专题02 细胞结构与物质跨膜运输(4大考向)(专项训练)(全国通用)2026年高考生物真题题源解密
2026-07-28
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2份
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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-专项训练 |
| 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-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.72 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | ymmzg1 |
| 品牌系列 | 上好课·真题题源解密 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58991550.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以细胞结构与跨膜运输为核心,通过分类归纳、对比表格构建方法体系,结合真题情境与实验探究,形成“结构-功能-应用”的知识逻辑链,突出生命观念与科学思维的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考向1-4|2026-2023年真题20道+模拟题15道|细胞器分类(膜结构/成分/功能维度)、跨膜运输对比(方向/载体/能量)、易错点辨析(载体vs通道蛋白)|从结构(如线粒体双层膜)到功能(能量转换),再到应用(靶向药物递送);实验原理(渗透作用)与现象(质壁分离)联动|
|知识点总结|4大模块(细胞器/跨膜方式/吸水失水/实验注意)|表格化对比、口诀化归纳(如“双膜线叶含DNA”)|概念生成(原生质层=半透膜)→原理推导(浓度差→水分运输)→应用拓展(耐盐作物育种)|
内容正文:
专题02细胞结构与物质跨膜运输
内容导览
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2026年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
近3年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
题目
1. 高频考点:
(1)细胞器分工、生物膜系统、分泌蛋白合成运输路径;
(2) 原核/真核、动植物细胞结构异同,中心体、叶绿体、液泡特有结构辨析;
(3) 自由扩散、协助扩散、主动运输三类跨膜运输,通道蛋白与载体蛋白区分;
(4) 胞吞、胞吐的结构基础(膜流动性、细胞骨架);
2.素养考向
(1)生命观念(结构与功能相适应):线粒体移植、植物矿质吸收、单克隆抗体制备科研情境;
(2)科学思维:膜运输曲线图、细胞融合示意图、细胞器图文信息提取;
(3)科学探究:差速离心分离细胞器、质壁分离梯度实验、离子转运速率探究;
(4)社会责任:靶向药物胞吞递送、线粒体缺陷疾病、农作物耐盐吸收应用
考向1细胞器的分工协作
2026河南T2;2025安徽T1;2024湖南T3;
考向2细胞核的结构和功能
2026年山东卷T3;2026年贵州卷T1;2023山东T1;2023江苏T2
考向3渗透作用
2026广东卷T5;2025重庆T10;2024新课标T14;
考向4质壁分离及复原实验
2026河北卷T3;2025北京T15;2025浙江1月选考T9;2024湖南T14;2024山东T4;2023全国甲T4
2026年命题特点:情境依托线粒体移植、植物矿质吸收、深海微生物、渗透装置农业/医学科研素材,无偏难怪;侧重易混概念辨析:载体蛋白vs通道蛋白、原生质层vs半透膜、胞吞耗能、半自主细胞器。
2027命题预测:仍以基础选择为主,跨膜协同转运、细胞器互作、质壁梯度实验为必考热点;结合靶向给药、耐盐作物育种新情境命题概率高。
考向一细细胞器的分工协作
1.(2026·安徽·高考真题)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
考向二细胞核的结构和功能
2.(2026·山东·高考真题)染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A.染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B.染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C.染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D.染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
考向三渗透作用
3.(2026·广东·高考真题)在我国一些地区有端午节吃绿豆糕和粽子的习俗。下列叙述正确的是( )
用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
考向四质壁分离及复原实验
4.(2026·河北·高考真题)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A.质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D.除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
一、八大细胞器的分类归纳:
(1)双层膜:线粒体、叶绿体
(2)单层膜:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
(3)无膜:核糖体、中心体
(4)含有色素的:叶绿体、液泡
(5)含有DNA的:叶绿体、线粒体
(6)含有RNA的:叶绿体、线粒体、核糖体
(7)植物特有:叶绿体、液泡
(8)动物和低等植物特有:中心体
(9)动植物细胞中都有,但功能不同:高尔基体
(10)光学显微镜下可见的:叶绿体、线粒体、液泡
(11)能产生水的:线粒体、核糖体、高尔基体等
(12)能产生ATP的:叶绿体、线粒体
(13)能自我复制的:叶绿体、线粒体、中心体
(14)能发生碱基互补配对的:叶绿体、线粒体、核糖体
(15)与能量转换有关的:叶绿体、线粒体
(16)与有丝分裂有关的:核糖体、中心体、高尔基体、线粒体
(17)与分泌蛋白的合成和分泌有关:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
二、物质进出细胞的方式比较:
方式
被动运输
主动运输
胞吞/胞吐
自由扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白
不需要
需要载体蛋白或通道蛋白
需要载体蛋白
不需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗能量
消耗能量
图例
胞吞 胞吐
举例
O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等
水、某些离子、红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、甲状腺滤泡细胞吸收碘,人红细胞、轮藻细胞吸收K+等
白细胞的吞噬作用、
分泌蛋白的分泌
易错提醒:
①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但不需要转运蛋白的作用。
②胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。
③生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔。
④被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
⑤消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。
三、植物细胞的吸水和失水:原生质层相当于一层半透膜。
(1)当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。(此时液泡 变小 ,紫色 加深 ,细胞液浓度升高)
(2)当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生质壁分离复原现象。
(液泡 变大 ,紫色变浅 ,细胞液浓度 降低 )
(3)质壁分离的外因和内因:外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞液中的水透过原生质层进入外界溶液中。内因:原生质层比细胞壁的伸缩性大。
四、在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中特别需要注意的问题:
(1)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液,原因是细胞壁具有全透性。
(2)使用质量浓度为1 mol·L-1的KNO3溶液,因为K+和NO可被细胞吸收,使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离,后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等外界溶液亦同)
(3)实验材料是洋葱鳞片叶的外表皮细胞,共涉及三次显微镜观察,三次都是用低倍镜。
考向一细胞器的分工合作
1.(2026·河南·高考真题)在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A.小泡的形成与膜流动性有关 B.小泡的形成过程无需消耗能量
C.小泡的运输与细胞骨架相关 D.小泡的形成速率受温度的影响
2.(2026·安徽·高考真题)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
3.(2025·海南·高考真题)尖孢镰刀菌是一种土传病原真菌,可分泌相关致病蛋白引起瓜菜枯萎病。下列有关尖孢镰刀菌的叙述,错误的是( )
A.具有细胞壁,可抵抗土壤机械压力 B.具有细胞膜,能选择性吸收环境中营养物质
C.具有内质网,能加工致病蛋白 D.具有拟核,没有染色质,不能进行有丝分裂
4.(2025·浙江·高考真题)内质网将抗体分子正确装配后,出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是( )
A.内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B.内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C.内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D.囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
5.(2025·重庆·高考真题)用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是( )
A.溶酶体 B.核糖体 C.内质网 D.高尔基体
考向二细胞核的结构核功能
6.(2026·贵州·高考真题)“贵州三宝”有杜仲、天麻和灵芝(真菌),闻名海内外。下列叙述正确的是( )
A.天麻块茎中储存有大量的糖原
B.杜仲树皮晒干过程中自由水含量下降
C.灵芝不具有由蛋白质和DNA构成的染色体
D.天麻、杜仲和灵芝的蛋白质种类相同
7.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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
8.(2023·江苏·高考真题)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C.③的主要成分是多糖,也含有多种蛋白质
D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活
考向三渗透作用
9.(2024·湖南·高考真题)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
10.(2022·湖北·高考真题)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
11.(2025·全国卷·高考真题)将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:
(1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是________。
考向四质壁分离及复原实验
12.(2025·北京·高考真题)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C.图2,细胞失去的水分子是自由水
D.与图1相比,图2中细胞液浓度小
13.(2025·浙江·高考真题)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B.①与②的分离,与①的选择透过性无关
C.与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D.与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
14.(2024·江苏·高考真题)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
15.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
1.(2026·湖南长沙·三模)细胞结构与功能相适应是重要的生命观念,下列叙述错误的是( )
A.唾液腺细胞内质网发达,利于淀粉酶的合成与加工
B.硝化细菌无线粒体,不能进行有氧呼吸
C.成熟筛管细胞无细胞核,利于有机物的长距离运输
D.肾小管上皮细胞线粒体丰富,为主动重吸收供能
2.(2026·北京大兴·三模)研究团队开发了线粒体胶囊移植新技术(基本原理如图),数据显示,与游离状态的线粒体相比,被包裹的线粒体胶囊产生更多的ATP,且仅有约10%的供体线粒体与受体细胞内的溶酶体融合。关于该技术以下说法错误的是( )
A.过程1体现了细胞膜具有一定的流动性
B.“胶囊壳”可以有效维持供体线粒体的活性
C.除细胞膜外红细胞无其他膜结构,安全性高
D.受体细胞溶酶体溶解“胶囊壳”释放线粒体
3.(2026·湖南衡阳·三模)HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白质可发挥如图所示的作用,以保护机体细胞不受破坏。下列有关叙述中,错误的是( )
A.HSP和多肽链合成的场所都是核糖体
B.HSP可促使多肽链形成一定的空间结构
C.HSP与多肽链作用前后构象未发生改变
D.HSP与多肽链作用后可使蛋白质的空间结构稳定
4.(2026·四川遂宁·三模)人体中神经元分泌的脑啡肽(五肽)能结合特异性受体进而调控痛觉。神经元中PENK基因编码的前脑啡肽原,在粗面内质网中切除信号肽序列后形成脑啡肽原(267肽),随后脑啡肽原由囊泡运输到轴突末梢,在囊泡运输过程中会经过一系列酶切和修饰等形成脑啡肽。下列叙述错误的是( )
A.在PENK基因指导合成前脑啡肽原的过程中,核孔介导相关生物大分子自由进出细胞核
B.在前脑啡肽原转化成脑啡肽原的过程中,涉及粗面内质网内蛋白酶水解肽键等环节
C.含脑啡肽原的囊泡运输到轴突末梢,完成此过程需要细胞骨架的参与
D.脑啡肽分泌并作用于靶细胞调控痛觉,此过程依赖细胞膜进行细胞间的信息交流
5.(2026·河南周口·三模)对某细胞进行破碎处理,并提取分离到多种细胞器,经鉴定其中细胞器A只有蛋白质和核酸、细胞器B具有双层膜,下列说法错误的是( )
A.细胞器A是细胞生物共有的细胞器
B.病毒蛋白质的合成也需要细胞器A的参与
C.细胞器B中无细胞器A
D.该细胞应该是真核细胞
6.(2026·山东德州·三模)细胞骨架能不断进行解聚与组装,实现结构的动态重塑,因此被称为细胞的“动态建筑”。下列实例与细胞骨架的动态重塑无直接关系的是( )
A.甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收O2
B.免疫细胞变形穿过血管壁,迁移至炎症部位吞噬病菌
C.动物细胞分裂末期,细胞膜向内凹陷缢裂为两个子细胞
D.胚胎发育过程中,细胞的形态结构发生变化形成各类组织和器官
7.(2026·山西·二模)硒代蛋氨酸(SeMet)和硒代半胱氨酸(SeCys)是常见的两种含硒有机物,有机硒一般是由植物吸收无机硒转化而来。研究表明植物也可直接吸收这些有机硒,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.硒元素参与构成细胞中的重要化合物
B.硒酸盐的跨膜运输依赖于生物膜两侧的氢离子浓度差
C.硒胁迫下液泡可通过储存硒酸盐降低其对细胞的毒性
D.由图可知,植物吸收有机硒的方式为协助扩散
8.(2026·广东佛山·二模)植物根细胞吸收的含氮无机盐主要为和,对这两种离子的吸收机制如下图(已知的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动)。下列叙述错误的是( )
A.H﹢进出根细胞所需载体蛋白不同
B.根细胞吸收需要直接消耗细胞内ATP
C.ATP合成抑制剂会抑制根细胞对的吸收
D.根细胞吸收的速率与载体蛋白a的数量有关
9.(2026·湖南长沙·三模)细胞结构与代谢功能高度适配,综合原核、真核细胞结构差异,下列叙述存在事实错误、逻辑相悖的是( )
A.浆细胞粗面内质网、高尔基体数量丰富,支撑大量免疫球蛋白的加工、折叠、分选与分泌
B.洞庭湖蓝细菌无叶绿体,但光合片层附着叶绿素、藻蓝素,可独立完成光反应与暗反应全过程
C.水稻根尖分生区无大液泡,完全无法渗透吸水,分裂所需水分仅依靠细胞壁吸胀作用获取
D.哺乳动物心肌细胞持续节律收缩耗能巨大,线粒体数量远多于皮肤表皮细胞
10.(2026·辽宁营口·三模)如图为物质通过转运蛋白进出细胞的方式,字母代表物质,下列相关叙述错误的是( )
A.若物质a顺浓度梯度运输,物质b逆浓度梯度运输,则运输物质b时一定直接消耗ATP
B.若物质被转运时消耗ATP,则运输的物质是逆浓度梯度进行的
C.若物质被转运时转运蛋白与被运输物质结合,则转运蛋白为载体蛋白
D.若物质c和d均逆浓度梯度运输,则物质c和d的运输方式均为主动运输
11.(2026·四川成都·一模)为观察植物细胞的吸水与失水现象,某同学用不同浓度蔗糖溶液处理红山茶花瓣表皮临时装片。用0.35 g·mL−1蔗糖溶液处理的结果如图1所示,通过软件计算不同浓度下液泡面积与细胞面积比值H的结果如图2.下列叙述正确的是( )
A.图1中甲区域为外界蔗糖溶液,乙、丙区域不含外界溶液中的蔗糖
B.图1丙区域表示细胞质基质,该面积可作为质壁分离的观察指标
C.用0.45 g·mL−1蔗糖溶液处理,细胞失水量更大,图1乙区域平均面积更大
D.H值可反映细胞的质壁分离程度,H值越小质壁分离程度越低
12.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输是细胞与外界进行物质交换的基础。下列相关叙述正确的有( )
A.水稻根细胞吸收无机盐离子的速率与土壤中离子浓度呈正相关
B.甘油进入小肠上皮细胞的方式为自由扩散,不需要载体蛋白和能量
C.兴奋产生时,Na+进入神经细胞的过程属于协助扩散
D.植物细胞发生质壁分离复原过程中,细胞液渗透压持续升高
13.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输是细胞维持正常代谢的基础。下列相关叙述正确的有( )
A.甘油进入皮肤细胞的方式为自由扩散,速率与细胞呼吸强度无关
B.根细胞吸收K⁺的过程需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输
C.静息状态下,神经细胞排出K⁺的过程不消耗ATP
D.植物细胞发生质壁分离时,水分子仅从细胞内流向细胞外
14.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐,结合载体、能量、浓度梯度多重条件分析,叙述正确的有( )
A.O₂、CO₂、甘油跨膜为自由扩散,顺浓度梯度,不需要载体,不消耗细胞呼吸产生的ATP
B.人体成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,依靠载体蛋白协助、顺浓度梯度、不耗能
C.主动运输逆浓度梯度转运物质,运输速率完全不受膜两侧底物浓度差影响
D.完全阻断细胞有氧、无氧呼吸,不会抑制水分子经水通道蛋白的协助扩散
15.(2026·重庆·一模)沙门氏菌入侵机体后,会被巨噬细胞吞噬形成沙门氏菌含泡(SCV)。巨噬细胞通过线粒体代谢产生衣康酸(具有抗菌活性),并将衣康酸转运至SCV内有效杀伤沙门氏菌。研究发现,MCT1和MCT4蛋白是衣康酸跨膜转运的关键载体。
(1)MCT1和MCT4是细胞膜上的衣康酸双向转运蛋白,其转运方向取决于衣康酸在膜两侧的浓度梯度,因此MCT1和MCT4通过____的方式介导衣康酸的跨膜运输。从SCV的形成过程分析,SCV膜上也存在这两种蛋白的原因是____。
(2)形成SCV后,通过____技术分析,巨噬细胞内RAB32基因的表达量升高,推测RAB32与招募SCV膜上的MCT1和MCT4蛋白有关。
(3)此外,科研人员设计并合成了MCT1和MCT4蛋白抑制剂Su3118(带荧光),并对含有SCV的巨噬细胞进行处理,他们对各部位衣康酸浓度进行测量,结果如下表:
处理条件
细胞内衣康酸浓度
细胞外衣康酸浓度
SCV内衣康酸浓度
沙门氏菌存活率
未处理
230μM
138μM
92μM
85%
Su3118处理
690μM
8μM
276μM
11%
注:未在细胞内观察到明显的荧光信号。
实验结果显示Su3118主要抑制衣康酸____(填“转运至细胞外”或“转运至SCV”)。根据荧光定位结果,Su3118显著降低沙门氏菌存活率的机理可能是____。
16.(2026·福建泉州·三模)新鲜荔枝采摘后果皮褐变会严重影响其保鲜与商品价值。研究表明果皮褐变与分布在细胞壁周围的漆酶催化酚类物质氧化有关。图1是漆酶合成的部分过程,此过程需Cu2+参与。图2是漆酶在荔枝果皮细胞氧化褐变中的作用机制。
(1)据图1分析,漆酶在细胞内的合成过程中多肽链上不同氨基酸间能形成___________键和二硫键,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,随后经加工和运输,最终通过_________的方式分泌至细胞外发挥作用。
(2)酚类物质主要存在于细胞液中,作为辅助色素参与荔枝果皮褐变。图2说明细胞膜具有__________的功能。
(3)研究发现,在土壤中添加具有高产漆酶特性的微生物菌剂,能起到在采摘后延缓褐变的效果。推测其机制可能是____________。
①降低土壤中Cu2+含量②降低荔枝果皮细胞中漆酶含量③促进荔枝果皮细胞中醌类物质合④提高土壤保水性,满足荔枝树的水分需求
(4)民间有一种储存荔枝的保鲜技术,其做法是将荔枝装入塑料袋密封后置于1~5℃条件下。结合题目分析,该方法能防止荔枝褐变的原因是______________(答2点)。
17.(2026·天津和平·二模)内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统,与细胞中多种物质的形成有关。
(1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时,会引发内质网应激(ERS)。正常状态下,内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时,IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成,该蛋白通过_____(选填“促进”或“抑制”)Bip基因的表达,使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面,活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配,进而减少_____的合成以缓解ERS。
(2)光面内质网是磷脂的合成场所,新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现,在内质网膜与线粒体外膜之间,通过多种蛋白质相互作用形成接触位点(MAMs),如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在MAMs的内质网侧积累,这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。
(3)内质网是细胞的“钙库”,已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时,线粒体有助于内质网恢复稳态,分析其机理是_____。
18.(2026·江西·三模)小液流法是一种常见的植物细胞液浓度测量方法,其基本流程如下:
(1)实验原理:当植物细胞或组织放在外界溶液中时,若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度,则细胞_________(填“失水”或“吸水”)而使外界溶液浓度_________,进而改变其密度;若植物细胞液浓度大于外界溶液浓度,结果会相反。而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。
(2)实验材料:菠菜叶圆片,亚甲基蓝结晶,蔗糖,清水,试管若干支,毛细滴管等。
【实验步骤】
①_____________________________________________;
②在每组的a试管中加入_________,放置15分钟;
③向每组的a试管中加入一粒亚甲基蓝结晶,稍等片刻(加入的亚甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色);
④用毛细滴管从每组的a试管中取出一滴蓝色溶液置于b试管中部;
⑤观察并记录实验现象。
【实验结果】
组别
a1、b1
a2、b2
a3、b3
a4、b4
a5、b5
a6、b6
蔗糖溶液浓度
0.025mol/L
0.05mol/L
0.1mol/L
0.2mol/L
0.3mol/L
0.4mol/L
蓝色液滴运动方向
下沉
不动
微微上浮
微上浮
上浮
明显上浮
(3)分析与讨论
①据表分析,该菠菜组织细胞液浓度大约为______。各组植物细胞质壁分离现象最明显的是第______组。
②为使实验结果更准确,实验过程中需要注意的是__________________。(答出一点即可)
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专题02细胞结构与物质跨膜运输
内容导览
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2026年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
近3年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
题目
1. 高频考点:
(1)细胞器分工、生物膜系统、分泌蛋白合成运输路径;
(2) 原核/真核、动植物细胞结构异同,中心体、叶绿体、液泡特有结构辨析;
(3) 自由扩散、协助扩散、主动运输三类跨膜运输,通道蛋白与载体蛋白区分;
(4) 胞吞、胞吐的结构基础(膜流动性、细胞骨架);
2.素养考向
(1)生命观念(结构与功能相适应):线粒体移植、植物矿质吸收、单克隆抗体制备科研情境;
(2)科学思维:膜运输曲线图、细胞融合示意图、细胞器图文信息提取;
(3)科学探究:差速离心分离细胞器、质壁分离梯度实验、离子转运速率探究;
(4)社会责任:靶向药物胞吞递送、线粒体缺陷疾病、农作物耐盐吸收应用
考向1细胞器的分工协作
2026河南T2;2025安徽T1;2024湖南T3;
考向2细胞核的结构和功能
2026年山东卷T3;2026年贵州卷T1;2023山东T1;2023江苏T2
考向3渗透作用
2026广东卷T5;2025重庆T10;2024新课标T14;
考向4质壁分离及复原实验
2026河北卷T3;2025北京T15;2025浙江1月选考T9;2024湖南T14;2024山东T4;2023全国甲T4
2026年命题特点:情境依托线粒体移植、植物矿质吸收、深海微生物、渗透装置农业/医学科研素材,无偏难怪;侧重易混概念辨析:载体蛋白vs通道蛋白、原生质层vs半透膜、胞吞耗能、半自主细胞器。
2027命题预测:仍以基础选择为主,跨膜协同转运、细胞器互作、质壁梯度实验为必考热点;结合靶向给药、耐盐作物育种新情境命题概率高。
考向一细细胞器的分工协作
1.(2026·安徽·高考真题)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
【解析】
命题立意
本题以线粒体移植医疗前沿为情境,综合考查胞吞、溶酶体功能、细胞骨架、线粒体半自主性四大核心知识点
A
错误选项
线粒体属于大型细胞器,转运蛋白仅负责小分子、离子跨膜,无法转运细胞器;外源线粒体依靠细胞膜流动性通过胞吞进入细胞。
B
正确选项
溶酶体内含多种水解酶,可降解细胞衰老损伤的内源线粒体,也能清除胞吞进入的外源异物线粒体。
C
正确选项
细胞骨架是蛋白质纤维网架,负责细胞器胞内运输、定位;骨架被破坏,线粒体无法正常移动、融合。
D
正确选项
线粒体为半自主细胞器,自身仅含少量环状DNA,绝大多数增殖、结构相关蛋白质由细胞核DNA转录翻译合成。
考向二细胞核的结构和功能
2.(2026·山东·高考真题)染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A.染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B.染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C.染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D.染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
【答案】A
【解析】
命题立意
以新型荧光染料实验为情境,综合考查细胞膜选择透过性、细胞染色试剂、细胞膜流动性实验。
A
错误选项
苏丹Ⅲ为脂溶性,可自由扩散进入细胞;染料Z不能透过细胞膜,不具备脂溶性,二者并非同类染料。
B
正确选项
染色体主要成分为DNA+蛋白质,染料Z结合蛋白氨基、甲紫结合DNA,细胞死亡失去膜屏障后,两种染料均可给染色体染色。
C
正确选项
活细胞膜具有选择透过性,两种染料均无法进入;死细胞膜通透性丧失,染料可进入细胞显色,均可鉴别细胞死活。
D
正确选项
染料Z结合细胞膜外侧膜蛋白,红绿荧光染料标记膜蛋白,均可通过荧光位置变化验证细胞膜流动性。
考向三渗透作用
3.(2026·广东·高考真题)在我国一些地区有端午节吃绿豆糕和粽子的习俗。下列叙述正确的是( )
用玻璃纸(半透膜)密封长颈漏斗口,向漏斗内注入蔗糖溶液,将装置浸入盛有清水的烧杯中并使漏斗管内外液面等高。据图推测,一段时间后漏斗内外分子的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
命题立意
本依托经典渗透装置实验,考查半透膜特性、渗透吸水原理;玻璃纸只允许水分子通过,蔗糖大分子不能跨膜,基础实验原理辨析。
A
正确选项
漏斗蔗糖溶液渗透压更高,水分子大量流入,漏斗液面上升;蔗糖无法穿出玻璃纸,仅留在漏斗内,单位体积蔗糖分子减少,膜两侧均存在水分子,与题图匹配。
B
错误选项
蔗糖大分子不能透过半透膜,烧杯内不会出现蔗糖颗粒。
C
错误选项
蔗糖无法跨膜,不存在蔗糖双向扩散,只有水分子发生渗透。
D
错误选项
水分子持续向漏斗渗透,漏斗液面上升而非下降。
考向四质壁分离及复原实验
4.(2026·河北·高考真题)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A.质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D.除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
【答案】D
【解析】
命题立意
结合荧光标记观察细胞膜的拓展实验,考查质壁分离原理、原生质层、植物细胞壁成分;原生质层伸缩性大于细胞壁,纤维素酶+果胶酶可去除细胞壁获得原生质体,侧重实验操作与原理应用。
A
错误选项
质壁分离细胞持续失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压逐渐增大。
B
错误选项
质壁分离内因:原生质层伸缩性大于细胞壁,失水后原生质层收缩脱离细胞壁。
C
错误选项
洋葱内表皮无紫色液泡,不会遮挡荧光信号,可正常发生质壁分离,适合本荧光观察实验。
D
正确选项
植物细胞壁主要由纤维素、果胶构成,两种酶可降解细胞壁,得到无细胞壁的原生质体,最外层即为质膜,可直接观察荧光蛋白定位
一、八大细胞器的分类归纳:
(1)双层膜:线粒体、叶绿体
(2)单层膜:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
(3)无膜:核糖体、中心体
(4)含有色素的:叶绿体、液泡
(5)含有DNA的:叶绿体、线粒体
(6)含有RNA的:叶绿体、线粒体、核糖体
(7)植物特有:叶绿体、液泡
(8)动物和低等植物特有:中心体
(9)动植物细胞中都有,但功能不同:高尔基体
(10)光学显微镜下可见的:叶绿体、线粒体、液泡
(11)能产生水的:线粒体、核糖体、高尔基体等
(12)能产生ATP的:叶绿体、线粒体
(13)能自我复制的:叶绿体、线粒体、中心体
(14)能发生碱基互补配对的:叶绿体、线粒体、核糖体
(15)与能量转换有关的:叶绿体、线粒体
(16)与有丝分裂有关的:核糖体、中心体、高尔基体、线粒体
(17)与分泌蛋白的合成和分泌有关:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
二、物质进出细胞的方式比较:
方式
被动运输
主动运输
胞吞/胞吐
自由扩散
协助扩散
物质运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要转运蛋白
不需要
需要载体蛋白或通道蛋白
需要载体蛋白
不需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗能量
消耗能量
图例
胞吞 胞吐
举例
O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等
水、某些离子、红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、甲状腺滤泡细胞吸收碘,人红细胞、轮藻细胞吸收K+等
白细胞的吞噬作用、
分泌蛋白的分泌
易错提醒:
①胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用,但不需要转运蛋白的作用。
②胞吐不是只能运输大分子物质,也可以运输小分子物质,如神经递质。
③生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如RNA和蛋白质可通过核孔。
④被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性,胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
⑤消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,胞吞和胞吐也消耗能量。
三、植物细胞的吸水和失水:原生质层相当于一层半透膜。
(1)当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。(此时液泡 变小 ,紫色 加深 ,细胞液浓度升高)
(2)当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,失水的细胞发生质壁分离复原现象。
(液泡 变大 ,紫色变浅 ,细胞液浓度 降低 )
(3)质壁分离的外因和内因:外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞液中的水透过原生质层进入外界溶液中。内因:原生质层比细胞壁的伸缩性大。
四、在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中特别需要注意的问题:
(1)发生质壁分离时在细胞壁和细胞膜之间充满了外界溶液,原因是细胞壁具有全透性。
(2)使用质量浓度为1 mol·L-1的KNO3溶液,因为K+和NO可被细胞吸收,使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离,后又自动复原。(尿素、甘油、乙二醇等外界溶液亦同)
(3)实验材料是洋葱鳞片叶的外表皮细胞,共涉及三次显微镜观察,三次都是用低倍镜。
考向一细胞器的分工合作
1.(2026·河南·高考真题)在细胞培养液中加入某大分子荧光染料,细胞膜上先出现荧光,一段时间后,胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的是( )
A.小泡的形成与膜流动性有关 B.小泡的形成过程无需消耗能量
C.小泡的运输与细胞骨架相关 D.小泡的形成速率受温度的影响
【答案】B
【解析】A、胞吞过程中细胞膜内陷形成小泡,该过程依赖生物膜的流动性,因此小泡的形成与膜流动性有关,A正确;
B、胞吞是细胞主动摄入大分子的过程,需要消耗细胞呼吸释放的能量,B错误;
C、细胞骨架具有维持细胞形态、参与细胞内物质运输和囊泡转运的功能,因此小泡的运输与细胞骨架相关,C正确;
D、温度会影响细胞膜的流动性,也会通过影响呼吸酶的活性改变能量供应,因此小泡的形成速率受温度的影响,D正确。
2.(2026·安徽·高考真题)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
【解析】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。
3.(2025·海南·高考真题)尖孢镰刀菌是一种土传病原真菌,可分泌相关致病蛋白引起瓜菜枯萎病。下列有关尖孢镰刀菌的叙述,错误的是( )
A.具有细胞壁,可抵抗土壤机械压力 B.具有细胞膜,能选择性吸收环境中营养物质
C.具有内质网,能加工致病蛋白 D.具有拟核,没有染色质,不能进行有丝分裂
【答案】D
【解析】A、真菌具有细胞壁,主要成分为几丁质,能提供保护并抵抗土壤机械压力,A正确;
B、真菌具有细胞膜,具有选择透过性,能选择性吸收环境中的营养物质,B正确;
C、真菌作为真核生物,具有内质网等细胞器,内质网参与蛋白质的加工和运输,题干中提及尖孢镰刀菌分泌致病蛋白,C正确;
D、真菌是真核生物,具有由核膜包裹的细胞核,内含染色质(DNA和蛋白质复合物),并能进行有丝分裂;拟核是原核生物(如细菌)的特征,D错误。
故选D。
4.(2025·浙江·高考真题)内质网将抗体分子正确装配后,出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是( )
A.内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B.内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C.内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D.囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
【答案】B
【解析】A、内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽,这依赖于生物膜的流动性,因此与膜的流动性有关,A错误;
B、抗体在内质网中正确装配后,需经高尔基体进一步加工(如糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体,因此此时无免疫活性,B正确;
C、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,而非蛋白质,C错误;
D、囊泡与高尔基体的融合具有特异性,通常只能与高尔基体特定区域(如形成面)的膜融合,而非任意部位,D错误。
故选B。
5.(2025·重庆·高考真题)用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是( )
A.溶酶体 B.核糖体 C.内质网 D.高尔基体
【答案】B
【解析】溶酶体、内质网、高尔基体是具有单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,能被磷脂分子特异性染料标记,核糖体是无膜结构的细胞器,不含磷脂分子,不能被磷脂分子特异性染料标记,B正确,ACD错误。
故选B。
考向二细胞核的结构核功能
6.(2026·贵州·高考真题)“贵州三宝”有杜仲、天麻和灵芝(真菌),闻名海内外。下列叙述正确的是( )
A.天麻块茎中储存有大量的糖原
B.杜仲树皮晒干过程中自由水含量下降
C.灵芝不具有由蛋白质和DNA构成的染色体
D.天麻、杜仲和灵芝的蛋白质种类相同
【答案】B
【解析】A、糖原是动物细胞特有的储能多糖,天麻属于植物,块茎中储存的多糖为淀粉,不含糖原,A错误;
B、自由水容易散失,杜仲树皮晒干过程中主要失去的是自由水,因此自由水含量下降,B正确;
C、灵芝属于真菌,是真核生物,细胞内有细胞核,细胞核中存在由蛋白质和DNA构成的染色体,C错误;
D、天麻、杜仲为植物,灵芝为真菌,三者细胞结构、基因表达存在差异,蛋白质的种类和数量均不相同,D错误。
7.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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
【答案】C
【解析】A、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,可以对这些蛋白进行降解,A错误;
B、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;
C、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;
D、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。
故选C。
8.(2023·江苏·高考真题)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C.③的主要成分是多糖,也含有多种蛋白质
D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活
【答案】D
【解析】A、分析图片,可知①是染色质,是由DNA 和蛋白质组成的,只存在于植物细胞的细胞核中,A正确;
B、分析图片,②是细胞膜,主要由磷脂双分子层构成,核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似,但各种膜上的蛋白质等成分有差异,功能也各不相同,B正确;
C、分析图片,③是细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,其中纤维素是多糖,此外细胞壁含多种蛋白质,C正确;
D、部分植物细胞并没有细胞核,即并不具有①染色质,也可以成活,例如植物的筛管细胞,D错误。
故选D。
考向三渗透作用
9.(2024·湖南·高考真题)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
【答案】B
【解析】A、分析图中曲线,缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小,说明其先吸水后失水,最后趋于动态平衡,A正确;
B、低盐度培养时,缢蛏组织渗透压大于外界环境,导致缢蛏吸水,为恢复正常状态,缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少,从而降低组织渗透压,引起组织失水,B错误;
C、组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关,溶质越多,渗透压相对越高,因此,相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高,C正确;
D、细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质,由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关,D正确。
故选B。
10.(2022·湖北·高考真题)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
【答案】B
【解析】AB、经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;
CD、未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,CD正确。
故选B。
11.(2025·全国卷·高考真题)将某植物叶肉细胞放入一定浓度的KCl溶液中,起初细胞失水发生质壁分离,一定时间(t)后细胞开始吸水,并逐渐复原。回答下列问题:
(1)植物细胞与外界溶液进行水分交换时,水分子跨膜运输的两种方式是________。
(2)细胞失水发生质壁分离,原生质层与细胞壁分离的原因是________。
(3)一定时间(t)后细胞开始吸水的原因是________。
【答案】(1)自由扩散、协助扩散
(2)细胞失水体积缩小,原生质层比细胞壁的伸缩性大
(3)K+和C1-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液
【解析】(1)水分子跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散,水分子更多的是借助膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞发生失水导致体积缩小,且原生质层比细胞壁的伸缩性大,细胞会发生质壁分离现象。
(3)KCl会电离出K+和C1-,K+和C1-进入细胞,使细胞内渗透压高于外界溶液,细胞吸水。
考向四质壁分离及复原实验
12.(2025·北京·高考真题)“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A.图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B.图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C.图2,细胞失去的水分子是自由水
D.与图1相比,图2中细胞液浓度小
【答案】D
【解析】A、图1中,水分子通过渗透作用进出细胞,A正确;
B、细胞壁有保护和支撑的作用,所以限制过多的水进入细胞,维持细胞形态,B正确;
C、图2,细胞发生质壁分离,此时失去的水分子是自由水,C正确;
D、与图1相比,图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以图2细胞液浓度更大,D错误。
故选D。
13.(2025·浙江·高考真题)某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B.①与②的分离,与①的选择透过性无关
C.与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D.与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】C
【解析】A、“观察叶绿体和细胞质流动”和“观察质壁分离”,均需保持细胞活性,A错误;
B、①与②的分离,与①的选择透过性有关,其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁,但不能通过具有选择透过性的细胞膜,B错误;
C、与图甲相比,图乙细胞处于失水状态,细胞液渗透压升高,吸水能力更强,C正确;
D、与图甲相比,图乙细胞体积几乎不变(植物细胞体积是看细胞壁),D错误。
故选C。
14.(2024·江苏·高考真题)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
【答案】D
【解析】A、制作临时装片时,通常是先滴一滴清水在载玻片上,然后将撕下的表皮放在清水上,再盖上盖玻片,A错误;
B、用低倍镜观察刚制成的临时装片时,细胞核通常位于细胞的一侧,而不是中央,B错误;
C.、用吸水纸引流蔗糖溶液替换清水,可以观察到质壁分离现象,但要观察复原现象需要重新用清水替换蔗糖溶液,C错误;
D、当液泡体积变大,说明细胞吸水,液泡体积变小,说明细胞失水,所以通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态,D正确。
故选D。
15.(2025·天津·高考真题)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【解析】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;
D、植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为细胞膜允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明细胞膜具有选择透过性(功能特性),D正确。
1.(2026·湖南长沙·三模)细胞结构与功能相适应是重要的生命观念,下列叙述错误的是( )
A.唾液腺细胞内质网发达,利于淀粉酶的合成与加工
B.硝化细菌无线粒体,不能进行有氧呼吸
C.成熟筛管细胞无细胞核,利于有机物的长距离运输
D.肾小管上皮细胞线粒体丰富,为主动重吸收供能
【答案】B
【解析】A、唾液淀粉酶属于分泌蛋白,唾液腺细胞内质网发达,利于淀粉酶的合成与加工,A正确;
B、硝化细菌是原核生物,无线粒体,但含有氧呼吸相关酶,可进行有氧呼吸,B错误;
C、成熟筛管细胞无细胞核,为有机物长距离运输腾出空间,与输导功能相适应,C正确;
D、肾小管上皮细胞主动重吸收物质需消耗能量,线粒体丰富可为其供能,D正确。
2.(2026·北京大兴·三模)研究团队开发了线粒体胶囊移植新技术(基本原理如图),数据显示,与游离状态的线粒体相比,被包裹的线粒体胶囊产生更多的ATP,且仅有约10%的供体线粒体与受体细胞内的溶酶体融合。关于该技术以下说法错误的是( )
A.过程1体现了细胞膜具有一定的流动性
B.“胶囊壳”可以有效维持供体线粒体的活性
C.除细胞膜外红细胞无其他膜结构,安全性高
D.受体细胞溶酶体溶解“胶囊壳”释放线粒体
【答案】D
【解析】A、过程1为线粒体胶囊与受体细胞发生膜融合,膜融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、题干明确“与游离状态的线粒体相比,被包裹的线粒体胶囊产生更多的ATP”,说明胶囊壳可以为线粒体提供相对稳定的环境,有效维持供体线粒体的活性,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和其他具膜细胞器,仅含有细胞膜一种生物膜,用其制备胶囊壳不会引入其他膜类杂质,安全性高,C正确;
D、题干显示仅有约10%的供体线粒体与受体细胞内的溶酶体融合,说明绝大多数线粒体不需要经过溶酶体溶解胶囊壳的过程,胶囊壳是通过与受体细胞膜融合直接将线粒体释放到细胞质基质中,D错误。
3.(2026·湖南衡阳·三模)HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白质可发挥如图所示的作用,以保护机体细胞不受破坏。下列有关叙述中,错误的是( )
A.HSP和多肽链合成的场所都是核糖体
B.HSP可促使多肽链形成一定的空间结构
C.HSP与多肽链作用前后构象未发生改变
D.HSP与多肽链作用后可使蛋白质的空间结构稳定
【答案】D
【解析】A、HSP是蛋白质,蛋白质和多肽链合成的场所都是核糖体,A正确;
BC、由图分析,HSP可以与多肽链结合,使其形成蛋白质,由此可以判断HSP的作用是对蛋白质加工,促使多肽链形成一定的空间结构,且HSP作用前后基本没有变化,BC正确;
D、依据题意无法判断HSP与蛋白质空间结构的稳定性有关系,D错误。
4.(2026·四川遂宁·三模)人体中神经元分泌的脑啡肽(五肽)能结合特异性受体进而调控痛觉。神经元中PENK基因编码的前脑啡肽原,在粗面内质网中切除信号肽序列后形成脑啡肽原(267肽),随后脑啡肽原由囊泡运输到轴突末梢,在囊泡运输过程中会经过一系列酶切和修饰等形成脑啡肽。下列叙述错误的是( )
A.在PENK基因指导合成前脑啡肽原的过程中,核孔介导相关生物大分子自由进出细胞核
B.在前脑啡肽原转化成脑啡肽原的过程中,涉及粗面内质网内蛋白酶水解肽键等环节
C.含脑啡肽原的囊泡运输到轴突末梢,完成此过程需要细胞骨架的参与
D.脑啡肽分泌并作用于靶细胞调控痛觉,此过程依赖细胞膜进行细胞间的信息交流
【答案】A
【解析】A、核孔对进出细胞核的物质具有选择性,并非允许生物大分子自由进出,例如细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质,A错误;
B、前脑啡肽原在粗面内质网中切除信号肽序列转化为脑啡肽原,信号肽的切除本质是蛋白酶催化肽键水解的过程,B正确;
C、脑啡肽属于分泌类多肽,包裹脑啡肽原的囊泡由高尔基体产生,囊泡在细胞内定向运输到轴突末梢的过程需要细胞骨架的参与,C正确;
D、脑啡肽作为信息分子,由神经元分泌后与靶细胞膜上的特异性受体结合传递信息、调控痛觉,该过程依赖细胞膜进行细胞间信息交流的功能,D正确。
5.(2026·河南周口·三模)对某细胞进行破碎处理,并提取分离到多种细胞器,经鉴定其中细胞器A只有蛋白质和核酸、细胞器B具有双层膜,下列说法错误的是( )
A.细胞器A是细胞生物共有的细胞器
B.病毒蛋白质的合成也需要细胞器A的参与
C.细胞器B中无细胞器A
D.该细胞应该是真核细胞
【答案】C
【解析】A、细胞器A只有蛋白质和核酸,是核糖体,不管是原核生物,还是真核生物,二者共有的细胞器只有核糖体,因此细胞器A是所有细胞生物共有的细胞器,A正确;
B、病毒无细胞结构,不能独立合成蛋白质,其蛋白质外壳需要在宿主细胞的核糖体上合成,因此需要细胞器A(核糖体)的参与,B正确;
C、细胞器B具有双层膜,可能是线粒体或叶绿体,二者均为半自主性细胞器,内部含有核糖体,可合成部分自身所需的蛋白质,因此细胞器B中含有细胞器A,C错误;
D、原核细胞只有核糖体一种细胞器,不具有双层膜结构的细胞器,该细胞含有双层膜细胞器B,说明其为真核细胞,D正确。
6.(2026·山东德州·三模)细胞骨架能不断进行解聚与组装,实现结构的动态重塑,因此被称为细胞的“动态建筑”。下列实例与细胞骨架的动态重塑无直接关系的是( )
A.甲状腺滤泡上皮细胞从组织液中吸收O2
B.免疫细胞变形穿过血管壁,迁移至炎症部位吞噬病菌
C.动物细胞分裂末期,细胞膜向内凹陷缢裂为两个子细胞
D.胚胎发育过程中,细胞的形态结构发生变化形成各类组织和器官
【答案】A
【解析】A、甲状腺滤泡上皮细胞通过自由扩散吸收O2,该过程仅顺浓度梯度进行,不需要细胞骨架参与,与细胞骨架动态重塑无直接关系,A符合题意;
B、免疫细胞变形、迁移、吞噬病菌的过程依赖细胞形态的动态变化,该过程需要细胞骨架不断解聚和组装实现,与细胞骨架动态重塑有直接关系,B不符合题意;
C、动物细胞分裂末期细胞膜向内凹陷缢裂,依赖由细胞骨架成分(肌动蛋白纤维)构成的收缩环的动态变化,与细胞骨架动态重塑有直接关系,C不符合题意;
D、胚胎发育过程中细胞分化形成不同组织器官,伴随细胞形态结构的定向变化,该过程依赖细胞骨架的动态重塑,与细胞骨架动态重塑有直接关系,D不符合题意。
7.(2026·山西·二模)硒代蛋氨酸(SeMet)和硒代半胱氨酸(SeCys)是常见的两种含硒有机物,有机硒一般是由植物吸收无机硒转化而来。研究表明植物也可直接吸收这些有机硒,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.硒元素参与构成细胞中的重要化合物
B.硒酸盐的跨膜运输依赖于生物膜两侧的氢离子浓度差
C.硒胁迫下液泡可通过储存硒酸盐降低其对细胞的毒性
D.由图可知,植物吸收有机硒的方式为协助扩散
【答案】D
【解析】A、由图可知,植物细胞吸收硒酸盐和有机硒,硒元素参与构成植物细胞中重要的化合物,A正确;
B、硒酸盐的跨膜运输伴随着H+的顺浓度梯度运输,依赖于生物膜两侧的H+浓度差提供动力,B正确;
C、液泡可以吸收硒酸盐,在硒胁迫下,液泡可以储存硒酸盐以减少细胞质中的硒含量,从而降低其对细胞的毒性,C正确;
D、图中显示植物吸收有机硒时,与H+协同转运,需要借助H+梯度形成的电化学势能,属于主动运输,D错误。
8.(2026·广东佛山·二模)植物根细胞吸收的含氮无机盐主要为和,对这两种离子的吸收机制如下图(已知的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动)。下列叙述错误的是( )
A.H﹢进出根细胞所需载体蛋白不同
B.根细胞吸收需要直接消耗细胞内ATP
C.ATP合成抑制剂会抑制根细胞对的吸收
D.根细胞吸收的速率与载体蛋白a的数量有关
【答案】B
【解析】A、由图可知,H+运出根细胞借助载体蛋白b,H+运进根细胞借助载体蛋白c,二者所需载体蛋白不同,A正确;
B、题干明确说明NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,不需要直接消耗细胞内ATP,B错误;
C、根细胞对NO3-的吸收依赖膜两侧的H+浓度差,而H+向外运输需要消耗ATP,因此ATP合成抑制剂会降低膜外H+浓度,进而抑制NO3-的吸收,C正确;
D、根细胞吸收NH4+需要载体蛋白a的协助,因此其吸收速率与载体蛋白a的数量有关,D正确。
9.(2026·湖南长沙·三模)细胞结构与代谢功能高度适配,综合原核、真核细胞结构差异,下列叙述存在事实错误、逻辑相悖的是( )
A.浆细胞粗面内质网、高尔基体数量丰富,支撑大量免疫球蛋白的加工、折叠、分选与分泌
B.洞庭湖蓝细菌无叶绿体,但光合片层附着叶绿素、藻蓝素,可独立完成光反应与暗反应全过程
C.水稻根尖分生区无大液泡,完全无法渗透吸水,分裂所需水分仅依靠细胞壁吸胀作用获取
D.哺乳动物心肌细胞持续节律收缩耗能巨大,线粒体数量远多于皮肤表皮细胞
【答案】C
【解析】A、浆细胞的功能是大量分泌抗体(免疫球蛋白,属于分泌蛋白)。分泌蛋白需要在粗面内质网进行折叠、初步加工,再通过高尔基体进一步加工、分选、分泌,因此浆细胞中粗面内质网、高尔基体数量丰富,结构和功能相适应,A正确;
B、蓝细菌属于原核生物,无叶绿体,但细胞膜向内折叠形成光合片层,上面附着叶绿素和藻蓝素,可以吸收、转化光能,既能完成光反应,细胞内也含有暗反应相关酶,能独立完成光合作用全过程(光反应 + 暗反应),B正确;
C、水稻根尖分生区细胞没有大液泡,不能进行成熟植物细胞的渗透吸水(原生质层作为半透膜的渗透吸水),但依然可以通过细胞膜进行渗透吸水;并非完全不能渗透吸水,并且根尖分生区主要靠细胞内的蛋白质、淀粉等亲水性物质(而不是细胞壁)吸胀吸水,C错误;
D、线粒体是有氧呼吸主要场所,为生命活动供能。心肌细胞持续节律收缩,耗能远多于代谢缓慢的皮肤表皮细胞,因此心肌细胞线粒体数量更多,体现结构与功能相适应,D正确。
10.(2026·辽宁营口·三模)如图为物质通过转运蛋白进出细胞的方式,字母代表物质,下列相关叙述错误的是( )
A.若物质a顺浓度梯度运输,物质b逆浓度梯度运输,则运输物质b时一定直接消耗ATP
B.若物质被转运时消耗ATP,则运输的物质是逆浓度梯度进行的
C.若物质被转运时转运蛋白与被运输物质结合,则转运蛋白为载体蛋白
D.若物质c和d均逆浓度梯度运输,则物质c和d的运输方式均为主动运输
【答案】A
【解析】A、若物质a顺浓度梯度运输、b逆浓度梯度运输,二者可通过协同运输进行,此时物质b的运输可利用a顺浓度梯度释放的势能,不需要直接消耗ATP,因此运输物质b时不一定直接消耗ATP,A错误;
B、若物质转运时消耗ATP,说明该运输方式为主动运输,主动运输的特点之一是逆浓度梯度运输,B正确;
C、转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,载体蛋白需要与被运输物质结合、发生构象改变完成运输,通道蛋白不需要与被运输物质结合,因此若转运时转运蛋白与被运输物质结合,该转运蛋白为载体蛋白,C正确;
D、逆浓度梯度的跨膜运输且需要转运蛋白协助的方式为主动运输,因此若c和d均逆浓度梯度运输,二者运输方式均为主动运输,D正确。
11.(2026·四川成都·一模)为观察植物细胞的吸水与失水现象,某同学用不同浓度蔗糖溶液处理红山茶花瓣表皮临时装片。用0.35 g·mL−1蔗糖溶液处理的结果如图1所示,通过软件计算不同浓度下液泡面积与细胞面积比值H的结果如图2.下列叙述正确的是( )
A.图1中甲区域为外界蔗糖溶液,乙、丙区域不含外界溶液中的蔗糖
B.图1丙区域表示细胞质基质,该面积可作为质壁分离的观察指标
C.用0.45 g·mL−1蔗糖溶液处理,细胞失水量更大,图1乙区域平均面积更大
D.H值可反映细胞的质壁分离程度,H值越小质壁分离程度越低
【答案】C
【解析】A、细胞壁具有全透性,图1中乙是细胞壁与原生质层之间的区域,可透过蔗糖,因此乙区域含外界蔗糖溶液,A错误;
B、图1丙区域是含色素的液泡,不是细胞质基质,B错误;
C、0.45 g·mL-1蔗糖溶液浓度更高,细胞渗透失水量更大,原生质层收缩程度更大,细胞壁与原生质层之间的乙区域平均面积更大,C正确;
D、H是液泡面积与细胞面积的比值,质壁分离程度越高,液泡体积越小,H值越小,因此H值越小质壁分离程度越高,D错误。
12.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输是细胞与外界进行物质交换的基础。下列相关叙述正确的有( )
A.水稻根细胞吸收无机盐离子的速率与土壤中离子浓度呈正相关
B.甘油进入小肠上皮细胞的方式为自由扩散,不需要载体蛋白和能量
C.兴奋产生时,Na+进入神经细胞的过程属于协助扩散
D.植物细胞发生质壁分离复原过程中,细胞液渗透压持续升高
【答案】BC
【解析】A、水稻根细胞吸收无机盐离子为主动运输,速率受载体数量和能量限制,不与离子浓度呈正相关,A错误;
B、甘油是脂溶性小分子,通过自由扩散进入细胞,不需要载体和能量,B正确;
C、兴奋产生时Na⁺顺浓度梯度通过通道蛋白进入细胞,属于协助扩散,C正确;
D、质壁分离复原过程中细胞吸水,细胞液渗透压逐渐降低,D错误。
13.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输是细胞维持正常代谢的基础。下列相关叙述正确的有( )
A.甘油进入皮肤细胞的方式为自由扩散,速率与细胞呼吸强度无关
B.根细胞吸收K⁺的过程需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输
C.静息状态下,神经细胞排出K⁺的过程不消耗ATP
D.植物细胞发生质壁分离时,水分子仅从细胞内流向细胞外
【答案】ABC
【解析】A、甘油是脂溶性小分子,进入皮肤细胞的方式为自由扩散,不需要载体和能量,其运输速率只与浓度差有关,与细胞呼吸强度(能量供应)无关,A正确;
B、根细胞吸收K+是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输,B正确;
C、静息状态下,神经细胞排出K+是通过K+通道进行的协助扩散,属于顺浓度梯度运输,不消耗ATP,C正确;
D、植物细胞发生质壁分离时,水分子双向移动(既从细胞内流向细胞外,也从细胞外流向细胞内),只是从细胞内流出的水分子数多于流入的水分子数,D错误。
14.(2026·湖南长沙·三模)物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐,结合载体、能量、浓度梯度多重条件分析,叙述正确的有( )
A.O₂、CO₂、甘油跨膜为自由扩散,顺浓度梯度,不需要载体,不消耗细胞呼吸产生的ATP
B.人体成熟红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散,依靠载体蛋白协助、顺浓度梯度、不耗能
C.主动运输逆浓度梯度转运物质,运输速率完全不受膜两侧底物浓度差影响
D.完全阻断细胞有氧、无氧呼吸,不会抑制水分子经水通道蛋白的协助扩散
【答案】ABD
【解析】A、甘油、O₂、CO₂出入细胞的方式为自由扩散,顺浓度梯度,不需载体、不耗能,A正确;
B、人体成熟红细胞吸收葡萄糖为协助扩散,需要载体蛋白的协助、顺浓度、不消耗ATP,B正确;
C、主动运输速率依然受膜两侧底物浓度差影响,载体达到饱和之前浓度差会影响其转运速率,C错误;
D、水通道蛋白协助扩散不消耗ATP,阻断细胞呼吸无影响,D正确。
15.(2026·重庆·一模)沙门氏菌入侵机体后,会被巨噬细胞吞噬形成沙门氏菌含泡(SCV)。巨噬细胞通过线粒体代谢产生衣康酸(具有抗菌活性),并将衣康酸转运至SCV内有效杀伤沙门氏菌。研究发现,MCT1和MCT4蛋白是衣康酸跨膜转运的关键载体。
(1)MCT1和MCT4是细胞膜上的衣康酸双向转运蛋白,其转运方向取决于衣康酸在膜两侧的浓度梯度,因此MCT1和MCT4通过____的方式介导衣康酸的跨膜运输。从SCV的形成过程分析,SCV膜上也存在这两种蛋白的原因是____。
(2)形成SCV后,通过____技术分析,巨噬细胞内RAB32基因的表达量升高,推测RAB32与招募SCV膜上的MCT1和MCT4蛋白有关。
(3)此外,科研人员设计并合成了MCT1和MCT4蛋白抑制剂Su3118(带荧光),并对含有SCV的巨噬细胞进行处理,他们对各部位衣康酸浓度进行测量,结果如下表:
处理条件
细胞内衣康酸浓度
细胞外衣康酸浓度
SCV内衣康酸浓度
沙门氏菌存活率
未处理
230μM
138μM
92μM
85%
Su3118处理
690μM
8μM
276μM
11%
注:未在细胞内观察到明显的荧光信号。
实验结果显示Su3118主要抑制衣康酸____(填“转运至细胞外”或“转运至SCV”)。根据荧光定位结果,Su3118显著降低沙门氏菌存活率的机理可能是____。
【答案】(1) 协助扩散 SCV由细胞膜内陷包裹形成,保留了膜上蛋白
(2)PCR(或核酸分子杂交、抗原-抗体杂交)
(3) 转运至细胞外 Su3118 不能进入细胞,只对细胞膜上的MCT1和MCT4进行抑制(或不对SCV膜上的MCT1和MCT4进行抑制),使衣康酸更多地分配至SCV,起到更好的杀伤效果
【解析】(1)MCT1和MCT4作为双向转运蛋白,其运输方向依赖浓度梯度而不消耗能量,符合协助扩散的特征。SCV是巨噬细胞吞噬沙门氏菌形成的囊泡,其膜结构来源于巨噬细胞膜内陷,故保留膜上的蛋白组分。
(2)检测基因表达量变化首选实时荧光定量PCR 技术。也可以考虑检测mRNA的存在情况,则可以选择核酸分子杂交技术。也可以检测蛋白的存在情况,则可以选择抗原-抗体杂交技术。
(3)实验数据显示Su3118处理后,细胞外衣康酸浓度从138μM骤降至8μM,而细胞内和SCV内浓度均升高,表明其主要阻断外排。由于荧光信号不在细胞内,说明药物不能进入细胞,不能作用于SCV膜上的MCT1/4,从而阻止衣康酸向细胞外泄漏,实现SCV内高浓度“精准打击”。
16.(2026·福建泉州·三模)新鲜荔枝采摘后果皮褐变会严重影响其保鲜与商品价值。研究表明果皮褐变与分布在细胞壁周围的漆酶催化酚类物质氧化有关。图1是漆酶合成的部分过程,此过程需Cu2+参与。图2是漆酶在荔枝果皮细胞氧化褐变中的作用机制。
(1)据图1分析,漆酶在细胞内的合成过程中多肽链上不同氨基酸间能形成___________键和二硫键,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,随后经加工和运输,最终通过_________的方式分泌至细胞外发挥作用。
(2)酚类物质主要存在于细胞液中,作为辅助色素参与荔枝果皮褐变。图2说明细胞膜具有__________的功能。
(3)研究发现,在土壤中添加具有高产漆酶特性的微生物菌剂,能起到在采摘后延缓褐变的效果。推测其机制可能是____________。
①降低土壤中Cu2+含量②降低荔枝果皮细胞中漆酶含量③促进荔枝果皮细胞中醌类物质合④提高土壤保水性,满足荔枝树的水分需求
(4)民间有一种储存荔枝的保鲜技术,其做法是将荔枝装入塑料袋密封后置于1~5℃条件下。结合题目分析,该方法能防止荔枝褐变的原因是______________(答2点)。
【答案】(1) 氢 胞吐
(2)控制物质进出细胞
(3)①②
(4)低温环境抑制漆酶的活性;密封可以防止细胞失水
【解析】(1)氨基酸脱水缩合后形成多肽链,多肽链中不同氨基酸之间还可以形成氢键和二硫键,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子;漆酶是分泌蛋白,属于大分子物质,通过胞吐方式分泌到细胞外。
(2)由图2可知,正常生理状态下细胞膜将酚类物质限制在液泡中,阻止其流出接触细胞壁周围的漆酶,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
(3)漆酶的合成需要Cu2+,高产漆酶的微生物会吸收土壤中的Cu2+,可降低土壤Cu2+含量(①正确);荔枝吸收Cu2+减少,自身合成的有活性漆酶含量降低,延缓酚类氧化褐变(②正确);促进醌类合成会加速褐变,③错误;题干中机制和微生物高产漆酶特性相关,与提高土壤保水性无直接关联,④错误,因此选①②。
(4)密封环境中荔枝细胞呼吸消耗氧气、产生二氧化碳,因此自发积累的气体主要是CO2。该方法防褐变的原因:该方法一方面使荔枝处于低温环境,可抑制漆酶的活性,另一方面密封可以防止细胞失水,避免膜受损引起果皮褐变。
17.(2026·天津和平·二模)内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统,与细胞中多种物质的形成有关。
(1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时,会引发内质网应激(ERS)。正常状态下,内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时,IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成,该蛋白通过_____(选填“促进”或“抑制”)Bip基因的表达,使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面,活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配,进而减少_____的合成以缓解ERS。
(2)光面内质网是磷脂的合成场所,新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现,在内质网膜与线粒体外膜之间,通过多种蛋白质相互作用形成接触位点(MAMs),如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在MAMs的内质网侧积累,这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。
(3)内质网是细胞的“钙库”,已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时,线粒体有助于内质网恢复稳态,分析其机理是_____。
【答案】(1) 促进 错误折叠蛋白
(2) MAMs中的某蛋白 以囊泡的形式转运
(3)内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体,提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强,为错误折叠蛋白的运输提供能量,从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少,有利于内质网恢复稳态
【解析】(1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,据图判断,IREl会被活化后,可以通过HacⅠ蛋白促进Bip 基因的表达,使错误折叠蛋白在 Bip的协助下运出内质网,也可以切割rRNA影响核糖体的装配,核糖体是蛋白质合成的场所,当核糖体的装配受影响时,就会减少错误折叠的蛋白质的合成,最终减少错误折叠的蛋白质在内质网腔内的积累。
(2)据题意破坏MAMs中的某蛋白时,磷脂会在 MAMs的内质网侧积累,无法运输到线粒体,说明线粒体获得磷脂的关键就是MAMs中的某蛋白。它们形成接触位点之后就可以把磷脂转运到线粒体。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构,推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是以囊泡的形式将磷脂转运到高尔基体,因为在物质运输过程中,内质网形成的囊泡膜可以转化成高尔基体膜。
(3)内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体,提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强,为错误折叠蛋白的运输提供能量,从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少,有利于内质网恢复稳态。
18.(2026·江西·三模)小液流法是一种常见的植物细胞液浓度测量方法,其基本流程如下:
(1)实验原理:当植物细胞或组织放在外界溶液中时,若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度,则细胞_________(填“失水”或“吸水”)而使外界溶液浓度_________,进而改变其密度;若植物细胞液浓度大于外界溶液浓度,结果会相反。而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。
(2)实验材料:菠菜叶圆片,亚甲基蓝结晶,蔗糖,清水,试管若干支,毛细滴管等。
【实验步骤】
①_____________________________________________;
②在每组的a试管中加入_________,放置15分钟;
③向每组的a试管中加入一粒亚甲基蓝结晶,稍等片刻(加入的亚甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色);
④用毛细滴管从每组的a试管中取出一滴蓝色溶液置于b试管中部;
⑤观察并记录实验现象。
【实验结果】
组别
a1、b1
a2、b2
a3、b3
a4、b4
a5、b5
a6、b6
蔗糖溶液浓度
0.025mol/L
0.05mol/L
0.1mol/L
0.2mol/L
0.3mol/L
0.4mol/L
蓝色液滴运动方向
下沉
不动
微微上浮
微上浮
上浮
明显上浮
(3)分析与讨论
①据表分析,该菠菜组织细胞液浓度大约为______。各组植物细胞质壁分离现象最明显的是第______组。
②为使实验结果更准确,实验过程中需要注意的是__________________。(答出一点即可)
【答案】(1) 失水 降低
(2) 取12支试管,分6组(每组2只,分为a,b),分别编号,分别装入浓度为0.025mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L、0.30mol/L、0.40mol/L浓度的蔗糖溶液 等量大小相同的菠菜叶圆片
(3) 0.05mol/L 6/a6 亚甲基蓝结晶加入的量应尽量减少、实验过程中试管盖上棉塞等以减少蒸发
【解析】(1)当植物细胞液浓度小于外界溶液浓度时,细胞会通过渗透作用失水,细胞失水后,水分进入外界溶液,会稀释外界溶液,导致外界溶液浓度降低,进而改变其密度。
(2)实验需遵循单一变量原则,无关变量应当相同且适宜。结合题图和实验结果,本实验的自变量为一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分组时每组对应编号的a、b管需要装等量同浓度的蔗糖溶液。因此进行实验时第一步需要取12支试管,分6组(每组2只,分为a,b),分别编号,分别装入浓度为0.025mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L、0.30mol/L、0.40mol/L的蔗糖溶液,第二步要在放置叶圆片的a试管中加入等量大小相同的菠菜叶圆片,放置15分钟,让其发生渗透作用。
(3)①蓝色液滴“不动”时,说明外界溶液浓度与细胞液浓度相等(细胞既不失水也不吸水,外界溶液浓度不变,液滴密度与外界溶液密度一致)。实验中液滴不动的组对应蔗糖溶液浓度为0.05mol/L,因此菠菜组织细胞液浓度约为0.05mol/L。质壁分离的程度与细胞液和外界溶液的浓度差正相关,外界溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离现象越明显,表格中第6组试管的蔗糖浓度最高,因此a6试管中质壁分离现象最明显。
②为使实验结果更准确,减小实验误差,实验时应当尽量减少亚甲基蓝结晶加入的量、实验过程中试管盖上棉塞等以减少蒸发,以避免影响蔗糖溶液的浓度。
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