内容正文:
第1讲 细胞的分子组成和结构►对应学生用书P1
【课程标准】1.细胞由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等,其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。2.细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动。3.各种细胞具有相似的基本结构,但在形态与功能上有差异。
考点1 细胞中的无机物►对应学生用书P2
1.水与细胞代谢
2.无机盐与人体稳态调节
【基点小测】
(1)水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。同时,由于氢键的存在,水具有较高的比热容。
(2)生物实验中常用到的水有清水、蒸馏水、无菌水和生理盐水四类。清水常用于植物实验,生理盐水常用于动物实验,无菌水常用于微生物实验。
1.(2025·河南高考)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
解析:选B。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;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;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;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。
2.(2025·陕晋青宁高考)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
解析:选B。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,与钙无关,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
1.(2025·江西南昌模拟)下列有关组成细胞的无机物的叙述,正确的是( )
A.组成细胞的结合水具有溶解、运输物质等多种作用
B.晒干种子可使细胞失去全部的自由水,以减弱细胞呼吸
C.有机物不含无机盐,细胞中的无机盐主要以离子形式存在
D.Na+缺乏可能导致肌肉无力或痉挛,运动后需适量补充钠盐
解析:选D。组成细胞的自由水具有溶解、运输物质等多种作用,结合水的作用是参与构成细胞,A错误;晒干种子使细胞失去大部分自由水,以减弱细胞呼吸,失去全部自由水会导致种子死亡,B错误;细胞中许多有机物都含有无机盐,如叶绿素含Mg、血红蛋白含Fe等,C错误;Na+能维持神经和肌肉的兴奋性,缺Na+可能引起肌肉酸痛,剧烈运动后需要及时补充钠盐,D正确。
2.(2025·山东济南二模)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
解析:选C。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),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,则A组缺少Mg而叶片发黄,B组缺少N而叶片发黄,C组N和Mg都不缺而叶片变绿,表明叶片发黄原因是缺少N和缺少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。
考点2 细胞中的有机物►对应学生用书P3
1.氨基酸的功能与运输
2.核酸与蛋白质的关系
(1)理清核酸与蛋白质的三个层次及相互关系
(2)常考的“核酸—蛋白质复合体”
3.有关核酸的四点提醒
(1)RNA与ATP的关系
(2)RNA中也可能有氢键,如tRNA的“三叶草”结构中局部含有氢键。
(3)DNA单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的不是氢键,而是磷酸二酯键。
(4)由于基因的选择性表达(不考虑变异),同一个体的不同体细胞中核DNA相同,mRNA和蛋白质不完全相同,tRNA相同。
4.糖的合成部位
(1)葡萄糖、淀粉在叶绿体中合成。
(2)蔗糖在细胞质基质中合成。
(3)纤维素在细胞膜上合成。
(4)糖原主要存在于肝脏、肌肉细胞中。
5.糖类和脂质的5个易错点
(1)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量。
(2)并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
(3)脂肪是主要的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(4)等质量的脂肪和糖类相比,脂肪中H比例高,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生水多。
(5)糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
6.三种有机物检测的易错点
物质
还原糖
蛋白质
脂肪
试剂
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹Ⅲ染液
现象
蓝色→棕色→砖红色
紫色
橘黄色
注意点
需50~65 ℃水浴加热
先加A液创造碱性环境,再加B液
需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,并在显微镜下观察
【基点小测】
(1)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,但是葡萄糖的数量和连接方式不同。
(2)油料作物种子播种时要比谷物类作物种子浅一些,原因是油料作物种子富含脂肪,氧化分解消耗的O2比谷物类作物种子多。
(3)理解蛋白质变性的四个角度
①鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态,原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
②变性蛋白质依然能与双缩脲试剂发生反应。
③温度过高、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温和盐析未使蛋白质的空间结构遭到破坏,生理活性可恢复。
④蛋白质变性时空间结构会发生不可逆的改变。蛋白质空间结构发生改变是否都会发生蛋白质的变性?举例说明。
提示:不一定。如某些蛋白类的酶催化化学反应时要发生空间结构改变,载体蛋白运输物质时也要发生空间结构改变,但它们都不会变性。
考向1 有机物的种类
1.(2025·四川高考)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
解析:选C。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;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;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。
2.(2025·江苏高考)关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
解析:选B。蛋白质的组成元素为C、H、O、N(可能含S),磷脂含C、H、O、N、P,淀粉仅含C、H、O,淀粉不含N元素,A错误;生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(承担膜功能),B正确;植物的储能物质为淀粉和脂肪,动物的储能物质为糖原和脂肪,蛋白质不是主要储能物质,C错误;磷脂属于小分子,D错误。
考向2 有机物的检测
3.(2025·广东高考)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
解析:选C。未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着试管壁导致反应不均匀或清洗困难,影响颜色观察和结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A正确;在常温下,蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B正确;本实验能够前后自身对照,无需用未加试剂的样液作对照,C错误;实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D正确。
4.(2024·甘肃高考)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态
B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
解析:选C。由题干信息可知,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此橄榄油在室温下通常呈液态,A正确;油橄榄子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此用苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;由于细胞呼吸的消耗,油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,但由于发生了有机物的分解和转化,产生许多中间代谢产物,故有机物的种类增多,C错误。
题组一 有机物的种类
1.(2025·江西新余二模)已知GLUT家族是一类分布于人体细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,不同组织细胞的GLUT种类和功能存在差异。下列说法正确的是( )
A.脂肪细胞膜上的GLUT数量或活性可能受胰岛素含量影响
B.氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽键的空间结构决定了GLUT的多样性
C.GLUT转运葡萄糖时都会发生磷酸化,从而引起构象改变
D.GLUT的合成需要核糖体参与,无需内质网、高尔基体加工
解析:选A。胰岛素水平升高时,会通过信号转导通路促进GLUT4从细胞内囊泡转运至细胞膜,从而增加膜上GLUT4的数量,提高葡萄糖摄取能力,A正确;GLUT作为蛋白质,其多样性由氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构(一级到四级结构)决定,B错误; GLUT蛋白在主动运输葡萄糖消耗ATP过程会发生磷酸化,进而发生自身构象的改变,但协助扩散不会,C错误; GLUT作为膜蛋白,其合成起始于核糖体,后续需要经过内质网的折叠加工和高尔基体的修饰(如糖基化)才能成为成熟的功能蛋白,D错误。
2.(2025·四川成都模拟)胆固醇主要在肝脏中合成,在血液中以脂蛋白的形式存在,主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL),LDL能将胆固醇由肝脏运输到全身组织细胞,HDL可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解,最后通过肠道排出。下列有关叙述正确的是( )
A.胆固醇是构成细胞膜的主要成分,在人体内参与血液中脂质的运输
B.磷脂是小分子,其水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D.脂质中胆固醇与磷脂的组成元素相同
解析:选C。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,而构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,A错误;磷脂是小分子,其水解的终产物为甘油、脂肪酸和其他物质,B错误;胆固醇主要在肝脏中合成,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,因而肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇,C正确;胆固醇的元素组成是C、H、O,磷脂主要由C、H、O、P组成,有些磷脂还含有N,D错误。
3.(2025·河南郑州模拟)正常果蝇的神经细胞中富含“let7miRNA”分子,这是一种微小RNA链,有些果蝇不含“let7miRNA”分子而导致神经细胞分化异常,突触发育缺陷。下列叙述正确的是( )
A.“let7miRNA”分子和质粒中都含有腺苷
B.“let7miRNA”分子彻底水解可产生四种核糖核苷酸
C.“let7miRNA”分子中嘌呤和嘧啶的数量相等
D.“let7miRNA”分子有一个游离的磷酸基团
解析:选D。“let7miRNA”分子是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成,含有腺苷;质粒是小型环状DNA分子,腺苷是腺嘌呤与核糖结合而成,DNA中不含腺苷,A错误。“let7miRNA”分子彻底水解的产物是核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶),B错误。“let7miRNA”分子是单链RNA,单链RNA中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等,C错误。RNA分子是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的,单链RNA的一端有一个游离的磷酸基团,“let7miRNA”分子是一种微小RNA,属于单链RNA,所以有一个游离的磷酸基团,D正确。
4.(多选)(2025·湖南长沙模拟)图甲、乙分别是油菜种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.该种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是淀粉和可溶性糖转化成脂肪
B.该种子成熟过程中,脂肪逐渐增多,说明种子的细胞代谢逐渐增强
C.该种子萌发过程中干重先增加,脂肪转化为可溶性糖,主要增重的元素为O
D.与富含淀粉的小麦种子相比,油菜种子播种时应深播
解析:选AC。根据图甲可知,种子成熟过程中,可溶性糖和淀粉的含量降低,脂肪含量增加,可推测种子成熟过程中可溶性糖和淀粉转变为脂肪,但不能说明种子的细胞代谢逐渐增强,A正确,B错误。由图乙可知,种子萌发过程中,干重中葡萄糖的百分率逐渐增加,而脂肪的百分率逐渐减少,可推测该过程脂肪转变成可溶性糖;脂肪和可溶性糖所含有的元素都是C、H、O,但脂肪中O的含量远远少于糖类中O的含量,所以在脂肪转变为可溶性糖的过程中,需要增加O元素,C正确。油菜种子中脂肪含量比小麦种子多,与糖类相比,由于相同质量的脂肪中氢多氧少,萌发时消耗的氧更多,油菜种子播种时应适当浅播,D错误。
题组二 有机物的检测
5.(2025·河南郑州模拟)某同学为探究去除淀粉后的马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶,进行了如下实验设计,并选用适当试剂进行检测。下列相关叙述不正确的是( )
试管
磷酸葡
萄糖溶液/mL
蒸馏水
/mL
去除淀粉的马铃
薯提取液/mL
煮沸后的去除淀粉的马铃薯提取液/mL
1
1
1
-
-
2
1
-
1
-
3
1
-
-
1
A.实验前可用碘液检测马铃薯提取液中的淀粉是否完全去除,以保证实验结果准确
B.若用碘液检测,只有试管2出现蓝色,则说明提取液中含有该酶
C.若用斐林试剂检测,3支试管均出现砖红色沉淀,则说明提取液中无该酶
D.高温使试管3中的酶失活,检测结果可进一步说明马铃薯提取液中是否含有该酶
解析:选C。本实验的材料是去除淀粉的马铃薯提取液,则可用碘液检测马铃薯提取液中的淀粉是否完全去除,以保证实验结果的准确,A正确;由于马铃薯提取液中的淀粉已经被去掉,若用碘液检测,只有试管2出现蓝色,则说明产生了淀粉,即提取液中含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶,B正确;若用斐林试剂检测,3支试管均出现砖红色沉淀,则说明提取液中含有还原糖,不能证明没有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶,C错误;煮沸后的去除淀粉的马铃薯提取液,其中的酶因高温而失活,可作为对照组,进一步说明马铃薯提取液中是否含有催化磷酸葡萄糖转化成淀粉的酶,D正确。
6.(2025·河南开封二模)开封花生是中国国家地理标志产品,以颗粒饱满、出油率高、香味浓郁著称,由其生产的花生油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A.花生油不饱和脂肪酸的骨架中存在双键
B.花生油经人体消化吸收后可以脂肪形式存在,等量脂肪比糖类含能量多
C.检测花生种子中脂肪的实验,洗去浮色需使用体积分数为50%的酒精
D.动物体内糖类和脂肪之间转化程度无明显差异
解析:选D。脂肪是由甘油和脂肪酸组成的甘油三酯,不饱和脂肪酸的骨架中含有碳碳双键,所以花生油不饱和脂肪酸的骨架中存在双键,A正确。花生油属于脂肪,经人体消化吸收后可以脂肪形式存在。等量的脂肪和糖类相比,脂肪中氢的含量远远高于糖类,而氧的含量远远低于糖类,所以等量脂肪氧化分解释放的能量比糖类多,B正确。在检测花生种子中脂肪的实验中,需要用苏丹Ⅲ染液对花生子叶薄片进行染色,染色后用体积分数为50%的酒精洗去浮色,便于在显微镜下观察脂肪颗粒,C正确。在能量供应充足时,糖类可以大量转化为脂肪储存起来;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,且脂肪不能大量转化为糖类,所以二者转化程度有明显差异,D错误。
考点3 细胞的基本结构和功能►对应学生用书P6
1.原核细胞与真核细胞的比较
(1)原核细胞无线粒体,但有些原核生物也能进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌、醋酸菌等。
(2)原核细胞无叶绿体,但有些原核生物也能进行光合作用,如蓝细菌等。
(3)原核细胞无染色体,只能在 DNA水平上产生可遗传的变异。
2.细胞的结构与功能的适应性
(1)细胞膜
(2)细胞器
①叶绿体的类囊体堆叠使膜面积增大,有利于吸收光能。
②线粒体内膜内折形成嵴,有利于附着与有氧呼吸有关的酶。
③内质网膜面积大,有利于物质运输。
④溶酶体内含有多种水解酶,有利于分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(3)细胞核
①细胞代谢旺盛→核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输速率快→蛋白质合成旺盛。
②细胞代谢旺盛→核仁较大→合成rRNA、组成核糖体速率快→蛋白质合成旺盛。
(4)细胞“结构与功能观”的六种类型
3.细胞结构间分工合作
(1)过程图解
(2)细胞中三类蛋白质的去向
①由游离核糖体合成的蛋白质去向:细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。
②由内质网、高尔基体加工的蛋白质去向:分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。
③线粒体和叶绿体中的蛋白质:一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中;另一部分由其自身的基因控制、自身的核糖体合成。
(3)细胞内的囊泡转运
【基点小测】
(1)原核生物有生物膜(细胞膜),但不具有生物膜系统。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,但不是细胞代谢的主要场所。
(3)哺乳动物成熟的红细胞没有核糖体等细胞器,也没有细胞核、DNA和生物膜系统。
(4)若真核细胞内的核仁被破坏,蛋白质合成将不能正常进行,原因是真核细胞内的核仁与核糖体的形成有关,核糖体是蛋白质合成的场所,核仁被破坏,不能形成核糖体,导致蛋白质的合成不能正常进行。
(5)信号肽假说与蛋白质的合成、加工
游离的核糖体合成多肽链,当多肽链延伸至70~100个氨基酸残基后,肽链停止延伸,末端信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体与新生肽引导至内质网。随后SRP脱离,信号肽引导新生肽链进入内质网腔中,信号肽在进入内质网腔后会被切除,肽链继续合成直至结束,最后核糖体从内质网脱落。
考向1 真核细胞与原核细胞
1.(2025·安徽高考)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
解析:选A。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。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。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。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。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。
2.(2024·北京高考)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物 B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用 D.都具有核糖体
解析:选D。大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;大肠杆菌只具有核糖体,无线粒体等其他细胞器,能量代谢不发生在细胞器中,B错误;大肠杆菌无光合色素,不能进行光合作用,C错误;原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。
考向2 细胞的结构与功能
3.(2025·陕晋青宁高考)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
解析:选C。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),而非全部由线粒体提供,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。
4.(2025·湖南高考)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
解析:选C。胞吞过程需要消耗能量,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;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;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。
题组1 真核细胞与原核细胞
1.(2025·辽宁沈阳二模)《细胞》杂志发表的论文中提到一种名为B.bigelowii的藻类含一种名为“硝基体”的固氮细胞器。“硝基体”内约一半的蛋白质由其内部DNA指导合成,它可能由一种能固定N2的蓝细菌衍变而来。下列相关叙述错误的是( )
A.蓝细菌可以固定N2,因此属于自养型生物
B.可采用差速离心法分离获得“硝基体”
C.“硝基体”内的DNA裸露存在,不与蛋白质形成染色体
D.固定的氮可用于合成核酸、蛋白质、叶绿素等化合物
解析:选A。蓝细菌属于自养型生物的原因是可以通过光合作用产生有机物,A错误;“硝基体”是一种细胞器,分离细胞器常用差速离心法,B正确;“硝基体”可能源于一种能固定N2的蓝细菌,蓝细菌属于原核细胞,内部无染色体,C正确;核酸、蛋白质、叶绿素等化合物中含有氮元素,故固定的氮可用于合成核酸、蛋白质、叶绿素等化合物,D正确。
2.(2025·河南郑州模拟)研究表明,大约2亿年前,UCYNC古菌(一种细菌)与深海硅藻(深海热泉生态系统中发现的一种新型固氮真核生物)开始共生,UCYNC古菌最终演变成了硅藻细胞中的固氮细胞器,命名为硅固氮体。下列相关叙述错误的是( )
A.深海硅藻进行细胞分裂时,硅固氮体能够随着细胞质分裂而分配到子细胞中
B.深海硅藻与UCYNC古菌的共生关系体现了生物在极端环境下的一种适应
C.深海硅藻和UCYNC古菌代谢所需的能量均主要由线粒体提供
D.硅固氮体这一固氮细胞器的发现为研究真核生物的起源提供了新的线索
解析:选C。在细胞分裂时,硅固氮体能像真核细胞的细胞器那样随着细胞质分裂而分配到子细胞中,A正确;深海环境属于极端环境,深海硅藻与UCYNC古菌能在这样的环境中形成共生关系,有助于它们更好地在极端环境中生存和繁衍,体现了生物对极端环境的一种适应,B正确;UCYNC古菌是原核生物,原核生物没有线粒体这种细胞器,其代谢所需能量不由线粒体提供,C错误;硅固氮体是由细菌演变形成的细胞器,它的发现主要是在固氮机制等方面提供了新的研究方向,为研究真核生物的起源提供新线索,D正确。
3.(多选)(2025·江西赣州一模)硝质体是一种在海洋藻类细胞中发现的新型细胞器,其起源与线粒体相似。约1亿年前,有一种真核藻类细胞吞噬了固氮细菌,随着时间的推移,这些细菌的生存依赖于藻类细胞,并在细胞中发挥固氮作用。下列有关硝质体的推论,错误的是( )
A.硝质体有两层膜,外膜来源于藻类细胞的细胞膜
B.硝质体内有环状DNA,可作为编码多肽链的直接模板
C.硝质体中含有固氮酶,能为固氮反应提供活化能
D.硝质体分裂增殖过程中,染色体形态发生周期性变化
解析:选BCD。与线粒体类似,硝质体是某种蓝细菌内共生的结果,推测硝质体有两层膜,外膜来源于藻类细胞的细胞膜,A正确;编码多肽链的直接模板为mRNA,B错误;酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,C错误;染色体存在于细胞核中,硝质体类似于线粒体,没有染色体,D错误。
题组2 细胞的结构与功能
4.(2025·河南开封模拟)人体细胞合成分泌蛋白时一般先合成信号肽。信号肽合成后被信号识别颗粒(SRP)识别并结合后,肽链合成暂停。SRP将核糖体携带至内质网上,已合成的肽链经由SRP受体内的通道进入内质网腔,其合成重新开始。内质网膜上含信号肽酶,经内质网加工后蛋白质进入高尔基体。细胞遭受病毒侵染时,内质网中错误折叠的蛋白质大量堆积,细胞可通过调节过程减少这类蛋白质堆积。下列叙述正确的是( )
A.信号肽在游离的核糖体上合成,SRP受体缺乏细胞不能合成蛋白质
B.从内质网运输到高尔基体的蛋白质仍含信号肽,且通过囊泡实现运输
C.内质网上不含SRP受体,SRP可引导含信号肽的肽链进入内质网腔
D.细胞可能会识别并降解内质网中错误折叠的蛋白质,减少其大量堆积
解析:选D。根据题目信息可知,SRP的作用是启动内质网对肽链进一步的合成与加工,即SRP受体缺乏细胞不能合成分泌蛋白,对核糖体没有影响,细胞能合成胞内蛋白,A错误;内质网膜上含信号肽酶,信号肽可能在内质网腔中被剪切,从内质网运输到高尔基体的蛋白质可能不含信号肽,B错误;SRP的作用是帮助已合成的肽链经由SRP受体内的通道进入内质网腔,故内质网上含有SRP受体,C错误;细胞可能会通过调节过程,识别并降解错误折叠的蛋白质,减少其大量堆积,以维持细胞正常生命活动,D正确。
5.(多选)(2025·河北邯郸一模)过氧化物酶体是细胞内富含氧化酶的一种具膜细胞器,并以过氧化氢酶为标志酶,其产生过程如图所示。下列有关叙述合理的是( )
A.过氧化物酶体的产生过程中需要线粒体的参与
B.可用差速离心法分离过氧化物酶体
C.基质蛋白通过主动运输的方式进入过氧化物酶体中
D.过氧化物酶体中不含DNA和RNA分子
解析:选ABD。由图可知,过氧化物酶体的产生过程涉及蛋白质合成等耗能过程,所以需要线粒体参与供能,A正确;差速离心法是根据不同细胞器质量不同,在不同转速下离心从而将它们分离开来,过氧化物酶体是具膜细胞器,可以用差速离心法分离,B正确;蛋白质是大分子,不能通过主动运输的方式进入过氧化物酶体(其方式类似于胞吞),C错误;由图可知,过氧化物酶体的主要成分是蛋白质,不含DNA和RNA分子,D正确。
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