患者细胞,可缓解该病的症状
9.(2025·山东·模拟预测)某实验小组以洋葱为材料进行质壁分离及复原实验,实验结果如表所示。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
试剂
中央液泡大小
原生质层的位置
0.3g/mL蔗糖
变小
原生质层脱离细胞壁
清水
逐渐恢复到原来大小
原生质层恢复到原来位置
A.质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐增大
B.质壁分离过程中,蔗糖溶液浓度小于0.3g/mL
C.质壁分离复原过程中,细胞液渗透压小于细胞质基质渗透压
D.质壁分离复原过程中,水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞
03 糖类、脂质、蛋白质和核酸综合考查
10.(2025·山东潍坊·模拟预测)磷酸二羟丙酮(DHAP)既是糖酵解的中间产物,也可经糖异生产生葡萄糖。糖酵解时,DHAP可以经酶催化转化为丙酮酸并释放NADH。DHAP也可被还原为磷酸甘油参与脂肪的合成,此过程是可逆的。下列说法错误的是( )
A.糖酵解与糖异生共同维持糖类含量相对稳定
B.糖酵解过程中DHAP产生于线粒体基质
C.糖类经DHAP转化为脂肪时,氧元素比例会降低
D.脂肪向糖类的转化不如糖类向脂肪转化容易实现
11.(2025·山东聊城·模拟预测)PCSK9蛋白可减少肝细胞表面的LDL受体数量,导致从血浆进入肝细胞并被降解的胆固醇减少。细胞外的PCSK9蛋白可抑制多种病毒感染,而细胞内的PCSK9蛋白在RNA病毒感染后会结合到线粒体上以稳定线粒体的结构。在PCSK9基因敲除小鼠中,RNA病毒感染后复制更为活跃。下列分析错误的是( )
A.过度表达PCSK9蛋白可能会引发高胆固醇血症
B.RNA病毒感染可能损伤线粒体结构从而导致细胞凋亡
C.细胞内外的PCSK9蛋白均可调节宿主抗RNA病毒反应
D.PCSK9抑制剂可用于抗病毒感染和心血管疾病的治疗
12.(2025·山东泰安·三模)长期大量高糖、高油脂的饮食可导致体重超标,增加身体脏器的负担,还会引发高血糖、高血脂或心血管疾病。有些人采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白摄入的饮食方式。下列分析正确的是( )
A.减少碳水的摄入后,可通过脂肪大量转化为糖类来供能
B.蔬菜中的纤维素经消化吸收后,可为人体提供能量
C.加热后的蛋白质肽键断裂,导致空间结构变化,更有利于消化
D.当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量
13.(2025·山东聊城·三模)蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。下列叙述错误的是( )
A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸
C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合
D.蛋白酶体应同时具有识别泛素分子和催化泛素分子脱离蛋白质的作用
14.(2025·山东菏泽·一模)低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化,并激活蛋白激酶CBCl,使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合,抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但HT1的空间结构会发生变化
B.被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀,满足植物对CO2的需求
C.MPK4/MPK12与HT1结合,会导致植物的蒸腾作用强度降低
D.降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
15.(2025·山东聊城·三模)(不定项)人在剧烈运动时,骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,在剧烈运动后的恢复期,这些乳酸有三个去路:①经血液循环到达肝脏细胞后,经糖异生途径产生丙酮酸、草酰乙酸(C4)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)等多种中间产物,并最终转变为葡萄糖。②经丙酮酸、乙酰辅酶A途径转变为脂肪酸、胆固醇等物质。③经丙酮酸、氨基转换途径生成丙氨酸等物质。下列叙述正确的是( )
A.人在剧烈运动时所需的能量主要来自产生乳酸的过程
B.骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸的过程有[H]的产生和消耗
C.用14C标记的方法无法追踪糖异生途径中各种产物的生成过程
D.乳酸在肝脏细胞转化生成的丙氨酸可以作为蛋白质合成的必需氨基酸
1.(2025·山东·模拟预测)气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。如图是保卫细胞与土壤溶液及液泡与细胞质基质的部分物质交换示意图,下列叙述正确的是( )
A.H+-ATPase主要体现了蛋白质的识别和运输功能
B.K⁺进入保卫细胞的动力是ATP水解释放的能量
C.CO2由细胞质进入液泡需要PEP羧化酶协助
D.可溶性糖进入液泡,使液泡的吸水能力提高
2.(2025·山东日照·三模)植物细胞被病原体感染后,产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开,胞内Ca2+浓度升高,上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累,最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯(BR)激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是( )
A.上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B.Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C.施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D.阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
3.(24-25高三上·山东·阶段练习)迁移体是我国科学家发现的一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部收缩丝的尖端或交叉点产生的膜性细胞器。研究发现,细胞能够通过迁移体释放以红色荧光蛋白为代表的细胞内容物,带有荧光的迁移体能够在细胞之间传递。细胞释放迁移体的过程中会将线粒体转移到迁移体内,并释放到细胞外,这个过程称为线粒体胞吐。实验小组为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,设计了相关实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
—
+
—
+
敲除K基因
—
—
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“—”表示不进行相关操作。
A.磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本骨架
B.迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C.K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
D.“线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
4.(2025·山东青岛·三模)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死亡。下列说法错误的是( )
注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式
A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控
B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同
C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性改变
D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量
5.(2023·山东济南·一模)乙酰胆碱(ACh)对血管内皮保存完整的离体主动脉具有舒张作用。其作用机制如下图所示:ACh与血管内皮细胞G蛋白偶联受体(GPCR)识别结合后,激活内皮细胞内发生一系列的生理过程。在Ca2+与钙调蛋白(CaM)结合后激活NO合酶(NOS)催化生成NO,NO作为一种内源脂溶性气体信号分子扩散进入平滑肌细胞,激活具有鸟苷酸环化酶(GC)活性的NO受体,最终引起主动脉血管平滑肌舒张。下列说法正确的是( )
注:PIP2:磷脂酰肌醇-1,5-二磷酸DAG:二酰甘油IP3:三磷酸肌醇CaM:钙调蛋白NOS:NO合酶GC:鸟苷酸环化酶PKG:cGMP依赖的蛋白激酶
A.识别结合信号分子的受体都位于靶细胞的细胞膜上
B.图中内质网中的Ca2+进入细胞质基质和NO进入相邻平滑肌细胞均不消耗能量
C.锚定在细胞膜上的DAG和Ca2+共同激活CaM从而直接促进NO的合成
D.向平滑肌细胞内注射鸟苷酸环化酶抑制剂会导致GTP含量大幅增加
1.(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
2.(2024·山东·高考真题)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.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
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.(2025·河南·高考真题)CO2是人体调节呼吸运动的重要体液因子。血液流经肌肉组织时,细胞产生的CO2进入红细胞,在酶的催化下迅速与水反应生成H2CO3,进一步解离为H+和HCO3-。H+与血红蛋白结合促进O2释放,HCO3-顺浓度梯度进入血浆。下列推断错误的是( )
A.CO2参与血浆中HCO3-/ H2CO3缓冲对的形成
B.血液流经肌肉组织后,红细胞会轻度吸水“肿胀”
C.红细胞内pH下降时,血红蛋白与O2的亲和力增强
D.脑干中呼吸中枢的正常兴奋存在对体液CO2浓度的依赖
5.(2025·广西·高考真题)某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A.低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制
B.运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C.呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式
D.K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
6.(2025·贵州·高考真题)正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B.无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C.植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D.解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
7.(2025·浙江·高考真题)人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A.Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B.氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C.使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D.适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
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