内容正文:
细胞的分子组成、结构与物质运输
专题一
课时1 细胞的分子组成与基本结构
细胞识别及蛋白质的分选与囊泡的运输
重难突破2
热点情境1
热点情境2
细胞骨架
重难突破1
内容索引
NEIRONGSUOYIN
细胞的分子组成
细胞的基本结构
细胞的分子组成
重难突破1
核心整合 要点分析
1.水与细胞代谢
核心整合 要点分析
2.无机盐的易错点分析
(1)误认为无机盐在土壤中只能以主动运输的形式被吸收。植物的根细胞可以通过不同方式以离子的形式吸收外界溶液中的无机盐,通过通道蛋白的是协助扩散,逆浓度吸收的是主动运输。
(2)忽略无机盐对维持细胞渗透压的重要作用。无机盐离子是细胞内液和细胞外液的主要溶质,其浓度直接影响细胞的渗透压。
核心整合 要点分析
(3)误认为无机盐在动物体内均匀分布。不同无机盐在生物体内的分布具有特异性。例如:Na+、Cl-主要存在于细胞外液。K+、P主要存在于细胞内液。
(4)误认为无机盐对生物进化没有影响。无机盐的浓度和种类可能影响生物的进化。例如:海水中的高盐环境可能促使海洋生物进化出特殊的渗透调节机制。
核心整合 要点分析
3.糖类的易错点分析
(1)并非所有的糖类都仅含有C、H、O,例如几丁质还含有N。
(2)虽然淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,由于葡萄糖的连接方式不同,它们的结构不同,功能也有差异。
(3)并非所有的糖类都是能源物质,纤维素不参与氧化分解,不提供能量,只作为细胞的结构物质。
(4)并非所有的糖类都是还原糖,如淀粉、纤维素、几丁质和蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
核心整合 要点分析
(5)人和哺乳动物体内不产生纤维素酶,因此不能将纤维素水解成葡萄糖;一些细菌、真菌和某些低等动物(如昆虫、蜗牛),尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高的纤维素酶,能水解纤维素,所以,牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。
核心整合 要点分析
4.糖类和脂肪的比较
(1)氧化分解供能的比较
生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢,而且脂肪的H含量大于糖类,需要消耗大量O2。此外,糖类氧化既可以在有氧条件下进行,也可以在无氧条件下进行。所以,糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。油料作物种子含脂肪多,播种时要比谷物类作物(含淀粉多)种子浅一些(与细胞呼吸消耗O2多少有关)。
核心整合 要点分析
(2)相互转化
核心整合 要点分析
(3)种子形成与萌发过程中的物质变化
种子类型
变化 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如花生)
种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪
种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
核心整合 要点分析
提醒:种子形成时,光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时,吸收水分导致其鲜重增加,非油料作物的种子只进行细胞呼吸导致干重减少,油料作物种子萌发初期干重有所增加(脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素),然后再减少。
核心整合 要点分析
5.蛋白质与核酸的结构及功能分析
(1)蛋白质的变性和水解
①变性:高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
②水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
核心整合 要点分析
(2)核酸与蛋白质的关系
核心整合 要点分析
提醒:蛋白质、DNA能为生物进化提供证据,但多糖不能,因为构成多糖的基本单位是单糖,它的排列顺序不具有多样性。
真题历练 感悟考情
1.(2025·湖北卷,7)我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载:“凡五谷种子,浥郁则不生,生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽,即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是( )
A.农业生产中,种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高,自由水比例降低,细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖,消耗了种子的营养物质,不利于种子正常萌发
D.发霉过程中,微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
B
解析:种子储藏需要干燥环境,以减少自由水含量,降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,A正确;种子受潮时,自由水比例升高,结合水比例下降,此时细胞代谢增强,B错误;霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物,导致种子缺乏萌发所需营养,不利于种子正常萌发,C正确;霉菌代谢产物(如毒素)可能破坏种子细胞结构或抑制相关酶活性,阻碍萌发,D正确。
2.(2025·北京卷,1)2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A.饮食中元素种类越多,所含能量越高
B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动
D
解析:饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量,而非元素种类,元素种类多与能量无关,A错误。糖类和脂肪均可供能,但同等质量中脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少,反而可能因糖分解快导致饥饿感增强,且过量糖会转化为脂肪储存,B错误。无氧运动(如短跑)主要消耗糖原,而有氧运动(如慢跑)能持续分解脂肪供能,更利于减脂和控制体重,C错误。均衡饮食保证营养全面,适量运动促进能量消耗,二者结合是科学控制体重的关键,D正确。
【命题延伸 典题重组】
3.判正误
(1)(2025·江苏卷)蛋白质、磷脂和淀粉三者的组成元素都有C、H、O、N。( )
(2)(2024·浙江1月卷)水能降低酶促反应活化能。( )
(3)(2024·江苏卷)肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同。( )
(4)(2023·湖北卷)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。( )
(5)(2024·贵州卷)rRNA彻底水解的产物是碱基、核糖、磷酸。( )
×
×
×
×
√
4.练表达
某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是_________________________________________________
。
蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解
题组递进 素能提升
题组1 细胞中的元素和无机物
1.(2025·陕晋青宁卷,1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
B
解析:佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+—高pH融合法是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙(Ca2+)无关,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙(Ca2+)不参与其构成,D错误。
2.(2025·河南洛阳二模)科研人员通过长期田间试验发现,科学施用钾肥可使番茄增产15%~20%,同时显著提升果实糖度和色泽。进一步研究发现,钾离子在番茄植株中主要参与水分平衡的调节和光合作用产物的运输。下列叙述正确的是( )
A.钾离子是叶绿素的组成元素,通过提高叶绿素的含量,直接增强光合速率
B.钾离子可以调节气孔开闭,减少水分散失,提高番茄的抗旱能力
C.钾在植物体内主要以化合物的形式存在,是细胞结构的重要组成成分
D.钾肥的施用会抑制番茄根系对水分的吸收,导致植株萎蔫
B
解析:钾离子虽然能通过激活酶活性间接影响光合作用,但并不直接参与叶绿素的组成,A错误;钾离子在番茄植株中主要参与调节水分平衡,通过调节保卫细胞的渗透压来控制气孔开闭,这一机制能有效减少水分散失,提高番茄的抗旱能力,B正确;无机盐在细胞中主要以离子形式存在,C错误;适量施用钾肥可提高细胞渗透压,促进根系吸水,D错误。
题组2 细胞中的有机物
3.(2025·四川卷,1)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
C
解析:蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的基本组成元素是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;蛋白质均为氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接,单体连接方式相同,B错误;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;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。
4.(2025·河北卷,3)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
B
解析:纤维素属于糖类,组成元素是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,组成元素主要是C、H、O、N,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它属于脂质,是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,三者都可参与组成细胞结构,D正确。
细胞的基本结构
重难突破2
核心整合 要点分析
1.原核细胞与真核细胞的区分
核心整合 要点分析
提醒:①原核细胞不一定都有细胞壁,如支原体。
②伞藻、衣藻、黑藻、颤蓝细菌在生物分类上不同,伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物,黑藻是高等植物,颤蓝细菌属于蓝细菌类的原核生物。
核心整合 要点分析
2.哺乳动物成熟红细胞
(1)成熟红细胞无细胞核,但属于真核细胞。
(2)无核糖体,不能合成蛋白质。
(3)无线粒体,只能进行无氧呼吸。其ATP来自无氧呼吸,与氧气无关。
(4)没有细胞核和众多的细胞器,是提取细胞膜的理想材料。
(5)细胞寿命很短,说明核质相互依存。
(6)不分裂,来自骨髓造血干细胞的增殖、分化。
核心整合 要点分析
(7)功能是运输氧气,但不消耗氧气。
(8)葡萄糖进入红细胞的方式:协助扩散。
(9)血红蛋白(含Fe2+)含量丰富,不属于内环境的成分。
(10)镰状细胞贫血:基因突变导致血红蛋白的结构改变,使红细胞的形态改变。
核心整合 要点分析
3.细胞结构与功能中的五个“一定”与四个“不一定”
核心整合 要点分析
4.溶酶体的易错点分析
(1)误认为溶酶体只参与细胞内废物的分解
溶酶体不仅参与细胞内废物的分解,还与细胞凋亡、免疫防御和细胞自噬等功能有关。此外,溶酶体还参与细胞外物质的消化,如吞噬作用中的病原体分解。
(2)误认为溶酶体是由高尔基体直接分泌形成的
溶酶体的形成是一个复杂的过程,首先由内质网合成酶蛋白,然后通过高尔基体加工、分选,最终形成初级溶酶体。初级溶酶体与吞噬泡或自噬泡融合后形成次级溶酶体。
核心整合 要点分析
(3)误认为溶酶体的pH与细胞质相同
溶酶体内的pH较低(约为4.5~5.0),而细胞质的pH接近中性(约为7.2)。这种酸性环境是溶酶体酶发挥功能的重要条件。
(4)误认为溶酶体储存病只是由酶缺乏引起的
溶酶体储存病不仅包括酶缺乏,还可能涉及酶的运输、激活或稳定性问题。这些疾病的共同特征是溶酶体内特定物质的积累。
核心整合 要点分析
5.核孔的易错点分析
(1)误认为核孔只是核膜上的空洞
核孔是由核孔复合体构成的复杂蛋白质结构,包含多种核孔蛋白。
(2)误认为所有细胞的核孔数量相同
核孔数量与细胞代谢活跃程度相关(如分泌蛋白合成旺盛的细胞核孔更多)。
(3)误认为核孔允许所有物质自由进出
核孔具有选择性:允许mRNA、DNA聚合酶等大分子通过,不允许DNA通过。
核心整合 要点分析
(4)误认为核糖体直接通过核孔进入细胞质
核糖体的大、小亚基分别通过核孔进入细胞质,再结合形成完整的核糖体,而非完整核糖体直接通过核孔进入细胞质。
(5)错误地将组成核孔的蛋白质(核孔复合体)等同于膜上的转运蛋白
核孔是独立结构,而转运蛋白位于细胞膜或细胞器膜上。
核心整合 要点分析
6.生物膜系统的3个易错点
(1)视网膜、小肠黏膜等生物体内的膜结构不属于生物膜系统。
(2)核糖体、中心体不属于生物膜系统。
(3)哺乳动物成熟红细胞只有细胞膜,没有生物膜系统。
核心整合 要点分析
7.分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构变化的模型构建及解读
(1)分泌蛋白合成、加工、运输过程(如图1)
核糖体→内质网 高尔基体 细胞膜
(2)图2表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况,该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。
核心整合 要点分析
(3)图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减小(只发出囊泡),高尔基体膜面积基本不变(先接收囊泡,后发出囊泡),细胞膜面积相对增大(只接收囊泡)。
真题历练 感悟考情
1.(2025·河南卷,1)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
A
解析: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,在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,一定含有核糖体这一种细胞器,A正确。
2.(2025·陕晋青宁卷,14)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,使细胞合成更多地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
C
解析: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,液泡具有类似溶酶体的功能,可以对这些蛋白质进行降解,A错误;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),B错误;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;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。
【命题延伸 典题重组】
3.判正误
(1)(2024·全国甲卷)原核生物因为没有线粒体,所以都不能进行有氧呼吸。( )
(2)(2024·湖南卷)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。( )
(3)(2024·湖南卷)糖脂可以参与细胞表面识别。( )
(4)(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。( )
×
×
√
×
(5)(2024·江西卷)溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构。( )
(6)(2023·湖南卷)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关。( )
(7)(2023·海南卷)哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象。( )
×
√
×
4.练表达
(2020·全国Ⅱ卷)用差速离心法分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光, (填“有”或“没有”)氧气释放,原因是_____________________
。
有
类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能
题组递进 素能提升
题组1 真核生物和原核生物的辨析
1.(2024·福建卷,3)幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是( )
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
C
解析:幽门螺杆菌是细菌,细菌通过二分裂的方式进行繁殖,减数分裂是有性生殖生物在产生生殖细胞时进行的特殊分裂方式,A错误;幽门螺杆菌导致的胃癌是细菌感染引起的疾病,不是遗传病,不会遗传给后代,B错误;幽门螺杆菌是细菌,抗病毒药物是用于治疗病毒感染的,对细菌感染无效,C正确;临床检测幽门螺杆菌前口服抗生素会杀死幽门螺杆菌,影响检测结果,D错误。
2.(2025·山东青岛二模)青岛奥帆赛时海面被大量浒苔(一种绿藻)覆盖,影响了比赛的正常进行。太湖多次出现水华现象,主要原因之一是蓝细菌大量繁殖。下列有关浒苔和蓝细菌的描述,错误的是( )
A.都含有叶绿素 B.都有细胞壁结构
C.遗传物质都是DNA D.都有染色体结构
D
解析:浒苔属于真核生物,含有叶绿素,蓝细菌属于原核生物,能进行光合作用,含有叶绿素和藻蓝素,A正确;蓝细菌属于原核生物,浒苔属于真核生物,都有细胞壁结构,B正确;浒苔和蓝细菌都具有细胞结构,遗传物质都是DNA,C正确;蓝细菌属于原核生物,不具有染色体结构,D错误。
题组2 真核细胞的结构及分工合作
3.(2025·山东卷,1)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
A
解析:核酸分子包括DNA和RNA,高尔基体的成分主要是磷脂分子和蛋白质,不会出现核酸,A符合题意。溶酶体自身结构不含核酸,但其分解的物质中可能含有核酸;核糖体主要由rRNA和蛋白质构成;端粒是染色体上的DNA—蛋白质复合体,B、C、D不符合题意。
4.(2024·江苏卷,2)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
A
解析:完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,而图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,都属于细胞器膜,④是囊泡,囊泡是细胞器膜出芽形成的临时结构,不属于固定的生物膜,故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统,A错误;溶酶体能够清除衰老、损伤的细胞器①②③,B正确;③高尔基体能够产生囊泡,膜具有一定的流动性,C正确;细胞骨架与物质运输有关,所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关,D正确。
细胞识别及蛋白质的分选与囊泡的运输
热点情境1
(2025·湖南卷,3)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
真题导向
C
解析: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;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;由题目可知,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,即抑制蛋白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;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。
1.细胞表面及细胞器之间的识别
(1)细胞表面识别:细胞通过表面的特定分子与其他细胞或细胞外基质相互作用,主要依赖细胞表面受体、糖基化修饰(例如,流感病毒通过结合宿主细胞表面的唾液酸糖链入侵)、信号通路激活(受体与配体结合后触发下游信号,调控基因表达或细胞行为)。
情境拓展
(2)细胞器间的识别
细胞器之间的识别主要通过膜接触位点和囊泡运输实现,确保物质交换与功能协调。
①膜接触位点
内质网—线粒体接触是靠蛋白质介导连接两者膜结构,调控Ca2+转运和脂质合成。
高尔基体—内质网接触是通过COPⅠ囊泡和Rab GTP酶协调蛋白质分选。
②囊泡运输靠分子标签驱动膜融合(如突触小泡释放神经递质)、指导囊泡定向运输。
2.真核细胞蛋白质分选的主要途径与类型
(1)左侧代表信号肽途径合成的蛋白质
多肽链在游离核糖体上开始合成,然后在信号肽引导下与粗面内质网膜结合,并经内质网和高尔基体加工完成蛋白质合成后,分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。
(2)右侧代表非信号肽途径合成的蛋白质
途径2:合成的蛋白不含信号序列,并驻留在细胞质基质中。
途径3、4、5:表示依据不同的细胞器特异性的靶向序列,首先释放到细胞质基质,然后通过跨膜运输方式转运至线粒体、叶绿体和过氧化物酶体。
途径6:通过核孔运输至细胞核。
1.(2025·山东济南二模)膜接触位点(MCS)是一种细胞器之间的直接联系,为细胞器之间的沟通提供了一种非囊泡、直接快速的物质交换和信息交流途径,比如MCS可接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞内的代谢。下列说法正确的是( )
A.分泌蛋白需要借助于MCS进入内质网进行初步加工
B.线粒体可以通过MCS为内质网提供ATP这一活跃的化学能
C.MCS存在接收信息的受体蛋白和运输物质的转运蛋白
D.MCS在细胞内的数量与细胞代谢的旺盛程度一般呈负相关
对点演练
C
解析:分泌蛋白可直接从核糖体进入内质网进行初步加工,不需要借助MCS进入内质网,A错误;ATP不是化学能,B错误;MCS作用机理是接收信息,存在接收信息的受体蛋白,MCS为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,存在运输物质的转运蛋白,C正确;细胞代谢越旺盛,细胞器之间的物质交换和信息交流越频繁,MCS作为细胞器之间直接联系的途径,其数量与细胞代谢的旺盛程度一般呈正相关,D错误。
2.(2024·浙江1月卷,12)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
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,如呼吸酶等胞内蛋白的多肽链,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。
细胞骨架
热点情境2
(2024·安徽卷,2)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
真题导向
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,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,D错误。
细胞骨架的成分、结构与功能的归纳
情境拓展
1.(2025·湖北武汉二模)微管存在于所有真核细胞的细胞质中,是参与组成细胞骨架的蛋白质纤维。微管可以发生解聚和重新组装,纺锤丝由微管组成。一些抗癌药物(如紫杉醇)可以阻止微管的解聚和形成。下列叙述错误的是( )
A.微管维持并改变着细胞的形态,也是细胞器移动的轨道
B.微管和细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解
C.细胞骨架也与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关
D.紫杉醇不仅能抑制癌细胞的分裂,也会抑制正常体细胞的分裂
对点演练
B
解析:由题意可知,微管参与组成细胞骨架,维持细胞形态并控制细胞运动是细胞骨架最显著的作用,因此微管维持并改变着细胞的形态,也是细胞器移动的轨道,A正确。微管的基本支架的主要成分是蛋白质纤维,可被蛋白酶水解;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,不能被蛋白酶水解,B错误。细胞骨架与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关,另外对于细胞正常形态的维持也有重要作用,C正确。紫杉醇通过阻止微管的解聚和重新组装抑制癌细胞增殖,其对正常细胞的增殖也有抑制作用,D正确。
2.(2025·江苏南通模拟)细胞内的马达蛋白可与囊泡结合,参与细胞内物质运输。马达蛋白通过头部结合和水解ATP,驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”,其机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞骨架除参与物质运输外,还与细胞运动、分裂等相关
B.合成马达蛋白和细胞骨架的原料分别是氨基酸、葡萄糖
C.马达蛋白功能异常可能会导致细胞中物质堆积引起疾病
D.马达蛋白分子参与的物质运输需要消耗能量
B
解析:细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,它与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,A正确。马达蛋白是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,合成原料是氨基酸;细胞骨架是由蛋白质纤维构成的,合成原料同样是氨基酸,而不是葡萄糖,B错误。因为马达蛋白参与细胞内物质运输,若其功能异常,会导致物质运输障碍,使得细胞中物质堆积,进而可能引起疾病,C正确。由题图可知,马达蛋白的运动需要水解ATP(ATP水解产生ADP+Pi),ATP是细胞的直接能源物质,说明马达蛋白分子参与的物质运输需要消耗能量,D正确。
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