第3章 细胞的基本结构(培优专练)(4考点14考向)生物人教版必修1
2026-08-20
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3章 细胞的基本结构 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 8.82 MB |
| 发布时间 | 2026-08-20 |
| 更新时间 | 2026-08-20 |
| 作者 | hongyan |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59277585.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以细胞结构系统为核心,通过考向分层与情境化命题,构建"结构-功能-调节"逻辑链,渗透生命观念与科学思维的专项训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|细胞膜结构与功能|12题|科学史实验/模式图/新情境辨析|从成分探索→模型构建→特性验证的认知进阶|
|细胞器分工合作|18题|分泌蛋白路径/特殊细胞器分析|以分泌蛋白合成为主线串联各细胞器功能关联|
|生物膜系统|5题|膜转化模型/数学曲线分析|整合膜结构联系与功能协同的系统观|
|细胞核|4题|核功能实验/亚显微结构|从结构验证到功能调控的逻辑闭环|
内容正文:
第3章 细胞的基本结构
高分考点·精准突破
考点一 细胞膜的结构和功能(重难)(高频)
考向01 细胞膜的三大基本功能
考向02 细胞间信息交流的三种方式及实例辨析
考向03 细胞膜成分、结构探索经典实验过程与结论
考向04 细胞膜流动镶嵌模型
考向05 细胞膜结构特点与功能特性辨析
考点二 细胞器之间的分工合作(重难)(高频必考)
考向01 细胞器的结构、分布与功能分类
拓展考向02 特殊细胞器辨析
考向03 分泌蛋白合成、加工、运输全过程(核心重难点)
拓展考向04 细胞中蛋白质分选路径
考向05 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
考点三 生物膜系统的组成与功能(重难)(常考)
考向01 生物膜系统的组成及功能
考向02 不同生物膜之间的联系与相互转化
考点四 细胞核的结构和功能(高频)
考向01 细胞核功能验证实验分析
考向02 细胞核各结构组成与对应功能
培优冲刺·拓展拔高
高频考点·精准突破
考点一 细胞膜的结构和功能
◆考向01 细胞膜的三大基本功能
1.(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)关于细胞膜结构的描述,正确的是( )
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,脂质中以磷脂为主
B.细胞膜上的蛋白质都分布在膜的外侧
C.细胞膜具有流动性是因为组成膜的分子都是可以运动的
D.由于细胞膜的存在,外界有害物质绝对不能进入细胞
2.【新概念・流动镶嵌模型理论辨析】(25-26高一上·湖南长沙·期中)(多选)辛格和尼科尔森对细胞膜的结构提出了流动镶嵌模型。基于对细胞膜结构和功能的理解,下列相关叙述正确的( )
A.蛋白质在膜上呈不对称分布,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的
D.白细胞可以吞噬病菌,这一事实说明细胞膜具有一定的流动性
3.【新情境・细胞膜糖被与特性综合辨析】(24-25高一上·吉林长春·期中)(多选)下列关于细胞膜的结构与功能的说法,错误的是( )
A.构成细胞膜的磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过通道蛋白进出细胞
B.构成细胞膜的蛋白质均结合了糖类分子,与细胞间信息传递功能密切相关
C.细胞膜的流动性与磷脂分子的侧向自由移动及大多蛋白质分子的运动有关
D.细胞膜可控制细胞内外物质的进出,但仍有部分细胞不需要的物质进入细胞
◆考向02 细胞间信息交流的三种方式及实例辨析
4.(模式图·信息交流模型)(25-26高一上·北京·期中)如图表示细胞间信息交流的三种方式,下列相关叙述错误的是( )
A.图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合,从而接收信息
B.胰岛素调节过程中,信息交流方式与图A所示相同
C.精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式
D.图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息,但不能进行物质交换
5.【模式图・细胞膜亚显微结构】 (25-26高一上·江苏连云港·期中)图1是细胞质膜的亚显微结构模式图,图2是细胞间的信息交流方式,下列说法错误的是( )
A.图1中2、3所在的一侧为膜的外侧
B.图1中细胞质膜上1的运动会受温度的影响
C.图2可以表示精子和卵子的相互识别过程
D.图2中的②为受体,受体都分布在细胞质膜上
◆考向03 细胞膜成分、结构探索经典实验过程与结论
6.【科学史情境・细胞膜结构探索经典实验】(25-26高一上·广东深圳·期中)有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性
B.利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性
C.欧文顿利用“相似相溶原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和蛋白质
D.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型
7.(25-26高一上·天津·期中)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,表明细胞膜具有流动性和选择透过性
◆考向04 细胞膜流动镶嵌模型
8.【前沿技术情境・冰冻蚀刻细胞膜观察实验】(25-26高一上·四川宜宾·期中)冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复型进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A.该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C.BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧
D.细胞膜功能的复杂程度仅与a有关,与b和c无关
9.【模式图・细胞膜流动镶嵌模型结构图】(25-26高一上·山东济宁·期中)细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
B.物质①为糖蛋白,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用
C.所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D.细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
10.【模式图 + 曲线图・胆固醇对膜流动性影响】(25-26高一上·安徽安庆·期中)图甲为动物细胞膜的亚显微结构模式图;图乙为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞膜结构模型是罗伯特森提出的
B.膜蛋白A作用体现细胞膜具有控制物质进出功能
C.胆固醇和磷脂是各种细胞膜的重要成分
D.温度较低时,胆固醇可以提高膜的流动性
◆考向05 细胞膜结构特点与功能特性辨析
11.【新情境・中性粒细胞迁移免疫过程图】(25-26高二下·广东中山·期中)中性粒细胞是哺乳动物血液中最主要的一种白细胞,作为机体抵抗入侵病原体的第二道防线,需要从外周循环的血液渗出血管到达临近感染或损伤部位,过程如图。下列叙述错误的是( )
A.糖基化RNA彻底水解的产物是葡萄糖、碱基、磷酸
B.中性粒细胞迁移到血管外利用了细胞膜的流动性
C.糖基化RNA可参与相邻两个细胞之间的信息传递
D.Sidt基因影响糖基化RNA的形成和功能
12.【新情境・抗癌药物载体隐形脂质体模式图】(25-26高一上·广西梧州·期末)研究人员在脂质体外包上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”,如图所示。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A.药物①为脂溶性药物,药物②为水溶性药物
B.脂质体含有C、H、O、N、P五种元素
C.脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端
D.脂质体能与细胞膜融合,这依赖于细胞膜的流动性
考点二 细胞器之间的分工合作
◆考向01 细胞器的结构、分布与功能分类
13.【新情境・细胞器基础综合辨析】(25-26高一上·云南曲靖·期中)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
B.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构,影响细胞的分裂、分化
C.植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用
D.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
14.【新概念・结构与功能相适应】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)下列有关细胞的叙述中,不能体现结构与功能相适应观点的是( )
A.肌细胞中的线粒体比脂肪细胞多,因为肌肉收缩需要消耗大量能量
B.叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积,以利于化学反应的进行
C.哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核及细胞器,有利于其运输氧气
D.黑藻细胞中具有中心体,与其有丝分裂时纺锤体的形成密切相关
15.【新概念・结构与功能相适应】(25-26高二下·黑龙江·期末)细胞是一个复杂、有序的系统,处处表现出结构与功能相适应的特点。下列说法错误的是( )
A.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
B.叶绿体类囊体堆叠形成基粒,极大地增加了光合色素的附着面积
C.染色体呈高度螺旋状态有利于在细胞分裂过程中移动和分配
D.乳腺细胞含有大量的粗面内质网和高尔基体,有利于合成、分泌抗体
16.【模式图・膜结构细胞器识别】(25-26高二下·河南商丘·期末)大多数真核细胞有多种分工明确的细胞器。如图甲~丁为四种由膜围成的细胞器的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.甲外连细胞膜,内连核膜,在胰腺细胞、浆细胞、唾液腺细胞中数量较多
B.由乙合成的磷脂分子可以用于动物细胞中心体的构成
C.丙是细胞的"动力车间",但它并非是所有真核细胞提供能量的必需结构
D.洋葱根尖细胞可通过丁进行光合作用,将光能转换为有机物中的化学能
17.【柱状曲线图・细胞器有机物成分分析】(25-26高二下·天津·期末)分离某动物细胞的3种细胞器,并测定其中3种有机物的含量,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞器甲可能是线粒体或者叶绿体
B.细胞器乙一定与分泌蛋白的加工有关
C.细胞器丙与细胞增殖的正常进行无关
D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器是丙
◆拓展考向02 特殊细胞器辨析
18.【新情境・全新细胞器 PXo 小体】(25-26高二下·广东中山·期末)果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析错误的是( )
A.PXo小体膜的层数与果蝇消化道中磷酸盐含量呈正相关
B.PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
C.PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D.当食物中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
19.【新情境・迁移体】(25-26高二下·北京丰台·期末)迁移体是我国科学家发现的一种可分泌到胞外的特殊囊泡。研究发现胞内受损线粒体可被转运至迁移体中运送至胞外。下列叙述错误的是( )
A.迁移体膜的主要成分是固醇和蛋白质
B.线粒体被转运至迁移体中依赖膜的流动性
C.迁移体可能参与细胞间的物质传递和信息交流
D.迁移体具有维持细胞内线粒体稳态的功能
20.【新素材・眼虫储蓄泡】(25-26高二下·山东聊城·期末)某种单细胞真核生物眼虫,其细胞质中存在一种质膜内陷而成的“储蓄泡”,能储存乳酸、乙醇、多余的水分等物质。下列叙述正确的是( )
A.眼虫的遗传物质含5种碱基
B.眼虫的核膜具有大分子自由出入的核孔
C.眼虫的细胞骨架由蛋白质纤维组成
D.眼虫“储蓄泡”的膜结构由单层磷脂分子组成
21.【模式图・脂滴结构与降解】(25-26高二下·福建莆田·期末)脂滴是由内质网出芽形成的细胞器,内部包裹中性脂。脂滴膜上的PLIN2蛋白可与溶酶体膜上的特异性受体识别并结合,进而介导脂滴进入溶酶体完成降解。下列叙述正确的是( )
A.内质网出芽形成脂滴,体现生物膜的选择透过性
B.脂滴与溶酶体融合并降解脂滴的过程涉及细胞内的信号转导
C.脂滴膜由两层磷脂分子构成,其结构与内质网膜相似
D.溶酶体合成的水解酶,需要高尔基体的参与
◆考向03 分泌蛋白合成、加工、运输全过程(核心重难点)
22.【模式图・分泌蛋白合成加工转运】(25-26高二下·天津·期末)下图为某动物细胞内部分蛋白质合成、加工及转运的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.高尔基体通过囊泡将加工完成的蛋白质转运至细胞膜
B.核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网腔内进行加工
C.抗体、消化酶以及胰高血糖素等多种激素都是分泌蛋白
D.细胞膜上糖蛋白的形成过程需经内质网和高尔基体加工
23.【新情境・信号肽SRP 分泌蛋白分选机制】(25-26高二下·广西贵港·期末)唾液腺细胞合成唾液淀粉酶时,先合成的信号肽与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂停;待SRP与内质网上的SRP受体结合后,核糖体附着在内质网上,多肽链被送入内质网腔继续合成,最终完成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP与内质网上SRP受体结合体现了细胞间的信息交流
B.SRP受体缺陷的细胞也可以合成部分多肽链
C.可用放射性同位素15N或3H标记亮氨酸来研究唾液淀粉酶的分泌途径
D.唾液淀粉酶的合成、运输、分泌等过程都能体现生物膜的流动性
24.【组合模式图 + 曲线图・分泌蛋白膜面积变化】(25-26高二下·黑龙江牡丹江·阶段检测)(多选)下图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C物质形成的方式是脱水缩合
B.若G是合成D物质的原料,则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜
C.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
D.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白
◆拓展考向04 细胞中蛋白质分选路径
25.【新情境・线粒体蛋白特殊分选路径】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)线粒体正常运转需要上千种蛋白质,其中大多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。最新研究发现,由线粒体中的CYTB基因编码的蛋白质C-187是在细胞质基质中的核糖体上先合成多肽链,再由信号序列引导其返回线粒体基质中进行加工。下列叙述正确的是( )
A.CYTB基因位于染色体上
B.合成C-187的mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质
C.C-187进入线粒体与信号序列的引导作用有关,与细胞骨架无关
D.线粒体蛋白和分泌蛋白的合成均起始于游离的核糖体
26.【新情境・高尔基体三条蛋白质分选途径】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)高尔基体TGN区是蛋白质包装分选的关键枢纽,在这里至少有三条分选途径,分别是(1)溶酶体酶的包装与分选途径:具有某种标记的溶酶体酶与相应的膜受体结合,通过出芽的方式形成囊泡,最终将溶酶体酶运送到溶酶体中;(2)可调节性分泌途径:特化类型的分泌细胞中新合成的可溶性分泌蛋白在分泌泡聚集、储存并浓缩,最终分泌到细胞外;(3)组成型分泌途径:真核细胞均可通过分泌泡连续分泌某些蛋白质至细胞表面。结合所学知识,下列选项错误的是( )
A.高尔基体参与分泌蛋白合成、加工、包装和发送
B.溶酶体酶的包装与分选途径体现了生物膜的结构特点
C.胰岛素合成始于游离核糖体,其分泌属于可调节性分泌途径
D.肝细胞表面的胰岛素受体蛋白的形成属于组成型分泌途径
27.【模型・植物细胞蛋白分选】(25-26高二下·天津津南·期末)正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中,过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.图1中的①为核糖体,是合成谷蛋白的场所
B.图1中的②为高尔基体产生的小泡,能对谷蛋白进行进一步加工
C.推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子
D.由图2可知,异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁
◆考向05 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
28.【实验情境・物质鉴定与显微观察综合实验】(25-26高一上·福建厦门·期中)某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A.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
B.在新鲜的甘蔗汁中先后加入斐林试剂甲液、乙液,混匀后在水浴加热的条件下呈砖红色
C.黑藻细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
D.鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
29.【模式图・黑藻细胞显微观察】(25-26高一上·云南曲靖·期中)如图是某同学在做“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中所观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质的流动也可用核糖体的运动作为标志
B.观察用的黑藻细胞应事先放在光照、室温的条件下培养
C.为了避免细胞吸水涨破,应在生理盐水中进行实验
D.观察叶绿体时,若选择菠菜叶作为材料,应撕取其上表皮并稍带些叶肉
30.【实验情境・显微镜成像规律】(26-27高三上·河南濮阳·期末)在“观察叶绿体和细胞质的流动”实验中,某同学用显微镜观察黑藻叶片细胞,视野中观察到某叶绿体位于细胞的左上方,并沿着细胞壁逆时针向下移动。下列叙述正确的是( )
A.该叶绿体在细胞内实际位置位于右下方,实际运动方向是顺时针向上移动
B.若想将该叶绿体移至视野中央仔细观察,应将载玻片向右下方移动
C.若由低倍镜转换为高倍镜后视野变暗,应调节细准焦螺旋提升视野亮度
D.黑藻叶片细胞质的流动为细胞内物质运输和结构移动创造了条件
考点三 生物膜系统的组成与功能
◆考向01 生物膜系统的组成及功能
31.【新概念・生物膜系统综合辨析】(25-26高一上·云南曲靖·期中)关于生物膜系统的叙述,正确的是( )
A.发生在生物膜系统间的物质运输必须通过囊泡结构
B.生物膜系统由具膜结构的细胞器构成
C.透析型人工肾中起关键作用的血液透析膜是一种生物膜
D.细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
32.【数学模型・分泌蛋白放射性与膜面积】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)用35S(放射性硫元素)标记一定量的氨基酸,用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网和高尔基体上放射性强度的变化(图1),以及在此过程中,高尔基体膜、内质网膜和细胞膜面积的变化(图2)。下列分析错误的是( )
A.图1中a、b、c组成了细胞的生物膜系统
B.图1中b、c分别对应图2中膜结构的d、f
C.乳腺细胞分泌蛋白质的过程体现了膜的流动性
D.图2的e代表细胞膜,具有控制物质进出等功能
33.【新情境・细胞结构综合判断】(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)下列有关细胞结构与功能、细胞骨架、分泌蛋白合成的叙述,错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.硝化细菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.细胞骨架与物质运输、能量转化等密切相关
◆考向02 不同生物膜之间的联系与相互转化
34.【模式图・内质网线粒体膜连接点】(26-27高三上·河南濮阳·期末)线粒体与内质网等细胞结构之间通过膜连接点实现连接,结构如图所示。脂滴是细胞内存储和转运脂肪的一种细胞器,脂噬(溶酶体与脂滴融合,脂肪酶将脂滴中脂肪水解)的产物可通过膜连接点进入线粒体氧化分解。膜连接点中还存在一些受体蛋白。下列叙述错误的是( )
A.内质网除参与蛋白质合成、加工外,还与脂质的合成有关
B.由磷脂分子的结构特点可推测脂滴的膜由双层磷脂分子组成
C.膜连接点的形成体现了各细胞器之间在功能上的协同联系
D.根据以上信息推测膜连接点具有物质运输、信息交流的功能
35.【模式图・COPⅠ、COPⅡ 囊泡转运】(25-26高一上·云南曲靖·期中)生物膜系统在结构和功能上联系紧密。COPⅠ、COPⅡ是两种包被膜泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输,过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖细胞骨架。下列说法错误的是( )
A.可以推测甲乙的膜结构和成分相似
B.抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常功能
C.内质网在蛋白质的合成、加工和运输过程中起着重要的交通枢纽作用
D.COPⅡ增多,COPⅠ减少,可导致乙的膜面积逐渐增大
考点四 细胞核的结构和功能
◆考向01 细胞核功能验证实验分析
36.【科学史情境・变形虫切割核移植实验】(25-26高二下·内蒙古锡林郭勒·期末)科研人员开展变形虫切割与核移植实验:将变形虫切为无核细胞质团、有核完整片段两组培养;无核组很快死亡,有核组可以正常生长;向濒死的无核细胞质团重新植入同种细胞核,变形虫可恢复生长、分裂等全部生命活动。结合细胞核结构与细胞整体性知识,下列叙述正确的是( )
A.核孔允许DNA、RNA和蛋白质自由进出细胞核,保障变形虫核质间高效物质交换
B.无核组很快死亡,有核组可以正常生长,证明细胞核可以脱离细胞质独立完成各项生命活动
C.恢复生命活动的变形虫代谢强度提升,细胞核核孔数目增多、核仁体积相应变大
D.变形虫分裂时染色质高度螺旋化为染色体,更利于细胞核内基因持续转录
37.【科学史情境・伞藻嫁接核移植实验】(25-26高二下·天津和平·期末)伞藻嫁接与核移植实验(如下图),是证明细胞核功能的经典实验。伞藻是单细胞生物,下列不属于该实验成功的基础的是( )
A.伞藻的伞帽具有可再生的特点
B.不同伞藻之间可以嫁接,体现了细胞膜的流动性与结构的一致性
C.伞藻“假根”有能传递“核”中遗传信息的物质
D.伞藻的核孔具有选择透过性,核酸不能通过核孔
◆考向02 细胞核各结构组成与对应功能
38.【模式图・细胞核亚显微结构图】(25-26高二下·黑龙江大庆·期末)如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同样的物质,但形态不同
B.核孔实现了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出以及信息交流
C.核仁与核糖体的形成有关,氨基酸的脱水缩合形成蛋白质发生在核仁中
D.细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的中心
39.【新情境・房颤与核孔复合物障碍】(25-26高二下·山东济宁·期末)研究表明,心房颤动(房颤)致病机制是核孔复合物(一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列叙述正确的是( )
A.人体成熟的红细胞核孔数目很少,红细胞寿命较短
B.房颤的形成原因可能与某些核酸不能进入细胞质有关
C.细胞核是遗传信息库,是进行细胞代谢的主要场所
D.核孔复合物是不同细胞之间进行信息交流的重要通道
40.【模式图・细胞核与核纤层】(25-26高二下·山东潍坊·期末)下图为细胞核结构模式图,核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络,能维持细胞核的形状和大小。下列说法错误的是( )
A.该模式图属于物理模型
B.核纤层与细胞骨架的组成成分相似
C.内核膜不属于细胞的生物膜系统
D.控制细胞器物质合成和能量转化的指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质
综合攻坚·知能拔高
1.【模式图・MGDG、DGDG 分子结构|内共生假说】(25-26高二下·广东中山·期末)蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯(MGDG)和双半乳糖甘油二酯(DGDG)。在缺磷条件下,植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是( )
A.膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说
B.构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O
C.在类囊体膜双分子层结构中,半乳糖位于内侧
D.缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性
2.【新概念・GPCR 受体脱敏机制】(25-26高二下·山东济宁·期中)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR),它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态,从而解除信号分子作用,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同
B.抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号
C.胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态
D.推测GPCR跨膜结构的区域可能具有疏水性
3.【新情境・细胞膜修复蛋白】(25-26高一下·陕西安康·期中)研究发现,当细胞受到机械损伤导致细胞膜破裂时,细胞内一种名为“修复蛋白”的可溶性蛋白质会快速聚集到破损处,与细胞膜上的磷脂分子相互作用,促使膜结构重新闭合。下列叙述正确的是( )
A.该“修复蛋白”属于组成细胞膜的结构蛋白
B.该“修复蛋白”首先在游离的核糖体上合成
C.细胞膜修复过程所需能量主要来自“修复蛋白”
D.细胞膜修复过程体现了细胞膜的选择透过性特点
4.【模式图・溶酶体分裂调控新机制】(25-26高二下·河南郑州·期末)溶酶体是细胞内的物质降解中心,为适应细胞代谢,溶酶体通过不断地融合和分裂重塑其形态与功能。中科院发现hpo-27基因功能缺失造成线虫表皮细胞中累积大量管状溶酶体,形成管状网络。HPO-27蛋白介导溶酶体分裂的机制如下图所示,下列相关说法错误的是( )
A.HPO-27被RAB-7招募并在膜分裂位点上自组装,介导溶酶体的裂解
B.管状网络崩溃后内含的水解酶释放到细胞质基质,酶活性可能会降低
C.溶酶体合成水解酶的过程离不开核糖体、内质网、高尔基体等细胞器
D.功能正常的溶酶体分解衰老、损伤的细胞器不一定导致细胞程序性死亡
5.【新情境・神经元细胞骨架动态变化】(25-26高二下·河南郑州·期末)2025年,哈佛大学首次捕捉到了神经元膜下细胞骨架自发解体—重组的动态过程。细胞骨架由微管、微丝等蛋白组成,微管抑制剂或某些药物可抑制微管的形成与解聚。下列与细胞骨架有关的叙述错误的是( )
A.用秋水仙素处理神经细胞后微管解聚、细胞变圆,体现了细胞骨架维持着细胞形态
B.用药物阻断变形虫微丝的组装后伪足无法形成,体现了细胞骨架可参与细胞运动
C.加入微管抑制剂后纺锤体形成受阻,细胞分裂停滞,体现了细胞骨架参与细胞分裂
D.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,支撑着细胞内的一切物质运输过程
6.【新情境・线粒体与叶绿体起源】(2026·湖南长沙·模拟预测)内共生起源学说认为,线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌,叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。研究发现,线粒体和叶绿体都具有环状DNA以及与细菌相似的核糖体,且它们的分裂方式与细菌类似。最新研究还发现,线粒体基因组中许多基因已转移到细胞核基因组中,现存线粒体基因组仅保留少量编码氧化磷酸化相关蛋白的基因。下列相关叙述错误的是( )
A.线粒体和叶绿体的双层膜结构可作为内共生起源学说的证据之一
B.线粒体基因向细胞核转移减少了线粒体自身的遗传负担,有利于提高代谢效率
C.线粒体核糖体与细胞质核糖体的结构完全相同,均由rRNA和蛋白质组成
D.若内共生起源学说成立,则叶绿体的出现应晚于线粒体的起源
7.【科学探究情境】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列关于实验方法的叙述正确的是( )
A.人鼠细胞融合实验利用同位素标记蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性
B.可用3H标记氨基酸的羧基上的氢,来研究分泌蛋白合成和分泌的过程
C.在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,属于物理模型
D.将细胞膜破坏后形成的匀浆进行差速离心,可将细胞中的细胞器分离
8.【细胞器结构与功能模型】(25-26高二下·吉林延边·期末)图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程,X是某种细胞器。下列叙述错误的是( )
A.若a是ADP,b是ATP,则X可属于半自主性细胞器
B.若a是脂肪酸,b是磷脂,则X为细胞内的交通枢纽
C.若a是氨基酸,b是多肽,则X不属于生物膜系统
D.若a是核苷酸,b是DNA,则X不可能存在于原核细胞
9.【新情境・蛋白质相分离】(2026·陕西西安·二模)相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程,这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态,与周围基质形成界限。例如,核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离,从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关
B.核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障,只允许大分子通过
C.核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,核仁体积越小
D.通过相分离形成的结构并不稳定,在细胞内可发生可逆性的动态变化
10.【新情境・蛋白质分选途径】(25-26高二下·山西晋中·期末)研究发现,分泌蛋白的释放分为经典分泌途径和非经典分泌途径。经典分泌依赖内质网—高尔基体加工,需N端信号肽引导;非经典分泌不依赖该途径,存在多种释放方式(如图)。回答下列问题:
(1)经典分泌途径中,参与分泌蛋白合成、加工、运输和能量供应的细胞器依次为____________________________________;用__________法分离这些细胞器;囊泡与细胞膜融合释放蛋白质的过程________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白的协助。
(2)白细胞介素-1β是一种由153个氨基酸组成的单链非经典分泌蛋白,在细胞质基质中游离核糖体合成后,通过图中a(溶酶体分泌)途径释放到细胞外,若该蛋白肽链中第1位氨基酸被切除,则剩余肽链中含有的肽键数为_________个;若人为在该蛋白肽链的N端连接一段经典分泌途径所需的信号肽,推测该蛋白将主要通过_________(填“经典分泌”或“非经典分泌”)途径释放,请从信号肽功能的角度,阐述判断依据:_________________________________。
(3)若细胞中过程c的分泌受阻,外泌体无法与细胞膜融合,引发细胞应激反应;非经典分泌途径过程中_________(填字母)过程可使细胞膜面积增大,_________(填字母)过程可使细胞膜面积减小。
(4)研究发现,部分细胞在受到病原体感染时,会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子,请从分泌效率和功能角度分析其意义:_____________________________________________(答出一点即可)。
11.(25-26高二下·山东东营·期末)脂滴是真核细胞中普遍存在的结构。研究发现,营养匮乏与营养充足时细胞中脂滴的数量相差较大,且脂滴数量与线粒体功能受损相关。下图为营养匮乏时细胞内部分代谢途径示意图,下表为相关实验及结果。回答下列问题。
组别
处理
细胞内脂滴面积(μm2)
1
营养充足
8
2
营养匮乏
39
3
营养匮乏+BafA1
8
4
营养匮乏+TVB-3166
49
注:细胞自噬抑制剂(BafA1)、脂肪酸从头合成抑制剂(TVB-3166)
(1)脂滴形成时,一些脂质首先在磷脂双分子层的_________(填“亲水”或“疏水”)侧积累,出芽,最终与内质网脱离,该过程体现的生物膜结构特性为_________。
(2)脂滴_________(填“属于”或“不属于”)生物膜系统组分。图中DGAT1与CPT1是两种酶,两者的分布体现了生物膜系统具有_________的功能。
(3)为探究营养匮乏时脂滴的数量变化及其中脂质的来源,在不同条件下培养成纤维细胞,相关结果如表所示。分析1、2组实验,结论为__________________;分析2、3、4组实验,结论为___________________。
(4)在营养匮乏状态下,DGAT1缺失的成纤维细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致线粒体功能障碍。从图中脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现线粒体功能障碍原因是___________________(答出1点)。综合上述研究,脂滴的功能有___________________。(答1条)
12.(25-26高二下·河南许昌·期末)核孔复合体结构及物质出入核孔方式如图1所示。亲核蛋白是指在细胞质内合成后,进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。回答下列问题。
(1)亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核。进核之前,亲核蛋白首先需要与受体结合,然后由_________运输至细胞核内。
(2)核孔复合体的作用是实现核质之间频繁的_________和_________。
(3)科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细胞的细胞质中,一段时间后,放射自显影检测,放射性同位素出现在细胞核中如图2所示。研究发现,亲核蛋白一般都含有核定位序列NLS,NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔转运到细胞核内。
请利用放射性同位素标记的方法,设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部。
①实验思路:_________。
②预期的实验结果和结论:_________。
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第3章 细胞的基本结构
高频考点·精准突破
考点一 细胞膜的结构和功能
◆考向01 细胞膜的三大基本功能
1.A
2.AD
3.AB
◆考向02 细胞间信息交流的三种方式及实例辨析
4.D
5.D
◆考向03 细胞膜成分、结构探索经典实验过程与结论
6.A
7.D
◆考向04 细胞膜流动镶嵌模型
8.D
9.B
10.D
◆考向05 细胞膜结构特点与功能特性辨析
11.A
12.A
考点二 细胞器之间的分工合作
◆考向01 细胞器的结构、分布与功能分类
13.C
14.D
15.D
16.C
17.D
◆拓展考向02 特殊细胞器辨析
18.B
19.A
20.C
21.B
◆考向03 分泌蛋白合成、加工、运输全过程(核心重难点)
22.B
23.B
24.ACD
◆拓展考向04 细胞中蛋白质分选路径
25.D
26.A
27.C
◆考向05 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
28.C
29.B
30.D
考点三 生物膜系统的组成与功能
◆考向01 生物膜系统的组成及功能
31.D
32.A
33.C
◆考向02 不同生物膜之间的联系与相互转化
34.B
35.C
考点四 细胞核的结构和功能
◆考向01 细胞核功能验证实验分析
36.C
37.D
◆考向02 细胞核各结构组成与对应功能
38.A
39.B
40.C
综合攻坚·知能拔高
1.C
2.C
3.B
4.C
5.D
6.C
7.D
8.B
9.D
10.【答案】(1) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 差速离心 不需要
(2) 151 经典分泌 信号肽可引导肽链进入内质网,启动内质网 — 高尔基体的经典分泌途径
(3) ac d
(4)非经典分泌无需内质网 — 高尔基体加工,分泌速度更快,可快速释放炎症因子启动免疫应答
11.【答案】(1) 疏水 (一定的)流动性
(2) 不属于 分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行
(3) 营养匮乏条件下细胞内脂滴面积显著增大(脂滴的数量显著上升) 营养匮乏时脂滴的脂质主要来自细胞自噬产生的脂肪酸,几乎不依赖脂肪酸从头合成途径
(4) 游离脂肪酸过量堆积,大量脂肪酸在CPT1的作用下转化为毒性脂质酰基肉碱,引发线粒体功能障碍 储存多余脂肪酸,避免毒性脂质积累,保护线粒体功能(或作为营养匮乏时代谢所需脂质的临时储存位点)
12.【答案】(1)中央栓蛋白
(2) 物质交换 信息交流
(3) 将亲核蛋白的头部和尾部分离,分别将放射性同位素标记的A蛋白的头部和尾部注射到细胞质中,分别标记为甲组和乙组;一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位 若甲组放射性出现在细胞核中(乙组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其头部; 若乙组放射性出现在细胞核中(甲组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其尾部
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第3章 细胞的基本结构
高分考点·精准突破
考点一 细胞膜的结构和功能(重难)(高频)
考向01 细胞膜的三大基本功能
考向02 细胞间信息交流的三种方式及实例辨析
考向03 细胞膜成分、结构探索经典实验过程与结论
考向04 细胞膜流动镶嵌模型
考向05 细胞膜结构特点与功能特性辨析
考点二 细胞器之间的分工合作(重难)(高频必考)
考向01 细胞器的结构、分布与功能分类
拓展考向02 特殊细胞器辨析
考向03 分泌蛋白合成、加工、运输全过程(核心重难点)
拓展考向04 细胞中蛋白质分选路径
考向05 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
考点三 生物膜系统的组成与功能(重难)(常考)
考向01 生物膜系统的组成及功能
考向02 不同生物膜之间的联系与相互转化
考点四 细胞核的结构和功能(高频)
考向01 细胞核功能验证实验分析
考向02 细胞核各结构组成与对应功能
培优冲刺·拓展拔高
高频考点·精准突破
考点一 细胞膜的结构和功能
◆考向01 细胞膜的三大基本功能
1.(25-26高一上·宁夏吴忠·期中)关于细胞膜结构的描述,正确的是( )
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,脂质中以磷脂为主
B.细胞膜上的蛋白质都分布在膜的外侧
C.细胞膜具有流动性是因为组成膜的分子都是可以运动的
D.由于细胞膜的存在,外界有害物质绝对不能进入细胞
【答案】A
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,其中脂质以磷脂为主,磷脂双分子层构成膜的基本骨架,A正确;
B、细胞膜上的蛋白质分布具有不对称性,可镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层内外两侧,并非仅分布于外侧,B错误;
C、细胞膜的流动性主要源于磷脂分子和大多数蛋白质分子的运动(如磷脂分子的侧向移动、蛋白质的位移),但并非所有分子均能自由运动(如部分锚定蛋白运动受限),C错误;
D、细胞膜具有选择透过性,可控制物质进出细胞,但某些有害物质(如病毒、毒素)仍可通过胞吞、载体运输等方式进入细胞,D错误。
2.【新概念・流动镶嵌模型理论辨析】(25-26高一上·湖南长沙·期中)(多选)辛格和尼科尔森对细胞膜的结构提出了流动镶嵌模型。基于对细胞膜结构和功能的理解,下列相关叙述正确的( )
A.蛋白质在膜上呈不对称分布,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的
D.白细胞可以吞噬病菌,这一事实说明细胞膜具有一定的流动性
【答案】AD
【详解】A、细胞膜上的蛋白质在膜两侧呈不对称分布(如糖蛋白仅分布在细胞膜外侧);细胞膜的功能复杂程度与蛋白质的种类和数量密切相关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量越多,A正确;
B、虽然磷脂双分子层内部疏水,但水分子可通过两种方式穿过细胞膜:① 以自由扩散的方式通过磷脂分子的间隙;② 通过水通道蛋白以协助扩散的方式穿过,B错误;
C、在流动镶嵌模型中,磷脂分子具有流动性,而大多数蛋白质分子也是可以运动的(并非固定不动),这是细胞膜具有流动性的基础,C错误;
D、白细胞吞噬病菌的方式是胞吞,该过程依赖细胞膜的形态变化,说明细胞膜具有一定的流动性,D正确。
3.【新情境・细胞膜糖被与特性综合辨析】(24-25高一上·吉林长春·期中)(多选)下列关于细胞膜的结构与功能的说法,错误的是( )
A.构成细胞膜的磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过通道蛋白进出细胞
B.构成细胞膜的蛋白质均结合了糖类分子,与细胞间信息传递功能密切相关
C.细胞膜的流动性与磷脂分子的侧向自由移动及大多蛋白质分子的运动有关
D.细胞膜可控制细胞内外物质的进出,但仍有部分细胞不需要的物质进入细胞
【答案】AB
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型的内容为磷脂双分子层构成膜的基本支架,蛋白质分子镶嵌或贯穿磷脂双分子层,磷脂分子和蛋白质分子大多数可以运动,所以细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能,如糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。细胞膜的功能为将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
【详解】A、磷脂具有疏水的尾部,但由于磷脂分子的运动可产生间隙,水分子可通过间隙自由扩散进出细胞,A错误;
B、构成细胞膜的蛋白质有些与糖类结合,有些不与糖类结合,例如转运蛋白等,B错误;
C、细胞膜的流动性与所有磷脂分子的侧向自由移动及大多数蛋白质分子的运动都有关,C正确;
D、一般来说,细胞膜控制物质进出的能力有限,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,细胞不需要的物质不容易进入细胞,但仍会有一些对细胞有害的物质可能进入细胞,D正确。
◆考向02 细胞间信息交流的三种方式及实例辨析
4.(模式图·信息交流模型)(25-26高一上·北京·期中)如图表示细胞间信息交流的三种方式,下列相关叙述错误的是( )
A.图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合,从而接收信息
B.胰岛素调节过程中,信息交流方式与图A所示相同
C.精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式
D.图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息,但不能进行物质交换
【答案】D
【详解】A、图A中激素随血液运输到靶细胞,与靶细胞表面受体结合传递信息;图B中细胞直接接触,信号分子与靶细胞表面受体结合传递信息,二者均依赖靶细胞表面受体与信号分子结合接收信息,A正确;
B、胰岛素是内分泌激素,由胰岛B细胞分泌后进入血液,通过体液运输作用于靶细胞,信息交流方式与图A一致,B正确;
C、精子和卵细胞受精时通过细胞膜的直接接触完成识别,对应图B的信息交流方式,C正确;
D、高等植物的胞间连丝是相邻细胞间的通道,既可以进行信息交流,也可以实现细胞间的物质交换,D错误。
5.【模式图・细胞膜亚显微结构】 (25-26高一上·江苏连云港·期中)图1是细胞质膜的亚显微结构模式图,图2是细胞间的信息交流方式,下列说法错误的是( )
A.图1中2、3所在的一侧为膜的外侧
B.图1中细胞质膜上1的运动会受温度的影响
C.图2可以表示精子和卵子的相互识别过程
D.图2中的②为受体,受体都分布在细胞质膜上
【答案】D
【详解】A、图1中2是多糖链,3是蛋白质,二者结合形成的糖蛋白仅分布在细胞质膜外侧,A正确;
B、图1中1是磷脂双分子层,是细胞质膜的基本支架,磷脂分子的运动受温度影响,适宜温度下流动性更强,温度过低会抑制分子运动,B正确;
C、图2表示相邻细胞通过细胞膜直接接触完成信息交流的方式,精子和卵子的相互识别就是通过该方式实现的,C正确;
D、受体不都分布在细胞质膜上,部分脂溶性信号分子(如性激素)的受体分布在细胞内部,D错误。
◆考向03 细胞膜成分、结构探索经典实验过程与结论
6.【科学史情境・细胞膜结构探索经典实验】(25-26高一上·广东深圳·期中)有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性
B.利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性
C.欧文顿利用“相似相溶原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和蛋白质
D.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型
【答案】A
【详解】A、流动镶嵌模型的基本观点认为,构成细胞膜的磷脂双分子层可以侧向自由移动,细胞膜上大多数蛋白质也是可以运动的,因此二者都具有一定的流动性,A正确;
B、证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验,采用的是荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质,B错误;
C、欧文顿仅通过脂溶性物质更易进出细胞的现象,推测细胞膜由脂质组成,当时并未得出细胞膜含有磷脂和蛋白质的结论,C错误;
D、罗伯特森是在电子显微镜下观察到细胞膜“暗-亮-暗”的三层结构,进而提出了静态的三明治结构模型,D错误。
7.(25-26高一上·天津·期中)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,表明细胞膜具有流动性和选择透过性
【答案】D
【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色说明其含有蛋白质,而非糖类,A错误;
B、固醇类属于脂质,该现象表明细胞膜含有脂质,但不能直接推论出含有胆固醇(不同生物膜的固醇类型有差异,如植物细胞膜的固醇多为其他类型),B错误;
C、荧光标记蛋白均匀分散体现的是细胞膜的流动性(荧光漂白恢复实验验证膜流动性),与信息传递功能无关,C错误;
D、质壁分离和复原过程中,细胞通过细胞膜(及液泡膜)选择性地控制物质进出(如允许水分通过、调控溶质进出),体现了细胞膜的选择透过性,D正确。
◆考向04 细胞膜流动镶嵌模型
8.【前沿技术情境・冰冻蚀刻细胞膜观察实验】(25-26高一上·四川宜宾·期中)冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复型进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A.该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C.BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧
D.细胞膜功能的复杂程度仅与a有关,与b和c无关
【答案】D
【详解】A、该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,A正确;
B、由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,是不均匀分布的,B正确;
C、图中显示,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,故BF和PF侧均为磷脂层的疏水侧 ,BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧,C正确;
D、细胞膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关,即与a、b和c都有关,D错误。
9.【模式图・细胞膜流动镶嵌模型结构图】(25-26高一上·山东济宁·期中)细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
B.物质①为糖蛋白,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用
C.所有物质②和物质③都能自由运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D.细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
【答案】B
【详解】A、细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体,例如植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,不需要受体,A错误;
B、物质①为糖蛋白(位于细胞膜外侧),具有识别作用;精子与卵细胞进行受精时,需要通过糖蛋白的识别来完成细胞间的结合,B正确。
C、细胞膜具有流动性的主要原因是构成细胞膜的磷脂分子(物质③)和大多数蛋白质分子(物质②)是可以运动的,而不是自由运动,C错误;
D、细胞膜控制物质进出细胞与物质③(蛋白质,如载体蛋白、通道蛋白)和物质②(磷脂双分子层,脂溶性物质可通过)都有关,并非仅与物质③有关,D错误。
10.【模式图 + 曲线图・胆固醇对膜流动性影响】(25-26高一上·安徽安庆·期中)图甲为动物细胞膜的亚显微结构模式图;图乙为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞膜结构模型是罗伯特森提出的
B.膜蛋白A作用体现细胞膜具有控制物质进出功能
C.胆固醇和磷脂是各种细胞膜的重要成分
D.温度较低时,胆固醇可以提高膜的流动性
【答案】D
【详解】A、图甲所示的细胞膜的这种结构模型称为流动镶嵌模型,是由辛格和尼科尔森提出的,A错误;
B、膜蛋白A可以识别信号分子,体现了细胞膜具有信息交流的功能,B错误;
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,植物细胞膜结构一般不具有胆固醇,C错误;
D、据图乙分析,温度较低时含胆固醇的人工膜微粘度(与流动性呈负相关)更低,故胆固醇可以提高膜的流动性,D正确。
◆考向05 细胞膜结构特点与功能特性辨析
11.【新情境・中性粒细胞迁移免疫过程图】(25-26高二下·广东中山·期中)中性粒细胞是哺乳动物血液中最主要的一种白细胞,作为机体抵抗入侵病原体的第二道防线,需要从外周循环的血液渗出血管到达临近感染或损伤部位,过程如图。下列叙述错误的是( )
A.糖基化RNA彻底水解的产物是葡萄糖、碱基、磷酸
B.中性粒细胞迁移到血管外利用了细胞膜的流动性
C.糖基化RNA可参与相邻两个细胞之间的信息传递
D.Sidt基因影响糖基化RNA的形成和功能
【答案】A
【详解】A、糖基化的RNA彻底水解得到葡萄糖、核糖、碱基、磷酸,A错误;
B、中性粒细胞利用细胞膜的流动性实现了跨内皮迁移,B正确;
C、中性粒细胞和内皮细胞通过糖基化的RNA、PSGL-1和P选择素实现了细胞间的信息交流,C正确;
D、由图中信息可知,去除糖基化的RNA和敲除Sidt基因后的效应一致,故Sidt基因影响糖基化RNA的形成和功能,D正确。
12.【新情境・抗癌药物载体隐形脂质体模式图】(25-26高一上·广西梧州·期末)研究人员在脂质体外包上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”,如图所示。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A.药物①为脂溶性药物,药物②为水溶性药物
B.脂质体含有C、H、O、N、P五种元素
C.脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端
D.脂质体能与细胞膜融合,这依赖于细胞膜的流动性
【答案】A
【详解】A、脂质体的磷脂双分子层结构中,磷脂分子的头部是亲水端、尾部是疏水端。 药物①位于脂质体的内部空腔(亲水区域),因此它应该是水溶性药物。 药物②位于磷脂双分子层的内部(疏水区),因此它应该是脂溶性药物,A错误;
B、脂质体的主要成分是磷脂,其元素组成为 C、H、O、N、P。 题目中还提到脂质体外包了聚乙二醇保护层并镶嵌抗体。聚乙二醇的元素组成为 C、H、O,抗体(蛋白质)的元素组成为 C、H、O、N。 因此,整个脂质体的元素包含 C、H、O、N、P,B正确;
C、磷脂分子的 “亲水端” 朝向外侧(接触水溶液),“疏水端” 朝向内侧(避开水溶液),从而形成稳定的双分子层结构,C正确;
D、细胞膜具有流动性,因此脂质体可以与细胞膜融合,将药物释放到细胞内,D正确。
考点二 细胞器之间的分工合作
◆考向01 细胞器的结构、分布与功能分类
13.【新情境・细胞器基础综合辨析】(25-26高一上·云南曲靖·期中)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
B.细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构,影响细胞的分裂、分化
C.植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用
D.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
【答案】C
【详解】A、部分原核生物(如蓝细菌、硝化细菌)没有线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,也可进行有氧呼吸,A错误;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,不含纤维素,可参与调控细胞的分裂、分化等生命活动,B错误;
C、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,对细胞起支持和保护作用,C正确;
D、核糖体是蛋白质的合成场所,中心体与细胞的有丝分裂有关,和蛋白质合成无直接关系,D错误。
14.【新概念・结构与功能相适应】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)下列有关细胞的叙述中,不能体现结构与功能相适应观点的是( )
A.肌细胞中的线粒体比脂肪细胞多,因为肌肉收缩需要消耗大量能量
B.叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积,以利于化学反应的进行
C.哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核及细胞器,有利于其运输氧气
D.黑藻细胞中具有中心体,与其有丝分裂时纺锤体的形成密切相关
【答案】D
【详解】A、与脂肪细胞相比,肌肉收缩需要消耗大量能量,因此肌细胞中的线粒体比脂肪细胞多,A正确;
B、叶绿体通过类囊体堆叠成基粒来增大膜面积、线粒体通过内膜的不同部位向内腔折叠形成嵴来增大膜面积,以利于相应的化学反应的进行,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核及细胞器,为携带氧的血红蛋白腾出空间,有利于其运输氧气,C正确;
D、黑藻是高等植物,细胞中不存在中心体,D错误。
15.【新概念・结构与功能相适应】(25-26高二下·黑龙江·期末)细胞是一个复杂、有序的系统,处处表现出结构与功能相适应的特点。下列说法错误的是( )
A.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
B.叶绿体类囊体堆叠形成基粒,极大地增加了光合色素的附着面积
C.染色体呈高度螺旋状态有利于在细胞分裂过程中移动和分配
D.乳腺细胞含有大量的粗面内质网和高尔基体,有利于合成、分泌抗体
【答案】D
【详解】A、小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收,A正确;
B、植物叶肉细胞中的叶绿体内部含有类囊体,这些类囊体堆叠形成基粒,极大地增加了光合色素的附着面积,从而提高了光能的吸收和转化效率,适应了光合作用的功能,B正确;
C、染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质处于细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动,C正确;
D、乳腺细胞含有大量的粗面内质网和高尔基体,有利于合成分泌一些蛋白质,但抗体是由浆细胞合成、分泌,通过体液运输给乳腺细胞,乳腺细胞吸收后分泌到乳汁中,D错误。
16.【模式图・膜结构细胞器识别】(25-26高二下·河南商丘·期末)大多数真核细胞有多种分工明确的细胞器。如图甲~丁为四种由膜围成的细胞器的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.甲外连细胞膜,内连核膜,在胰腺细胞、浆细胞、唾液腺细胞中数量较多
B.由乙合成的磷脂分子可以用于动物细胞中心体的构成
C.丙是细胞的"动力车间",但它并非是所有真核细胞提供能量的必需结构
D.洋葱根尖细胞可通过丁进行光合作用,将光能转换为有机物中的化学能
【答案】C
【详解】A、外连细胞膜、内连核膜的是内质网(乙),A错误;
B、中心体是无膜结构的细胞器,不含磷脂,因此内质网合成的磷脂不能用于构成中心体,B错误;
C、线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,但部分真核细胞(如哺乳动物成熟红细胞)不含线粒体,依靠无氧呼吸提供能量,因此线粒体并非所有真核细胞供能的必需结构,C正确;
D、洋葱根尖细胞不见光,不含叶绿体(丁),无法进行光合作用,D错误。
17.【柱状曲线图・细胞器有机物成分分析】(25-26高二下·天津·期末)分离某动物细胞的3种细胞器,并测定其中3种有机物的含量,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞器甲可能是线粒体或者叶绿体
B.细胞器乙一定与分泌蛋白的加工有关
C.细胞器丙与细胞增殖的正常进行无关
D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器是丙
【答案】D
【详解】A、甲含蛋白质、脂质(说明有膜结构)、少量核酸,为线粒体或叶绿体,由于是动物细胞,不含叶绿体,因此甲只能是线粒体,A错误;
B、乙含蛋白质和脂质、无核酸,为单层膜细胞器(内质网、高尔基体、溶酶体等),如果细胞器乙是溶酶体,溶酶体不参与分泌蛋白的加工,B错误;
C、丙无脂质(无膜结构)、含蛋白质和核酸,为核糖体,细胞增殖的间期需要核糖体合成相关蛋白质,因此其与细胞增殖的正常进行有关,C错误;
D、发菜是原核生物,原核生物仅含有核糖体一种细胞器,因此发菜与该动物细胞共有的细胞器是丙(核糖体),D正确。
◆拓展考向02 特殊细胞器辨析
18.【新情境・全新细胞器 PXo 小体】(25-26高二下·广东中山·期末)果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析错误的是( )
A.PXo小体膜的层数与果蝇消化道中磷酸盐含量呈正相关
B.PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
C.PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D.当食物中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
【答案】B
【详解】A、当果蝇消化道中磷酸盐含量高时,细胞吸收的Pi充足,PXo小体将Pi转化为磷脂储存,膜层数增多;磷酸盐含量低时,PXo小体膜成分减少、层数降低,二者呈正相关,A正确;
B、PXo 蛋白是分布在 PXo 小体膜上的膜蛋白,其合成起始于游离核糖体,并非附着于内质网上的核糖体,后续才会转移至内质网进行加工,B错误;
C、PXo 小体能将 Pi 转化为磷脂进行储存,推测其膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶,C正确;
D、溶酶体含有多种水解酶,可降解细胞内的衰老、受损细胞器,当食物中磷酸盐不足时,PXo 小体的降解需要溶酶体参与,D正确。
19.【新情境・迁移体】(25-26高二下·北京丰台·期末)迁移体是我国科学家发现的一种可分泌到胞外的特殊囊泡。研究发现胞内受损线粒体可被转运至迁移体中运送至胞外。下列叙述错误的是( )
A.迁移体膜的主要成分是固醇和蛋白质
B.线粒体被转运至迁移体中依赖膜的流动性
C.迁移体可能参与细胞间的物质传递和信息交流
D.迁移体具有维持细胞内线粒体稳态的功能
【答案】A
【详解】A、生物膜(包括迁移体膜)的主要成分是磷脂和蛋白质,固醇仅为动物细胞膜的次要成分,不是生物膜的主要成分,A错误;
B、线粒体被转运至迁移体的过程涉及膜的包裹、融合,依赖生物膜的流动性,B正确;
C、迁移体是可分泌到胞外的囊泡,可携带特定物质转移到其他细胞,因此可能参与细胞间的物质传递和信息交流,C正确;
D、迁移体可将胞内受损的线粒体排出细胞外,清除功能异常的线粒体,因此具有维持细胞内线粒体稳态的功能,D正确。
20.【新素材・眼虫储蓄泡】(25-26高二下·山东聊城·期末)某种单细胞真核生物眼虫,其细胞质中存在一种质膜内陷而成的“储蓄泡”,能储存乳酸、乙醇、多余的水分等物质。下列叙述正确的是( )
A.眼虫的遗传物质含5种碱基
B.眼虫的核膜具有大分子自由出入的核孔
C.眼虫的细胞骨架由蛋白质纤维组成
D.眼虫“储蓄泡”的膜结构由单层磷脂分子组成
【答案】C
【详解】A、眼虫是真核生物,遗传物质为DNA,仅含有A、T、C、G4种碱基,A错误;
B、核孔具有选择透过性,大分子不能自由出入核孔(如细胞核内的DNA无法通过核孔进入细胞质),B错误;
C、真核细胞的细胞骨架由蛋白质纤维组成,眼虫是单细胞真核生物,存在细胞骨架,C正确;
D、储蓄泡是质膜内陷形成的,质膜的基本支架为磷脂双分子层,储蓄泡的膜结构由两层磷脂分子组成,D错误。
21.【模式图・脂滴结构与降解】(25-26高二下·福建莆田·期末)脂滴是由内质网出芽形成的细胞器,内部包裹中性脂。脂滴膜上的PLIN2蛋白可与溶酶体膜上的特异性受体识别并结合,进而介导脂滴进入溶酶体完成降解。下列叙述正确的是( )
A.内质网出芽形成脂滴,体现生物膜的选择透过性
B.脂滴与溶酶体融合并降解脂滴的过程涉及细胞内的信号转导
C.脂滴膜由两层磷脂分子构成,其结构与内质网膜相似
D.溶酶体合成的水解酶,需要高尔基体的参与
【答案】B
【详解】A、内质网出芽形成脂滴的过程依赖生物膜的形态改变,体现的是生物膜的结构特点流动性,A错误;
B、脂滴膜上的PLIN2蛋白与溶酶体膜上的特异性受体识别结合的过程存在信息传递,涉及细胞内的信号转导,B正确;
C、由图可知,脂滴膜仅由一层磷脂分子构成(磷脂疏水端朝向内部中性脂,亲水端朝向细胞质基质),而内质网膜为两层磷脂分子构成的磷脂双分子层,二者结构不同,C错误;
D、溶酶体不能合成水解酶,水解酶的化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体,加工过程需要内质网、高尔基体的参与,D错误。
◆考向03 分泌蛋白合成、加工、运输全过程(核心重难点)
22.【模式图・分泌蛋白合成加工转运】(25-26高二下·天津·期末)下图为某动物细胞内部分蛋白质合成、加工及转运的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.高尔基体通过囊泡将加工完成的蛋白质转运至细胞膜
B.核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网腔内进行加工
C.抗体、消化酶以及胰高血糖素等多种激素都是分泌蛋白
D.细胞膜上糖蛋白的形成过程需经内质网和高尔基体加工
【答案】B
【详解】A、高尔基体对来自内质网的蛋白质进一步加工后,会通过形成囊泡将加工完成的蛋白质转运至细胞膜,A正确;
B、核糖体没有膜结构,无法形成囊泡,附着在内质网上的核糖体合成的多肽是直接进入内质网腔进行加工的,不需要囊泡运输,B错误;
C、抗体、消化酶、胰高血糖素都是在细胞内合成、分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,都属于分泌蛋白,C正确;
D、细胞膜上的糖蛋白属于膜蛋白,其形成过程和分泌蛋白类似,需要经内质网、高尔基体加工,再通过囊泡运输到细胞膜上,D正确。
23.【新情境・信号肽SRP 分泌蛋白分选机制】(25-26高二下·广西贵港·期末)唾液腺细胞合成唾液淀粉酶时,先合成的信号肽与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂停;待SRP与内质网上的SRP受体结合后,核糖体附着在内质网上,多肽链被送入内质网腔继续合成,最终完成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP与内质网上SRP受体结合体现了细胞间的信息交流
B.SRP受体缺陷的细胞也可以合成部分多肽链
C.可用放射性同位素15N或3H标记亮氨酸来研究唾液淀粉酶的分泌途径
D.唾液淀粉酶的合成、运输、分泌等过程都能体现生物膜的流动性
【答案】B
【详解】A、SRP与内质网上SRP受体结合属于细胞内部的信息交流,没有体现细胞间的信息交流,A错误;
B、SRP受体缺陷时,SRP无法引导核糖体附着内质网,但细胞质中游离核糖体仍可合成未带信号肽的胞内蛋白或部分分泌蛋白肽链,B正确;
C、研究分泌蛋白的分泌途径需使用放射性同位素标记法,15N是稳定性同位素,不具有放射性,无法通过放射性追踪路径,研究分泌蛋白通常用3H标记的亮氨酸,C错误;
D、唾液淀粉酶是分泌蛋白,其合成场所为无膜结构的核糖体,合成过程不能体现生物膜的流动性,仅囊泡运输、胞吐分泌的过程可体现生物膜流动性,D错误。
24.【组合模式图 + 曲线图・分泌蛋白膜面积变化】(25-26高二下·黑龙江牡丹江·阶段检测)(多选)下图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C物质形成的方式是脱水缩合
B.若G是合成D物质的原料,则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜
C.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
D.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白
【答案】ACD
【详解】A、图甲中的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C蛋白质物质形成的方式是脱水缩合,A正确;
B、若G是合成D物质的原料,则G物质为氨基酸,所经过的结构依次是细胞膜→核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,B错误;
C、由图示可知,①在胰岛素分泌前后表现为膜面积减少,因而为内质网,②的膜面积在胰岛素分泌前后膜面积不变,因而表示的是高尔基体膜,③发生的变化是膜面积变大,因而表示细胞膜,C正确;
D、图甲中的C物质没有分泌到细胞外,表示胞内蛋白,如呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白,D正确。
◆拓展考向04 细胞中蛋白质分选路径
25.【新情境・线粒体蛋白特殊分选路径】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)线粒体正常运转需要上千种蛋白质,其中大多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。最新研究发现,由线粒体中的CYTB基因编码的蛋白质C-187是在细胞质基质中的核糖体上先合成多肽链,再由信号序列引导其返回线粒体基质中进行加工。下列叙述正确的是( )
A.CYTB基因位于染色体上
B.合成C-187的mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质
C.C-187进入线粒体与信号序列的引导作用有关,与细胞骨架无关
D.线粒体蛋白和分泌蛋白的合成均起始于游离的核糖体
【答案】D
【详解】A、CYTB基因是线粒体中的基因,线粒体中不存在染色体,染色体是细胞核内DNA与蛋白质结合形成的结构,A错误;
B、CYTB为线粒体基因,其转录过程发生在线粒体内部,合成C-187的mRNA不需要通过核孔从细胞核进入细胞质,B错误;
C、细胞骨架具有参与细胞内物质运输的功能,C-187在细胞质中向线粒体的转运过程依赖细胞骨架,C错误;
D、所有蛋白质的合成都起始于游离的核糖体,分泌蛋白在合成一段信号肽后才转移到附着在内质网的核糖体上继续合成,线粒体蛋白全程在游离核糖体合成,二者的合成都起始于游离核糖体,D正确。
26.【新情境・高尔基体三条蛋白质分选途径】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)高尔基体TGN区是蛋白质包装分选的关键枢纽,在这里至少有三条分选途径,分别是(1)溶酶体酶的包装与分选途径:具有某种标记的溶酶体酶与相应的膜受体结合,通过出芽的方式形成囊泡,最终将溶酶体酶运送到溶酶体中;(2)可调节性分泌途径:特化类型的分泌细胞中新合成的可溶性分泌蛋白在分泌泡聚集、储存并浓缩,最终分泌到细胞外;(3)组成型分泌途径:真核细胞均可通过分泌泡连续分泌某些蛋白质至细胞表面。结合所学知识,下列选项错误的是( )
A.高尔基体参与分泌蛋白合成、加工、包装和发送
B.溶酶体酶的包装与分选途径体现了生物膜的结构特点
C.胰岛素合成始于游离核糖体,其分泌属于可调节性分泌途径
D.肝细胞表面的胰岛素受体蛋白的形成属于组成型分泌途径
【答案】A
【详解】A、分泌蛋白的合成场所是核糖体,高尔基体不参与分泌蛋白的合成,仅对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送,A错误;
B、溶酶体酶的包装与分选过程中存在高尔基体出芽形成囊泡、囊泡与溶酶体膜融合的过程,依赖生物膜的流动性,而流动性是生物膜的结构特点,B正确;
C、胰岛素属于分泌蛋白,其合成起始于游离核糖体,合成一段肽链后才转移到内质网的附着核糖体上继续合成;胰岛素由特化的胰岛B细胞合成,储存于分泌泡中,需要血糖升高等信号刺激才分泌,符合可调节性分泌途径的特征,C正确;
D、组成型分泌途径是真核细胞连续向细胞表面运输蛋白质的途径,肝细胞表面的胰岛素受体是膜蛋白,需要持续运输到细胞膜表面行使功能,属于组成型分泌途径,D正确。
27.【模型・植物细胞蛋白分选】(25-26高二下·天津津南·期末)正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中,过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.图1中的①为核糖体,是合成谷蛋白的场所
B.图1中的②为高尔基体产生的小泡,能对谷蛋白进行进一步加工
C.推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子
D.由图2可知,异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁
【答案】C
【详解】A、图1中的①为内质网,A错误;
B、图1中的②为高尔基体产生的小泡,此时的谷蛋白已经完成加工,出芽形成的囊泡负责运输,B错误;
C、谷蛋白大多数被定向运至液泡,推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子,C正确;
D、由图2可知,异常水稻的谷蛋白大部分被运至细胞壁,少量运送至液泡,D错误。
◆考向05 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
28.【实验情境・物质鉴定与显微观察综合实验】(25-26高一上·福建厦门·期中)某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A.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
B.在新鲜的甘蔗汁中先后加入斐林试剂甲液、乙液,混匀后在水浴加热的条件下呈砖红色
C.黑藻细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
D.鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
【答案】C
【详解】A、使用高倍镜观察时,禁止调节粗准焦螺旋,避免压碎装片或损坏镜头,A错误;
B、甘蔗汁中富含蔗糖,蔗糖属于非还原糖,不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀;且斐林试剂需将甲液和乙液等量混匀后再加入待测样液,不能先后加入,B错误;
C、叶绿体为绿色、有明显形态的细胞器,会随细胞质基质的流动而运动,因此其运动速率可作为细胞质流动速率的指标,C正确;
D、鉴定脂肪时,应先使用苏丹Ⅲ染液对子叶切片染色,再用体积分数为50%的乙醇洗去浮色,操作顺序错误,D错误。
29.【模式图・黑藻细胞显微观察】(25-26高一上·云南曲靖·期中)如图是某同学在做“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中所观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质的流动也可用核糖体的运动作为标志
B.观察用的黑藻细胞应事先放在光照、室温的条件下培养
C.为了避免细胞吸水涨破,应在生理盐水中进行实验
D.观察叶绿体时,若选择菠菜叶作为材料,应撕取其上表皮并稍带些叶肉
【答案】B
【详解】A、核糖体属于亚显微结构,在光学显微镜下无法观察到,因此不能用核糖体的运动作为细胞质流动的观察标志,A错误;
B、事先将黑藻放在光照、室温条件下培养,能促进细胞代谢,加快细胞质流动速率,便于观察实验现象,B正确;
C、植物细胞具有细胞壁,不会因吸水涨破,该实验应使用清水制作装片,生理盐水会使植物细胞失水,影响实验结果,C错误;
D、观察菠菜叶的叶绿体时,应撕取稍带叶肉的下表皮,菠菜叶下表皮的叶肉细胞叶绿体体积大、数量少,更便于观察,上表皮叶肉细胞的叶绿体小而密集,不利于观察,D错误。
30.【实验情境・显微镜成像规律】(26-27高三上·河南濮阳·期末)在“观察叶绿体和细胞质的流动”实验中,某同学用显微镜观察黑藻叶片细胞,视野中观察到某叶绿体位于细胞的左上方,并沿着细胞壁逆时针向下移动。下列叙述正确的是( )
A.该叶绿体在细胞内实际位置位于右下方,实际运动方向是顺时针向上移动
B.若想将该叶绿体移至视野中央仔细观察,应将载玻片向右下方移动
C.若由低倍镜转换为高倍镜后视野变暗,应调节细准焦螺旋提升视野亮度
D.黑藻叶片细胞质的流动为细胞内物质运输和结构移动创造了条件
【答案】D
【详解】A、显微镜成上下、左右均颠倒的倒像,相当于将实物旋转180°所得,细胞质实际流动方向与视野中观察到的流动方向一致,仍为逆时针,A错误;
B、物像移动方向和载玻片移动方向相反,视野中叶绿体位于左上方,需将载玻片向左上方移动才能将其移至视野中央,B错误;
C、细准焦螺旋的作用是调节物像清晰度,升高视野亮度应调节反光镜或光圈,C错误;
D、细胞质流动可带动细胞内的细胞器、营养物质等移动,为细胞内物质运输和结构移动创造了条件,D正确。
考点三 生物膜系统的组成与功能
◆考向01 生物膜系统的组成及功能
31.【新概念・生物膜系统综合辨析】(25-26高一上·云南曲靖·期中)关于生物膜系统的叙述,正确的是( )
A.发生在生物膜系统间的物质运输必须通过囊泡结构
B.生物膜系统由具膜结构的细胞器构成
C.透析型人工肾中起关键作用的血液透析膜是一种生物膜
D.细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
【答案】D
【详解】A、生物膜系统间的物质运输并非都需要囊泡,例如内质网膜可与核膜、细胞膜直接相连,相关物质可通过直接接触的方式运输,无需经过囊泡,A错误;
B、生物膜系统由细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构共同构成,并非仅由具膜细胞器构成,B错误;
C、血液透析膜是人工合成的半透膜,仅模拟了生物膜的选择透过性功能,本身不属于生物膜,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,生物膜系统由细胞内的膜结构共同组成,二者均具有物质运输、能量转换和信息传递的功能,D正确。
32.【数学模型・分泌蛋白放射性与膜面积】(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)用35S(放射性硫元素)标记一定量的氨基酸,用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网和高尔基体上放射性强度的变化(图1),以及在此过程中,高尔基体膜、内质网膜和细胞膜面积的变化(图2)。下列分析错误的是( )
A.图1中a、b、c组成了细胞的生物膜系统
B.图1中b、c分别对应图2中膜结构的d、f
C.乳腺细胞分泌蛋白质的过程体现了膜的流动性
D.图2的e代表细胞膜,具有控制物质进出等功能
【答案】A
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、核膜和具膜细胞器的膜共同组成,a是核糖体,无膜结构,且三者未包含核膜、细胞膜,不能组成细胞的生物膜系统,A错误;
B、图1放射性出现先后为a→b→c,因此a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体;图2中d膜面积减小,为内质网,e膜面积增大,为细胞膜,f膜面积先增后减、最终基本不变,为高尔基体。b为内质网,对应膜面积减小的d;c为高尔基体,对应膜面积基本不变的f,B正确;
C、分泌蛋白分泌过程中存在囊泡与膜的融合过程,体现了生物膜的流动性,C正确;
D、e是细胞膜,细胞膜具有控制物质进出、将细胞与外界环境分隔开、进行细胞间信息交流的功能,D正确。
33.【新情境・细胞结构综合判断】(25-26高二下·宁夏吴忠·期末)下列有关细胞结构与功能、细胞骨架、分泌蛋白合成的叙述,错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.硝化细菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.细胞骨架与物质运输、能量转化等密切相关
【答案】C
【详解】A、分泌蛋白由附着型核糖体合成肽链后,需要依次经过内质网、高尔基体的加工,才能形成具有特定空间结构和功能的成熟分泌蛋白,A正确;
B、硝化细菌是原核生物,没有线粒体,但细胞内存在有氧呼吸相关的酶,因此可以进行有氧呼吸,B正确;
C、生物膜系统是由细胞膜、核膜以及所有细胞器膜共同构成的膜系统,参与分泌蛋白合成与加工的有膜细胞器仅为内质网、高尔基体、线粒体,其膜结构只是生物膜系统的一部分,无法共同构成生物膜系统,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,D正确。
◆考向02 不同生物膜之间的联系与相互转化
34.【模式图・内质网线粒体膜连接点】(26-27高三上·河南濮阳·期末)线粒体与内质网等细胞结构之间通过膜连接点实现连接,结构如图所示。脂滴是细胞内存储和转运脂肪的一种细胞器,脂噬(溶酶体与脂滴融合,脂肪酶将脂滴中脂肪水解)的产物可通过膜连接点进入线粒体氧化分解。膜连接点中还存在一些受体蛋白。下列叙述错误的是( )
A.内质网除参与蛋白质合成、加工外,还与脂质的合成有关
B.由磷脂分子的结构特点可推测脂滴的膜由双层磷脂分子组成
C.膜连接点的形成体现了各细胞器之间在功能上的协同联系
D.根据以上信息推测膜连接点具有物质运输、信息交流的功能
【答案】B
【详解】A、内质网包括粗面内质网和滑面内质网,粗面内质网参与蛋白质的合成、加工,滑面内质网与脂质的合成有关,A正确;
B、磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,脂滴内部是疏水的脂肪,因此脂滴的膜为单层磷脂分子(磷脂疏水尾部朝向内侧脂肪,亲水头部朝向外侧细胞质基质),并非双层磷脂分子,B错误;
C、膜连接点实现了内质网、线粒体、溶酶体等细胞器的连接,配合完成脂类的合成、水解、氧化分解等过程,体现了各细胞器之间在功能上的协同联系,C正确;
D、脂噬的产物可通过膜连接点进入线粒体氧化分解,说明膜连接点具有物质运输功能;膜连接点存在受体蛋白,受体参与信息识别,说明膜连接点具有信息交流的功能,D正确。
35.【模式图・COPⅠ、COPⅡ 囊泡转运】(25-26高一上·云南曲靖·期中)生物膜系统在结构和功能上联系紧密。COPⅠ、COPⅡ是两种包被膜泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输,过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖细胞骨架。下列说法错误的是( )
A.可以推测甲乙的膜结构和成分相似
B.抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常功能
C.内质网在蛋白质的合成、加工和运输过程中起着重要的交通枢纽作用
D.COPⅡ增多,COPⅠ减少,可导致乙的膜面积逐渐增大
【答案】C
【详解】A、甲乙可通过囊泡相互转化,说明二者膜均以磷脂双分子层为基本支架,主要成分都是脂质和蛋白质,结构和成分相似,A正确;
B、题干明确膜泡和囊泡运输依赖细胞骨架,溶酶体由高尔基体出芽形成,且其发挥分解功能时需与吞噬泡等囊泡融合,抑制细胞骨架形成会阻碍囊泡运输,进而影响溶酶体正常功能,B正确;
C、高尔基体在蛋白质的加工、分类、包装和运输中起重要的交通枢纽作用,而非内质网,C错误;
D、COPⅡ介导内质网到高尔基体的膜泡运输,会使高尔基体膜面积增加,COPⅠ介导高尔基体到内质网的膜泡运输,会使高尔基体膜面积减少,故COPⅡ增多、COPⅠ减少时,乙(高尔基体)的膜面积会逐渐增大,D正确。
考点四 细胞核的结构和功能
◆考向01 细胞核功能验证实验分析
36.【科学史情境・变形虫切割核移植实验】(25-26高二下·内蒙古锡林郭勒·期末)科研人员开展变形虫切割与核移植实验:将变形虫切为无核细胞质团、有核完整片段两组培养;无核组很快死亡,有核组可以正常生长;向濒死的无核细胞质团重新植入同种细胞核,变形虫可恢复生长、分裂等全部生命活动。结合细胞核结构与细胞整体性知识,下列叙述正确的是( )
A.核孔允许DNA、RNA和蛋白质自由进出细胞核,保障变形虫核质间高效物质交换
B.无核组很快死亡,有核组可以正常生长,证明细胞核可以脱离细胞质独立完成各项生命活动
C.恢复生命活动的变形虫代谢强度提升,细胞核核孔数目增多、核仁体积相应变大
D.变形虫分裂时染色质高度螺旋化为染色体,更利于细胞核内基因持续转录
【答案】C
【详解】A、核孔具有选择透过性,不允许DNA进出细胞核,RNA和蛋白质也不是自由进出,需经过选择性运输,A错误;
B、该实验只能证明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞核的生命活动依赖细胞质提供的物质和能量,无法脱离细胞质独立完成生命活动,B错误;
C、代谢强度高的细胞需要合成更多蛋白质,核仁与核糖体的形成有关,核孔是核质间物质交换和信息交流的通道,因此代谢旺盛的细胞核孔数目增多、核仁体积变大,C正确;
D、染色质高度螺旋化为染色体后,DNA无法解旋,转录过程会停止,不利于基因持续转录,D错误。
37.【科学史情境・伞藻嫁接核移植实验】(25-26高二下·天津和平·期末)伞藻嫁接与核移植实验(如下图),是证明细胞核功能的经典实验。伞藻是单细胞生物,下列不属于该实验成功的基础的是( )
A.伞藻的伞帽具有可再生的特点
B.不同伞藻之间可以嫁接,体现了细胞膜的流动性与结构的一致性
C.伞藻“假根”有能传递“核”中遗传信息的物质
D.伞藻的核孔具有选择透过性,核酸不能通过核孔
【答案】D
【详解】A、伞藻嫁接与核移植后,需要切掉原有伞帽,观察新长出伞帽的形态,只有伞帽能再生,才能通过新伞帽判断遗传物质控制性状,是实验能进行的前提,A不符合题意;
B、伞藻可嫁接成活,说明二者细胞膜基本组成与骨架结构相同,体现细胞膜结构的一致性,嫁接愈合过程中体现细胞膜具有流动性,B不符合题意;
C、假根中含细胞核,有携带遗传信息的物质,遗传信息可以从细胞核传递到细胞质控制帽的发育,这是实验成功的基础,C不符合题意;
D、核孔具有选择透过性,部分核酸(如mRNA)可以通过核孔从细胞核进入细胞质,若所有核酸都不能通过核孔,细胞核中的遗传信息就无法表达控制性状,实验不可能得到预期结果,因此该内容不属于实验成功的基础,D符合题意。
◆考向02 细胞核各结构组成与对应功能
38.【模式图・细胞核亚显微结构图】(25-26高二下·黑龙江大庆·期末)如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同样的物质,但形态不同
B.核孔实现了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出以及信息交流
C.核仁与核糖体的形成有关,氨基酸的脱水缩合形成蛋白质发生在核仁中
D.细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的中心
【答案】A
【详解】A、染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色质呈细丝状,存在于细胞分裂间期,细胞分裂期染色质会高度螺旋化变为圆柱状或杆状的染色体,二者是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态,A正确;
B、核孔能实现细胞核与细胞质的物质交换和信息交流,但核孔具有选择透过性,蛋白质、RNA等大分子不能自由进出,且DNA无法通过核孔,B错误;
C、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,但氨基酸脱水缩合合成蛋白质的过程发生在细胞质中的核糖体上,并不发生在核仁中,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质基质,并非细胞核,D错误。
39.【新情境・房颤与核孔复合物障碍】(25-26高二下·山东济宁·期末)研究表明,心房颤动(房颤)致病机制是核孔复合物(一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列叙述正确的是( )
A.人体成熟的红细胞核孔数目很少,红细胞寿命较短
B.房颤的形成原因可能与某些核酸不能进入细胞质有关
C.细胞核是遗传信息库,是进行细胞代谢的主要场所
D.核孔复合物是不同细胞之间进行信息交流的重要通道
【答案】B
【详解】A、人体成熟的红细胞没有细胞核,不存在核孔结构,A错误;
B、核孔可实现核质之间的物质运输,细胞核中转录形成的mRNA需要通过核孔进入细胞质完成翻译过程,若核孔运输障碍,部分mRNA无法进入细胞质会导致相关蛋白质合成异常,可能引发房颤,B正确;
C、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞质基质,C错误;
D、核孔复合物是同一细胞内细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道,不参与不同细胞之间的信息交流,D错误。
40.【模式图・细胞核与核纤层】(25-26高二下·山东潍坊·期末)下图为细胞核结构模式图,核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络,能维持细胞核的形状和大小。下列说法错误的是( )
A.该模式图属于物理模型
B.核纤层与细胞骨架的组成成分相似
C.内核膜不属于细胞的生物膜系统
D.控制细胞器物质合成和能量转化的指令,主要通过核孔从细胞核送到细胞质
【答案】C
【详解】A、以图画形式直观呈现细胞核结构特征的模型属于物理模型,A正确;
B、核纤层是纤维状蛋白网络,细胞骨架也是由蛋白质纤维构成的网架结构,二者组成成分相似,B正确;
C、细胞的生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成,内核膜是核膜的组成部分,属于生物膜系统,C错误;
D、核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道,细胞核中控制细胞器物质合成、能量转化的相关指令(如mRNA)主要通过核孔运送到细胞质,D正确。
综合攻坚·知能拔高
1.【模式图・MGDG、DGDG 分子结构|内共生假说】(25-26高二下·广东中山·期末)蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯(MGDG)和双半乳糖甘油二酯(DGDG)。在缺磷条件下,植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是( )
A.膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说
B.构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O
C.在类囊体膜双分子层结构中,半乳糖位于内侧
D.缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性
【答案】C
【详解】A、蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分相似,支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说,A正确;
B、MGDG为单半乳糖甘油二酯,DGDG为双半乳糖甘油二酯,糖和甘油二酯的元素组成均为C、H、O,B正确;
C、生物膜磷脂双分子层亲水头部在外,疏水尾部相对,半乳糖是水溶性的,位于外侧,C错误;
D、单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)和磷脂分子的结构相似,缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性,D正确。
2.【新概念・GPCR 受体脱敏机制】(25-26高二下·山东济宁·期中)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR),它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态,从而解除信号分子作用,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同
B.抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号
C.胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态
D.推测GPCR跨膜结构的区域可能具有疏水性
【答案】C
【详解】A、蛋白质的不同在于氨基酸的种类、数目排列顺序和肽链盘曲折叠的方式不同,故不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同,A正确;
B、据图可知抑制蛋白与GPCR蛋白细胞内的信号传递部位结合,阻断了GPCR向细胞内传递信号,B正确;
C、活化态是结合了信号分子、正在传递信号的状态;而脱敏态是结合了抑制蛋白、无法传递信号的状态。胞外信号消失后,GPCR 失去信号分子,会先恢复为感受态(未结合信号分子、无信号传递),而不是活化态。活化态需要信号分子的结合才能维持,C错误;
D、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂内部是疏水环境,因此跨膜蛋白的跨膜区域通常具有疏水性,D正确。
3.【新情境・细胞膜修复蛋白】(25-26高一下·陕西安康·期中)研究发现,当细胞受到机械损伤导致细胞膜破裂时,细胞内一种名为“修复蛋白”的可溶性蛋白质会快速聚集到破损处,与细胞膜上的磷脂分子相互作用,促使膜结构重新闭合。下列叙述正确的是( )
A.该“修复蛋白”属于组成细胞膜的结构蛋白
B.该“修复蛋白”首先在游离的核糖体上合成
C.细胞膜修复过程所需能量主要来自“修复蛋白”
D.细胞膜修复过程体现了细胞膜的选择透过性特点
【答案】B
【详解】A、修复蛋白是胞内可溶性蛋白,并非细胞膜固有结构成分,仅损伤时临时发挥作用,不属于细胞膜结构蛋白,A错误;
B、胞内蛋白合成首先起始于游离核糖体,B正确;
C、细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体产生的ATP,C错误;
D、膜破裂、融合、重新闭合依赖细胞膜的流动性,D错误。
4.【模式图・溶酶体分裂调控新机制】(25-26高二下·河南郑州·期末)溶酶体是细胞内的物质降解中心,为适应细胞代谢,溶酶体通过不断地融合和分裂重塑其形态与功能。中科院发现hpo-27基因功能缺失造成线虫表皮细胞中累积大量管状溶酶体,形成管状网络。HPO-27蛋白介导溶酶体分裂的机制如下图所示,下列相关说法错误的是( )
A.HPO-27被RAB-7招募并在膜分裂位点上自组装,介导溶酶体的裂解
B.管状网络崩溃后内含的水解酶释放到细胞质基质,酶活性可能会降低
C.溶酶体合成水解酶的过程离不开核糖体、内质网、高尔基体等细胞器
D.功能正常的溶酶体分解衰老、损伤的细胞器不一定导致细胞程序性死亡
【答案】C
【详解】A、结合野生型的过程图可知,RAB-7可招募HPO-27,HPO-27在膜分裂位点自组装后介导溶酶体缢缩裂解(分裂),A正确;
B、溶酶体内为酸性环境,水解酶的最适pH呈酸性,而细胞质基质pH接近中性,因此管状网络崩溃后水解酶释放到细胞质基质,会因pH不适宜导致酶活性降低,B正确;
C、溶酶体是储存水解酶的细胞器,本身不能合成水解酶;水解酶的本质为蛋白质,合成场所是核糖体,C错误;
D、功能正常的溶酶体分解衰老、损伤的细胞器是细胞正常的代谢活动,可维持细胞内部环境的稳定,不一定导致细胞程序性死亡,D正确。
5.【新情境・神经元细胞骨架动态变化】(25-26高二下·河南郑州·期末)2025年,哈佛大学首次捕捉到了神经元膜下细胞骨架自发解体—重组的动态过程。细胞骨架由微管、微丝等蛋白组成,微管抑制剂或某些药物可抑制微管的形成与解聚。下列与细胞骨架有关的叙述错误的是( )
A.用秋水仙素处理神经细胞后微管解聚、细胞变圆,体现了细胞骨架维持着细胞形态
B.用药物阻断变形虫微丝的组装后伪足无法形成,体现了细胞骨架可参与细胞运动
C.加入微管抑制剂后纺锤体形成受阻,细胞分裂停滞,体现了细胞骨架参与细胞分裂
D.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,支撑着细胞内的一切物质运输过程
【答案】D
【详解】A、细胞骨架具有维持细胞形态的功能,微管是细胞骨架的重要组分,秋水仙素处理后微管解聚,原本正常形态的神经细胞随之变圆,证明了细胞骨架具有维持细胞形态的功能,A正确;
B、伪足是变形虫完成细胞运动的结构基础,微丝是细胞骨架的组分,阻断微丝组装后伪足无法形成,可体现细胞骨架参与细胞运动的功能,B正确;
C、纺锤体主要由微管构成,是细胞分裂过程中牵引染色体移动的关键结构,微管抑制剂会抑制纺锤体的形成从而导致细胞分裂停滞,说明细胞骨架参与细胞分裂,C正确;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可参与细胞内的部分物质运输(如囊泡的定向运输),但并非一切物质运输都需要细胞骨架支撑,如自由扩散等跨膜运输不需要细胞骨架的参与,D错误。
6.【新情境・线粒体与叶绿体起源】(2026·湖南长沙·模拟预测)内共生起源学说认为,线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌,叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。研究发现,线粒体和叶绿体都具有环状DNA以及与细菌相似的核糖体,且它们的分裂方式与细菌类似。最新研究还发现,线粒体基因组中许多基因已转移到细胞核基因组中,现存线粒体基因组仅保留少量编码氧化磷酸化相关蛋白的基因。下列相关叙述错误的是( )
A.线粒体和叶绿体的双层膜结构可作为内共生起源学说的证据之一
B.线粒体基因向细胞核转移减少了线粒体自身的遗传负担,有利于提高代谢效率
C.线粒体核糖体与细胞质核糖体的结构完全相同,均由rRNA和蛋白质组成
D.若内共生起源学说成立,则叶绿体的出现应晚于线粒体的起源
【答案】C
【详解】A、内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于被吞噬的好氧细菌和蓝细菌,被吞噬后形成双层膜结构(外层来自宿主细胞膜,内层来自细菌细胞膜),可作为证据,A正确;
B、线粒体基因向细胞核转移后,线粒体自身基因组变小,复制和表达负担减轻,有利于提高代谢效率,B正确;
C、线粒体核糖体与细菌核糖体类似,与细胞质核糖体结构不同,并非完全相同,C错误;
D、所有真核细胞都有线粒体(或其退化结构),但只有植物等部分真核细胞有叶绿体,说明先有线粒体的内共生,后有叶绿体的内共生,D正确。
7.【科学探究情境】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列关于实验方法的叙述正确的是( )
A.人鼠细胞融合实验利用同位素标记蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性
B.可用3H标记氨基酸的羧基上的氢,来研究分泌蛋白合成和分泌的过程
C.在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,属于物理模型
D.将细胞膜破坏后形成的匀浆进行差速离心,可将细胞中的细胞器分离
【答案】D
【详解】A、人鼠细胞融合实验采用荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质,A错误;
B、氨基酸脱水缩合时,羧基会脱去-OH参与生成水,若标记羧基上的氢,该氢会进入生成的水,无法追踪分泌蛋白的合成和分泌路径,B错误;
C、电镜下观察到的暗-亮-暗三层结构是真实观测到的影像,物理模型是人为构建的对结构的简化概括(如DNA双螺旋结构模型),该观测结果不属于物理模型,C错误;
D、分离细胞器的常用方法为差速离心法,细胞膜破坏后的匀浆经不同转速离心,可将质量不同的细胞器分离开,D正确。
8.【细胞器结构与功能模型】(25-26高二下·吉林延边·期末)图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程,X是某种细胞器。下列叙述错误的是( )
A.若a是ADP,b是ATP,则X可属于半自主性细胞器
B.若a是脂肪酸,b是磷脂,则X为细胞内的交通枢纽
C.若a是氨基酸,b是多肽,则X不属于生物膜系统
D.若a是核苷酸,b是DNA,则X不可能存在于原核细胞
【答案】B
【详解】A、若a是ADP,b是ATP,则X可属于半自主性细胞器,如线粒体、叶绿体,二者均为能量的转换器,A正确;
B、若a是脂肪酸,b是磷脂,则X可参与合成磷脂,该细胞结构为内质网,但被称为交通枢纽的细胞器是高尔基体,B错误;
C、若a是氨基酸,b是多肽,则X是蛋白质合成的场所—核糖体,核糖体没有膜结构,不属于生物膜系统,C正确;
D、若a是核苷酸,b是DNA,核苷酸组装成 DNA,能完成该过程的细胞器是线粒体、叶绿体,原核细胞仅含核糖体一种细胞器,无线粒体、叶绿体,故X不可能存在于原核细胞,D正确。
9.【新情境・蛋白质相分离】(2026·陕西西安·二模)相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程,这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态,与周围基质形成界限。例如,核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离,从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关
B.核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障,只允许大分子通过
C.核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,核仁体积越小
D.通过相分离形成的结构并不稳定,在细胞内可发生可逆性的动态变化
【答案】D
【详解】A、乳酸菌属于原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,不存在中心体,A错误;
B、核孔是具有选择性的运输通道,既允许部分大分子(如mRNA、核内所需的酶)通过,也允许部分小分子物质通过,并非只允许大分子通过,B错误;
C、核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,所需核糖体数量越多,核仁体积越大,C错误;
D、相分离是生物大分子通过弱相互作用形成的凝聚体,结构不稳定,可随细胞生理状态发生可逆的组装、解体,属于动态变化的结构,D正确。
10.【新情境・蛋白质分选途径】(25-26高二下·山西晋中·期末)研究发现,分泌蛋白的释放分为经典分泌途径和非经典分泌途径。经典分泌依赖内质网—高尔基体加工,需N端信号肽引导;非经典分泌不依赖该途径,存在多种释放方式(如图)。回答下列问题:
(1)经典分泌途径中,参与分泌蛋白合成、加工、运输和能量供应的细胞器依次为____________________________________;用__________法分离这些细胞器;囊泡与细胞膜融合释放蛋白质的过程________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白的协助。
(2)白细胞介素-1β是一种由153个氨基酸组成的单链非经典分泌蛋白,在细胞质基质中游离核糖体合成后,通过图中a(溶酶体分泌)途径释放到细胞外,若该蛋白肽链中第1位氨基酸被切除,则剩余肽链中含有的肽键数为_________个;若人为在该蛋白肽链的N端连接一段经典分泌途径所需的信号肽,推测该蛋白将主要通过_________(填“经典分泌”或“非经典分泌”)途径释放,请从信号肽功能的角度,阐述判断依据:_________________________________。
(3)若细胞中过程c的分泌受阻,外泌体无法与细胞膜融合,引发细胞应激反应;非经典分泌途径过程中_________(填字母)过程可使细胞膜面积增大,_________(填字母)过程可使细胞膜面积减小。
(4)研究发现,部分细胞在受到病原体感染时,会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子,请从分泌效率和功能角度分析其意义:_____________________________________________(答出一点即可)。
【答案】(1) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 差速离心 不需要
(2) 151 经典分泌 信号肽可引导肽链进入内质网,启动内质网 — 高尔基体的经典分泌途径
(3) ac d
(4)非经典分泌无需内质网 — 高尔基体加工,分泌速度更快,可快速释放炎症因子启动免疫应答
【详解】(1)参与分泌蛋白合成、加工、运输和能量供应的细胞器依次为:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(核糖体合成→内质网初步加工→高尔基体进一步加工,线粒体供能)。用差速离心法分离细胞器。囊泡与细胞膜融合释放蛋白质的过程不需要载体蛋白的协助(属于膜融合的胞吐过程,依赖膜的流动性)。
(2)肽键数 = 氨基酸数 - 肽链数 = (153 - 1) - 1 = 151 个。 若在 N 端连接经典分泌的信号肽,该蛋白将主要通过经典分泌途径释放。判断依据:信号肽可引导新生肽链进入内质网,启动内质网 — 高尔基体的经典分泌加工与运输途径,从而使蛋白不再通过非经典途径释放。
(3)若过程 c(外泌体介导)的分泌受阻,外泌体无法与细胞膜融合,会导致细胞内外泌体积累,引发细胞应激反应。 使细胞膜面积增大的过程:a(溶酶体分泌)、c(外泌体介导)(囊泡 / 膜泡与细胞膜融合,膜面积增加)。 使细胞膜面积减小的过程:d(质膜出泡)(形成囊泡,膜面积减少)。
(4)从分泌效率看:非经典分泌不依赖内质网 — 高尔基体的加工运输,步骤更短,分泌速度更快,能在病原体感染时快速释放炎症因子启动免疫应答;从功能角度看:可避免炎症因子在经典分泌途径中被过度修饰或降解,保证其活性与功能完整性,更高效地发挥免疫防御作用。
11.(25-26高二下·山东东营·期末)脂滴是真核细胞中普遍存在的结构。研究发现,营养匮乏与营养充足时细胞中脂滴的数量相差较大,且脂滴数量与线粒体功能受损相关。下图为营养匮乏时细胞内部分代谢途径示意图,下表为相关实验及结果。回答下列问题。
组别
处理
细胞内脂滴面积(μm2)
1
营养充足
8
2
营养匮乏
39
3
营养匮乏+BafA1
8
4
营养匮乏+TVB-3166
49
注:细胞自噬抑制剂(BafA1)、脂肪酸从头合成抑制剂(TVB-3166)
(1)脂滴形成时,一些脂质首先在磷脂双分子层的_________(填“亲水”或“疏水”)侧积累,出芽,最终与内质网脱离,该过程体现的生物膜结构特性为_________。
(2)脂滴_________(填“属于”或“不属于”)生物膜系统组分。图中DGAT1与CPT1是两种酶,两者的分布体现了生物膜系统具有_________的功能。
(3)为探究营养匮乏时脂滴的数量变化及其中脂质的来源,在不同条件下培养成纤维细胞,相关结果如表所示。分析1、2组实验,结论为__________________;分析2、3、4组实验,结论为___________________。
(4)在营养匮乏状态下,DGAT1缺失的成纤维细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致线粒体功能障碍。从图中脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现线粒体功能障碍原因是___________________(答出1点)。综合上述研究,脂滴的功能有___________________。(答1条)
【答案】(1) 疏水 (一定的)流动性
(2) 不属于 分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行
(3) 营养匮乏条件下细胞内脂滴面积显著增大(脂滴的数量显著上升) 营养匮乏时脂滴的脂质主要来自细胞自噬产生的脂肪酸,几乎不依赖脂肪酸从头合成途径
(4) 游离脂肪酸过量堆积,大量脂肪酸在CPT1的作用下转化为毒性脂质酰基肉碱,引发线粒体功能障碍 储存多余脂肪酸,避免毒性脂质积累,保护线粒体功能(或作为营养匮乏时代谢所需脂质的临时储存位点)
【详解】(1)磷脂双分子层的内部为磷脂脂肪酸链构成的疏水区域,脂质属于疏水性物质,因此会在疏水侧积累;脂滴从内质网出芽脱离的过程涉及生物膜的形态变化,体现了生物膜具有一定流动性的结构特性。
(2)生物膜系统是由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成的,脂滴仅由单层磷脂分子包裹、无完整的磷脂双分子层结构,因此不属于生物膜系统;两种功能不同的酶分布在内质网、线粒体的不同膜结构上,将不同代谢反应分隔在不同区域进行,体现了生物膜系统分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行的功能。
(3)1组和2组的自变量是营养条件,营养匮乏时脂滴面积远大于营养充足组,说明营养匮乏条件下细胞内脂滴面积显著增大(脂滴的数量显著上升);2、3、4组对比:加入自噬抑制剂BafA1后脂滴面积回落至营养充足水平,加入脂肪酸从头合成抑制剂后脂滴面积反而略有上升,说明营养匮乏时脂滴的脂质主要来自细胞自噬产生的脂肪酸,几乎不依赖脂肪酸从头合成途径。
(4)根据题图提示酰基肉碱是毒性脂质,DGAT1缺失后游离脂肪酸无法被及时转化为脂肪储存在脂滴中,过量的游离脂肪酸会在CPT1作用下大量生成有毒的酰基肉碱,损伤线粒体;结合实验和图示可知脂滴可以暂存游离脂肪酸,避免毒性代谢物积累,起到保护线粒体(或作为营养匮乏时代谢所需脂质的临时储存位点)。
12.(25-26高二下·河南许昌·期末)核孔复合体结构及物质出入核孔方式如图1所示。亲核蛋白是指在细胞质内合成后,进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。回答下列问题。
(1)亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核。进核之前,亲核蛋白首先需要与受体结合,然后由_________运输至细胞核内。
(2)核孔复合体的作用是实现核质之间频繁的_________和_________。
(3)科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细胞的细胞质中,一段时间后,放射自显影检测,放射性同位素出现在细胞核中如图2所示。研究发现,亲核蛋白一般都含有核定位序列NLS,NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔转运到细胞核内。
请利用放射性同位素标记的方法,设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部。
①实验思路:_________。
②预期的实验结果和结论:_________。
【答案】(1)中央栓蛋白
(2) 物质交换 信息交流
(3) 将亲核蛋白的头部和尾部分离,分别将放射性同位素标记的A蛋白的头部和尾部注射到细胞质中,分别标记为甲组和乙组;一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位 若甲组放射性出现在细胞核中(乙组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其头部; 若乙组放射性出现在细胞核中(甲组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其尾部
【详解】(1)亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核,亲核蛋白入核前,首先需要与受体结合,然后由中央栓蛋白运输至细胞核内。
(2)核孔复合体的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(3)利用放射性同位素标记的方法,设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部,思路如下:
将亲核蛋白的头部和尾部分离,分别将放射性同位素标记的A蛋白的头部和尾部注射到细胞质中,分别标记为甲组和乙组;一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位。
预测实验结果和结论:若甲组放射性出现在细胞核中(乙组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其头部; 若乙组放射性出现在细胞核中(甲组放射性出现在细胞质),则A蛋白的NLS位于其尾部。
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