第二单元 细胞的结构、功能和物质运输(综合训练)(山东专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-06-18
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3份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 物质跨膜运输的实例,细胞的结构和功能,细胞的物质输入和输出 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.98 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 暗黑库洛米 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58398362.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以细胞结构-功能-物质运输为主线,通过多情境整合考查生命观念与科学思维的综合训练
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|细胞结构与功能|1-4、9、13题|结合新物种/影视/科研情境,考查细胞器结构功能及分工|从细胞结构(细胞核/液泡/内质网)到功能(信息交流/物质合成/分选)的内在联系|
|物质运输机制|5-8、10-12、14-15题|围绕主动运输/囊泡运输/跨膜蛋白,结合医疗/抗逆等实例|以载体蛋白/能量供应为核心,构建“结构基础-运输方式-生理意义”逻辑链|
|实验与综合应用|16-25题|非选择题结合图表分析、实验设计,考查分泌蛋白合成、抗逆机制等|整合细胞代谢(ATP供应)、实验技术(离心/荧光标记),体现探究实践与态度责任|
内容正文:
第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(新发现)近日,广东省科学院微生物研究所发现了1个大型真菌新物种——海珠白丝盖伞,研究发现其生活方式以腐生为主。下列关于这个新物种的叙述,正确的是( )
A.通过比较形态特征就可判断其为新物种
B.其细胞壁可以被纤维素酶和果胶酶彻底分解
C.该真菌很可能是生态系统组成成分中的消费者
D.判断其为真菌的依据之一是细胞内有成形的细胞核
2.烟草细胞中,尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中。尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放。下列相关推理不合理的是( )
A.尼古丁受体识别尼古丁的过程体现了细胞膜参与信息交流
B.液泡膜的基本支架是磷脂双分子层,MATE转运蛋白可能贯穿其中
C.尼古丁会加速多巴胺的合成,延长多巴胺在突触间隙的作用时间,增强兴奋传递
D.烟草细胞中,MATE转运蛋白转运尼古丁进入液泡的过程,属于主动运输,消耗能量
3.(影视文化)影片《长安的荔枝》讲述了唐代官吏李善德奉命将岭南鲜荔枝运往长安的故事。荔枝“若离本枝,一日而色变,二日而香变,三日而味变”,剧中李善德综合运用“分枝植瓮”“盐洗隔水”“冰块保鲜”等方法,有效延缓了荔枝的腐败,延长了保鲜时间。下列叙述错误的是( )
A.采摘后的新鲜荔枝,其细胞中有机物氧化分解释放的热能可转变生成ATP
B.“分枝植瓮”法将带枝的荔枝植入瓮中,其中的枝条可持续为果实提供水分及少量营养
C.采用“盐洗隔水”法时,若用高浓度盐水浸泡荔枝,可能会导致荔枝因失水而风味变差
D.“冰块保鲜”法通过低温降低酶的活性以减弱荔枝的呼吸作用,减少了有机物的消耗
4.蛋白质在细胞内被运输到正确的位置对细胞的功能非常重要。内质网上分布着SUNs蛋白复合体,它负责调控受体蛋白激酶(PRK2)的定位。若将PRK2的LRR结构域去掉,PRK2均被分配到酸性囊泡;若将PRK2的胞外域去掉,蛋白均定位于质膜。下列叙述错误的是( )
A.内质网为单层膜结构,其功能特异性与其含有的蛋白质种类有关
B.真核细胞中PRK2的LRR结构域去掉,可能被分配到溶酶体中
C.PRK2作为分泌蛋白定位于质膜前还需高尔基体的加工
D.上述过程体现了内质网的分选功能,是维持细胞稳定的机制之一
5.(医疗药品)研究发现,在用药物氯喹治疗疟疾的过程中,有些疟原虫会对氯喹产生抗性,其原因是疟原虫的消化泡表面存在一种依赖ATP的药物外排泵,该泵的核苷酸结合域可与ATP或ADP结合,与ATP完全结合时可转运溶质分子,作用机制如图所示。该泵可外排一类小分子药物,进而减少药物对疟原虫的毒害。下列叙述错误的是( )
A.该泵通过磷酸化和去磷酸化改变构象,进而运输物质
B.推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性
C.该泵首先在游离核糖体上合成,最后需要经过高尔基体的加工
D.该泵是变异和自然选择综合作用的结果,属于疟原虫的有利变异
6.(食品安全)今年央视3·15晚会曝光了部分商家使用含有重金属的工业H2O2浸泡凤爪,以达到漂白和增重的目的。下列叙述错误的是( )
A.H2O2通过主动运输进入细胞导致凤爪增重
B.重金属进入人体后,与酶分子结合,导致酶活性下降
C.H2O2能破坏凤爪中蛋白质空间结构,改变其色泽和质地
D.可用新鲜猪肝研磨液,检测浸泡液中是否残留H2O2
7.脑钠肽(BNP)是临床诊断心力衰竭的重要血清标志物,主要由心室肌细胞合成并分泌。当心室负荷增加或心肌受损时,BNP基因表达上调,BNP被释放入血。下列相关叙述正确的是( )
A.BNP在核糖体上合成后即具有生物活性
B.心室肌细胞分泌BNP时依赖载体蛋白协助
C.心力衰竭患者的血清中BNP含量高于健康人的
D.BNP基因只存在于心室肌细胞中
8.心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是心梗治疗的“双刃剑”,参雄益心汤多糖(SXYXP)在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明,SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放,并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平,从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡,其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是( )
A.外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
B.用外泌体将药物送到特定的病变细胞,体现了细胞膜的信息交流功能
C.SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI
D.肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性
9.科研人员研发的某硅藻微米机器人经激光激活后,可对人体脑部病变组织实施精准“狙击”。下列细胞器中与该微米机器人的激光激活主要依托的结构最相似的是( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.溶酶体 D.核糖体
10.Rab蛋白对囊泡运输起重要作用。Rab结合GDP(Rab-GDP)时无活性,位于细胞质基质;结合GTP(Rab-GTP)时被激活,促进供体膜“出芽”形成囊泡。Rab-GTP随囊泡被定向运输到靶膜后,促进囊泡与靶膜融合,随后Rab-GTP被水解为Rab-GDP进入细胞质基质。下列说法错误的是( )
A.供体膜的“出芽”及囊泡与靶膜融合依赖膜的流动性
B.囊泡形成和运输的能量主要来自GTP
C.细胞骨架参与了囊泡的定向运输
D.缺少GTP时,细胞内的囊泡运输受阻
11.(医疗背景)生物人工肾(BAK)采用“半透膜系统+生物反应器”双模块结构:半透膜系统通过硅纳米孔膜,利用血压差模拟肾小球的滤过功能,形成“人工原尿”;生物反应器内种植了由干细胞分化而来的肾小管上皮细胞,其重吸收葡萄糖的部分过程如图所示,下列分析正确的是( )
A.硅纳米孔膜的筛选作用依赖于膜上转运蛋白的构象变化
B.肾小球滤过形成的人工原尿中只含有各种代谢废物和水分
C.生物反应器内的肾小管上皮细胞与干细胞中碱基序列相同
D.使用呼吸抑制剂肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收将减弱
12.变形虫是一种生活在低渗环境中的原生生物,依靠伸缩泡调节体内渗透压。伸缩泡膜上的质子泵可逆浓度梯度将转运进泡内,使伸缩泡内渗透压高于细胞质基质,驱动水分进入。充满水分的伸缩泡向细胞膜移动并与之融合,通过收缩将胞内多余水分排出。下列说法错误的是( )
A.质子泵转运时其空间结构会发生可逆性改变
B.多余水分由细胞膜排出主要依赖于膜的选择透过性
C.伸缩泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架的作用
D.将变形虫放入蒸馏水中,其伸缩泡的收缩频率加快
13.RiboGreen试剂是一种灵敏的荧光染料,它能够与RNA结合,并在特定波长下发出荧光信号。用RiboGreen试剂处理白菜根尖细胞,能检测到荧光信号的结构是( )
A.细胞壁 B.叶绿体 C.细胞骨架 D.核糖体
14.某地通过精选耐盐植物和兴修水利等措施,成功将大部分盐碱地“治”成米粮川,如图是所选耐盐植物细胞的部分物质运输机制。下列推断合理的是( )
A.抗菌蛋白的分泌和水的吸收需膜上的载体蛋白参与
B.耐盐植物液泡的充盈程度与其膜内外H+浓度差有关
C.抑制ATP的合成不影响Na+排出细胞和进入液泡
D.细胞内具有运输作用的载体的组成成分都是蛋白质
15.我国科学家揭示了人源钾氯共转运蛋白家族(KCC)的三维结构,KCC含有1个K+和2个Cl-的结合位点。在膜两侧的K+浓度梯度驱动下,神经元膜上的KCC将K+转运至细胞外,同时将Cl-逆浓度梯度运出细胞,KCC突变会诱导癫痫(神经不正常的持续兴奋造成)发作。下列说法正确的是( )
A.KCC转运K+和Cl-的方式均为主动运输,需要ATP直接供能
B.KCC需要同时与K+和Cl-结合才能实现通道蛋白的转运功能
C.癫痫发作可能是由于KCC异常导致动作电位更易产生
D.改变细胞内外的K+浓度差并不会影响Cl-的跨膜运输
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.430nm波长的激发光可使青色荧光蛋白(CFP)发出青色荧光,而不能使黄色荧光蛋白(YFP)发出黄色荧光,但当YFP与CFP距离较近时,YFP会吸收CFP发出的青色荧光进而发出黄色荧光,青色荧光减弱甚至消失,该现象称为荧光共振能量转移(FRET);CFP与YFP距离较远则不会发生FRET现象。利用该原理可在相关的反应体系中检测两种蛋白质分子能否相互结合,将CFP与YFP分别固定在蛋白质甲和蛋白质乙上,并用430nm波长的激发光照射,观察检测器所接收到的荧光种类。下列说法正确的是( )
A.若检测器只接收到青色荧光,则蛋白质甲和乙不能相互结合
B.若检测器只接收到黄色荧光,则蛋白质甲和乙能够相互结合
C.蛋白质类激素与靶细胞表面相应受体在检测中不会发生FRET现象
D.若蛋白质已发生变性,不会影响实验检测结果
17.线粒体功能障碍可引发多种疾病。通过在靶细胞膜表面表达结合蛋白,可将外源正常线粒体精准移植至靶细胞内,从而有望治疗相关疾病。研究发现,部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”,且出现与内源线粒体融合并增殖的现象。下列叙述错误的是( )
A.靶细胞可特异性识别外源线粒体,并通过转运蛋白将其移至细胞内
B.外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均有可能被靶细胞溶酶体降解
C.破坏由蛋白质纤维构成的细胞骨架,对线粒体的融合有影响
D.线粒体增殖所需的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成
18.内质网(ER)腔内的高浓度钙离子是维持折叠酶(如肽基脯氨酰顺反异构酶)活性的关键。若ER膜上的钙离子通道异常活跃,则会导致钙离子“泄漏”,使蛋白质的折叠受到影响,从而导致蛋白质滞留在内质网中。研究发现,癌细胞ER膜上的IRE1α蛋白含量增加,促进蛋白质的折叠和错误折叠蛋白的清除。下列叙述正确的是( )
A.上述钙离子“泄漏”的过程不消耗ATP
B.呼吸酶在内质网中完成折叠,形成特定的空间结构
C.降低IRE1α蛋白的活性可能会抑制癌症的进一步发展
D.肽基脯氨酰顺反异构酶活性降低可能会影响高尔基体膜成分的更新
19.禽流感病毒通常只感染鸟类,有时也会传染给人。禽流感病毒唯一的非结构蛋白(NSI)同宿主蛋白(NOLCI)相互作用抑制宿主细胞发生细胞凋亡。人细胞中的 NOLCI(即核仁磷酸化蛋白),可以作为分子伴侣和转录因子进出细胞核,参与核仁发生,具有 GTP 酶和腺苷三磷酸酶活性。下列说法不正确的是( )
A.鸡与人细胞膜上可能具有类似的受体蛋白
B.NOLCI 可能通过核孔自由进出细胞核
C.NSI 在宿主细胞核糖体中合成并发挥作用
D.NOLCI 发挥作用时伴随着放能反应的进行
20.全球变暖导致地表水分蒸发引起干旱频繁发生,干旱常伴随盐碱胁迫。耐旱植物在进化过程中会发生系列生理变化以应答干旱胁迫,机制如图。下列叙述正确的是( )
注:CPK27为钙调素蛋白激酶;ABA为脱落酸
A.图中Ca2+、H+、Na+均需与转运蛋白结合且该蛋白构象会发生改变
B.推测液泡的pH高于细胞质基质的pH,有利于Na+转运进入液泡
C.耐旱植物可通过Ca2+和ABA途径共同提高细胞液浓度抵御干旱胁迫
D.从耐旱植物中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(10分,除标记外,每空1分)水稻细胞膜上的OsSOS1蛋白可逆浓度梯度外排细胞内的Na+,一定程度上防止水稻在盐胁迫下受Na+影响细胞代谢。图1是该蛋白质的合成途径及作用机理(未表示出细胞壁)。
回答下列问题:
(1)控制OsSOS1蛋白合成的基因位于______(填细胞结构)中,OsSOS1蛋白的合成场所是______(填细胞器),合成的肽链依次经______(填细胞器)加工后以囊泡的形式运输至细胞膜附近,与细胞膜融合使OsSOS1蛋白存在于细胞膜上。图1中囊泡的形成、囊泡与细胞膜融合的过程均体现了生物膜具有______特点。
(2)细胞通过细胞呼吸释放有机物中的化学能,水稻根部细胞能产生ATP的场所是______。水稻细胞完成下列生命活动过程中,需要消耗能量的有哪几项?______。
A.蛋白质合成 B.囊泡运输 C.水的渗透 D.DNA复制
(3)OsSOS1蛋白转运Na+不需要直接消耗ATP,据图1分析其转运的动力直接来自于______。水稻细胞膜上还存在着另一种转运H+的载体蛋白质协助OsSOS1蛋白完成外排Na+,下列对该蛋白质作用的推测,正确的是哪一项?______。
A. B.
C. D.
(4)若通过一定的育种方式增加水稻根部细胞膜上的OsSOS1蛋白数量,推测能______(填“提高”或“降低”)水稻的耐盐性。不合理灌溉可能导致土壤盐化、碱化,根据OsSOS1蛋白转运机理分析,土壤碱化将导致OsSOS1蛋白外排Na+速率______(填“增大”或“减小”)。
22.(8分,每空1分)美国的克劳德、比利时的迪夫和罗马尼亚的帕拉德在1974年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。克劳德引入了电镜技术并发明了分离细胞器的方法,迪夫则在细胞结构和功能性组织体系的研究方面取得了重要成果,而帕拉德则改进了电子显微镜样品固定技术,并发现了核糖体和线粒体结构。回答下列问题:
(1)克劳德将细胞匀浆在不同的转速下进行离心,依次得到细胞的不同组分(如图)。
①克劳德发明的分离细胞器的方法是______。
②据图分析,该细胞匀浆中的叶绿体的密度______(填“大于”“等于”或“小于”)线粒体,作此判断的理由是______。
(2)帕拉德与他的同事利用______法研究了分泌蛋白合成、加工和分泌过程,示意图如下,其中a、b、c分别表示细胞器。
①帕拉德改进电子显微镜样品固定技术,并发现了两种细胞器的结构,这两种细胞器的功能分别是_______。
②b和c之间通过_______(填结构)进行物质运输。
③在分泌蛋白合成、加工和分泌过程,b、c和细胞膜的膜面积变化情况依次为______。(2分)
23.(10分,除标记外,每空2分)“细胞器敲除法”是指利用一系列生物技术手段,特异性且精确地移除、破坏或降解细胞内的某一种细胞器,从而研究该细胞器的功能以及缺失该细胞器后对细胞产生的影响。某研究小组利用不同方法处理小鼠成纤维细胞,成纤维细胞的局部结构示意图如下。回答下列问题:
(1)布雷菲德菌素A(BFA)可干扰分泌蛋白运输。实验发现,用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③中加工,但胞内会出现大量未运出的分泌蛋白。使用电镜观察后发现,图中结构______(填图中序号)出现解体。该结构在分泌蛋白加工运输中的具体功能是______。
(2)将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有______。
(3)该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足。该细胞器最可能是______(填图中序号),出现该现象的原因是______。
24.(14分,除标记外,每空1分)Ⅰ.如图是植物细胞的亚显微结构示意图,该细胞正处于质壁分离状态,请据图回答。
(1)图中结构1是___________,它是全透性的。结构7代表___________,其膜上的H+-ATP酶可通过主动运输维持细胞液与外界的H+浓度差,这一过程___________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,将其置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,质壁分离过程中,细胞液的渗透压会___________(填“升高”“降低”或“不变”),液泡体积会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若用某种呼吸抑制剂处理该细胞,会抑制液泡膜上H+-ATP酶的活性,进而影响___________(填“Na+”或“O2”)进入液泡,这体现了细胞膜的___________功能。
Ⅱ.图甲是细胞膜的亚显微结构及物质跨膜运输示意图,图乙是相关物质的细胞内外浓度。请据图回答:
(4)图甲中结构B代表___________,其内部是疏水端,外部是亲水端,这种特性决定了它在细胞膜中的排布方式。
(5)图甲中物质“□”进入细胞的运输方式为主动运输,该过程中载体蛋白A的磷酸化与去磷酸化会引发其___________改变,从而实现物质的逆浓度转运。
(6)图乙显示细胞内CO2浓度高于细胞外,若CO2以“圆圈”的方式跨膜,其运输方向主要是___________(填“细胞内→细胞外”或“细胞外→细胞内”),该运输方式为___________。
(7)图甲中物质“△”进入细胞时,会在膜蛋白C的协助下与胞内的“E”结合生成“F”,该过程中“E”很可能是___________(填“ATP”“载体蛋白”或“酶”),这体现了膜蛋白的___________功能。物质“◇”排出细胞时伴随ATP的水解,若用呼吸抑制剂处理细胞,该过程会受抑制,而CO2的跨膜运输不受影响,这体现了细胞膜的___________性。
25.(13分,除标记外,每空2分)研究表明氨基酸在植物生长过程中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)植株可以通过根系吸收土壤中的硝酸盐和铵盐合成氨基酸,各种氨基酸之间的区别在于_______(1分)的不同,合成过程中所需的ATP可来自细胞中的________(细胞结构)。
(2)盐胁迫下过量钠离子进入细胞,破坏细胞膜的结构与功能。如图细胞膜和液泡膜上分布有质子泵,ATP水解释放的________携能量与之结合,使其________发生改变,活性也被改变,进而完成H+的运输维持细胞质的酸碱平衡。氨基酸可以通过______(增强/减弱)质子泵的活性构建质子梯度,进而促进钠离子经______(运输方式)排出细胞或运入液泡储存,降低钠离子对植物细胞的毒害作用。
(3)某些氨基酸可以增强根系发育,但研究发现根系过密还可能导致作物减产,从根部细胞代谢的角度分析这种现象出现的原因可能有:______。
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参考答案
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
C
A
A
C
D
B
B
题号
11
12
13
14
15
答案
D
B
D
B
C
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
题号
16
17
18
19
20
答案
AB
A
ACD
BCD
ACD
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(10分,除标记外,每空1分)
(1) 细胞核/染色体/染色质 核糖体 内质网和高尔基体 (一定的)流动性
(2) 细胞溶胶和线粒体 ABD
(3) (细胞膜两侧的)H+浓度差/H+浓度梯度/H+电化学势能 A
(4) 提高 减小
22.(8分,每空1分)
(1) 差速离心法 大于 叶绿体先分离出来,线粒体后分离出来;在不同的转速下,物体密度越大,分离出来所需转速越小
(2) (放射性)同位素标记 蛋白质的合成场所、进行有氧呼吸的主要场所 囊泡 b的膜面积变小、c的膜面积先增大后变小(c的膜面积基本不变)、细胞膜的膜面积变大(2分)
23.(10分,除标记外,每空2分)
(1) ④ 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
(2)分解衰老、损伤的细胞器的能力下降,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的能力下降
(3) ② 细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体
24.(14分,除标记外,每空1分)
(1) 细胞壁 液泡 需要
(2) 升高 变小
(3) Na⁺ 控制物质进出细胞
(4)磷脂双分子层
(5)空间结构(或构象)
(6) 细胞内→细胞外 自由扩散
(7) 酶 催化 选择透过
25.(13分,除标记外,每空2分)
(1) R基 (1分) 细胞质基质和线粒体
(2) 磷酸基团 空间结构 增强 主动运输
(3)作物根系呼吸作用,消耗大量光合产物;根系细胞呼吸导致土壤氧气含量降低,导致部分根缺氧腐烂,影响矿质元素的吸收
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第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.(新发现)近日,广东省科学院微生物研究所发现了1个大型真菌新物种——海珠白丝盖伞,研究发现其生活方式以腐生为主。下列关于这个新物种的叙述,正确的是( )
A.通过比较形态特征就可判断其为新物种
B.其细胞壁可以被纤维素酶和果胶酶彻底分解
C.该真菌很可能是生态系统组成成分中的消费者
D.判断其为真菌的依据之一是细胞内有成形的细胞核
【答案】D
【详解】A、物种的核心判断依据是生殖隔离,仅比较形态特征不足以判断是否为新物种,A错误;
B、真菌细胞壁的主要成分是几丁质,因此纤维素酶和果胶酶无法分解该真菌的细胞壁,B错误;
C、营腐生生活的生物属于生态系统中的分解者,C错误;
D、真菌属于真核生物,细胞内有成形的细胞核,这是判断其为真菌的重要依据之一,D正确。
2.烟草细胞中,尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中。尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放。下列相关推理不合理的是( )
A.尼古丁受体识别尼古丁的过程体现了细胞膜参与信息交流
B.液泡膜的基本支架是磷脂双分子层,MATE转运蛋白可能贯穿其中
C.尼古丁会加速多巴胺的合成,延长多巴胺在突触间隙的作用时间,增强兴奋传递
D.烟草细胞中,MATE转运蛋白转运尼古丁进入液泡的过程,属于主动运输,消耗能量
【答案】C
【详解】A、受体识别信号分子体现细胞膜的信息交流功能,A正确;
B、液泡膜基本支架为磷脂双分子层,MATE转运蛋白位于液泡膜上,因而贯穿其中,B正确;
C、题意显示,尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放,该过程中尼古丁并未加速多巴胺的合成,C错误;
D、题意显示,烟草细胞中尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中,该过程需要消耗能量,为主动运输过程,D正确。
3.(影视文化)影片《长安的荔枝》讲述了唐代官吏李善德奉命将岭南鲜荔枝运往长安的故事。荔枝“若离本枝,一日而色变,二日而香变,三日而味变”,剧中李善德综合运用“分枝植瓮”“盐洗隔水”“冰块保鲜”等方法,有效延缓了荔枝的腐败,延长了保鲜时间。下列叙述错误的是( )
A.采摘后的新鲜荔枝,其细胞中有机物氧化分解释放的热能可转变生成ATP
B.“分枝植瓮”法将带枝的荔枝植入瓮中,其中的枝条可持续为果实提供水分及少量营养
C.采用“盐洗隔水”法时,若用高浓度盐水浸泡荔枝,可能会导致荔枝因失水而风味变差
D.“冰块保鲜”法通过低温降低酶的活性以减弱荔枝的呼吸作用,减少了有机物的消耗
【答案】A
【详解】A、细胞中有机物氧化分解释放的能量大部分以热能的形式散失,仅少部分化学能可转移到ATP中,热能不能直接用于合成ATP,A错误;
B、带枝的荔枝植入瓮中时,枝条的导管可向果实运输水分,筛管可运输少量有机物,可为果实持续提供水分及少量营养,B正确;
C、高浓度盐水的渗透压远高于荔枝细胞的细胞液渗透压,荔枝细胞会通过渗透作用大量失水,导致风味变差,C正确;
D、冰块营造的低温环境可降低呼吸作用相关酶的活性,减弱荔枝的细胞呼吸强度,减少有机物的消耗,从而延长保鲜时间,D正确。
4.蛋白质在细胞内被运输到正确的位置对细胞的功能非常重要。内质网上分布着SUNs蛋白复合体,它负责调控受体蛋白激酶(PRK2)的定位。若将PRK2的LRR结构域去掉,PRK2均被分配到酸性囊泡;若将PRK2的胞外域去掉,蛋白均定位于质膜。下列叙述错误的是( )
A.内质网为单层膜结构,其功能特异性与其含有的蛋白质种类有关
B.真核细胞中PRK2的LRR结构域去掉,可能被分配到溶酶体中
C.PRK2作为分泌蛋白定位于质膜前还需高尔基体的加工
D.上述过程体现了内质网的分选功能,是维持细胞稳定的机制之一
【答案】C
【详解】A、内质网是具有单层膜结构的细胞器,生物膜的功能特异性由膜上蛋白质的种类和数量决定,因此内质网的功能特异性与其含有的蛋白质种类有关,A正确;
B、溶酶体是细胞内的酸性囊泡,题干表明去掉LRR结构域的PRK2会被分配到酸性囊泡,因此该蛋白可能被分配到溶酶体中,B正确;
C、PRK2是受体蛋白激酶,属于定位在质膜上的膜蛋白,不属于分泌蛋白(分泌蛋白是合成后分泌到细胞外发挥作用的蛋白质),C错误;
D、内质网上的SUNs蛋白复合体可以调控PRK2的定位,体现了内质网对蛋白质的分选功能,该机制可保证蛋白质运输到正确位置行使功能,是维持细胞稳定的机制之一,D正确。
5.(医疗药品)研究发现,在用药物氯喹治疗疟疾的过程中,有些疟原虫会对氯喹产生抗性,其原因是疟原虫的消化泡表面存在一种依赖ATP的药物外排泵,该泵的核苷酸结合域可与ATP或ADP结合,与ATP完全结合时可转运溶质分子,作用机制如图所示。该泵可外排一类小分子药物,进而减少药物对疟原虫的毒害。下列叙述错误的是( )
A.该泵通过磷酸化和去磷酸化改变构象,进而运输物质
B.推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性
C.该泵首先在游离核糖体上合成,最后需要经过高尔基体的加工
D.该泵是变异和自然选择综合作用的结果,属于疟原虫的有利变异
【答案】A
【详解】A、由题中信息及图示可知,该泵通过ATP的结合与水解而改变其构象,没有出现载体蛋白的磷酸化和去磷酸化,A错误;
B、疟原虫产生氯喹抗性的原因之一是通过药物外排泵将药物排出,该泵可外排一类小分子药物,故推测疟原虫可能也会通过该泵对其他小分子药物产生抗性,B正确;
C、该泵属于膜蛋白,首先在游离核糖体上合成,然后和核糖体一起转移到内质网上继续合成,最后经过内质网和高尔基体的加工,C正确;
D、该泵的存在对疟原虫来说是有利的,可以帮助疟原虫在不良环境中存活,D正确。
6.(食品安全)今年央视3·15晚会曝光了部分商家使用含有重金属的工业H2O2浸泡凤爪,以达到漂白和增重的目的。下列叙述错误的是( )
A.H2O2通过主动运输进入细胞导致凤爪增重
B.重金属进入人体后,与酶分子结合,导致酶活性下降
C.H2O2能破坏凤爪中蛋白质空间结构,改变其色泽和质地
D.可用新鲜猪肝研磨液,检测浸泡液中是否残留H2O2
【答案】A
【详解】A、H2O2是小分子物质,通过自由扩散的方式跨膜运输,不属于主动运输,且凤爪细胞已死亡,细胞膜失去选择透过性,无法进行主动运输,A错误;
B、重金属可与酶(本质多为蛋白质)结合,破坏酶的空间结构,导致酶活性下降,B正确;
C、H2O2具有强氧化性,可破坏蛋白质的空间结构使其变性,因此能改变凤爪的色泽和质地,C正确;
D、新鲜猪肝研磨液中含有过氧化氢酶,可催化H2O2分解产生氧气(出现气泡),因此可检测浸泡液中是否残留H2O2,D正确。
7.脑钠肽(BNP)是临床诊断心力衰竭的重要血清标志物,主要由心室肌细胞合成并分泌。当心室负荷增加或心肌受损时,BNP基因表达上调,BNP被释放入血。下列相关叙述正确的是( )
A.BNP在核糖体上合成后即具有生物活性
B.心室肌细胞分泌BNP时依赖载体蛋白协助
C.心力衰竭患者的血清中BNP含量高于健康人的
D.BNP基因只存在于心室肌细胞中
【答案】C
【详解】A、BNP属于分泌蛋白,核糖体上仅能合成多肽链,多肽链需要经过内质网、高尔基体的加工修饰后才具备生物活性,A错误;
B、心室肌细胞分泌BNP的方式为胞吐,该过程依赖细胞膜的流动性,不需要载体蛋白协助,B错误;
C、题意显示,心室负荷增加或心肌受损时,BNP基因表达上调、释放入血的量增加,心力衰竭患者存在心室负荷升高、心肌受损的情况,因此其血清中BNP含量高于健康人,C正确;
D、人体所有体细胞均由受精卵经有丝分裂产生,核基因完全一致,BNP基因存在于几乎所有人体体细胞中,仅在心室肌细胞中选择性表达,D错误。
8.心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是心梗治疗的“双刃剑”,参雄益心汤多糖(SXYXP)在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明,SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放,并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平,从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡,其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是( )
A.外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
B.用外泌体将药物送到特定的病变细胞,体现了细胞膜的信息交流功能
C.SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI
D.肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性
【答案】D
【详解】A、外泌体中的生物大分子包括蛋白质、核酸等,其单体分别为氨基酸、核苷酸,所有生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架,A正确;
B、外泌体需要和特定病变细胞通过膜上的信号分子与受体识别结合才能递送药物,细胞间的识别过程体现了细胞膜的信息交流功能,B正确;
C、根据题干信息,SXYXP可增强肠细胞外泌体释放,提高外泌体中miRNA-21水平,最终提高MIRI患者心肌细胞存活率,因此推测SXYXP可能通过该途径预防MIRI,C正确;
D、肠细胞释放外泌体的方式是胞吐,该过程依赖细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,D错误。
9.科研人员研发的某硅藻微米机器人经激光激活后,可对人体脑部病变组织实施精准“狙击”。下列细胞器中与该微米机器人的激光激活主要依托的结构最相似的是( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.溶酶体 D.核糖体
【答案】B
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,功能是将有机物中的稳定化学能转化为ATP中的活跃化学能和热能,无法吸收光能,A错误;
B、叶绿体是光合作用的场所,其类囊体薄膜上的光合色素可吸收光能,将光能转化为化学能储存或利用,与激光激活微米机器人的功能依托特点最相似,B正确;
C、溶酶体是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶,可分解衰老损伤的细胞器、吞噬杀灭病原体,与吸收光能无关,C错误;
D、核糖体是蛋白质的合成场所,是翻译过程的发生位点,不具备吸收光能的功能,D错误。
10.Rab蛋白对囊泡运输起重要作用。Rab结合GDP(Rab-GDP)时无活性,位于细胞质基质;结合GTP(Rab-GTP)时被激活,促进供体膜“出芽”形成囊泡。Rab-GTP随囊泡被定向运输到靶膜后,促进囊泡与靶膜融合,随后Rab-GTP被水解为Rab-GDP进入细胞质基质。下列说法错误的是( )
A.供体膜的“出芽”及囊泡与靶膜融合依赖膜的流动性
B.囊泡形成和运输的能量主要来自GTP
C.细胞骨架参与了囊泡的定向运输
D.缺少GTP时,细胞内的囊泡运输受阻
【答案】B
【详解】A、供体膜“出芽”、囊泡与靶膜融合过程都存在生物膜形态的改变,依赖生物膜的流动性,A正确;
B、细胞内生命活动的主要直接能源物质是ATP,囊泡形成和运输的能量主要来自ATP,GTP仅参与Rab蛋白的激活过程,并非囊泡运输的主要能量来源,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可参与细胞内物质的定向运输,包括囊泡的定向运输,C正确;
D、根据题干信息,Rab只有结合GTP被激活后才能促进囊泡形成,缺少GTP时Rab无法激活,细胞内的囊泡运输会受阻,D正确;
11.(医疗背景)生物人工肾(BAK)采用“半透膜系统+生物反应器”双模块结构:半透膜系统通过硅纳米孔膜,利用血压差模拟肾小球的滤过功能,形成“人工原尿”;生物反应器内种植了由干细胞分化而来的肾小管上皮细胞,其重吸收葡萄糖的部分过程如图所示,下列分析正确的是( )
A.硅纳米孔膜的筛选作用依赖于膜上转运蛋白的构象变化
B.肾小球滤过形成的人工原尿中只含有各种代谢废物和水分
C.生物反应器内的肾小管上皮细胞与干细胞中碱基序列相同
D.使用呼吸抑制剂肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收将减弱
【答案】D
【详解】A、硅纳米孔膜属于人工半透膜,不存在转运蛋白,其筛选作用依赖于膜的孔径大小,和转运蛋白的构象变化无关,A错误;
B、肾小球滤过形成的原尿中除了代谢废物和水分外,还含有葡萄糖、无机盐等小分子营养物质,B错误;
C、肾小管上皮细胞是干细胞分化形成的,分化的实质是基因的选择性表达,该过程中核DNA的碱基序列不变,但细胞内的mRNA碱基序列存在差异,选项未明确碱基序列对应的物质种类,表述错误,C错误;
D、由图可知,肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖依赖钠离子的浓度梯度,而钠离子浓度梯度依靠消耗ATP的钠-钾泵维持。使用呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸产生ATP,导致钠-钾泵功能受抑制,无法维持钠离子浓度梯度,因此肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收会减弱,D正确。
12.变形虫是一种生活在低渗环境中的原生生物,依靠伸缩泡调节体内渗透压。伸缩泡膜上的质子泵可逆浓度梯度将转运进泡内,使伸缩泡内渗透压高于细胞质基质,驱动水分进入。充满水分的伸缩泡向细胞膜移动并与之融合,通过收缩将胞内多余水分排出。下列说法错误的是( )
A.质子泵转运时其空间结构会发生可逆性改变
B.多余水分由细胞膜排出主要依赖于膜的选择透过性
C.伸缩泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架的作用
D.将变形虫放入蒸馏水中,其伸缩泡的收缩频率加快
【答案】B
【详解】A、质子泵属于载体蛋白,主动转运H+时会与H+结合,空间结构发生可逆性改变,完成转运后恢复原有结构,A正确;
B、多余水分通过伸缩泡与细胞膜融合的方式排出,该过程依赖细胞膜的结构特点——流动性,而非功能特点选择透过性,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,可参与细胞内物质运输和细胞器的移动,因此伸缩泡在细胞内的移动依赖细胞骨架,C正确;
D、将变形虫放入蒸馏水中,外界溶液渗透压远低于细胞质基质,更多水分进入细胞,为排出多余水分,伸缩泡的收缩频率加快,D正确。
13.RiboGreen试剂是一种灵敏的荧光染料,它能够与RNA结合,并在特定波长下发出荧光信号。用RiboGreen试剂处理白菜根尖细胞,能检测到荧光信号的结构是( )
A.细胞壁 B.叶绿体 C.细胞骨架 D.核糖体
【答案】D
【详解】A、细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,不含RNA,无法与RiboGreen试剂结合产生荧光,A错误;
B、叶绿体虽然含有少量RNA,但白菜根尖细胞长期处于黑暗环境,不存在叶绿体结构,B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,组成成分只有蛋白质,不含RNA,无法产生荧光,C错误;
D、核糖体的组成成分为rRNA和蛋白质,含有RNA,且核糖体是白菜根尖细胞普遍存在的结构,可与该试剂结合产生荧光,D正确。
14.某地通过精选耐盐植物和兴修水利等措施,成功将大部分盐碱地“治”成米粮川,如图是所选耐盐植物细胞的部分物质运输机制。下列推断合理的是( )
A.抗菌蛋白的分泌和水的吸收需膜上的载体蛋白参与
B.耐盐植物液泡的充盈程度与其膜内外H+浓度差有关
C.抑制ATP的合成不影响Na+排出细胞和进入液泡
D.细胞内具有运输作用的载体的组成成分都是蛋白质
【答案】B
【详解】A、抗菌蛋白的分泌过程属于胞吐,依赖膜的流动性,不需要载体蛋白参与,大部分水通过水通道蛋白以协助扩散的方式被吸收,少部分水以自由扩散的方式进入细胞,A错误;
B、耐盐植物液泡的pH低于细胞质基质,借助膜内外H+浓度差,驱动Na+转运至液泡内,Na+浓度增大,吸水能力增强,液泡充盈程度增大,B正确;
C、Na+排出细胞(SOS1途径)和Na+进入液泡(NHX途径)不直接消耗ATP中的能量,但依赖H+浓度差提供动力,而这个浓度差是由消耗ATP的H+泵维持的,故抑制ATP的合成会影响Na+排出细胞和进入液泡,C错误;
D、耐盐植物细胞中的基因表达时,RNA作为运输载体,可运输氨基酸,D错误。
15.我国科学家揭示了人源钾氯共转运蛋白家族(KCC)的三维结构,KCC含有1个K+和2个Cl-的结合位点。在膜两侧的K+浓度梯度驱动下,神经元膜上的KCC将K+转运至细胞外,同时将Cl-逆浓度梯度运出细胞,KCC突变会诱导癫痫(神经不正常的持续兴奋造成)发作。下列说法正确的是( )
A.KCC转运K+和Cl-的方式均为主动运输,需要ATP直接供能
B.KCC需要同时与K+和Cl-结合才能实现通道蛋白的转运功能
C.癫痫发作可能是由于KCC异常导致动作电位更易产生
D.改变细胞内外的K+浓度差并不会影响Cl-的跨膜运输
【答案】C
【详解】A、KCC转运K⁺是顺浓度梯度进行,属于协助扩散;Cl⁻逆浓度梯度运输的动力来自K⁺的浓度梯度,属于主动运输,无需ATP直接供能,A错误;
B、KCC是载体蛋白,不是通道蛋白,通道蛋白转运物质时无需与被转运的离子结合,B错误;
C、KCC异常会导致Cl⁻运出细胞受阻,细胞内Cl⁻浓度升高,神经细胞更易产生动作电位,出现持续兴奋引发癫痫,C正确;
D、Cl⁻的跨膜运输由K⁺浓度梯度驱动,因此改变细胞内外K⁺浓度差会影响Cl⁻的运输,D错误。
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.430nm波长的激发光可使青色荧光蛋白(CFP)发出青色荧光,而不能使黄色荧光蛋白(YFP)发出黄色荧光,但当YFP与CFP距离较近时,YFP会吸收CFP发出的青色荧光进而发出黄色荧光,青色荧光减弱甚至消失,该现象称为荧光共振能量转移(FRET);CFP与YFP距离较远则不会发生FRET现象。利用该原理可在相关的反应体系中检测两种蛋白质分子能否相互结合,将CFP与YFP分别固定在蛋白质甲和蛋白质乙上,并用430nm波长的激发光照射,观察检测器所接收到的荧光种类。下列说法正确的是( )
A.若检测器只接收到青色荧光,则蛋白质甲和乙不能相互结合
B.若检测器只接收到黄色荧光,则蛋白质甲和乙能够相互结合
C.蛋白质类激素与靶细胞表面相应受体在检测中不会发生FRET现象
D.若蛋白质已发生变性,不会影响实验检测结果
【答案】AB
【详解】A、若检测器只接收到青色荧光,说明无 FRET 发生,CFP 和 YFP 距离较远,因此蛋白质甲和乙不能相互结合,A正确;
B、若检测器只接收到黄色荧光,说明 FRET 发生,CFP 能量转移给 YFP,YFP 发出黄色荧光,因此蛋白质甲和乙能够相互结合,B正确;
C、蛋白质类激素与靶细胞表面相应受体结合时,如果将 CFP 和 YFP 分别标记在两者上,结合后距离较近,可能发生 FRET,C错误;
D、蛋白质变性后,其结构改变,可能导致结合能力丧失或荧光蛋白功能异常,从而影响检测结果,D错误。
故选AB。
17.线粒体功能障碍可引发多种疾病。通过在靶细胞膜表面表达结合蛋白,可将外源正常线粒体精准移植至靶细胞内,从而有望治疗相关疾病。研究发现,部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”,且出现与内源线粒体融合并增殖的现象。下列叙述错误的是( )
A.靶细胞可特异性识别外源线粒体,并通过转运蛋白将其移至细胞内
B.外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均有可能被靶细胞溶酶体降解
C.破坏由蛋白质纤维构成的细胞骨架,对线粒体的融合有影响
D.线粒体增殖所需的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成
【答案】A
【详解】A、线粒体属于较大的细胞器,其进入靶细胞的方式为胞吞,依赖细胞膜的流动性,转运蛋白仅能介导小分子、离子等物质的跨膜运输,无法转运线粒体这种结构,A错误;
B、溶酶体是细胞的“消化车间”,可以降解衰老、损伤的内源细胞器,也可以清除进入细胞的异物,因此外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均可能被溶酶体降解,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞器的运输、定位等生命活动,破坏细胞骨架会影响线粒体的移动,进而对线粒体的融合过程产生影响,C正确;
D、线粒体是半自主性细胞器,自身仅含有少量DNA,只能指导合成少量蛋白质,其增殖所需的大部分蛋白质由细胞核DNA指导合成,D正确。
18.内质网(ER)腔内的高浓度钙离子是维持折叠酶(如肽基脯氨酰顺反异构酶)活性的关键。若ER膜上的钙离子通道异常活跃,则会导致钙离子“泄漏”,使蛋白质的折叠受到影响,从而导致蛋白质滞留在内质网中。研究发现,癌细胞ER膜上的IRE1α蛋白含量增加,促进蛋白质的折叠和错误折叠蛋白的清除。下列叙述正确的是( )
A.上述钙离子“泄漏”的过程不消耗ATP
B.呼吸酶在内质网中完成折叠,形成特定的空间结构
C.降低IRE1α蛋白的活性可能会抑制癌症的进一步发展
D.肽基脯氨酰顺反异构酶活性降低可能会影响高尔基体膜成分的更新
【答案】ACD
【详解】A、钙离子“泄漏”是因为ER膜上钙离子通道异常活跃,属于协助扩散(顺浓度梯度,借助通道蛋白),协助扩散不消耗ATP,A正确;
B、呼吸酶的化学本质是蛋白质,但其属于胞内蛋白,是在细胞质基质中完成折叠、形成特定空间结构的,并非内质网,B错误;
C、癌细胞ER膜上的IRE1α蛋白能促进蛋白质折叠和错误折叠蛋白清除,这有利于癌细胞内蛋白质正常合成与功能发挥,从而促进癌症发展。若降低IRE1α蛋白活性,会影响癌细胞内蛋白质相关过程,可能抑制癌症进一步发展,C正确;
D、肽基脯氨酰顺反异构酶活性降低,会使蛋白质折叠受影响,导致蛋白质滞留在内质网。而高尔基体膜成分的更新依赖内质网合成的蛋白质通过囊泡运输,蛋白质滞留内质网会影响这一过程,D正确。
故选ACD。
19.禽流感病毒通常只感染鸟类,有时也会传染给人。禽流感病毒唯一的非结构蛋白(NSI)同宿主蛋白(NOLCI)相互作用抑制宿主细胞发生细胞凋亡。人细胞中的 NOLCI(即核仁磷酸化蛋白),可以作为分子伴侣和转录因子进出细胞核,参与核仁发生,具有 GTP 酶和腺苷三磷酸酶活性。下列说法不正确的是( )
A.鸡与人细胞膜上可能具有类似的受体蛋白
B.NOLCI 可能通过核孔自由进出细胞核
C.NSI 在宿主细胞核糖体中合成并发挥作用
D.NOLCI 发挥作用时伴随着放能反应的进行
【答案】BCD
【详解】 A、禽流感病毒能从鸟传给人类,推测鸟与人细胞膜上可能具有类似的受体蛋白,使病毒能识别并入侵,A正确;
B、核孔对物质进出具有选择性,NOLCI不能通过核孔自由进出细胞核,B错误;
C、NSI是病毒的非结构蛋白,病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体中合成,但NSI是与宿主蛋白NOCI相互发挥作用,并非在核糖体中发挥作用,C错误;
D、NOLCI具有GTP酶和腺苷三磷酸酶活性,这两种酶发挥作用时是水解GTP或ATP,属于吸能反应,并非放能反应,D错误。
故选BCD。
20.全球变暖导致地表水分蒸发引起干旱频繁发生,干旱常伴随盐碱胁迫。耐旱植物在进化过程中会发生系列生理变化以应答干旱胁迫,机制如图。下列叙述正确的是( )
注:CPK27为钙调素蛋白激酶;ABA为脱落酸
A.图中Ca2+、H+、Na+均需与转运蛋白结合且该蛋白构象会发生改变
B.推测液泡的pH高于细胞质基质的pH,有利于Na+转运进入液泡
C.耐旱植物可通过Ca2+和ABA途径共同提高细胞液浓度抵御干旱胁迫
D.从耐旱植物中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
【答案】ACD
【详解】A、图中Ca2+、H+、Na+均是通过载体蛋白进行运输的,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,A正确;
B、图中H+−ATP酶消耗ATP将细胞质基质中的H+主动运输到液泡中,因此液泡内H+浓度更高,液泡pH低于细胞质基质,该梯度才能驱动H+顺浓度梯度出液泡,带动Na+转运进入液泡,B错误;
C、Ca2+途径激活CPK27,促进葡萄糖、果糖等单糖转运进入液泡;ABA途径最终促进Na+转运进入液泡;两个途径都增加了液泡的溶质含量,共同提高细胞液浓度,升高细胞渗透压,增强保水能力,抵御干旱胁迫,C正确;
D、通过基因工程技术,从耐旱植物中克隆得到逆境胁迫相关基因,再导入改良农作物,是目前培育抗逆作物的有效途径,D正确。
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(10分,除标记外,每空1分)水稻细胞膜上的OsSOS1蛋白可逆浓度梯度外排细胞内的Na+,一定程度上防止水稻在盐胁迫下受Na+影响细胞代谢。图1是该蛋白质的合成途径及作用机理(未表示出细胞壁)。
回答下列问题:
(1)控制OsSOS1蛋白合成的基因位于______(填细胞结构)中,OsSOS1蛋白的合成场所是______(填细胞器),合成的肽链依次经______(填细胞器)加工后以囊泡的形式运输至细胞膜附近,与细胞膜融合使OsSOS1蛋白存在于细胞膜上。图1中囊泡的形成、囊泡与细胞膜融合的过程均体现了生物膜具有______特点。
(2)细胞通过细胞呼吸释放有机物中的化学能,水稻根部细胞能产生ATP的场所是______。水稻细胞完成下列生命活动过程中,需要消耗能量的有哪几项?______。
A.蛋白质合成 B.囊泡运输 C.水的渗透 D.DNA复制
(3)OsSOS1蛋白转运Na+不需要直接消耗ATP,据图1分析其转运的动力直接来自于______。水稻细胞膜上还存在着另一种转运H+的载体蛋白质协助OsSOS1蛋白完成外排Na+,下列对该蛋白质作用的推测,正确的是哪一项?______。
A. B.
C. D.
(4)若通过一定的育种方式增加水稻根部细胞膜上的OsSOS1蛋白数量,推测能______(填“提高”或“降低”)水稻的耐盐性。不合理灌溉可能导致土壤盐化、碱化,根据OsSOS1蛋白转运机理分析,土壤碱化将导致OsSOS1蛋白外排Na+速率______(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) 细胞核/染色体/染色质 核糖体 内质网和高尔基体 (一定的)流动性
(2) 细胞溶胶和线粒体 ABD
(3) (细胞膜两侧的)H+浓度差/H+浓度梯度/H+电化学势能 A
(4) 提高 减小
【详解】(1)水稻是真核植物,核基因位于细胞核/染色体/染色质,OsSOS1是膜蛋白,首先在核糖体合成,之后依次经内质网、高尔基体加工、分类、包装。囊泡形成与膜融合,依赖生物膜具有一定的流动性的结构特点。
(2)水稻根部细胞进行呼吸作用,产生ATP的场所是细胞溶胶/细胞质基质(细胞呼吸第一阶段)、线粒体(有氧呼吸第二、三阶段);A蛋白质合成、B囊泡运输、D DNA复制都需要消耗ATP;C水的渗透包括自由扩散和协助扩散,不消耗能量。
(3)由图可知:细胞内侧pH=7.5(H⁺少),外侧pH=5.5(H⁺多),H⁺顺浓度梯度内流产生的势能,为Na⁺逆浓度外排提供动力。辅助的载体蛋白需要消耗ATP,将H⁺主动泵出细胞,维持细胞外高H⁺浓度,对应选项A(消耗ATP,将H⁺从胞内运往胞外)。
(4)OsSOS1可以将细胞内Na⁺排出,增加该蛋白数量,能更高效排出多余Na⁺,减轻盐胁迫伤害,提高耐盐性。土壤碱化→细高浓度向低浓度扩散外H⁺浓度降低→细胞膜两侧H⁺浓度差减小→转运动力不足→Na⁺外排速率减小。
22.(8分,每空1分)美国的克劳德、比利时的迪夫和罗马尼亚的帕拉德在1974年共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。克劳德引入了电镜技术并发明了分离细胞器的方法,迪夫则在细胞结构和功能性组织体系的研究方面取得了重要成果,而帕拉德则改进了电子显微镜样品固定技术,并发现了核糖体和线粒体结构。回答下列问题:
(1)克劳德将细胞匀浆在不同的转速下进行离心,依次得到细胞的不同组分(如图)。
①克劳德发明的分离细胞器的方法是______。
②据图分析,该细胞匀浆中的叶绿体的密度______(填“大于”“等于”或“小于”)线粒体,作此判断的理由是______。
(2)帕拉德与他的同事利用______法研究了分泌蛋白合成、加工和分泌过程,示意图如下,其中a、b、c分别表示细胞器。
①帕拉德改进电子显微镜样品固定技术,并发现了两种细胞器的结构,这两种细胞器的功能分别是_______。
②b和c之间通过_______(填结构)进行物质运输。
③在分泌蛋白合成、加工和分泌过程,b、c和细胞膜的膜面积变化情况依次为______。(2分)
【答案】(1) 差速离心法 大于 叶绿体先分离出来,线粒体后分离出来;在不同的转速下,物体密度越大,分离出来所需转速越小
(2) (放射性)同位素标记 蛋白质的合成场所、进行有氧呼吸的主要场所 囊泡 b的膜面积变小、c的膜面积先增大后变小(c的膜面积基本不变)、细胞膜的膜面积变大
【分析】细胞器分离的常用方法是差速离心法。研究分泌蛋白合成、加工和运输过程的方法是放射性同位素标记法。
【详解】(1)①从细胞匀浆中,将各种细胞结构分离出来,常用的方法是差速离心法。
②据图可知,叶绿体先分离出来,线粒体后分离出来,在不同的转速下,物体密度越大,分离出来所需转速越小,由此判断叶绿体的密度大于线粒体的密度。
(2)研究分泌蛋白合成、加工和分泌过程,帕拉德与他的同事运用的方法是(放射性)同位素标记法。帕拉德通过改进电子显微镜样品固定技术,并发现了核糖体和线粒体的结构,核糖体是蛋白质的合成场所,线粒体是有氧呼吸的主要场所。b(内质网)和c(高尔基体)之间通过囊泡进行物质运输。在分泌蛋白合成、加工和分泌过程,b(内质网)不断丢失囊泡,膜面积不断变小,c(高尔基体)先得到囊泡再丢失囊泡,膜面积先增大后变小(c的膜面积基本不变);细胞膜不断得到囊泡,膜面积不断增大。
23.(10分,除标记外,每空2分)“细胞器敲除法”是指利用一系列生物技术手段,特异性且精确地移除、破坏或降解细胞内的某一种细胞器,从而研究该细胞器的功能以及缺失该细胞器后对细胞产生的影响。某研究小组利用不同方法处理小鼠成纤维细胞,成纤维细胞的局部结构示意图如下。回答下列问题:
(1)布雷菲德菌素A(BFA)可干扰分泌蛋白运输。实验发现,用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③中加工,但胞内会出现大量未运出的分泌蛋白。使用电镜观察后发现,图中结构______(填图中序号)出现解体。该结构在分泌蛋白加工运输中的具体功能是______。
(2)将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有______。
(3)该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足。该细胞器最可能是______(填图中序号),出现该现象的原因是______。
【答案】(1) ④ 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
(2)分解衰老、损伤的细胞器的能力下降,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的能力下降
(3) ② 细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体
【分析】题图分析:图示中①为中心体,②为线粒体,③为内质网,④为高尔基体,⑤为核仁,⑥为细胞膜。
【详解】(1)用BFA处理细胞后,蛋白质可以正常合成以及在③内质网中加工,但胞内会出现大量未运出的分泌蛋白,使用电镜观察后发现,图中结构④高尔基体出现解体,因为高尔基体与分泌蛋白的加工、分类和包装以及运输有关,当高尔基体解体时,分泌蛋白无法正常被运输出去。高尔基体在分泌蛋白加工运输中的具体功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 。
(2)溶酶体中含有多种水解酶,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等。将光敏蛋白“KillerRed”定位到溶酶体上,用特定波长光照后,溶酶体被选择性地破坏后,短期内对该细胞产生的后果有分解衰老、损伤的细胞器的能力下降,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的能力下降。
(3)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。该研究小组用药物CCCP特异性“敲除”了某种细胞器,发现细胞内的能量供应严重不足,该细胞器最可能是②线粒体。出现该现象的原因是线粒体是有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体。
24.(14分,除标记外,每空1分)Ⅰ.如图是植物细胞的亚显微结构示意图,该细胞正处于质壁分离状态,请据图回答。
(1)图中结构1是___________,它是全透性的。结构7代表___________,其膜上的H+-ATP酶可通过主动运输维持细胞液与外界的H+浓度差,这一过程___________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,将其置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,质壁分离过程中,细胞液的渗透压会___________(填“升高”“降低”或“不变”),液泡体积会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若用某种呼吸抑制剂处理该细胞,会抑制液泡膜上H+-ATP酶的活性,进而影响___________(填“Na+”或“O2”)进入液泡,这体现了细胞膜的___________功能。
Ⅱ.图甲是细胞膜的亚显微结构及物质跨膜运输示意图,图乙是相关物质的细胞内外浓度。请据图回答:
(4)图甲中结构B代表___________,其内部是疏水端,外部是亲水端,这种特性决定了它在细胞膜中的排布方式。
(5)图甲中物质“□”进入细胞的运输方式为主动运输,该过程中载体蛋白A的磷酸化与去磷酸化会引发其___________改变,从而实现物质的逆浓度转运。
(6)图乙显示细胞内CO2浓度高于细胞外,若CO2以“圆圈”的方式跨膜,其运输方向主要是___________(填“细胞内→细胞外”或“细胞外→细胞内”),该运输方式为___________。
(7)图甲中物质“△”进入细胞时,会在膜蛋白C的协助下与胞内的“E”结合生成“F”,该过程中“E”很可能是___________(填“ATP”“载体蛋白”或“酶”),这体现了膜蛋白的___________功能。物质“◇”排出细胞时伴随ATP的水解,若用呼吸抑制剂处理细胞,该过程会受抑制,而CO2的跨膜运输不受影响,这体现了细胞膜的___________性。
【答案】(1) 细胞壁 液泡 需要
(2) 升高 变小
(3) Na⁺ 控制物质进出细胞
(4)磷脂双分子层
(5)空间结构(或构象)
(6) 细胞内→细胞外 自由扩散
(7) 酶 催化 选择透过
【分析】细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。由于细胞膜和液泡膜的选择透过性,使得原生质层相当于半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。
【详解】(1)细胞壁是植物细胞最外层的全透性结构,原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质)具有选择透过性,二者的特性差异是质壁分离发生的结构基础,故结构1为细胞壁。结构7是液泡,其膜上的H⁺-ATP酶兼具载体蛋白和ATP水解酶的功能,逆浓度梯度运输H⁺的主动运输过程,需要水解ATP提供能量,因此该过程需要消耗ATP。
(2)质壁分离时细胞失水,细胞液中溶质的浓度相对升高,渗透压随之升高;液泡中的水分外流,液泡体积会变小,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡颜色也会加深。
(3)Na⁺进入液泡依赖液泡膜上H⁺浓度梯度提供的动力,而H⁺梯度的维持需要ATP,呼吸抑制剂会减少ATP生成,进而影响Na⁺运输;O2通过自由扩散跨膜,不受ATP影响。该现象体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,且这种控制具有选择性。
(4)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,即结构B,磷脂分子的疏水尾部朝向内侧,亲水头部朝向外侧,这种排布是膜流动性的结构基础。
(5)主动运输的载体蛋白(如A)会通过ATP水解发生磷酸化,引发其空间结构(构象)改变,从而实现物质的逆浓度梯度转运。
(6)CO2跨膜运输为自由扩散,方向由浓度差决定。图乙显示细胞内CO2浓度更高,因此主要运输方向是细胞内→细胞外。
(7)“三角形”与“E”结合生成新物质“F”,这是典型的催化反应,因此“E”很可能是酶,体现了膜蛋白的催化功能。呼吸抑制剂会抑制主动运输但不影响自由扩散,体现了细胞膜对不同物质的跨膜运输具有选择透过性。
25.(13分,除标记外,每空2分)研究表明氨基酸在植物生长过程中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)植株可以通过根系吸收土壤中的硝酸盐和铵盐合成氨基酸,各种氨基酸之间的区别在于_______(1分)的不同,合成过程中所需的ATP可来自细胞中的________(细胞结构)。
(2)盐胁迫下过量钠离子进入细胞,破坏细胞膜的结构与功能。如图细胞膜和液泡膜上分布有质子泵,ATP水解释放的________携能量与之结合,使其________发生改变,活性也被改变,进而完成H+的运输维持细胞质的酸碱平衡。氨基酸可以通过______(增强/减弱)质子泵的活性构建质子梯度,进而促进钠离子经______(运输方式)排出细胞或运入液泡储存,降低钠离子对植物细胞的毒害作用。
(3)某些氨基酸可以增强根系发育,但研究发现根系过密还可能导致作物减产,从根部细胞代谢的角度分析这种现象出现的原因可能有:______。
【答案】(1) R基 细胞质基质和线粒体
(2) 磷酸基团 空间结构 增强 主动运输
(3)作物根系呼吸作用,消耗大量光合产物;根系细胞呼吸导致土壤氧气含量降低,导致部分根缺氧腐烂,影响矿质元素的吸收
【分析】自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
【详解】(1)各种氨基酸之间的区别在于R基(侧链基团)不同。合成过程中所需ATP可来自细胞中的细胞质基质和线粒体。
(2)ATP水解释放的磷酸基团(携能量)与载体结合,使载体的空间结构发生改变,进而完成H+的运输。氨基酸可以通过增强质子泵的活性构建质子梯度,进而促进钠离子经主动运输方式排出细胞或运入液泡储存,降低钠离子对植物细胞的毒害作用,有利于植物生命活动的正常进行。
(3)根系过密导致作物减产的根部代谢原因可能有:根系过密使根的呼吸作用消耗过多有机物,消耗大量光合产物导致供给地上部分的有机物减少;根系细胞呼吸导致土壤氧气含量降低,使根细胞无氧呼吸增强,产生的酒精会损伤根细胞,导致部分根缺氧腐烂,且根际环境中养分供应不足,影响根对矿质元素的吸收,进而影响植物的生长发育。
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