高考生物三轮专题突破学案和练习:专题1 细胞的分子、结构基础及相关调节

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名称 高考生物三轮专题突破学案和练习:专题1 细胞的分子、结构基础及相关调节
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科目 生物学
更新时间 2023-05-19 23:30:17

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高考生物三轮专题突破
专题一 细胞的分子、结构基础及相关调节
[课标内容] 1.细胞由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等,其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。2.细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动。3.各种细胞具有相似的基本结构,但在形态上有所差异。4.物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动。
梳理核心知识
提示 深思1:下丘脑;蛋白质。
深思2:核糖、脱氧核糖、纤维素等。
深思3:mRNA、rRNA、tRNA、本质为RNA的酶。
深思4:是。蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞器功能的行使离不开蛋白质。
1.有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种,比成人多的一种是组氨酸)。因此,在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。
2.盐析过程中蛋白质结构没有发生变化。鸡蛋煮熟后,蛋白质分子的空间结构改变,蛋白质发生变性,不能恢复原来的状态。
3.葡萄糖可以口服和注射,但蔗糖只能口服而不能注射。主要原因是葡萄糖是单糖,可直接被细胞吸收利用;蔗糖是二糖,细胞无法直接吸收,而且血浆中没有分解蔗糖的酶,消化道中有分解蔗糖的相关酶。
4.患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,因此,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
5.蛋白质、核酸和多糖分别以氨基酸、核苷酸和单糖为单体组成多聚体,相对分子质量很大,称为生物大分子。
6.细胞在癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
7.用台盼蓝染色排除法鉴定死细胞和活细胞,只有死细胞会被染成蓝色,主要原因是死细胞的细胞膜丧失了选择透过性。
8.硅肺:硅尘被吞噬细胞吞噬,但吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,从而使细胞死亡,最终导致肺的功能受损。
9.鲜肉立即做熟,肉会很老,鲜肉过一段时间后再煮,肉反而鲜嫩,主要与细胞内的溶酶体提前把一些大分子物质水解有关。
10.磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
1.判断有关蛋白质和核酸说法的正误
(1)细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。(×)
(2)组成蛋白质、核酸、糖原的单体都具有多样性。(×)
(3)同一个体不同体细胞中核DNA、mRNA和蛋白质都不相同。(×)
(4)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。(×)
(5)DNA中的碱基都通过氢键相连,而RNA中的碱基都不能通过氢键相连。(×)
(6)新冠病毒和大肠杆菌中均含有DNA和RNA两类核酸。(×)
2.判断有关糖类、脂质、水和无机盐说法的正误
(1)脂质中只有磷脂参与了生物膜的构成。(×)
(2)ATP、脱氧核糖核酸和核酶中都含有单糖。(√)
(3)失去结合水的小麦种子,用水充分浸泡后仍能萌发。(×)
(4)有氧呼吸产生的H2O中的氢只来自丙酮酸。(×)
(5)氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基。(×)
(6)无机盐与神经元接受刺激产生兴奋有关,与传导兴奋无关。(×)
3.判断有关细胞结构和功能叙述的正误
(1)各种细胞器中都含有磷脂和蛋白质。(×)
(2)细胞间的信息交流均依赖于细胞膜上的受体。(×)
(3)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(×)
(4)叶绿体内膜上含有光合酶,线粒体内膜上含有呼吸酶。(×)
(5)胞间连丝和细胞骨架均与物质的运输有关。(√)
(6)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的。(×)
(7)合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达。(×)
(8)溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入。(×)
4.判断有关物质出入细胞方式叙述的正误
(1)当细胞内外存在浓度差时,细胞就会发生质壁分离或质壁分离复原。(×)
(2)细胞膜的选择透过性是指小分子物质可以透过而大分子物质不能。(×)
(3)大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞,并且消耗能量。(×)
(4)氧气浓度影响主动运输,但不影响自由扩散和协助扩散。(√)
(1)熟鸡蛋更容易消化的原因是__________________________________。
提示 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
(2)大量出汗应补充淡盐水的原因是________________________________。
提示 大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调
(3)鸡血红蛋白不适合做蛋白质的鉴定材料,原因是__________________________________________________________。
提示 血红蛋白的红色会干扰双缩脲试剂颜色反应的观察
(4)核糖体普遍存在于真核细胞和原核细胞中。请从细胞生命活动的角度分析,真核细胞和原核细胞中都含有核糖体的原因。_____________________
______________________。
提示 核糖体是合成蛋白质的场所,而无论真核细胞还是原核细胞都需要合成蛋白质
(5)溶酶体是单层膜结构的细胞器,主要功能是_______________________
___________。
提示 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒
(6)细胞膜具有一定的流动性的原因是_______________________________。
不同组织细胞的细胞膜的功能有所不同,直接原因是_______________________
__________________________________________。
提示 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大都是可以运动的 组成细胞膜的蛋白质种类、数量不同
(7)哺乳动物成熟的红细胞,可以用来提取较纯净的细胞膜的原因是____________________________________________________________。
提示 没有核膜和其他的细胞器膜
(8)若真核细胞核内的核仁被破坏,蛋白质合成将不能正常进行,请分析原因_____________________________________________________________。
提示 真核细胞中核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,导致蛋白质的合成不能正常进行
1.(2021·全国乙卷,3)植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是(  )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
答案 C
解析 植物在生长发育过程中,需要不断地从环境中吸收水,保持其固有的姿态,A正确;细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的,结合水是细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水,在有氧呼吸第三阶段产生水,C错误;自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,比值越高,细胞的代谢活动越旺盛,D正确。
2.(2021·浙江6月选考,5)无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
答案 A
解析 Mg2+是叶绿素的主要成分,Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中,A错误;HCO可以中和体液中的酸性物质,对体液pH起重要的调节作用,B正确;哺乳动物血液中Ca2+含量过低,则会出现肌肉抽搐,C正确;I-是合成甲状腺激素所必需的,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D正确。
3.(2021·全国甲卷,1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(  )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
答案 C
解析 ①酶的化学本质是蛋白质或RNA,②抗体的化学本质是蛋白质,③激素的化学本质是蛋白质、氨基酸类衍生物、固醇等,只有蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,RNA、固醇类激素等不是通过肽键连接而成的,A错误;③激素中氨基酸类衍生物不属于生物大分子,④糖原属于生物大分子,⑤脂肪的相对分子质量较小,不属于生物大分子,B错误;①酶的化学本质是蛋白质或RNA,其基本单位是氨基酸或核苷酸,都含氮元素,②抗体属于蛋白质,其基本单位是氨基酸,含氮元素,⑥核酸包括DNA和RNA,其基本单位是核苷酸,含氮元素,C正确;④糖原属于多糖,糖类是生物体主要的能源物质,⑤脂肪是细胞内良好的储能物质,不是主要能源物质,⑥核酸是细胞内携带遗传信息的物质,不是能源物质,D错误。
4.(2021·选择性考试湖南卷,1)关于下列微生物的叙述,正确的是(  )
A.蓝藻细胞内含有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
答案 C
解析 蓝藻细胞是原核细胞,不含叶绿体,其能进行光合作用与细胞中含有叶绿素和藻蓝素有关,A错误;酵母菌是典型的单细胞真核生物,B错误;破伤风杆菌是异养厌氧型的原核生物,不含线粒体,只能进行无氧呼吸,C正确;支原体属于原核生物,原核细胞的拟核区不含染色质,D错误。
5.(2021·选择性考试河北卷,4)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(  )
A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
答案 D
解析 血液流经肌肉组织时,进入红细胞的是CO2,运出红细胞的是O2,A正确;题图中①②是气体的运输过程,运输方式为自由扩散,④和⑤过程均是顺浓度梯度运输且需要转运蛋白的协助,运输方式为协助扩散,B正确;成熟的红细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,产生的ATP可为③主动运输提供能量,C正确;成熟的红细胞内没有细胞核和核糖体等细胞器,不能合成蛋白质,因此成熟红细胞表面的糖蛋白不能更新,D错误。
微专题1 水、无机盐及其在稳态中的作用
1.水及其稳态
(1)水与细胞代谢
提醒:衰老细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。
(2)人体水平衡调节
2.无机盐及其在稳态中的作用
提醒:若不做浓度梯度的特别说明,无机盐离子进出细胞的方式为主动运输,但神经调节中静息电位维持时K+外流及动作电位形成时Na+内流均为协助扩散(不耗能);此外,还可根据题目中的情景信息判断是否耗能,是否需要载体蛋白协助,确认具体跨膜运输方式。
考向1 围绕水、无机盐的存在形式和功能,考查理解能力
1.(2021·江西金太阳全国大联考)下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是(  )
A.长时间剧烈运动会导致血钙浓度上升,引起肌肉抽搐
B.植物在冬季来临之前,自由水/结合水的值会下降,从而适应寒冷环境
C.细胞中的无机盐对生命活动具有重要作用,均以离子形式存在
D.新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是结合水
答案 B
解析 剧烈运动过程中,血钙浓度下降,会引起肌肉抽搐,A错误;寒冷时,植物细胞中结合水比例增大,自由水/结合水的值下降,可提高植物的抗寒能力,B正确;细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在,C错误;新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是自由水,D错误。
2.(2021·三湘名校教育联盟)水在生物体内是一种良好的溶剂,是多种化学反应的介质,在代谢中有重要作用。下列有关水的说法不正确的是(  )
A.只有成熟的植物细胞才可以通过渗透作用吸水,而动物细胞则不能
B.给黑暗中的植物浇灌含18O的水,最先出现放射性的物质是二氧化碳
C.人由30 ℃的环境走进10 ℃的环境后,排尿量会增加
D.越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降,利于越冬
答案 A
解析 未成熟的植物细胞、动物细胞均可以与外界溶液组成渗透系统,通过渗透作用吸水,A错误;有氧呼吸过程中,HO参与第二阶段与丙酮酸结合生成C18O2,故给黑暗中的植物浇灌含18O的水,最先出现放射性的物质是二氧化碳,B正确;人由30 ℃的环境走进10 ℃的环境后,代谢加快,代谢产物增多,排尿量会增加,C正确;越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降,利于越冬,D正确。
考向2 围绕水盐平衡调节,考查生命观念
3.(2021·1月八省联考广东卷,3)某同学夏天参加劳动,在未饮水的情况下,出现了大量出汗和尿量减少的现象。下列叙述正确的是 (  )
A.细胞外液渗透压下降
B.下丘脑的渴觉中枢兴奋性增强
C.抗利尿激素分泌增加
D.集合管和肾小管重吸收水量减少
答案 C
解析 夏天劳动时大量出汗会导致细胞外液渗透压升高,位于下丘脑的渗透压感受器兴奋,信号传入下丘脑水盐调节中枢,使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收。同时,兴奋传入大脑皮层的渴觉中枢,产生渴觉,A、B、D错误,C正确。
4.(2021·广东惠州调研)下列有关人体内水和无机盐的叙述,正确的是(  )
A.当人体饮水不足时,下丘脑分泌的抗利尿激素减少
B.急性肠炎患者脱水时,常见的治疗方法是及时注射葡萄糖水
C.组成细胞外液的无机盐中,K+和Cl-的含量占明显优势
D.血浆的pH维持相对稳定与HCO、HPO等离子有关
答案 D
解析 当人体饮水不足时,下丘脑分泌的抗利尿激素将增多,A错误;急性肠炎患者脱水时会丢失大量的水分和无机盐,所以需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法,B错误;组成细胞外液的无机盐中,Na+和Cl-的含量占明显优势,C错误;血浆的pH之所以能维持相对稳定,与它含有HCO、HPO等离子有关,D正确。
5.(2021·襄阳五中调研)利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化,处理方式及作用机理如下:①利用药物I阻断Na+通道;②利用药物Ⅱ阻断K+通道;③利用药物Ⅲ打开Cl-通道,导致Cl-内流;④将神经纤维置于低Na+溶液中。上述处理方式及作用机理与下列可能出现的结果对应正确的是(  )
A.甲—①,乙—②,丙—③,丁—④
B.甲—④,乙—①,丙—②,丁—③
C.甲—③,乙—①,丙—④,丁—②
D.甲—④,乙—②,丙—③,丁—①
答案 B
解析 利用药物Ⅰ阻断Na+通道,膜外Na+不能内流,导致不能形成动作电位,①对应图乙;利用药物Ⅱ阻断K+通道,膜内K+不能外流,兴奋过后的动作电位不能恢复为静息电位,②对应图丙;利用药物Ⅲ打开Cl-通道,导致Cl-内流,加大了内负外正(静息电位)的电位差,不能形成动作电位,③对应图丁;将神经纤维置于低Na+溶液中,受刺激后膜外Na+内流少,形成的动作电位幅度低,
④对应图甲。综上,B正确。
 Na+、K+、Cl-变化对静息电位、动作电位的影响
(1)外界K+浓度主要影响静息电位:外界K+浓度升高→静息电位绝对值减小;外界K+浓度降低→静息电位绝对值增大。
(2)外界Na+浓度主要影响动作电位:外界Na+浓度升高→动作电位峰值升高;外界Na+浓度降低→动作电位峰值降低。
(3)Cl-等阴离子内流可导致动作电位难以形成或静息电位绝对值加大,即更加偏离“0”点。
微专题2 细胞中的有机物
1.蛋白质归纳
提醒:①在核糖体上合成的是多肽,并未形成一定的空间结构。
②蛋白质、核酸具有物种特异性,而生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等则不具有物种特异性。
③高温使蛋白质变性的原因不是破坏了蛋白质中的肽键,而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构,所以变性后的蛋白质还可以与双缩脲试剂发生反应。
④温度过高、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温和盐析未使蛋白质的空间结构遭到破坏。
⑤蛋白质多样性的根本原因是基因多样性。
2.核酸归纳
提醒:(1)脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸;
脱氧核糖是一种五碳糖,脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸(即DNA)的基本组成单位。
(2)与“氢键”相关的两个关注点:
①RNA中也可能有氢键,如tRNA的“三叶草”结构中局部也有氢键。
②DNA单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的不是氢键,而是磷酸二酯键。
(3)由于基因的选择性表达(不考虑变异),同一个体的不同体细胞中核DNA相同;mRNA和蛋白质不一定相同;tRNA相同。
3.糖类归纳
   葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖是还原糖
提醒:①淀粉、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖,但二糖并非都由葡萄糖合成,如蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖合成的。
②并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
③多糖可以作为储能物质,如植物种子中的淀粉,人和动物体内的糖原。
4.“脂质归纳”
提醒:①等质量的脂肪和糖相比,脂肪中H比例高,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要的O2多,产生的H2O多。
②脂肪是主要的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
考向1 围绕蛋白质和核酸结构与功能,考查分析推理能力
1.(2021·合肥市调研)下列关于蛋白质和核酸的叙述,错误的是(  )
A.高温处理的蛋白质易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构
B.酶的基本单位都至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一碳原子上
C.在原核细胞中,DNA往往与特定的蛋白质结合后才能行使相应功能
D.mRNA、tRNA和rRNA三种RNA都参与了蛋白质的生物合成
答案 B
解析 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此,高温处理的蛋白质易被消化,A正确;酶的化学本质是蛋白质或RNA,化学本质是RNA的酶,其基本单位为核糖核苷酸,B错误;在原核细胞中,DNA与DNA聚合酶或RNA聚合酶结合进行DNA复制或转录,C正确;mRNA作为翻译的模板,tRNA在翻译过程中运输氨基酸,rRNA参与核糖体的构成,D正确。
2.(2021·西安高新一中调研)细胞中存在核酸—蛋白质复合物、糖—蛋白质复合物等。科学家运用冷冻电镜可以研究生物大分子复合物的功能。下列叙述不合理的是(  )
A.同一种核酸—蛋白质复合物的存在形态一定相同
B.真核细胞的细胞质中存在多种核酸—蛋白质复合物
C.效应T细胞和靶细胞特异性识别与细胞膜上的糖—蛋白质复合物有关
D.若冷冻电镜观察到某核酸—蛋白质复合物参与翻译,该复合物是核糖体
答案 A
解析 染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,染色体和染色质是同一种物质在不同时期的两种不同存在形式,A不合理;真核细胞的细胞质中存在线粒体、核糖体、叶绿体等多种核酸—蛋白质复合物,B合理;细胞膜上的糖蛋白与细胞的特异性识别密切相关,C合理;翻译时需要mRNA做模板,tRNA做运载工具,在核糖体上合成蛋白质,所以该复合物是核糖体,D合理。
 常考的“核酸—蛋白质复合体”
3.(2021·河南平顶山市调研)糖类、脂肪和蛋白质都是维持我们生命活动的重要物质,下列有关叙述错误的是(  )
A.糖类、脂肪和蛋白质都以碳链为基本骨架
B.相同质量的糖类氧化分解释放的能量比脂肪多
C.C、H、O都是组成糖类、脂肪和蛋白质的元素
D.糖类、脂肪和蛋白质都不是人体的直接能源物质
答案 B
解析 糖类、脂肪和蛋白质都是有机物,都以碳链为基本骨架,A正确;相同质量的糖类氧化分解释放的能量比脂肪少,B错误;糖类、脂肪和蛋白质中都含有C、H、O三种元素,C正确;人体内的直接能源物质是ATP,糖类、脂肪和蛋白质都不是人体的直接能源物质,D正确。
考向2 结合细胞中有机物的推断,考查分析问题的能力
4.(2021·信阳市质检)玉米种子成熟过程中,葡萄糖、淀粉和蛋白质的含量、淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化如图所示。据图可推测(  )
A.曲线①表示淀粉,曲线②表示葡萄糖
B.曲线②表示淀粉,曲线③表示淀粉磷酸化酶的活性
C.种子中的氨基酸经脱水缩合形成淀粉
D.当玉米种子萌发时,淀粉磷酸化酶活性很高
答案 B
解析 玉米种子富含淀粉。玉米种子成熟过程中,小分子有机物合成淀粉储存起来,以供将来种子萌发时使用,故①代表葡萄糖,②代表淀粉,③代表淀粉磷酸化酶活性,A错误,B正确;淀粉的单体是葡萄糖不是氨基酸,C错误;当种子萌发时,淀粉被大量水解,催化淀粉合成的酶活性不可能很高,故D错误。
微专题3 细胞的结构基础
1.原核细胞与真核细胞
提醒:①并非所有的原核细胞都有细胞壁,如支原体。
②需氧型细菌等原核生物细胞内虽无线粒体,但能进行有氧呼吸,其有氧呼吸主要在细胞膜上进行。
③蓝藻属于原核生物,无叶绿体,但能进行光合作用,完成光合作用的场所是细胞质。
2.细胞膜的结构与功能的适应性
提醒:(1)细胞膜的结构特性——流动性,功能特性——选择透过性。
(2)糖蛋白和糖脂分布在细胞膜的外表面,这是区分细胞膜内与膜外的重要依据。
3.8种主要细胞器的分类 差速离心法分离
提醒:①根尖分生区的细胞没有叶绿体、中心体和大液泡。
②低等植物细胞也存在中心体。
③蛔虫在人体肠道内寄生,无线粒体,只进行无氧呼吸。
④原核细胞具有生物膜,但不具有生物膜系统,哺乳动物成熟红细胞也没有生物膜系统。
⑤细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,但不是细胞代谢的主要场所,细胞代谢的主要场所是细胞质。
考向1 原核细胞与真核细胞异同,考查结构与功能观
1.(2021·1月八省联考福建卷,1)下列关于原核生物和真核生物的叙述,错误的是(  )
A.发菜细胞和哺乳动物成熟红细胞都没有线粒体
B.大肠杆菌和酵母菌都具有双螺旋结构的DNA
C.蓝藻和水绵都能进行光合作用且捕获光能的色素种类相同
D.S型肺炎双球菌的荚膜和水稻叶肉细胞的细胞壁都含有多糖
答案 C
解析 发菜属于原核生物,无线粒体,哺乳动物红细胞在分化成熟过程中将细胞核及各种细胞器排出细胞外,成熟红细胞内无线粒体,A正确;大肠杆菌和酵母菌分别属于原核生物、真核生物,细胞内均存在双螺旋结构的DNA,B正确;蓝藻细胞内含藻蓝素和叶绿素,水绵的叶绿体中含叶绿素和类胡萝卜素,二者捕获光能的色素种类不同,C错误;S型肺炎双球菌外侧有一层多糖荚膜,水稻叶肉细胞的细胞壁中含纤维素,D正确。
2.(2021·南昌市摸底测试)下列关于动、植物细胞结构和功能的叙述,正确的是(  )
A.动物细胞没有原生质层,因此不能发生渗透作用
B.动物细胞有丝分裂过程中形成的纺锤体蛋白是由中心体合成的
C.蓝藻和硝化细菌都能进行有氧呼吸,但都没有线粒体
D.细胞实现细胞间信息交流都必须依赖于细胞膜表面的受体
答案 C
解析 动物细胞也能发生渗透作用,如红细胞放在蒸馏水中会吸水涨破,A错误;纺锤体蛋白的合成场所是核糖体,B错误;蓝藻和硝化细菌为原核生物,不含线粒体,但二者均含有与有氧呼吸有关的酶,因此可以进行有氧呼吸,C正确;植物细胞之间可以通过胞间连丝进行细胞间的信息交流,D错误。
考向2 围绕细胞的结构和功能,考查生命观念
3.(2021·湖南师大附中调研)如图表示细胞中某些蛋白质从起始合成部位转运到其发挥功能部位的过程。下列叙述正确的是(  )
A.组成抗体的肽链在核糖体上完全合成后,再进入内质网腔中进行加工
B.溶酶体中的水解酶在核糖体上合成后,需经内质网和高尔基体加工
C.图中蛋白质通过囊泡运输,囊泡在细胞中起重要的交通枢纽作用
D.图中不同细胞器膜的相互转化,说明生物膜在结构上具有直接联系
答案 B
解析 抗体是分泌蛋白,分泌蛋白合成时,在核糖体上先合成一段肽链后,再转移到内质网上,肽链边合成边转移到内质网腔中进行加工,A错误;由题图可知溶酶体中的水解酶在核糖体上合成后,需经内质网和高尔基体加工,B正确;图中蛋白质的合成过程中,高尔基体起重要的交通枢纽作用,C错误;图中不同细胞器膜的相互转化是通过囊泡实现的,体现了生物膜在结构上的间接联系,D错误。
 谨防蛋白质合成和分泌问题的“关键词陷阱”
(1)看清所问的是“结构”还是“细胞器”:细胞膜不属于细胞器,因此问“细胞器”时不应包括细胞膜。
(2)看清所问的是“结构”还是“膜结构”、“细胞器”还是“具膜细胞器”:核糖体不具有膜结构,因此问“膜结构”“具膜细胞器”时不应包括核糖体。
(3)看清所问结构是“相关”还是“直接相关”:线粒体为蛋白质合成和分泌提供能量,但并不直接参与蛋白质的合成和分泌,因此问“直接相关”时不应包括线粒体。
4.(2020·山东省等级考试模拟,1)溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用,作用途径如图所示。下列说法正确的是(  )
A.具有吞噬作用的细胞才有自噬作用
B.清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的
C.溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变
D.营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存
答案 D
解析 几乎所有细胞都具有自噬作用,A错误;自噬作用只发生在细胞内部,清除衰老损伤的细胞是通过吞噬作用完成的,B错误;溶酶体和细胞质基质中的pH不同,因此溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性改变,C错误;营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质、产生维持自身生命活动的所需物质来维持基本生存,D正确。
微专题4 物质出入细胞的方式
1.理清动植物细胞的吸水和失水
提醒:①人工膜≠生物膜:生物膜具有“载体蛋白”,故具有选择透过性,人工膜为半透性膜,物质能否通过取决于膜上孔径的大小。
②渗透平衡≠浓度相等:达到渗透平衡时,半透膜两侧水分子移动达到动态平衡,此时膜两侧溶液的浓度未必相等,如漏斗内蔗糖溶液与烧杯中的清水可达渗透平衡,但浓度不会相等。
2.物质出入细胞方式的判断
提醒:①生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如mRNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
②消耗能量的运输方式并不一定就是主动运输,如胞吞、胞吐也消耗能量。
③同一种物质进出不同细胞的运输方式不一定相同,如葡萄糖进入红细胞(协助扩散)和进入小肠上皮细胞(主动运输)的方式不同。
3.影响物质跨膜运输的两大因素——物质浓度、O2浓度
(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
(2)O2浓度
提醒:温度通过影响生物膜的流动性和酶的活性,进而影响物质运输的速率。
考向1 围绕物质出入细胞方式,考查生命观念
1.(2021·河南名校联盟)植物细胞膜上存在H+-ATP酶,可催化ATP水解并释放能量,从而将H+运出细胞;液泡膜上也存在H+—ATP酶,可将H+泵入液泡中。若将H+运回细胞与逆浓度吸收某物质相偶联,称为同向运输;将H+运回细胞与逆浓度输出某物质相偶联,称为反向运输,如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.H+进入液泡的运输方式属于主动运输
B.H+顺浓度梯度运回细胞,在一定程度上有利于维持细胞渗透压
C.图中A物质与H+的运输为同向运输,A物质的运输方式为主动运输
D.将植物从光下转到黑暗中,会使B物质的跨膜运输量大幅下降
答案 D
解析 由题干可知,H+运出细胞膜和H+进入液泡均需要ATP水解提供能量,它们的运输方式均为主动运输,A正确;H+顺浓度梯度运回细胞,可保持溶液浓度的稳定,有利于维持细胞渗透压,B正确;题图中A物质与H+的运输为同向运输,且是逆浓度吸收A物质,即A物质的运输方式为主动运输,C正确;题图中B物质与H+的运输为反向运输,B物质的运输方式为主动运输,主动运输受到载体蛋白数量的限制,且所需的能量来自细胞呼吸,将植物从光下转到黑暗中,不会使B物质的跨膜运输量大幅下降,D错误。
2.(2021·广东广州阶段训练)在水和离子的跨膜运输中,通道蛋白发挥着重要的作用,借助通道蛋白进行的物质运输属于协助扩散。下列叙述正确的是(  )
A.不同细胞的细胞膜上各种离子通道蛋白的种类和数量均一样
B.肾小管通过水通道蛋白进行水的重吸收时需要消耗ATP
C.水通道蛋白和离子通道蛋白的基本组成单位都是核糖核苷酸
D.神经元上的Na+通道的开启可引起细胞膜电位的变化
答案 D
解析 不同细胞的细胞膜功能的复杂程度有所不同,不同细胞的细胞膜上各种离子通道蛋白的种类和数量也会有所不同,A错误;借助通道蛋白进行的物质运输属于协助扩散,因此,肾小管通过水通道蛋白进行水的重吸收的方式为协助扩散,该过程不需要消耗ATP,B错误;水通道蛋白和离子通道蛋白的化学本质都是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,C错误;神经元上的Na+通道的开启,会引起Na+内流,从而引起细胞膜电位发生变化,D正确。
 判断葡萄糖、氨基酸等分子出入细胞的方式要看具体信息,若为高浓度到低浓度的运输,则为协助扩散,若为低浓度到高浓度的运输,则为主动运输,若题干无相关信息,一般默认为主动运输。
考向2 以物质跨膜运输为载体,考查科学探究能力
3.(2021·广东汕头调研)如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同含氧量及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关描述错误的是(  )
A.A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.B点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限
C.C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离
答案 D
解析 洋葱根尖吸收NO的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。A点时离子吸收速率未达到最大,限制因素主要是O2浓度,而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量影响吸收速率,故此时主要影响因素是能量,A正确;B点时离子吸收速率不再随O2浓度增大而增大,此时的限制因素是载体的数量,B正确;C点时离子吸收速率未达到最大,此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度,C正确;D点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大,主要是因为载体数量有限,D错误。
4.(2021·江西南昌模拟)制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于“观察植物细胞吸水与失水”实验,用高浓度(质量浓度为0.075 g/mL)的胭脂红溶液(一种水溶性的大分子食用色素,呈红色)作为外界溶液进行引流处理后,观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述,正确的是(  )
A.表皮细胞的液泡为红色,细胞仍具正常生理功能
B.发生细胞质壁分离现象时,表皮细胞内的红色区域变小
C.发生细胞质壁分离复原现象时,表皮细胞内的无色区域变大
D.用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后,均能观察到质壁分离和复原现象
答案 C
解析 胭脂红是大分子化合物,不能透过活细胞的细胞膜,若液泡为红色时,细胞已死亡,A错误;胭脂红可透过细胞壁,不能透过活细胞的细胞膜,细胞壁与原生质层之间为胭脂红溶液,细胞质壁分离时,红色区域增大,质壁分离复原时,红色区域变小,液泡内的无色区域变大,B错误,C正确;胭脂红溶液浓度过高时,细胞失水过多导致死亡,不能观察到质壁分离和复原现象,D错误。
 胭脂红是大分子化合物,不能透过活细胞的生物膜,可以依据细胞壁和原生质层之间的颜色区域大小变化,判断细胞是发生质壁分离还是质壁分离复原。
高考命题热点聚焦1 新冠病毒
农历2019年岁末,临近春节,武汉出现不明原因的肺炎,并出现死亡病例和传染现象,中国政府及早采取防治措施,疫情得到有效防控。2019新型冠状病毒感染导致的肺炎疫情被列为国际关注的突发公共卫生事件,这使人们对病毒越来越关注,因此与新冠病毒相关的知识仍然会成为高考的重点。
材料一 新型冠状病毒(简称COVID-19)是由RNA和蛋白质“N”构成的内核与外侧的囊膜共同组成,囊膜的主要成分是磷脂和镶嵌其上的3种蛋白质“M”“E”和“S”。
N——核衣壳蛋白,M——膜糖蛋白,E——血凝素糖蛋白,S——刺突糖蛋白
材料二 新型冠状病毒的增殖过程不是简单地将其遗传物质注入宿主细胞内,而是通过细胞的胞吞作用。病毒包膜表面的S——刺突糖蛋白会和宿主细胞表面的受体进行识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,最后病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新合成的病毒从细胞出来的方式与分泌蛋白相同,子代病毒也是通过囊泡排出细胞的。
1.(2020·全国卷Ⅰ,1)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是(  )
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B.病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染风险
答案 B
解析 戴口罩属于切断病毒传播途径的措施,能够减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播,A正确;病毒不具有细胞结构,其生存离不开细胞,不能在餐具上增殖,B错误;在高温条件下,蛋白质空间结构被破坏,煮沸处理餐具可以杀死病原体,C正确;物体表面可能存在病原微生物,而生活中手与物体接触机会较多,故勤洗手可以降低感染风险,D正确。
2.(2020·全国卷Ⅱ,1)新冠病毒和肺炎双球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是(  )
A.新冠病毒进入宿主细胞的运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
答案 D
解析 新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于胞吞,A错误;病毒没有细胞结构,没有核糖体这一细胞器,B错误;新冠病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,组成RNA的核苷酸为核糖核苷酸,肺炎双球菌是原核生物,其遗传物质是DNA,组成DNA的核苷酸为脱氧核苷酸,C错误;新冠病毒和肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体发生免疫反应,D正确。
3.(2020·海南学业水平考试,7)新型冠状病毒属于单链RNA病毒,进行病毒核酸检测可为临床诊断提供依据。下列有关叙述错误的是(  )
A.与双链DNA病毒相比,新型冠状病毒更容易发生变异
B.新型冠状病毒能刺激机体产生免疫反应,导致T细胞释放淋巴因子和抗体
C.新型冠状病毒没有细胞结构,依赖宿主细胞进行繁殖
D.新型冠状病毒核酸检测遵循碱基互补配对原则
答案 B
解析 双链DNA结构稳定,不易发生变异,新型冠状病毒属于单链RNA病毒,单链RNA不稳定,易发生变异,A正确;新型冠状病毒刺激机体产生免疫反应,导致T细胞释放淋巴因子,淋巴因子促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,B错误;病毒没有细胞结构,需要寄生于活细胞内,依赖宿主细胞进行繁殖,C正确;病毒核酸检测遵循碱基互补配对原则,D正确。
4.(2020·全国卷Ⅲ,5)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述,错误的是(  )
A.新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B.教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度
C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此可以通过体温测量初步排查
D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎,因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
答案 D
解析 新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可诊断机体中是否存在新冠病毒的核酸,以达到排查新冠病毒感染者的目的,A正确;教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度,B正确;通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此通过体温测量可初步排查新冠肺炎患者,C正确;体积分数为70%的酒精可以使病毒蛋白变性,但饮酒不能预防新冠肺炎,D错误。
1.(2021·山东潍坊统考)新型冠状病毒属于具包膜的β属的冠状病毒,是引发新冠肺炎疫情的元凶,世界卫生组织将其命名为2019—nCoV。下列关于新型冠状病毒的叙述正确的是(  )
A.新型冠状病毒侵入人体后,可在人体的内环境中大量增殖
B.新型冠状病毒侵入人体肺部细胞的过程需载体蛋白的协助
C.以病毒蛋白质制成的疫苗可能引发记忆细胞产生更多的抗体
D.对易感人群进行核酸检测利用了碱基互补配对原则
答案 D
解析 新型冠状病毒侵入人体后,只能在宿主细胞中增殖,A错误;新型冠状病毒侵入人体肺部细胞的过程不需要载体蛋白的协助,B错误;以病毒蛋白质制成的疫苗可能引发机体产生浆细胞和记忆细胞,浆细胞能产生抗体,C错误;对易感人群进行核酸检测的过程需利用碱基互补配对原则,D正确。
2.(2021·山西师大附中质检)根据疫情防控要求,我国对新冠肺炎无症状感染者(核酸检测呈阳性)都要进行一段时间的隔离医学观察。下列说法错误的是(  )
A.若无症状感染者自身免疫力较弱,一段时间后会由于病毒在体内大量增殖导致发病
B.若无症状感染者自身免疫力适中,一段时间后病毒在体内增殖到一定数量而长期存在
C.若无症状感染者自身免疫力较强,一段时间后对其进行核酸检测,结果可能呈阴性
D.若无症状感染者自身免疫力特强,一段时间后因体内具有新冠病毒抗体而不患流感
答案 D
解析 根据题干定义,无症状感染者体内已存在新冠病毒,若无症状感染者自身免疫防卫能力较弱,不能阻止或有效控制病毒在体内增殖,一段时间后会出现发病,表现出临床症状,A正确;若无症状感染者自身免疫防卫能力适中,一段时间后体内病毒增殖的数量与免疫清除的数量达到平衡,病毒长期存在,B正确;若无症状感染者免疫防卫能力较强,一段时间后体内病毒被完全消除,对其进行核酸检测,结果可能呈阴性,C正确;抗体是具有特异性的,一种抗体一般只能针对某一种抗原。抗新冠病毒的抗体对于流感病毒一般是没有作用的,D错误。
3.(2021·湖南雅礼中学调研)新型冠状病毒在世界范围内肆虐,给人类健康造成了威胁。下列有关新型冠状病毒的叙述,错误的是(  )
A.侵入宿主细胞内的该病毒依赖细胞免疫将其彻底消灭
B.戴口罩、勤洗手是预防新型冠状病毒感染的良好措施
C.医用酒精可引起蛋白质变性,因此可用医用酒精杀灭该病毒
D.该病毒含有RNA和蛋白质,通过核酸检测可排查是否感染
答案 A
解析 消灭新型冠状病毒需要细胞免疫和体液免疫的共同参与,A错误;新型冠状病毒通过飞沫等形式传播,戴口罩、勤洗手是阻断新型冠状病毒传播途径和保护易感人群的良好措施,B正确;医用酒精能使蛋白质变性,故能用于杀灭新型冠状病毒,C正确;新型冠状病毒是一种RNA病毒,含有RNA和蛋白质,RNA携带特定的遗传信息,因此通过核酸检测可排查是否感染新型冠状病毒,D正确。
4.(2021·河北冀州调研)新型冠状病毒为有包膜病毒,其遗传物质是一种单股正链RNA,以ss(+)RNA表示,ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质。如图是该病毒的增殖过程示意图。根据题中信息判断,下列叙述正确的是(  )
A.以ss(+)RNA或(+)RNA为模板均可通过翻译过程合成新型冠状病毒的结构蛋白
B.人体的正常肺细胞中没有RNA复制酶,RNA复制酶是新型冠状病毒感染宿主细胞时注入的
C.ss(+)RNA和(-)RNA中的碱基序列完全相同
D.合成新型冠状病毒的RNA和结构蛋白所需要的原料是由宿主细胞提供的
答案 D
解析 题干中有“ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质”的信息,据图可知该蛋白质不是结构蛋白质而是RNA复制酶,(+)RNA可作为mRNA翻译出新型冠状病毒的结构蛋白,A错误;从图中可以看出,RNA复制酶是以ss(+)RNA为模板翻译而成的,而不是新型冠状病毒侵染细胞时注入的,B错误;ss(+)RNA和(-)RNA中的碱基序列互补,二者的碱基序列不相同,C错误;病毒在增殖过程中合成自身核酸和蛋白质所需要的原料均来自宿主细胞,D正确。
专题强化练
(时间:40分钟 满分:90分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.(2021·河南名校联盟尖子生调研)哺乳动物成熟红细胞呈两面凹的圆饼状,细胞中无细胞核和各种细胞器。细胞中除水分外,90%是血红蛋白。下列叙述错误的是(  )
A.红细胞呈两面凹的圆饼状可增大细胞的相对表面积,利于物质运输
B.血红蛋白不适合用双缩脲试剂通过显色反应鉴定
C.哺乳动物成熟红细胞无线粒体,吸收葡萄糖时需无氧呼吸供能
D.缺铁会影响血红蛋白的合成,从而导致缺铁性贫血
答案 C
解析 红细胞呈两面凹的圆饼状,与圆形细胞相比,表面积增大,但体积变小,因此相对表面积增大,相对表面积越大的细胞,物质运输效率越高,A正确;血红蛋白呈红色,因此不适合用双缩脲试剂通过显色反应鉴定,B正确;红细胞通过协助扩散的方式吸收葡萄糖,因此不需要细胞呼吸供能,C错误;铁是合成血红蛋白的重要元素,因此缺铁会影响血红蛋白的合成,从而导致缺铁性贫血,D正确。
2.(2021·太原市调研)下列关于原核细胞和真核细胞的叙述,正确的是(  )
A.原核细胞的遗传物质是RNA,真核细胞的遗传物质是DNA
B.蓝藻和红藻都是原核生物,两者细胞中均无以核膜为界限的细胞核
C.原核细胞和真核细胞共有的生物膜结构是细胞膜,且基本支架相同
D.原核细胞增殖的方式有多种,包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
答案 C
解析 细胞生物的遗传物质都是DNA,A错误;红藻属于真核生物,B错误;原核细胞中只有细胞膜,无核膜和细胞器膜,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,C正确;有丝分裂、无丝分裂、减数分裂是真核细胞的增殖方式,D错误。
3.(2021·选择性考试河北卷,2)关于细胞核的叙述,错误的是(  )
A.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
B.蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛
C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核
D.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出
答案 D
解析 有丝分裂过程中,前期核仁解体、核膜消失,末期核膜和核仁重新出现,A正确;核仁与核糖体的形成有关,蛋白质合成活跃的细胞中核糖体数量多,核仁代谢活动旺盛,B正确;细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的,对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核,C正确;细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的,还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的,D错误。
4.(2021·山东青岛调研)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家,以表彰他们在细胞感知和适应氧气变化机制领域的贡献。HIF-1(一种低氧诱导因子,是由两条肽链组成的蛋白质)在此机制中充当重要角色,细胞中的HIF-1只有在缺氧条件下才稳定存在。下列有关叙述错误的是(  )
A.细胞中的HIF-1一定是相关基因表达的产物
B.细胞中的HIF-1只含有两个氨基和两个羧基
C.经高温处理的HIF-1能与双缩脲试剂产生紫色反应
D.某人初到高原地区,其细胞中的HIF-1含量会增加
答案 B
解析 蛋白质都是基因表达的产物,A正确;HIF-1含有两条肽链,所以至少含有两个氨基和两个羧基,但可能会含有更多的氨基和羧基,B错误;高温处理的蛋白质仍然含有肽键,能与双缩脲试剂产生紫色反应,C正确;人初到高原地区,机体会缺氧,所以HIF-1的含量会增加,D正确。
5.(2021·河北衡水金卷)按如图所示安装渗透作用装置,将半透膜袋缚于玻璃管下端,半透膜袋内部装50 mL质量分数为30%的蔗糖溶液。下列哪项措施不会使半透膜袋内的液面升得更高(  )
A.增大半透膜袋的表面积
B.增大半透膜袋内的蔗糖溶液的浓度
C.向烧杯中加适量清水
D.增大半透膜袋内溶液的量
答案 A
解析 浓度不变的情况下,半透膜表面积越大,水分进入半透膜袋的速度就越快,渗透达到平衡所用的时间就越短,但不会使液面升得更高,A项符合题意;将质量分数为30%的蔗糖溶液换成质量分数为50%的蔗糖溶液,半透膜袋内外溶液浓度差会增大,玻璃管内液面高度会增加,B项不符合题意;如果在渗透平衡后向烧杯中加入适量清水,假设此刻玻璃管内液面高度不变,那么烧杯中液面上升,两液面高度差减小,但浓度差不变,高度差造成的压力变小,而渗透压不变,所以玻璃管内液面会上升,使高度差造成的压力等于渗透压,从而达到平衡,C项不符合题意;增大半透膜袋内溶液的量会使半透膜袋中的蔗糖分子数增大,从而使更多的水进入半透膜袋中,液面会升得更高,D项不符合题意。
6.(2021·河南平顶山市联考)Na+—K+泵是一种存在于人体细胞膜上的跨膜蛋白,具有ATP酶活性,其工作原理如图所示。下列有关分析错误的是(  )
A.Na+—K+泵具有与钠、钾离子结合,运输Na+、K+和催化ATP水解的功能
B.Na+—K+泵对于维持细胞内低Na+高K+的细胞环境具有重要作用
C.若加入ATP酶抑制剂,则图中Na+排出细胞外的过程将会受阻
D.Na+—K+泵使ATP中靠近腺苷的高能磷酸键断裂,为图示过程提供所需能量
答案 D
解析 由图示可知,Na+—K+泵在催化ATP水解时,将钠离子运出细胞,将钾离子运入细胞,因此Na+—K+泵具有与钠、钾离子结合、运输Na+和K+和催化ATP水解的功能,同时也能维持细胞内低Na+高K+的细胞环境,A、B正确;若加入ATP酶抑制剂,会抑制ATP水解,因此图中Na+排出细胞外的过程将会受阻,C正确;Na+—K+泵使ATP中远离腺苷的高能磷酸键断裂,为图示过程提供所需能量,D错误。
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
7.(8分)(2021·江西九江调研)某些正常蛋白质的空间结构改变后,会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图所示。回答问题:
(1)图示过程中,溶酶体与自噬体融合后,其内的多种________将黏附物降解,降解产物的去向是__________________________________________。
(2)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的________。图中自噬体由________层磷脂分子构成。溶酶体与自噬体相互融合的形成过程体现了生物膜在结构上具有________特点,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是_____________________________________________________。
(3)研究表明,溶酶体内的pH为5左右,若有少量的溶酶体内的水解酶泄露也不会引起细胞损伤,请推测出现该现象的原因是___________________________。
答案 (1)水解酶 排出细胞外或被细胞利用
(2)专一性(或特异性) 4 (一定的)流动性 两种膜的组成成分和结构相似
(3)细胞质基质的pH高于(或不同于)溶酶体,泄露到细胞质基质中的水解酶活性降低甚至失活
解析 (1)溶酶体内有多种酸性水解酶,这些酶能将黏附物降解,起到去除细胞内异常蛋白质的作用,溶酶体降解的产物,若是对细胞有用的,则留到细胞内再利用,若是废物则排到细胞外。(2)由图示可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。图中自噬体由两层生物膜构成,每层生物膜含两层磷脂分子,因此自噬体由4层磷脂分子构成。(3)溶酶体与自噬体相互融合的形成过程体现了生物膜在结构上具有流动性的特点,由于溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,因此二者能相互转化。(3)由于细胞质基质的pH高于溶酶体的pH,而酶的活性受pH影响,因此泄露到细胞质基质中的溶酶体内的酶活性降低甚至失活,因此少量的溶酶体内的水解酶泄露也不会引起细胞损伤。
8.(2021·广东东莞调研)(8分)下图表示生物膜和人工膜(磷脂双分子层)对多种物质通透性的比较结果。请回答下列问题:
(1)甘油通过生物膜的速率和通过人工膜的速率是________(填“相同”或“不相同”)的,说明甘油通过生物膜的方式是________。
(2)由所学知识和图中信息可知,部分H2O通过生物膜和通过人工膜的方式的不同之处可能在于生物膜上存在_________________________________。
若要使生物膜对水的通透性和人工膜的相同,可采用的方法是。(答出一个即可)。
(3)实验证明,外界溶液的Cl-可以被吸收进Cl-浓度更高的细胞质中,这体现了细胞膜的________的功能,细胞呼吸作用受到抑制后,Cl-的吸收速率降低的原因是_______________________________________________。
答案 (1)相同 自由扩散
(2)协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白) 用蛋白酶处理协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白)或抑制协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白)的活性(答出一个即可)
(3)控制物质进出细胞 细胞呼吸作用受到抑制后,产生的ATP减少,无法为
Cl-的主动运输提供足够能量
解析 (1)甘油通过生物膜的速率和通过人工膜的速率是相同的,说明甘油通过生物膜的方式是自由扩散。(2)部分H2O通过生物膜和通过人工膜的方式的不同之处可能在于生物膜上存在协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白)。若要使生物膜对水的通透性和人工膜的相同,可采用的方法是用蛋白酶处理协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白)或抑制协助H2O通过的蛋白质载体(水通道蛋白)的活性。(3)实验证明,外界溶液的Cl-可以被吸收进Cl-浓度更高的细胞质中,这体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,细胞呼吸作用受到抑制后,Cl-的吸收速率降低的原因是细胞呼吸作用受到抑制后,产生的ATP减少,无法为Cl-的主动运输提供足够能量。
9.(2021·西安校际联考)(13分)下面是关于种子中的化合物和种子的储存等内容。请回答下列问题:
(1)种子可以以葡萄糖或脂肪作为呼吸作用的底物,等质量的脂肪和葡萄糖彻底氧化分解后,________释放的能量更多,原因是_________________________。
(2)晒干能延长种子的储存时间的原因之一是晒干会________(填“提高”或“降低”)细胞中自由水/结合水的值,从而________,使有机物的消耗量减少。
(3)某同学在检测和观察花生子叶中的脂肪实验中,用苏丹Ⅲ染液对花生子叶切片进行染色,应在显微镜下找到花生子叶的________处进行观察,视野中被染成________色的脂肪颗粒清晰可见。
答案 (1)脂肪 与糖类相比,脂肪中H的比例较高
(2)降低 降低细胞的呼吸速率
(3)最薄 橘黄
解析 (1)与糖类相比,脂肪中H的比例较高。(2)细胞中自由水的含量会影响细胞代谢的速率,种子在晒干过程中会失去大量的自由水,从而降低细胞呼吸速率,延长储存时间。(3)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,在显微镜下找到花生子叶的最薄处,最利于观察。
10.(2021·黑龙江哈尔滨师大附中期中)(10分)分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,其合成和分泌过程需要多种细胞结构的协调配合。图甲是细胞的部分结构示意图,图乙表示分泌蛋白分泌前、后两个时间点的几种生物膜面积。
(1)将3H标记的亮氨酸注射到胰腺腺泡细胞中进行示踪实验以研究分泌蛋白合成与运输的途径。可发现放射性物质首先出现在附着有③________的内质网中,然后出现在②中,再出现在①处。
(2)分泌蛋白分泌到细胞外的过程需要④________提供能量。
(3)囊泡是一种动态的细胞结构,在分泌蛋白运输中有重要作用。图甲中,在分泌蛋白合成与分泌过程中能产生囊泡的细胞器有________。囊泡膜的主要成分是________,且具有一定的________性,这是生物膜相互转化的基础。请在图乙中画出分泌蛋白分泌过程中,另两种结构的膜面积变化柱状图。
(4)黄曲霉毒素是毒性很强的致癌物质,常存在于霉变的花生和玉米等植物种子中。研究发现黄曲霉毒素能引起图甲所示细胞中③从内质网上脱落下来,进而可能会导致下列________(用字母表示)物质的合成受损严重。
a.细胞呼吸相关酶 b.唾液淀粉酶
c.血红蛋白 d.细胞膜上的载体蛋白
答案 (1)核糖体 (2)线粒体 (3)内质网和高尔基体 蛋白质和脂质 流动 如图所示 (4)b、d
解析 (1)将3H标记的亮氨酸注射到胰腺泡细胞中进行示踪实验以研究分泌蛋白合成与运输的途径。可发现放射性物质首先出现在附着有③核糖体的内质网中,然后出现在②高尔基体,再出现在①细胞膜处。
(2)分泌蛋白分泌到细胞外的方式为胞吐,该过程需要④线粒体提供能量。
(3)图甲中在分泌蛋白合成与分泌过程中能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体。囊泡膜的主要成分是蛋白质和脂质,且具有一定的流动性,这是生物膜相互转化的基础。分泌蛋白分泌过程中,内质网膜面积相对减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对变大。
(4)附着在内质网上的核糖体上合成的蛋白质一般有分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的水解酶等,而研究发现黄曲霉毒素是毒性很强的致癌物质,能引起细胞中③核糖体从内质网上脱落下来,进而可能会导致上述蛋白质的合成受损严重。细胞呼吸相关酶、血红蛋白均属于胞内蛋白,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,细胞膜上的载体蛋白属于膜蛋白,故选b、d。
11.(科学探究)(2021·河南百校联盟联考)(15分)下图是桃树细胞的某结构示意图,数字表示有关结构,回答下列有关问题:
(1)结构①由________层磷脂分子组成,与其磷脂分子层数相同的生物膜有________。可将结构①与细胞膜联系在一起使细胞成为一个统一整体的细胞器是________。
(2)图示结构内部行使遗传功能的是[ ]________,它也是________的主要载体,在________过程呈现周期性变化。
(3)科学研究发现,Cd2+对桃树叶片细胞的结构②有毒害作用,而当溶液中Ca2+、Cd2+同时存在时,Ca2+可显著缓解Cd2+的毒害。为验证Ca2+可缓解Cd2+对桃树叶片细胞结构②的毒害作用,请简要写出实验思路并预期结果。
实验思路:______________________________________。
预期结果:__________________________________。
答案 (1)4 线粒体膜、叶绿体膜 内质网
(2)[③]染色质 DNA 有丝分裂
(3)实验思路:取新鲜的同一棵桃树相同部位的叶片若干,随机均分成3组,编号为甲、乙、丙。甲组放置在清水中,乙组培养在等量并含有一定浓度的Cd2+溶液中,丙组培养在等量并含有一定浓度的Cd2+和Ca2+混合溶液中,一段时间后观察三组叶片中结构②的变化(答案合理即可给分)
预期结果:甲乙丙三组叶片细胞的结构②破坏程度:乙>丙>甲
解析 (1)图示结构具有两层生物膜,具有核孔(④),为细胞核的结构图解,①为核膜,②为核仁,③是染色质。叶绿体和线粒体也具有两层生物膜。内质网外连细胞膜,内连核膜,使细胞成为一个统一整体。
(2)细胞核的结构包括核膜、核孔、核仁、染色质,其中染色质行使遗传功能;染色质主要由DNA和蛋白质组成,真核生物的DNA主要位于染色质上,因此染色质是DNA的主要载体。核仁和核膜在有丝分裂过程中规律地消失和重现,呈周期性变化。
(3)本实验的自变量是有无Ca2+,因变量是桃树叶片细胞的核仁破坏情况,实验设计要遵循单一变量原则和对照原则,具体过程见答案。
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