摘要:
**基本信息**
该试卷为高中生物学高考真题汇编,聚焦“物质进出细胞、酶与ATP”专题,精选2024-2026年广东、全国卷等多地区高考真题,覆盖4个核心考点,题量丰富且贴合最新命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择/非选择|约60题|细胞吸水与质壁分离(渗透装置、盐度胁迫)、物质进出方式(主动运输、共转运)、酶(特性、曲线分析)、ATP(结构与功能)|以盐胁迫、疾病治疗等真实情境为载体,强化实验数据处理(如酶促反应速率分析)和跨考点综合(如载体蛋白与能量供应关联),匹配高考对科学思维与探究实践的考查要求。|
内容正文:
专题02 物质进出细胞、酶与 ATP
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 细胞吸水、失水与质壁分离
2026广东(1题)、2026河北(1题)、2025课标卷(1题)、2025重庆(1题)、2024湖南(1题)、2024山东(1题)
·情境设置:围绕渗透装置、植物质壁分离、盐度胁迫和细胞结构观察展开。
·考查重点:渗透作用条件、溶液浓度比较、质壁分离及其复原的动态过程。
·命题趋势:加强定量分析、实验装置判断,并突出细胞活性与结构功能联系。
考点2 物质进出细胞的方式
2026全国(1题)、2026湖南(1题)、2026四川(1题)、2026山东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2025天津(1题)、2025广西(1题)、2025贵州(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(1题)、2025四川(1题)、2025云南(1题)、2025湖南(3题)、2025广东(1题)、2025河南(1题)、2025山东(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024海南(1题)、2024重庆(1题)、2024贵州(1题)、2024江西(1题)、2024浙江(1题)、2024甘肃(1题)、2024安徽(1题)、2024山东(1题)、2024黑龙江(1题)
·情境设置:以植物盐胁迫、离子稳态、营养吸收及疾病治疗为主。
·考查重点:辨析自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐及共转运的条件与能量来源。
·命题趋势:强化转运蛋白、ATP供能、质子梯度与信号调控的综合分析。
考点3 酶
2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026河北(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2025江西(1题)、2025浙江(1题)、2025四川(1题)、2025北京(1题)、2025河北(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024广西(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024广东(1题)、2024河北(1题)
·情境设置:联系代谢、疾病、食品洗涤、工业生产及纳米酶等真实情境。
·考查重点:酶的作用机理、特性、影响因素、曲线分析及辅因子作用。
·命题趋势:注重实验数据处理,综合考查活化能、酶促反应机制与实际应用。
考点4 ATP
2025重庆(1题)、2025河北(1题)、2024全国甲卷(1题)
·情境设置:结合运动供能、光合作用及细胞代谢等生命活动。
·考查重点:ATP结构、高能磷酸键、能量供给及ATP与ADP相互转化。
·命题趋势:侧重判断具体生理过程是否消耗ATP,强化与物质代谢的综合联系。
考点1 细胞吸水、失水与质壁分离
1.(2026·广东·高考真题)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.
2.(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
3.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
4.(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
5.(2024·山东·高考真题)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是( )
A. 细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
6.(2025·课标卷·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 。
考点2 物质进出细胞的方式
1.(2026·全国·高考真题)植物细胞膜上存在Ca2+通道和Ca2+泵。Ca2+泵是一种载体蛋白,能催化ATP水解释放能量推动Ca2+跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A. 细胞缺氧会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率
B. Ca2+泵完成Ca2+跨膜运输后空间结构可恢复原状
C. Ca2+通道和Ca2+泵均能逆浓度梯度跨膜运输Ca2+
D. 通道蛋白和载体蛋白均对所运输的物质具有选择性
2.(2026·湖南·高考真题)土壤中H2PO4-的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2PO4-的吸收主要通过细胞膜上能同时转运H2PO4-和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A. 该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B. 该载体蛋白对H2PO4-的运输属于主动运输
C. 抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2PO4-的速率会降低
D. 该载体蛋白每次转运H2PO4-都会发生自身构象改变
3.(2026·四川·高考真题)器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后,缺血导致细胞供氧不足,影响细胞呼吸;恢复血液灌注后,短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶,进而产生带电的自由基,损伤细胞。下列叙述正确的是( )
A. 缺血时,无氧呼吸积累大量CO2,细胞pH下降,酶的活性降低
B. 缺血时,细胞的Na+运出受阻,胞内渗透压升高,导致细胞肿胀
C. 再灌注后,NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞
D. 再灌注后,细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合,不受自由基攻击破坏
4.(2026·山东·高考真题)果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
5.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B. Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C. 抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D. 钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A. BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子
B. N以耗能的方式被内吞,减少Mn2+向胞内转运
C. 高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
D. G改变构象与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
7.(2025·天津·高考真题)治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A. 药物进入细胞的方式改变
B. 药物在细胞内降解较快
C. 结合药物的胞内受体活性较低
D. 促凋亡基因的表达水平较低
8.(2025·广西·高考真题)某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A. 低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制
B. 运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式
D. K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
9.(2025·贵州·高考真题)正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B. 无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C. 植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D. 解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
10.(2025·浙江·高考真题)人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
11.(2025·重庆·高考真题)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
12.(2025·四川·高考真题)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
13.(2025·云南·高考真题)细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是( )
A. 协助扩散转运物质需消耗ATP
B. 被动运输是逆浓度梯度进行的
C. 载体蛋白转运物质时自身构象发生改变
D. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
14.(2025·湖南·高考真题)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是( )
A. 氨基酸通过自由扩散进入细胞
B. 蛋白A是一种细胞骨架蛋白
C. 轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同
D. 在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A
15.(2025·湖南·高考真题)蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量
D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
16.(2025·湖南·高考真题)(多选)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
17.(2025·广东·高考真题)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
18.(2025·河南·高考真题)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
19.(2025·山东·高考真题)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
20.(2025·江苏·高考真题)(多选)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D. 细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
21.(2025·陕西&山西·高考真题)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
22.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A. ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D. 光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
23.(2024·海南·高考真题)许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是( )
A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收
B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+
C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量
D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
24.(2024·重庆·高考真题)某种海鱼鳃细胞的NKA酶是一种载体蛋白,负责将细胞内的Na+转运到血液中,为研究NKA与Na+浓度的关系,研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中,按时间点分组取样检测,部分结果见下表。结合数据分析,下列叙述错误的是( )
时间(h)
Na+浓度(单位略)
NKA表达(相对值)
NKA酶的相对活性
血液
鳃细胞
mRNA
蛋白质
0
320
15
1.0
1.0
1.0
0.5
290
15
1.5
1.0
0.8
3
220
15
0.6
1.0
0.6
6
180
15
0.4
0.4
0.4
12
180
15
0.2
0.2
0.4
A. NKAmRNA和蛋白质表达趋势不一致是NKA基因中甲基化导致的
B. 本实验中时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素
C. NKA酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP
D. 与0h组相比,表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大
25.(2024·贵州·高考真题)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长;吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )
A. 硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B. 硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C. 硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D. 利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
26.(2024·江西·高考真题)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
A. 甲为主动运输
B. 乙为协助扩散
C. 丙为胞吞作用
D. 丁为自由扩散
27.(2024·浙江·高考真题)植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
28.(2024·甘肃·高考真题)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B. 细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外
C. H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运
D. 盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
29.(2024·安徽·高考真题)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
30.(2024·山东·高考真题)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B. 维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C. Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D. 油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
31.(2024·黑龙江·高考真题)(多选)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
考点3 酶
1.(2026·湖北·高考真题)为探究某种酶的活性,某同学在最适温度25℃条件下,测得不同底物浓度下对应的反应速率,结果如下表。
试管编号
1
2
3
4
5
底物浓度(mol·L-1)
6.3×10-6
7.5×10-5
1.0×10-4
1.0×10-3
1.0×10-2
反应速率(nmol·L-1·min-1)
15
56
60
75
75
下列叙述错误的是( )
A. 若将1号试管的原酶液稀释10倍,其反应速率会下降
B. 若3号试管反应温度改为37℃,其反应速率会下降
C. 若4号试管多加1倍酶量,其反应速率会升高
D. 实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行
2.(2026·湖南·高考真题)关于过氧化氢酶的叙述,错误的是( )
A. 过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能
B. 若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,应设置不加酶的对照组
C. 持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率
D. 过氧化氢酶活性随pH降低而降低,随pH升高而升高
3.(2026·江西·高考真题)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A. 依赖叶绿体进行光合作用
B. 无机盐离子通过自由扩散进出细胞
C. 胞内酶的最适温度比常见生物体的高
D. 具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构
4.(2026·河北·高考真题)酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
5.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)玉米籽粒形成过程中,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(PEPCK2)催化的反应如下图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①在线粒体基质中进行
B. PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量
C. PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP
D. PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累
6.(2025·江西·高考真题)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
I
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶I的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
7.(2025·浙江·高考真题)血红素是血红蛋白的组成成分,其合成的简要过程如图所示,其中甲、乙和丙代表不同的物质,酶X能催化甲和乙转变为丙,“(-)”表示抑制作用。
下列叙述正确的是( )
A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量
B. 与甲、乙结合后,酶X会发生不可逆的结构变化
C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性
D. 随着甲和乙的浓度提高,酶X 催化反应的速率不断提高
8.(2025·四川·高考真题)D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是( )
A. 升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B. D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C. 若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D. 2h时,三组中500g·L-1果糖组产物量最高
9.(2025·北京·高考真题)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D. 水温过高导致酶活性下降
10.(2025·河北·高考真题)下列过程涉及酶催化作用的是( )
A. Fe3+催化H2O2的分解
B. O2通过自由扩散进入细胞
C. PCR过程中DNA双链的解旋
D. 植物体细胞杂交前细胞壁的去除
11.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 基本单位是脱氧核苷酸
B. 在细胞内或细胞外均可发挥作用
C. 当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
12.(2024·广西·高考真题)我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是( )
A. 催化效率受pH、温度影响
B. 可在细胞内发挥作用
C. 显著降低反应的活化能
D. 可催化肽键的断裂
13.(2024·福建·高考真题)科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
14.(2024·海南·高考真题)在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是( )
A. D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成
B. D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布
C. D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段
D. D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同
15.(2024·广东·高考真题)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是( )
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
注:—表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同,但可能存在相互影响
B. Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
16.(2024·河北·高考真题)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物
B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上
D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
考点4 ATP
1.(2025·重庆·高考真题)能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品,可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析,下列叙述正确的是( )
项目
每100g
能量
850KJ
蛋白质
0g
脂肪
0g
碳水化合物
50g
核糖
450mg
钠钾氯等
235mg
A. 核糖是ATP的组成成分,补充核糖有助于合成ATP
B. 推测表中的碳水化合物主要是淀粉
C. 比赛过程中大量出汗,少量补充能量胶即可维持水盐平衡
D. 能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量
2.(2025·河北·高考真题)ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是( )
A. 肌肉的收缩
B. 光合作用的暗反应
C. Ca2+载体蛋白的磷酸化
D. 水的光解
3.(2024·全国甲卷·高考真题)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误的是( )
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
试卷第1页,共3页
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专题02
物质进出细胞、酶与ATP
3年真题·精准练
容
考点1细胞吸水、失水与质壁分离
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
4【答案】B
5.【答案】B
6.【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
考点2物质进出细胞的方式
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】C
1/3
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16.【答案】BC
17.【答案】A
18.【答案】B
19.【答案】c
20.【答案】ABC
21.【答案】D
22.【答案】D
23.【答案】A
24.【答案】A
25.【答案】C
26.【答案】c
27.【答案】c
28.【答案】C
29.【答案】B
30.【答案】B
31.【答案】BCD
考点3酶
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4【答案】D
5.【答案】BD
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】D
14.【答案】D
15.【答案】B
16.【答案】D
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考点4ATP
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】C
3/3
专题02 物质进出细胞、酶与 ATP
考点分类
考情示例
命题规律
考点1 细胞吸水、失水与质壁分离
2026广东(1题)、2026河北(1题)、2025课标卷(1题)、2025重庆(1题)、2024湖南(1题)、2024山东(1题)
·情境设置:围绕渗透装置、植物质壁分离、盐度胁迫和细胞结构观察展开。
·考查重点:渗透作用条件、溶液浓度比较、质壁分离及其复原的动态过程。
·命题趋势:加强定量分析、实验装置判断,并突出细胞活性与结构功能联系。
考点2 物质进出细胞的方式
2026全国(1题)、2026湖南(1题)、2026四川(1题)、2026山东(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2025天津(1题)、2025广西(1题)、2025贵州(1题)、2025浙江(1题)、2025重庆(1题)、2025四川(1题)、2025云南(1题)、2025湖南(3题)、2025广东(1题)、2025河南(1题)、2025山东(1题)、2025江苏(1题)、2025陕西&山西(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024海南(1题)、2024重庆(1题)、2024贵州(1题)、2024江西(1题)、2024浙江(1题)、2024甘肃(1题)、2024安徽(1题)、2024山东(1题)、2024黑龙江(1题)
·情境设置:以植物盐胁迫、离子稳态、营养吸收及疾病治疗为主。
·考查重点:辨析自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐及共转运的条件与能量来源。
·命题趋势:强化转运蛋白、ATP供能、质子梯度与信号调控的综合分析。
考点3 酶
2026湖北(1题)、2026湖南(1题)、2026江西(1题)、2026河北(1题)、2026黑吉辽蒙(1题)、2025江西(1题)、2025浙江(1题)、2025四川(1题)、2025北京(1题)、2025河北(1题)、2025黑龙江&吉林(1题)、2024广西(1题)、2024福建(1题)、2024海南(1题)、2024广东(1题)、2024河北(1题)
·情境设置:联系代谢、疾病、食品洗涤、工业生产及纳米酶等真实情境。
·考查重点:酶的作用机理、特性、影响因素、曲线分析及辅因子作用。
·命题趋势:注重实验数据处理,综合考查活化能、酶促反应机制与实际应用。
考点4 ATP
2025重庆(1题)、2025河北(1题)、2024全国甲卷(1题)
·情境设置:结合运动供能、光合作用及细胞代谢等生命活动。
·考查重点:ATP结构、高能磷酸键、能量供给及ATP与ADP相互转化。
·命题趋势:侧重判断具体生理过程是否消耗ATP,强化与物质代谢的综合联系。
考点1 细胞吸水、失水与质壁分离
1.(2026·广东·高考真题)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】据图可知,一段时间后漏斗液面升高,说明蔗糖不能透过半透膜、水分子可自由通过,初始时漏斗内蔗糖溶液渗透压高于烧杯清水,水分子整体向漏斗内运输,蔗糖始终保留在漏斗侧,最终漏斗内蔗糖浓度降低,所以一段时间后蔗糖分子仅分布在半透膜的一侧且浓度变低(图中蔗糖分子减少),半透膜两侧均有水分子,A符合题意,BCD不符合题意。
2.(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】A、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压随浓度升高而逐渐增大,A错误;B、质壁分离的内因是原生质层的伸缩性比细胞壁大,细胞失水时原生质层收缩程度大于细胞壁,才会出现质壁分离现象,B错误;C、本实验的观察指标是荧光标记蛋白的分布,紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可以发生质壁分离,且无紫色大液泡干扰荧光观察,可作为该实验的材料,C错误;D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后得到的原生质体,最外层即为质膜,可通过观察荧光的位置判断蛋白是否定位于质膜,D正确。
3.(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图1装置,分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液,室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中,一段时间内溶液高度变化,下列说法正确的是( )
A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化
B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯
C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖
D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变
【答案】C
【解析】A、葡萄糖分子能通过玻璃纸,蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L,由于葡萄糖能透过玻璃纸,最终会使两侧葡萄糖浓度相等,而蔗糖不能透过,所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高,水分子进入多,但随着葡萄糖透过玻璃纸,其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过,水分子持续进入,液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化,A错误;B、t1—t3时X液面快速上升,这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量,并不是水分子不会从漏斗进入烧杯,B错误;C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯,葡萄糖是还原糖,所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖,C正确;D、由于葡萄糖能通过玻璃纸,最终两侧葡萄糖浓度会相等,但蔗糖不能通过玻璃纸,所以垂直管中液面高度不会不变,D错误。故选C。
4.(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】分析题意,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线,实验的自变量是培养时间和盐浓度,因变量是鲜重,据此分析作答。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。
5.(2024·山东·高考真题)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是( )
A. 细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
【答案】B
【解析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性,相当于一层半透膜,植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。A、细胞失水过程中,水从细胞液流出,细胞液浓度增大,A正确; B、依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,则外层细胞的细胞液单糖多,且外层细胞还能进行光合作用合成单糖,故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高,B错误; C、依题意,内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;D、依题意,干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,有利于外层细胞光合作用产物向内部薄壁细胞转移,可促进外层细胞的光合作用,同时内薄壁细胞细胞液浓度降低,水分从内向外转移,促进外细胞光合作用,D正确。故选B。
6.(2025·课标卷·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】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。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。(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。
考点2 物质进出细胞的方式
1.(2026·全国·高考真题)植物细胞膜上存在Ca2+通道和Ca2+泵。Ca2+泵是一种载体蛋白,能催化ATP水解释放能量推动Ca2+跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A. 细胞缺氧会影响Ca2+泵对Ca2+的跨膜运输速率
B. Ca2+泵完成Ca2+跨膜运输后空间结构可恢复原状
C. Ca2+通道和Ca2+泵均能逆浓度梯度跨膜运输Ca2+
D. 通道蛋白和载体蛋白均对所运输的物质具有选择性
【答案】C
【解析】A、Ca²+泵运输Ca²+的方式为主动运输,需要消耗ATP,细胞缺氧会使细胞呼吸产生的ATP减少,因此会影响Ca²+泵对Ca²+的跨膜运输速率,A正确;B、载体蛋白转运物质时会发生可逆的空间结构改变,完成Ca²+跨膜运输后空间结构可恢复原状,可重复参与运输过程,B正确;C、Ca²+通道介导的Ca²+跨膜运输为协助扩散,是顺浓度梯度进行的,只有Ca²+泵介导的主动运输可逆浓度梯度运输Ca²+,C错误;D、通道蛋白和载体蛋白的空间结构都具有特异性,因此对所运输的物质具有选择性,D正确。
2.(2026·湖南·高考真题)土壤中H2PO4-的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2PO4-的吸收主要通过细胞膜上能同时转运H2PO4-和H+的载体蛋白,该过程由H+的跨膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( )
A. 该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合
B. 该载体蛋白对H2PO4-的运输属于主动运输
C. 抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2PO4-的速率会降低
D. 该载体蛋白每次转运H2PO4-都会发生自身构象改变
【答案】A
【解析】A、载体蛋白的特点是需要与被转运的离子或分子结合,通过自身构象改变完成转运,因此该载体转运H+时,H+需要与载体蛋白结合,A错误;B、H2PO4-逆浓度梯度进入根毛细胞,该过程依赖H+的跨膜浓度梯度提供动力,属于主动运输,B正确;C、H+的跨膜浓度梯度需要根毛细胞通过消耗细胞呼吸产生的ATP维持,抑制细胞呼吸会导致ATP供应不足,H+浓度梯度无法维持,H2PO4-吸收的动力不足,速率会降低,C正确;D、载体蛋白每次转运对应物质时,都会发生自身构象的改变,完成物质转运后构象恢复,D正确。
3.(2026·四川·高考真题)器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后,缺血导致细胞供氧不足,影响细胞呼吸;恢复血液灌注后,短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶,进而产生带电的自由基,损伤细胞。下列叙述正确的是( )
A. 缺血时,无氧呼吸积累大量CO2,细胞pH下降,酶的活性降低
B. 缺血时,细胞的Na+运出受阻,胞内渗透压升高,导致细胞肿胀
C. 再灌注后,NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞
D. 再灌注后,细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合,不受自由基攻击破坏
【答案】B
【解析】A、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不会产生大量CO2,缺血时是乳酸积累导致细胞pH下降、酶活性降低,A错误;B、Na+运出细胞的方式为主动运输,需要消耗ATP,缺血时细胞供氧不足,细胞呼吸受抑制导致ATP合成不足,Na+运出受阻,胞内溶质增多、渗透压升高,细胞吸水进而肿胀,B正确;C、自由基是带电粒子,自由扩散的运输对象是脂溶性小分子、气体等不带电的小分子物质,带电粒子无法以自由扩散方式通过磷脂双分子层进入细胞,C错误;D、自由基会攻击细胞内的生物大分子,细胞核内DNA即使与蛋白质结合为染色质,仍可能被自由基攻击而发生结构损伤,D错误。
4.(2026·山东·高考真题)果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
5.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)植物细胞膜上存在钙泵和钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+-ATP酶,能够催化细胞膜内侧的ATP水解释放能量,驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入细胞
B. Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值
C. 抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能
D. 钙泵在发挥作用过程中,空间结构会发生变化
【答案】A
【解析】A、通道蛋白转运物质时不需要与被转运的物质结合,A错误;B、钙泵属于载体蛋白,细胞膜上钙泵的数量有限,转运Ca2+时会出现载体饱和现象,因此Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值,B正确;C、钙泵驱动Ca2+运出细胞需要消耗ATP水解释放的能量,而细胞呼吸是ATP的主要来源,因此抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能,C正确;D、钙泵作为载体蛋白,发挥运输功能时会与Ca2+结合,自身空间结构发生改变,完成转运后空间结构恢复,D正确。
6.(2026·陕晋青宁·高考真题)高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A. BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子
B. N以耗能的方式被内吞,减少Mn2+向胞内转运
C. 高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
D. G改变构象与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
【答案】D
【解析】A、由题干“高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路”可知,BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子,A正确;B、从图中能够看到,N是通过内吞的方式进入细胞的,而内吞过程是需要消耗能量的,并且内吞后减少了Mn2+向胞内转运,B正确;C、因为M是液泡膜阳离子转运蛋白,能够将Mn2+从细胞质基质运输到液泡中,这是一个主动运输的过程,主动运输是从低浓度向高浓度运输,所以高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高,C正确;D、G是细胞膜Ca2+通道蛋白,其改变构象打开通道,是将Ca2+从胞外顺浓度梯度转运至胞内,并非结合Ca2+转运,D错误。
7.(2025·天津·高考真题)治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因不可能是( )
A. 药物进入细胞的方式改变
B. 药物在细胞内降解较快
C. 结合药物的胞内受体活性较低
D. 促凋亡基因的表达水平较低
【答案】A
【解析】A、该药物是脂溶性小分子,通常以自由扩散方式进入细胞,这种运输方式是由物质性质和细胞膜结构决定的,一般不会改变。若药物进入细胞的方式改变,不符合其脂溶性小分子的特性,所以这不是药物对某些病人疗效较差的原因,A错误;B、药物在细胞内降解较快,会使细胞内有效药物浓度降低,从而导致疗效较差,B正确;C、结合药物的胞内受体活性较低,药物难以有效发挥作用,激活促凋亡基因的效果就会减弱,进而使疗效较差,C正确;D、促凋亡基因的表达水平较低,即使药物能正常发挥作用,促凋亡的效果也会不好,导致疗效较差,D正确。故选A。
8.(2025·广西·高考真题)某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式,见图。下列有关分析正确的是( )
A. 低钾环境时,K+运输速率受H+运输速率限制
B. 运输H+时,载体蛋白空间结构不会改变
C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式
D. K+是一种信号分子,能诱发根细胞产生兴奋
【答案】A
【解析】A、由图可知,低钾环境时,K+进行主动运输,由膜两侧的H+浓度差驱动,因此受H+运输速率限制,A正确;B、载体蛋白运输物质时,会与被运输物质结合,改变自身构象,B错误;C、图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散,呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式,C错误;D、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式,但根细胞不能产生兴奋,D错误。故选A。
9.(2025·贵州·高考真题)正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B. 无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C. 植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D. 解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
【答案】D
【解析】A、正常情况下,有效磷浓度低于根细胞内,吸收方式为逆浓度梯度的主动运输,需载体和能量,A正确;B、据题干信息可知,无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散,需转运蛋白参与,B正确;C、磷是磷脂、核酸等的组成元素,生物膜含磷脂,故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统,C正确;D、解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐,胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质,此过程会使细胞膜面积暂时增加,而非减少,D错误。故选D。
10.(2025·浙江·高考真题)人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度,细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性
B. 氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输
C. 使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率
D. 适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输
【答案】D
【解析】A、Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性,A错误;B、氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程,属于主动运输,B错误;C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度,利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞,因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率,C错误;D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率,同时也能加快氨基酸的运输,D正确。故选D。
11.(2025·重庆·高考真题)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP
B. 运输Na+时,Na+通道和NCX载体均需与Na+结合
C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多
D. 与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点
【答案】B
【解析】被动运输:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。被动运输分为自由扩散和协助扩散。自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式。协助扩散:借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。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。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要和通道蛋白结合。A、Na+通道运输Na+属于协助扩散,协助扩散不需要消耗能量,A正确;B、Na+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多,会使Na+内流增多,胞内Na+会积累,NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外,需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量,所以使得Ca2+内流增多,C正确;D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,Na+通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。故选B。
12.(2025·四川·高考真题)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
【答案】B
【解析】图中运输组胺的方式是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输,组氨酸脱羧生成组胺和CO2。A、从图中看出,转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,A错误;B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度,属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸浓度梯度提供,B正确;C、转运蛋白W能同时转运两种物质,也具有特异性,C错误;D、CO2分子经自由扩散,也可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D错误。故选B。
13.(2025·云南·高考真题)细胞作为生命活动的基本单位,需要与环境进行物质交换。下列说法正确的是( )
A. 协助扩散转运物质需消耗ATP
B. 被动运输是逆浓度梯度进行的
C. 载体蛋白转运物质时自身构象发生改变
D. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
【答案】C
【解析】1、自由扩散:运输方向是高浓度到低浓度;不需要转运蛋白;不消耗能量。2、协助扩散:运输方向是高浓度到低浓度;需要转运蛋白;不消耗能量。3、主动运输:运输方向是低浓度到高浓度;需要转运蛋白质;需要消耗能量。A、协助扩散是顺浓度梯度运输,不需要消耗ATP,A错误;B、被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是顺浓度梯度进行的,B错误;C、载体蛋白在转运物质时,会与被转运物质结合,自身构象发生改变,从而实现物质的跨膜运输,C正确;D、主动运输转运物质时需要载体蛋白协助,而不是通道蛋白,通道蛋白一般用于协助扩散,D错误。故选C。
14.(2025·湖南·高考真题)顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,都以移动、停滞反复交替的方式(移动时速度无差异)向轴突末梢运输物质。用带标记的某氨基酸(合成蛋白A和B所必需)分析蛋白A和B的轴突运输方式,实验如图。下列叙述正确的是( )
A. 氨基酸通过自由扩散进入细胞
B. 蛋白A是一种细胞骨架蛋白
C. 轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L的运输方向不同
D. 在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A
【答案】D
【解析】物质跨膜运输:自由扩散是从高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量,如水、CO2、甘油;协助扩散是从高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输是从低浓度运输到高浓度,需要载体和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等。A、氨基酸是小分子物质,且是极性分子,一般通过主动运输的方式进入细胞,而非自由扩散,A错误;B、已知顺向轴突运输分快速轴突运输(主要运输跨膜蛋白L)和慢速轴突运输(主要运输细胞骨架蛋白)两种,在注射带标记的氨基酸,3小时就检测到带标记的A,5天才检测到带标记的B,说明蛋白A的运输速度快,属于快速轴突运输,所以蛋白A不是细胞骨架蛋白(细胞骨架蛋白是慢速轴突运输),B错误;C、轴突运输中,胞体中形成的突触小泡与跨膜蛋白L都是向轴突末梢运输,运输方向相同,C错误;D、由于蛋白A是快速轴突运输,蛋白B是慢速轴突运输,且二者移动时速度无差异,那么慢速轴突运输在单位时间内移动得少,是因为停滞时间长,所以在单位时间内,运输蛋白B时的停滞时间长于蛋白A,D正确。 故选D。
15.(2025·湖南·高考真题)蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量
D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
【答案】C
【解析】当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分 子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大 分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。A、胞吞过程是一个耗能过程,需要消耗能量,去唾液酸糖蛋白的胞吞也不例外,A正确;B、胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变,这依赖于膜脂的流动性,所以去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动,B正确;C、已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢,那么抑制蛋白R合成,会使蛋白R减少,可能导致血液中胆固醇水平降低,而不是增加,C错误;D、溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解,D正确。故选C。
16.(2025·湖南·高考真题)(多选)Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
【答案】BC
【解析】 液泡具有维持植物细胞的渗透压稳定。无机盐离子的运输方式一般是主动运输。A、Cl-是植物的微量元素,Ⅱ和Ⅳ的地上部分Cl-含量远高于对照组,为避免对细胞造成 毒害,过量的Cl-可能储存于液泡中,A正确; B、Ⅱ和Ⅳ中Cl-浓度高于I(对照), 但Ⅱ、Ⅳ的地上部分K+量低于I或与I相当,表明K+的转运与Cl-浓度不成比例,B错误 ;C、由Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组相比可知,溶液中Na+浓度升高,植物组织中K+量降低,表明 Na+阻碍了K+的吸收和转运,抑制钾离子积累,不利于维持钠离子钾离子平衡,C错误; D、各组地上部分K+量均高于根的K+量,表明K+逆浓度梯度跨膜运输进入了地上 部分的组织细胞,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。 故选BC。
17.(2025·广东·高考真题)物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响
B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合
C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关
D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收
【答案】A
【解析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水进出细胞;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的特点是需要转运蛋白和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散,速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响,A正确; B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时,载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解,还需结合磷酸基团从而磷酸化,并非仅与Ca²⁺结合,B错误;C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散,速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能,但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度,从而保持浓度差,因此速率与代谢有关,C错误;D、分子或离子通过通道蛋白时不需要与之结合,D错误。故选A。
18.(2025·河南·高考真题)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族,将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是( )
A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B. 低温时,水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外
C. 蛋白M增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】B
【解析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输,其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助,主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析,已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输,且该过程不需要消耗能量,说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散,还可以自由扩散进出细胞。A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水,是细胞结构的重要组成成分,细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力,A正确;B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时,不与通道蛋白相结合,B错误;C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白,增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向,水的运输方向为水的顺浓度梯度,C正确;D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散,D正确。故选B。
19.(2025·山东·高考真题)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
【答案】C
【解析】主动运输的特点:逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。A、Na+在液泡中的积累,细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,作为载体蛋白,蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;C、为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞,外排Na+也是主动运输,需要细胞提供能量,C错误;D、Na+通过离子通道进入细胞时,Na+不需要与通道蛋白结合,D正确。故选C。
20.(2025·江苏·高考真题)(多选)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D. 细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
【答案】ABC
【解析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。A、由图可知,Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入植物细胞,属于协助扩散,A错误;B、转运蛋白甲是协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞,转运蛋白乙(载体蛋白)协助Cl-逆浓度排出植物细胞,两者的结构和功能不同,B错误;C、由图可知,ABA与细胞质膜上的受体结合,没有进入细胞,通过信号转导促进细胞核相关基因的表达,C错误;D、细胞质膜实现了跨膜运输Cl-及接受ABA的信息分子,发挥了物质运输、信息交流的功能,D正确。故选ABC。
21.(2025·陕西&山西·高考真题)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
【答案】D
【解析】结合图示分析,丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;B、结合图示可知,丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与MPC结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;C、结合图示可知,H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响,也受MPC的数量及H+浓度的影响,因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。故选D。
22.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A. ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B. NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C. 图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D. 光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
【答案】D
【解析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。A、载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物,A错误;B、黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,因此不是主动运输,B错误;C、黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸,但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质(糖酵解)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段),C错误;D、光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基质到细胞质基质),当基质中ADP不足时,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。故选D。
23.(2024·海南·高考真题)许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是( )
A. 根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收
B. 根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+
C. 通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量
D. 根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
【答案】A
【解析】植物吸收土壤中的无机盐离子往往是逆浓度运输,属于主动运输,消耗能量,使细胞液的浓度升高,增强了植物细胞的吸水能力,从而适应盐碱环境。A、根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,提高细胞渗透压,有利于水分的吸收,A正确;B、根细胞通过主动运输的方式吸收泥滩中的K+,B错误;C、根据题干,通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害,所以运输方式属于主动运输,需要ATP提供能量,C错误;D、根细胞吸收水分的原理是渗透作用,运输方式是被动运输,D错误。故选A。
24.(2024·重庆·高考真题)某种海鱼鳃细胞的NKA酶是一种载体蛋白,负责将细胞内的Na+转运到血液中,为研究NKA与Na+浓度的关系,研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中,按时间点分组取样检测,部分结果见下表。结合数据分析,下列叙述错误的是( )
时间(h)
Na+浓度(单位略)
NKA表达(相对值)
NKA酶的相对活性
血液
鳃细胞
mRNA
蛋白质
0
320
15
1.0
1.0
1.0
0.5
290
15
1.5
1.0
0.8
3
220
15
0.6
1.0
0.6
6
180
15
0.4
0.4
0.4
12
180
15
0.2
0.2
0.4
A. NKAmRNA和蛋白质表达趋势不一致是NKA基因中甲基化导致的
B. 本实验中时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素
C. NKA酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP
D. 与0h组相比,表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大
【答案】A
【解析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫做表观遗传。A、NKAmRNA和蛋白质表达趋势之所以不一致,可能与NKA基因的转录和翻译不是同步的有关,而不是由NKA基因中甲基化导致的,A错误;B、依据题干信息,NKA酶是一种载体蛋白,负责将海鱼鳃细胞内的Na+转运到血液中,将海鱼放在低于海水盐度的盐水中,随着时间的延长,血液中的Na+浓度逐渐降低,说明NKA酶参与向外转运的Na+减少,由此可推知,时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素,B正确;C、NKA酶介导的运输是一种主动运输,在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP,C正确;D、与0h组相比,其他时间点的血液Na+浓度降低,与红细胞内的渗透压相比较,浓度差减小,细胞会吸水,体积会增大,D正确。故选A。
25.(2024·贵州·高考真题)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长;吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )
A. 硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B. 硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C. 硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D. 利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
【答案】C
【解析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,该运输方式的特点是:从低浓度一侧运输到高浓度一 侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。A、硒酸盐是无机盐,必须以离子的形式才能被根细胞吸收,A正确;B、根据题意,由于根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐,故硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系,B正确;C、硒蛋白从细胞内转运到细胞壁是通过胞吐的方式实现的,故不需转运蛋白,C错误;D、利用呼吸抑制剂处理根细胞,根据处理前后根细胞吸收硒酸盐的量可推测硒酸盐的吸收方式,D正确。故选C。
26.(2024·江西·高考真题)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
A. 甲为主动运输
B. 乙为协助扩散
C. 丙为胞吞作用
D. 丁为自由扩散
【答案】C
【解析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。A、甲表示的运输方向为逆浓度进行,且需要消耗能量,并通过载体转运,为主动运输,A正确;B、乙为顺浓度梯度进行,需要转运蛋白,不需要消耗能量,为协助扩散,B正确;C、胞吞作用不需要转运蛋白参与,C错误;D、丁顺浓度梯度进行吸收,不需要转运蛋白,也不需要能量,是自由扩散,D正确。故选C。
27.(2024·浙江·高考真题)植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
【答案】C
【解析】液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质,说明H+运出液泡是顺浓度梯度,因此方式是协助扩散;液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输。A、由图可知,细胞液的pH3-6,胞质溶胶的pH7.5,说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶,若要长期维持膜内外的H+浓度梯度,需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A正确;B、通过离子通道运输为协助扩散,、通过离子通道进入液泡属于协助扩散,不需要ATP直接供能,B正确;C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内,说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输,需要消耗能量,能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供,C错误;D、白天蔗糖进入液泡,使光合作用产物及时转移,减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累,有利于光合作用的持续进行,D正确。故选C。
28.(2024·甘肃·高考真题)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B. 细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外
C. H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运
D. 盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
【答案】C
【解析】1、由图可知,H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解,且为逆浓度梯度运输,推出H+-ATP酶向细胞外转运H+为主动运输;2、由图可知,H+进入细胞为顺浓度梯度运输,Na+出细胞为逆浓度梯度运输,均通过Na+-H+逆向转运蛋白,H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力,由此推出Na+-H+逆向转运蛋白介导的Na+跨膜运输为主动运输。A、细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输,该过程中,ATP水解产生的磷酸基团与该酶结合使其发生磷酸化,磷酸化导致其空间结构发生改变,A正确;B、H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力,B正确;C、H+-ATP酶抑制剂干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C错误;D、盐胁迫下,会有更多的Na+进入细胞,为适应高盐环境,植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平,以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量,将更多的Na+运出细胞,D正确故选C。
29.(2024·安徽·高考真题)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【答案】B
【解析】由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。A、液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子,A错误;B、水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,B正确;C、根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体,在分裂末期重建,C错误;D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D错误。故选B。
30.(2024·山东·高考真题)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B. 维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C. Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D. 油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
【答案】B
【解析】载体蛋白参与主动运输或协助扩散,需要与被运输的物质结合,发生自身构象的改变;而通道蛋白参与协助扩散,不需要与被运输物质结合。A、环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白,Ca2+不需要与通道蛋白结合,A错误;B、环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+内流属于协助扩散,故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输,需消耗能量,B正确;C、Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,不是直接H2O2的分解,C错误;D、BAK1缺失的被感染细胞,则不能被油菜素内酯活化,不能关闭Ca2+通道蛋白,将导致H2O2含量升高,D错误。故选B。
31.(2024·黑龙江·高考真题)(多选)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
【答案】BCD
【解析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度,不需要载体协助也不耗能;协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度,需要转运蛋白协助,但不耗能,转运速率受转运蛋白数量制约。2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质(内在膜蛋白),在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出。A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散,A错误;B、模型组空肠AQP3相对表达量降低,空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻,B正确;C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,对水的转运增加,缓解腹泻,减少致病菌排放,C正确;D、治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加,D正确。故选BCD。
考点3 酶
1.(2026·湖北·高考真题)为探究某种酶的活性,某同学在最适温度25℃条件下,测得不同底物浓度下对应的反应速率,结果如下表。
试管编号
1
2
3
4
5
底物浓度(mol·L-1)
6.3×10-6
7.5×10-5
1.0×10-4
1.0×10-3
1.0×10-2
反应速率(nmol·L-1·min-1)
15
56
60
75
75
下列叙述错误的是( )
A. 若将1号试管的原酶液稀释10倍,其反应速率会下降
B. 若3号试管反应温度改为37℃,其反应速率会下降
C. 若4号试管多加1倍酶量,其反应速率会升高
D. 实验说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行
【答案】D
【解析】A、1号试管底物浓度较低,酶液稀释后酶浓度降低,单位时间内可结合的底物分子数减少,反应速率会下降,A正确;B、实验是在最适温度下进行的,将温度改为37℃,偏离最适温度后酶活性降低,反应速率会下降,B正确;C、4号试管反应速率已达到最大值,说明此时底物充足,限制反应速率的因素是酶浓度,增加酶量后反应速率会升高,C正确;D、底物浓度从1.0×10-3mol·L-1升高到1.0×10-2mol·L-1时,反应速率保持不变,并未下降,不能说明底物浓度过高不利于该酶促反应进行,D错误。
2.(2026·湖南·高考真题)关于过氧化氢酶的叙述,错误的是( )
A. 过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需的活化能
B. 若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,应设置不加酶的对照组
C. 持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶的酶促反应速率
D. 过氧化氢酶活性随pH降低而降低,随pH升高而升高
【答案】D
【解析】A、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,过氧化氢酶催化H2O2分解的本质就是降低该反应的活化能,A正确;B、H2O2本身不稳定,温度升高会加快其自发分解速率,因此探究温度对过氧化氢酶活性的影响时,需要设置不加酶的对照组,排除温度对底物自身分解的干扰,保证实验结果是酶活性差异导致的,B正确;C、酶促反应速率受底物浓度、酶浓度等因素共同影响,当酶的数量达到饱和后,继续升高H2O2浓度,酶促反应速率不再加快,因此持续升高H2O2浓度不一定能加快反应速率,C正确;D、过氧化氢酶的活性存在最适pH:在一定pH范围内,低于最适pH时,随pH升高酶活性升高;高于最适pH时,随pH升高酶活性降低;过酸、过碱都会使酶空间结构被破坏,永久失活,D错误。
3.(2026·江西·高考真题)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A. 依赖叶绿体进行光合作用
B. 无机盐离子通过自由扩散进出细胞
C. 胞内酶的最适温度比常见生物体的高
D. 具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构
【答案】C
【解析】A、叶绿体是真核自养生物才具有的细胞器,该生物不属于真核生物,且深海热泉无光照,无法进行光合作用,因此不存在依赖叶绿体进行光合作用的情况,A错误;B、无机盐离子进出细胞的方式为协助扩散或主动运输,无法通过自由扩散跨膜运输,B错误;C、该生物生存于深海热泉的高温环境中,胞内酶需要适应高温环境才能正常发挥作用,因此其胞内酶的最适温度比常见生物体的高,C正确;D、成形的细胞核是真核生物特有的结构,该生物不属于真核生物,不具有细胞核,D错误。
4.(2026·河北·高考真题)酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示,下列分析错误的是( )
A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e
B. 图1所示为放能反应,图2所示为吸能反应
C. 与①反应相比,②反应所需的条件一般较温和
D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f
【答案】D
【解析】A、图1中更高的曲线为无机催化剂催化的反应能量变化,更低的曲线为酶催化的反应能量变化,二者所需活化能的差值就是酶比无机催化剂多降低的活化能,对应数值为e,A正确;B、放能反应的产物能量低于反应物能量,吸能反应的产物能量高于反应物能量,因此图1为放能反应,图2为吸能反应,B正确;C、①是无机催化剂催化的反应,②是酶促反应,与无机催化剂相比,酶的作用条件一般更温和,需要适宜的温度和pH,C正确;D、活化能是反应物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态所需的能量,即图2中反应物2的能量水平到曲线峰值的能量差,f是② 曲线峰值到产物2的能量差,不属于酶促反应的活化能,D错误。
5.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)(多选)玉米籽粒形成过程中,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(PEPCK2)催化的反应如下图。下列叙述正确的是( )
A. 过程①在线粒体基质中进行
B. PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量
C. PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP
D. PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累
【答案】BD
【解析】A、过程① 是PEP转化为丙酮酸,该过程发生在细胞质基质,A错误;B、PEPCK2是酶,酶的作用是降低化学反应的活化能,不能为反应提供能量,该反应的能量由ATP水解提供,B正确;C、酶的专一性是针对底物的结构,而非底物的来源,只要底物是草酰乙酸,PEPCK2就可以催化其转化为PEP,C错误;D、PEPCK2活性提高可促进草酰乙酸的转化,促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累,D正确。
6.(2025·江西·高考真题)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
I
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶I的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
【答案】D
【解析】A、酶的活性受温度影响,在最适温度前,随温度升高酶活性增强;超过最适温度,随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃,升高20℃至70℃时,超过其最适温度,酶活性会因高温变性而下降;而酶Ⅱ的最适温度为70℃,此时活性最高。两者活性不可能一致,A错误;B、最适条件仅表明此时酶活性最高,但不同酶在最适条件下的催化效率(即酶活性)可能因酶的种类和结构差异而不同,B错误;C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物(芸香糖苷类黄酮化合物),体现的是酶的催化作用具有共性,而非专一性(专一性强调对特定底物的催化),C错误;D、酶的活性受温度和pH的影响,温度和pH的变化会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时,酶的空间结构可能发生改变,甚至导致酶变性失活,D正确。故选D。
7.(2025·浙江·高考真题)血红素是血红蛋白的组成成分,其合成的简要过程如图所示,其中甲、乙和丙代表不同的物质,酶X能催化甲和乙转变为丙,“(-)”表示抑制作用。
下列叙述正确的是( )
A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量
B. 与甲、乙结合后,酶X会发生不可逆的结构变化
C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性
D. 随着甲和乙的浓度提高,酶X 催化反应的速率不断提高
【答案】C
【解析】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供能量,A错误;B、酶与底物结合是可逆的,反应完成后酶会恢复原状,B错误;C、据图可知,图示中“(-)”表示血红素(丙)对酶X的反馈抑制,血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性,从而使血红素浓度维持在相对稳定的状态,C正确;D、一定范围内,反应速率会随底物浓度增加而提高,但达到酶饱和后速率不再变化,此外血红素的反馈抑制会限制速率持续提高,D错误。故选C。
8.(2025·四川·高考真题)D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。Co2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含Co2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是( )
A. 升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B. D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C. 若将Co2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D. 2h时,三组中500g·L-1果糖组产物量最高
【答案】D
【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。A、题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖转化率,A错误;B、D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,B错误;C、Co2+可协助酶Y催化反应,但Co2+不是酶,将Co2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率也加倍,酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响,C错误;D、 转化率=产物量/底物量×100%,2h时,500g·L-1果糖组的转化率不是最高,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确。故选D。
9.(2025·北京·高考真题)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D. 水温过高导致酶活性下降
【答案】A
【解析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。A、酶具有专一性,纯棉衣物的主要成分是纤维素,而该洗衣粉含有的酶为蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶,均无法分解纤维素,故不会损坏纯棉衣物,A错误;B、洗涤前浸泡可延长酶与污渍的接触时间,有利于酶与污渍结合催化其分解,B正确;C、一定范围内,减少用水量会提高酶的浓度,从而加快反应速率,C正确;D、酶活性的发挥需要适宜温度,高温会破坏其空间结构导致酶活性下降,故勿使用60℃以上热水,D正确。故选A。
10.(2025·河北·高考真题)下列过程涉及酶催化作用的是( )
A. Fe3+催化H2O2的分解
B. O2通过自由扩散进入细胞
C. PCR过程中DNA双链的解旋
D. 植物体细胞杂交前细胞壁的去除
【答案】D
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,具有高效性、专一性和作用条件温和。【解析】A、Fe3+催化H2O2的分解,Fe3+是无机催化剂,不是酶,A错误;B、O2通过自由扩散进入细胞,这是一种简单的物质跨膜运输方式,不涉及酶的催化作用,B错误;C、PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的,不需要酶来解旋(在生物体内DNA解旋需要解旋酶),C错误;D、植物体细胞杂交前细胞壁的去除,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,涉及酶的催化作用,D正确。故选D。
11.(2025·黑龙江&吉林·高考真题)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 基本单位是脱氧核苷酸
B. 在细胞内或细胞外均可发挥作用
C. 当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
【答案】B
【解析】酶是活细胞产生的,具有催化作用的一类有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。A、耐高温的DNA聚合酶的本质是蛋白质,基本单位为氨基酸,A错误;B、耐高温DNA聚合酶在细胞内的DNA复制和体外的PCR反应中均能发挥作用,B正确;C、缺少引物和缓冲液时反应无法启动,C错误;D、耐高温的 DNA 聚合酶虽然能在较高温度下发挥作用,但保存时一般在低温下保存,而不是在70℃~75℃下保存,D错误。故选B。
12.(2024·广西·高考真题)我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是( )
A. 催化效率受pH、温度影响
B. 可在细胞内发挥作用
C. 显著降低反应的活化能
D. 可催化肽键的断裂
【答案】D
【解析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活),据此分析解答。A、酶对化学反应的催化效率,受温度、pH等影响,需要温和的作用条件,A正确;B、适宜条件下酶在细胞内和细胞外都能发挥作用,B正确;C、纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,因此会显著降低反应的活化能,C正确;D、纳米酶是利用病毒衣亮蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,因此不可以催化肽键的断裂,D错误。故选D。
13.(2024·福建·高考真题)科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
【答案】D
【解析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质基质中,第二阶段在线粒体基质,第三阶段在线粒体内膜。A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类生物化学反应,在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,WST-8并不会影响线粒体脱氢酶的专一性,A错误;B、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,丙酮酸脱氢,B错误;C、用该方法使用到了酶的作用,因此需要控制温度,C错误;D、若M促进肝细胞增殖能力越强,则能量需求高,活细胞线粒体脱氢酶催化产物多,因此反应液颜色越深,D正确。故选D。
14.(2024·海南·高考真题)在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是( )
A. D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成
B. D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布
C. D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段
D. D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同
【答案】D
【解析】1、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”,细胞生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴,嵴的存在大大增加了内膜的表面积,线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。2、细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。A、由题意可知,在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是玉米细胞内合成ATP的场所之一,所以D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成,A正确;B、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性,在D-甘露糖作用下,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布,B正确;C、由题意可知,在D-甘露糖作用下,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶能使DNA内切酶的抑制蛋白失活,即DNA内切酶的活性不再被抑制,DNA内切酶会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段,C正确;D、酶具有专一性,所以D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物不一定相同,D错误。故选D。
15.(2024·广东·高考真题)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是( )
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
—
—
Ay3-Bi-CB
—
—
++
+++
Ay3
—
—
+++
++
Bi
—
—
—
—
CB
—
—
—
—
注:—表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A. Ay3与Ce5 催化功能不同,但可能存在相互影响
B. Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C. 该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D. 无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
【答案】B
【解析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和,作用机理为降低化学反应活化能。A、由表可知,Ce5具有催化纤维素类底物的活性,Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性,Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,当缺少Ce5后,就不能催化纤维素类底物,当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强,所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响,A正确;B、由表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1与S2,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B错误;C、由表可知,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,去除Ce5后,催化褐藻酸类底物的活性不变,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C正确;D、需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,D正确。故选B。
16.(2024·河北·高考真题)下列关于酶的叙述,正确的是( )
A. 作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物
B. 胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存
C. 醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上
D. 从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
【答案】D
【解析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,应在最适pH、低温条件下保存。原核生物只有唯一的细胞器核糖体,无细胞核和其他细胞器。A、一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其作用的反应物不一定是有机物,如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢就是无机物,A错误;B、胃蛋白酶应在酸性、低温下保存,B错误;C、醋酸杆菌是细菌,属于原核生物,不具有线粒体结构,C错误;D、成年牛、羊等草食类动物肠道中有可以分解纤维素的微生物,所以从其肠道内容物中可以获得纤维素酶,D正确。故选D。
考点4 ATP
1.(2025·重庆·高考真题)能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品,可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析,下列叙述正确的是( )
项目
每100g
能量
850KJ
蛋白质
0g
脂肪
0g
碳水化合物
50g
核糖
450mg
钠钾氯等
235mg
A. 核糖是ATP的组成成分,补充核糖有助于合成ATP
B. 推测表中的碳水化合物主要是淀粉
C. 比赛过程中大量出汗,少量补充能量胶即可维持水盐平衡
D. 能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量
【答案】A
【解析】A、ATP由腺苷(腺嘌呤+核糖)和三个磷酸基团组成,核糖是ATP的组成成分,“补充核糖”可为腺苷的合成提供原料,间接支持ATP生成,故补充核糖有助于合成ATP,A正确;B、碳水化合物若为淀粉(多糖),需分解为葡萄糖才能快速供能,但能量胶需“快速供能”,推测其碳水化合物应为单糖(如葡萄糖)或二糖(如麦芽糖),而非淀粉,B错误;C、大量出汗会导致水和电解质大量流失,能量胶中钠钾氯仅235mg/100g,少量补充不足以完全维持水盐平衡,需额外补充水和电解质,C错误;D、脂肪和蛋白质均可供能,但脂肪供能慢,蛋白质主要参与结构构建,能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物,D错误。故选A。
2.(2025·河北·高考真题)ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是( )
A. 肌肉的收缩
B. 光合作用的暗反应
C. Ca2+载体蛋白的磷酸化
D. 水的光解
【答案】D
【解析】ATP(腺苷三磷酸)是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP 的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是活细胞能通过细胞呼吸生成ATP。A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用,需要ATP水解供能,A不符合题意;B、光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP),B不符合题意;C、ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化,Ca²⁺载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量,C不符合题意;D、水的光解发生在光反应阶段,由光能驱动,不消耗ATP,反而生成ATP,D符合题意。故选D。
3.(2024·全国甲卷·高考真题)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误的是( )
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
【答案】C
【解析】细胞生命活动的直接能源物质是ATP,ATP的结构简式是A-P~P~P,其中“A”是腺苷,“P”是磷酸;“A”代表腺苷,“T”代表3个。A、ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量,A正确;B、ATP分子水解两个高能磷酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;C、ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA合成提供能量,故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂,C错误;D、光合作用光反应,可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中,故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键,D正确。故选C。
试卷第1页,共3页
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