内容正文:
第一部分 专题一
细胞的分子组成、结构与功能
网络构建
组成生物体的①________
细胞中
的元素
血浆pH及细胞外液渗透压的维持
功
能
无机盐
功能
组成复杂化合物
②____________
维持细胞的酸碱平衡和渗透压
无机物
细胞中的化合物
水
自由水
结合水
功能
联 系
细胞结构重要组成部分
结合水/自由水的值与代谢强弱、抗逆性的关
系,细胞内产生水、消耗水的反应及场所
转化
化合物
维持生命活动
联 系
种类
有机物
细胞
维持正常生命活动
2
病毒
结构
生活方式:③_____
不具有细胞结构
细胞壁
细胞膜
细胞质
④_____
细胞
联 系
噬菌体侵染细菌的实验
DNA病毒和RNA病毒
通过侵染细胞进行增殖
原核细胞
类群
共同点
主要区别
都有细胞膜、细胞质、核糖体,遗传物质都是DNA
有无以核膜为界限的细胞核
真核细胞
寄生
拟核
类型
繁殖
细菌、支原体、衣原体等
植物病毒、动物病毒、噬菌体
3
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
教材中涉及的3H、15N、14C、18O、32P、35S标记的应用实例
联 系
细胞中
的元素
细胞中的化合物
种类
有机物
糖类
(C、H、O)
脂质(C、H、O,有的还含N、P)
蛋白质
(C、H、O、N等)
核酸
(C、H、O、N、P)
分类
功能
单糖、二糖、多糖
⑤_________________________________
脂肪
磷脂
固醇
联系
糖、脂肪中氢和氧比例差异
构成⑥_______________________的重要成分
胆固醇、性激素、维生素D
包
括
结构蛋白
功能蛋白
功能
生命活动
的主要承
担者
联
系
结构蛋白、载体蛋白、糖蛋白、受体、催化、调节(激素)等作用实例
包
括
功能
DNA
RNA
携带遗
传信息
联 系
RNA的分布与功能
重要的能源物质;组成细胞的化合物
细胞膜和多种细胞器膜
联 系
ATP、核酸及受体中糖的种类
细胞
4
细胞
真核细胞
细胞壁
成分
纤维素和果胶(植物细胞)
细胞膜
(系统边界)
结构
决 定
功能
磷脂双分子层
蛋白质
多糖
糖蛋白
结构
特点
具有⑦_______
细胞融合、胞吞、胞吐
物质进出
联 系
联
系
自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐的判断
屏障保护
信息交流
功能特点
⑧__________
活细胞的特征
联系
细胞质
(代谢中心)
⑨__________
细胞器
细胞骨架
具膜细胞器
无膜细胞器
组成
生物膜系统
联 系
分泌蛋白形成及细胞器间配合
细胞核
(控制中心)
核膜(细胞核的边界)
染色质
核仁
染色体
联 系
参与⑩________________________________
有丝分裂、减数分裂过程中染色体结构、数目的变化
流动性
选择透过性
细胞质基质
某种RNA的合成以及核糖体的形成
联系
癌细胞的特征、细胞识别
5
考点3 物质进出细胞的方式
考点2 细胞的基本结构
考点1 组成细胞的分子
内容索引
考点1 组成细胞的分子
必备整合 细胞的物质组成、结构和物质运输
1.水与细胞代谢
主干整合
2.无机盐及其在维持稳态中的作用
3.糖类和脂质的种类和功能
(1)淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖,三种多糖具有不同化学性质的原因是葡萄糖的连接方式、数量等不同。
(2)动物血液中多余的葡萄糖除合成糖原外,还可以转变成脂肪和某些氨基酸。
(3)水解不同于氧化分解。多糖和二糖水解的终产物是单糖;糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O,即参与有氧呼吸后的最终产物。
提醒
4.蛋白质与核酸的结构与功能
(1)理清核酸与蛋白质的三个层次及相互关系
(2)常见“核酸—蛋白质”复合体归纳
1.种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
√
典题精研
种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合后,失去了流动性和溶解性,这部分水以结合水的形式存在,成为生物体的构成成分,A、C错误;
种子萌发过程中进行旺盛的细胞呼吸,因此糖类含量逐渐下降,并产生许多中间代谢产物,导致有机物种类增加,B错误;
幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过有氧呼吸第二阶段与丙酮酸反应生成NADH,D正确。
解析
思维延伸
种子萌发和形成过程中物质变化
(1)种子萌发时,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重
;油料作物种子萌发初期干重有所 ,与 增加有关,原因是脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素。
(2)种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。
减少
增加
氧元素
思维延伸
(3)种子萌发时吸水和呼吸方式的变化
①在种子萌发的第Ⅰ阶段,由于细胞(吸胀)吸水,呼吸速率上升。
②在种子萌发的第Ⅱ阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明在此期间主要进行 呼吸。
③在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的吸收量,种子以 为主,同时胚根大量吸水(渗透吸水)。
无氧
有氧呼吸
2.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
√
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。
解析
归纳总结
蛋白质构象与活性
(1)蛋白质空间结构的改变,往往会引起蛋白质活性的改变。例如血红蛋白R型、T型。
(2)蛋白质结构的改变不一定会造成失活。例如载体蛋白。
(3)蛋白质变性的实质主要是蛋白质空间结构被破坏,变性的过程中肽键不断裂,有些情况下变性是可逆的。
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
√
纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是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,它是由1分子甘油和3分子脂肪酸发生反应而形成的酯,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,D正确。
解析
(1)种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高(2024·江西,5A)( )
(2)磷脂是构成细胞膜的重要成分,胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
(2024·湖南,1BD)( )
(3)在植物生命活动中,水能保持植物枝叶挺立
(2024·浙江1月选考,2B)( )
√
命题延伸——判断
√
√
提示:水可以调节植物细胞液渗透压,并有利于植物枝叶挺立。
(4)大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
(2024·新课标,1A)( )
(5)细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质(2024·江苏,1B)( )
(6)血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
(2023·新课标,1D)( )
(7)补充某些特定的核酸,可以增强机体修复受损基因的能力
(2023·福建,2B)( )
√
√
√
×
提示:核酸是大分子物质,要被水解成多种小分子原料后才能被吸收,而机体并不缺乏这些合成核酸的原料。
(8)蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
(2023·海南,2C)( )
×
提示:蛋白质彻底水解的产物为氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应。
(9)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中(2022·湖南,1A)( )
×
提示:胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基酸脱水缩合形成的—CO—NH—中。
1.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,还可能引发高血糖、高血脂或心血管疾病。有些人会采用低碳水、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
√
预测演练
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。
解析
2.岳阳毛尖茶被誉为中国绿茶的代表,是中国国家地理标志产品。下列关于岳阳毛尖茶的叙述,正确的是
A.茶叶中含有磷脂、脂肪和几丁质等多种脂质分子
B.茶叶在炒制过程中,细胞所含的结合水和自由水都会丢失
C.茶树生长过程中缺少Mg、Zn、Fe等微量元素均会使光合作用减弱
D.茶叶储存在真空环境中的目的是抑制茶叶细胞的有氧呼吸
√
几丁质是糖类物质,A错误;
细胞中的水以结合水和自由水两种形式存在,高温炒制时两种水都会丢失,B正确;
Mg为大量元素,C错误;
茶叶炒制过后没有活细胞,没有呼吸作用,D错误。
解析
3.乳铁蛋白是牛乳中的主要乳清蛋白,乳铁蛋白中的铁元素以一种特殊的方式结合在蛋白质分子中。乳铁蛋白能满足婴幼儿对铁和蛋白质的需求,在调制牛乳时通常需要控制水温,以保证牛乳的营养价值。下列有关叙述正确的是
A.使用双缩脲试剂可以检测牛乳中乳铁蛋白的含量
B.构成乳铁蛋白的部分氨基酸,其R基含铁元素
C.牛乳不宜用沸水调制的原因是高温会加速蛋白质分解
D.牛乳的营养价值与其所含必需氨基酸的种类和数量有关
√
双缩脲试剂能检测牛乳中的蛋白质,但不能检测含量,且乳铁蛋白只是牛奶中的一种蛋白质,A错误;
由题干可知,乳铁蛋白中的铁元素以一种特殊的方式结合在蛋白质分子中,说明铁元素没有位于R基上,B错误;
沸水会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性,蛋白酶才能促进蛋白质分解,C错误;
必需氨基酸的种类越丰富,数量越多的牛乳营养价值越高,D正确。
解析
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考点2 细胞的基本结构
必备整合 细胞的物质组成、结构和物质运输
1.原核细胞与真核细胞的比较
主干整合
提醒
(1)并非所有的原核细胞都有细胞壁,如支原体。
(2)蓝细菌属于原核生物,无叶绿体和线粒体,但能进行光合作用和细胞呼吸。
(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。
(4)病毒没有细胞结构,培养病毒必须用活细胞,而不能用含有各种营养成分的培养基。
2.细胞膜的结构与功能关系
3.多角度比较归纳各种细胞器
4.细胞骨架的结构与功能
归纳总结
高中生物学的“支架”“骨架”
(1)磷脂双分子层是构成生物膜的基本支架。
(2)真核细胞中有维持细胞形态的细胞骨架。
(3)生物大分子以碳链为基本骨架。
(4)DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。
5.生物膜系统的组成和功能
6.归纳与概括“囊泡运输”
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
√
典题精研
高尔基体的功能主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,其结构本身不含有核酸,A符合题意;
溶酶体内含多种水解酶,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,而病毒、细菌和一些细胞器如线粒体中含有、RNA,因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部会出现核酸分子,B不符合题意;
核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,RNA 属于核酸分子,C不符合题意;
端粒是每条染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒含有核酸分子,D不符合题意。
解析
思维延伸
溶酶体与细胞内消化作用
(1)图1中少量的溶酶体水解酶泄漏到细胞质基质中,并不会引起细胞损伤,原
因是_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)图2中细胞自噬是通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解。自噬溶酶体内的物质被分解后,其产物的去向是_____
和 。由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会 。
细胞质基质pH高于溶酶体水解酶的最适pH,水解酶进入细胞质基质后,会导致酶的空间结构发生改变,使酶的活性大大降低
被回
收利用
被排出细胞
增强
思维延伸
(3)新宰的畜、禽,与马上把肉做熟了吃相比,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩,原因是_______________________________________
______________________。
溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质
2.真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
注:各类RNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位
在核仁
√
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
线粒体和叶绿体中都有DNA,二者均是半自主细胞器,其基因转录时使用各自的RNA聚合酶,A正确;
DNA发生甲基化修饰,会抑制RNA聚合酶与DNA的结合,从而影响基因的转录,可影响基因表达,B正确;
解析
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
由表可知,RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但种类不同,说明两种酶识别的启动子序列不同,C错误;
RNA聚合酶的本质是蛋白质,据表可知,RNA聚合酶Ⅰ定位在核仁中,因此编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质(核糖体)中翻译,产物最终定位在核仁发挥作用,D正确。
解析
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
思维延伸
遗传物质存在与表达相关的结构
(1)线粒体和叶绿体均属于半自主细胞器,其 含DNA、RNA、核糖体等,且都可以进行增殖,但增殖方式不是有丝分裂。
(2)核仁与 有关,真核细胞核内的核仁被破坏,不能形成 ,蛋白质的合成将不能正常进行。
(3)RNA聚合酶通过 进入细胞核,核孔并非是一个简单的通道,而是由多种蛋白质构成的一个复杂而精细的结构,对进出核孔的物质具有 作用。
基质中
rRNA的合成以及核糖体的形成
核糖体
核孔
严格调控
3.细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列叙述正确的是
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA
B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
√
原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA,A错误;
核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成,B正确;
mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基构成一个密码子,C错误;
在有丝分裂过程中,染色质形成染色体,核DNA无法解旋,无法转录,D错误。
解析
(1)大肠杆菌和水绵的能量代谢都发生在细胞器中( )
×
提示:与能量代谢有关的细胞器为叶绿体和线粒体,大肠杆菌只有核糖体这一种细胞器。
命题延伸——判断
(2)鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
( )
×
提示:细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,活细胞不会被台盼蓝染成蓝色,死细胞才会被染成蓝色。
(3)细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流( )
(4)观察黑藻的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋( )
√
提示:在高倍镜下观察时,应调细准焦螺旋,不能调节粗准焦螺旋。
×
(5)细胞学说的建立运用了完全归纳法(2023·福建,3A)( )
(6)生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
(2022·河北,2C)( )
(7)囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
(2021·海南,2B)( )
×
√
√
1.糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质相连构成,许多分泌蛋白和膜蛋白都是糖蛋白。下列叙述错误的是
A.糖蛋白参与细胞识别,可作为细胞表面标志或表面抗原
B.原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成分泌蛋白
C.肾上腺素需与细胞膜上的糖蛋白结合来完成信息的传递
D.可以根据糖蛋白在膜上的分布情况区分细胞膜的内外侧
√
预测演练
许多分泌蛋白和膜蛋白都是糖蛋白,原核细胞细胞膜上也含有糖蛋白,因此,原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器,也可以合成分泌蛋白,B错误;
肾上腺素作为一种激素,需与细胞膜上的糖蛋白(受体)结合来完成信息的传递,C正确;
糖蛋白分布在细胞膜的外表面,与细胞的识别、细胞间的信息传递有关,所以可以根据糖蛋白在膜上的分布情况区分细胞膜的内外侧,D正确。
解析
知识拓展
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:膜上用于协助扩散和主动运输的通道蛋白、载体蛋白等。
(3)具催化作用的酶:如好氧型细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。
(4)标志蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
2.进入冬季,呼吸道传染病进入高发季节,肺炎支原体、流感病毒等是急性呼吸道感染的常见病原体,多引起发热、咳嗽等症状。研究发现,club细胞分泌蛋白16(CC16)是呼吸道上皮club细胞最主要的分泌蛋白之一,CC16可作为肺部疾病中肺上皮损伤的生物标志物。下列相关叙述错误的是
A.CC16最初在核糖体内合成,再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、
修饰
B.CC16运输和分泌的过程需要细胞骨架的参与
C.研究CC16合成和分泌的过程时,可以用羧基被3H标记的氨基酸培养
club细胞
D.囊泡运输CC16的过程中会发生生物膜的融合和生物膜成分的更新
√
CC16最初在核糖体内合成,再依次经过内质网(加工和运输蛋白质)、高尔基体(进一步加工,进行折叠、修饰)形成的,A正确;
由于一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基会发生脱水缩合反应,羧基中的氢会进入水,而不在蛋白质分子中,因此研究CC16合成和分泌的过程时,不可以用羧基被3H标记的氨基酸培养club细胞,C错误;
内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合,高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合,所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生生物膜的融合和膜成分的更新,D正确。
解析
3.某研究团队发现了一种超大型功能性细胞外囊泡,该囊泡从母细胞脱离后仍保持自主运动能力,可摄取细胞外囊泡,也能释放内部的囊泡。该囊泡内既有线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等细胞器,也有细胞骨架结构。下列叙述错误的是
A.磷脂双分子层构成该囊泡膜的基本支架,是摄取和释放囊泡的结构基础
B.该囊泡摄取细胞外囊泡的过程体现了生物膜具有一定的流动性
C.该囊泡含蛋白质、RNA等,其溶酶体能合成多种水解酶
D.该囊泡保持自主运动能力与线粒体和细胞骨架有关
√
生物膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂双分子层构成该囊泡膜的基本支架,其具有一定的流动性,是摄取和释放囊泡的结构基础,A、B正确;
该囊泡含蛋白质、RNA等,其溶酶体不能合成多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成,C错误。
解析
4.海蛞蝓是一种体色呈翠绿色的小型海洋动物,以丝状藻类为食。丝状藻类被消化后,海蛞蝓获得其叶绿体,从而具有了光合作用的能力,这种现象被称为叶绿体共生。下列叙述正确的是
A.丝状藻类和海蛞蝓均具有维持细胞形态的细胞骨架
B.丝状藻类和蓝细菌均能进行光合作用,具有核糖体、叶绿体等结构
C.高倍镜下可观察丝状藻类的叶绿体双层膜结构
D.海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质主要是DNA
√
丝状藻类是真核生物,具有叶绿体,蓝细菌是原核生物,无叶绿体,B错误;
高倍镜下观察不到丝状藻类的叶绿体双层膜结构,电子显微镜下才可以观察到叶绿体的双层膜结构,C错误;
海蛞蝓、丝状藻类的遗传物质就是DNA,D错误。
解析
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考点3 物质进出细胞的方式
必备整合 细胞的物质组成、结构和物质运输
1.细胞的吸水和失水
主干整合
提醒
渗透平衡≠浓度相等;达到渗透平衡时,半透膜两侧水分子移动达到动态平衡,此时膜两侧溶液的浓度未必相等,如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达到渗透平衡,但浓度不会相等。
2.载体蛋白和通道蛋白的作用辨析
转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,它们的作用特点分析如下:
(1)载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都有选择性。
(2)载体蛋白需要和被转运的物质结合,且会发生自身构象的改变;通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。
(3)载体蛋白既能够执行协助扩散,又能够执行主动运输,而通道蛋白只能执行协助扩散,即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。
3.物质进出细胞方式的判断
提醒
(1)同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同,例如人的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,肾小管细胞重吸收葡萄糖的方式是主动运输。
(2)消耗能量的运输方式不一定是主动运输,也可能是胞吞或胞吐。
(3)通过胞吞、胞吐运输的不一定是大分子物质,如神经递质通过胞吐释放。
1.心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
√
典题精研
特异性阻断Na+-K+泵,Na+外流减少,膜外Na+浓度降低,则细胞膜上的Na+-Ca2+交换体(即细胞外Na+进入细胞内的同时细胞内Ca2+流出细胞外)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细
解析
胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误,C正确;
由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内液的钠离子浓度升高,钾离子浓度降低,B错误。
2.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
√
细胞失水过程中,水从细胞液流出,细胞液浓度增大,A正确;
根据“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”可知,外层细胞的细胞液中的单糖多,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高,B错误;
内部薄壁细胞的细胞壁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;
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(单糖)向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,D正确。
解析
(1)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及载体蛋白协助 ( )
(2)葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
( )
√
命题延伸——判断
×
提示:葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散。
(3)植物细胞吸水膨胀后,细胞的体积将持续增大,最终涨破
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提示:由于有细胞壁的限制,植物细胞体积不会持续增大,且不会涨破。
(4)质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低 ( )
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3.Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是
注:Ⅰ.对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液。
A.过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B.溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C.Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D.K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
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植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中,来降低细胞质中Cl-的浓度,从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害,A正确;
分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ3组地上部分离子含量可知,Ⅱ、Ⅳ组溶液中Cl-浓度高于Ⅰ组,但向地上部分转运的K+量低于Ⅰ组,B错误;
解析
与Ⅰ、Ⅳ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组溶液中Na+浓度较高,但细胞中的K+含量均低于Ⅰ、Ⅳ组,说明Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、
K+的平衡,C正确;
由题图可知,地上部分的K+浓度大于根,故K+从根转运到地上部分组织细胞的方式为主动运输,需要消耗能量,D正确。
解析
4.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
√
胞吞过程需要消耗能量,A正确;
胞吞过程中,细胞膜会发生形态变化,这依赖于膜脂的流动性,B正确;
根据题意,蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,因此抑制蛋白R合成(相当于使蛋白R功能缺失)会导致血液胆固醇含量降低,C错误;
去唾液酸糖蛋白被胞吞进入细胞后,可以在溶酶体中被水解酶降解,D正确。
解析
1.土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞外排Na+,维持Na+/K+ 平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞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。具体调节机制如图所示。下列叙述错误的是
预测演练
A.SOS1转运Na+和H+不需要细胞内化学反应所释放的能量
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.Na+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,降低了细胞
内Na+/K+比值
√
据图分析可知,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转运Na+和H+需要细胞内化学反应所释放的能量,A错误;
解析
盐胁迫时,植物细胞可能通过降低细胞质基质的H+浓度,使H+浓度差增加,进而加速Na+的外排,B正确;
Na+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;
据图可知,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正确。
解析
2.水势(Ψw)与溶液的吸水能力呈负相关,主要受溶液浓度、压力等的影响。t0时刻将成熟植物细胞(细胞液Ψw=-0.7 MPa)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~t1时段,该细胞的吸水能力逐渐增强
B.t0~t1时段,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小
C.t0~t1时段,该细胞质壁分离的程度逐渐增大
D.t1时刻后,Ψw不再增加,细胞内外渗透压相等
√
已知水势与溶液的吸水能力呈负相关,在t0~t1时
段,细胞液水势逐渐增大,那么其吸水能力应逐
渐减弱,A错误;
在t0~t1时段,细胞液水势逐渐增大,说明细胞在吸水,随着细胞吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞内外溶液的浓度差逐渐减小,B正确;
t0~t1时段细胞在吸水,细胞会发生质壁分离复原,而不是质壁分离程度逐渐增大,C错误;
t1时刻后,Ψw不再增加,可能是由于细胞壁的限制,细胞不能再继续吸水,但此时细胞内外渗透压不一定相等,D错误。
解析
3.动物细胞急性收缩后,可通过调节使细胞体积膨胀称为调节性体积增加(RVI)。RVI过程如图甲所示,其中A、B、C为三种转运蛋白。B和C都将离子按1∶1反向运输,A按照1∶1∶2将离子运进细胞。将细胞置于某溶液中后,细胞相对体积的变化曲线如图乙所示。用抑制剂DIDS处理后,测定细胞外pH的变化,如图丙所示。 增加会升高溶液pH,而H+反之。下列推测不合理的是
A.图乙中的抑制剂可能是转运蛋白A的抑制剂
B.图丙中DIDS是转运蛋白B的抑制剂
C.在RVI过程中,细胞膜电位不发生变化
D.图甲中运输水分子进入细胞的转运蛋白是一种通道蛋白
√
图乙中加入抑制剂后细胞恢复体积被阻碍,由于转运蛋白B和C都是运进一个离子同时运出一个离子,所以对细胞内渗透压影响不大,而转运蛋白A都是将离子运进细胞,若被抑制,则细胞内渗透压不会变大,从而影响吸水,A合理;
解析
据图甲可知,转运蛋白B是将H+运往细胞外导致pH减小,加入抑制剂DIDS后,细胞外pH减小,说明是抑制了转运蛋白C,B不合理;
据图甲可知转运蛋白B运出1个阳离子就会运进1个阳离子,转运蛋白C运出1个阴离子就会运进1个阴离子,转运蛋白A运进2个阳离子,同时运进2个阴离子,所以推测膜电位不会发生改变,C合理;
解析
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水分子进出细胞的方式有两种,一种是穿过磷脂双分子层,一种是借助于水通道蛋白,图甲中水分子进入细胞借助的转运蛋白,是一种通道蛋白,D合理。
解析
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HCOeq \o\al(-,3)
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