细胞的结构和功能 专题练 2025年高考生物一轮复习备考

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细胞的结构和功能 专题练
2025年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1．下图表示某抗原呈递细胞（APC）摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是（ ）
A．摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关
B．直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C．抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D．抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面
2．农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
3．某同学利用红色的月季花瓣做实验材料研究植物细胞的吸水和失水。分别用甲、乙、丙三种不同的溶液处理花瓣，实验结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．甲组实验细胞液的红色变浅， 丙组的逐渐加深
B．据图可判断三种溶液浓度的大小为乙>丙>甲
C．乙溶液处理时， 花瓣细胞通过主动运输吸收乙中的溶质
D．甲中细胞吸水能力逐渐减弱， 丙中细胞吸水能力逐渐增强
4．植物细胞膜上有阴离子通道也有K+通道，其中阴离子通道对NO3-通透能力远远大于Cl-，在高浓度盐胁迫下，K+主动运输受阻，细胞吸收Cl-受阻，甚至Cl-外排，此时K+从细胞外到细胞内主要通过离子通道Kin+蛋白。而阴离子通道可与Kin+蛋白互相作用，抑制其活性。据此分析，下列说法错误的是（ ）
A．在KNO3溶液中，已发生质壁分离的植物细胞会大量吸收K+使细胞液浓度升高，进而发生复原
B．在一定浓度的KCl溶液中，植物细胞可发生质壁分离，但有可能不能复原
C．若在溶液中加入呼吸抑制剂，则植物细胞也可以从外界吸收K+
D．植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用
5．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．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
7．人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是（ ）
A．进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌
B．唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础
C．胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境
D．小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸
8．磷酸盐体系（/）和碳酸盐体系（/）是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是（ ）
A．有氧呼吸的终产物在机体内可转变为
B．细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关
C．缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞
D．过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限
9．某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是（　　）
A．蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B．蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C．提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D．病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性
10．几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐明了几丁质合成的过程，该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述正确的是（　　）
A．真菌控制合成几丁质酶的基因可能位于拟核、叶绿体或线粒体中
B．图示几丁质合成过程说明细胞代谢也可发生在细胞膜中
C．昆虫细胞膜中合成的几丁质以胞吐的形式运输到细胞外并参与形成外骨胳
D．提高几丁质合成酶活性的药物制剂有利于防治病虫害
11．把蚕豆植株放在湿润的空气中照光一段时间后，取蚕豆叶下表皮制作临时装片，先滴加清水进行观察，然后用0．3g/mL的蔗糖溶液取代清水，短时间内继续观察，结果如图所示。对此现象的推断最合理的是（　　）
A．清水中保卫细胞因发生质壁分离而使气孔开放
B．清水中水分子以被动运输的方式进入保卫细胞
C．蔗糖进入保卫细胞后，细胞吸水导致气孔关闭
D．滴加蔗糖溶液后，保卫细胞的吸水能力将减弱
12．原生质体长度与细胞长度的比值（M值）可在一定程度上反映细胞质壁分离程度。下列有关植物细胞质壁分离与复原实验的叙述错误的是（ ）
A．原生质体长度与细胞长度的比值越大，液泡的颜色越浅
B．在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比
C．细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁不发生收缩
D．实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水死亡
13．如图表示水通道蛋白和K+通道蛋白运输物质的过程，离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种离子通道一般只允许一种离子通过，对特定刺激发生反应时才瞬间开放。下列叙述正确的是（ ）
A．图1中水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于易化扩散
B．图2中K+运出细胞需要消耗能量
C．通道蛋白是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道
D．水分子或K+通过通道蛋白时，需要与通道蛋白结合
14．液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，液泡膜上分布着H+载体蛋白和Na+/H+反向转运蛋白，H 载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡。各种离子在液泡中积累使细胞液的渗透压升高。下列说法错误的是（ ）
A．缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
B．细胞液中H+和Na+的浓度均高于细胞质基质
C．加入细胞呼吸抑制剂不会影响Na+进入液泡的速率
D．细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，促进气孔开放
15．轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA．正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（　　）
A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位
B．正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的
D．患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉
二、非选择题
16．气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
(2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。
(3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。
(4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。
17．心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时，P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合，并分别阻断两类自主神经的作用，以受试者在安静状态下的心率为对照，检测了两种受体阻断剂对心率的影响，结果如图。
回答下列问题：
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用，体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位，不需要刺激，该过程涉及的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后，才引起 离子跨膜转运的增加，进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同，均为 。
(3)据图分析，受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析，受试者在安静状态下的心率 （填“大于”“小于”或“等于”）固有心率。若受试者心率为每分钟90次，比较此时两类自主神经的作用强度： 。
参考答案：
1．D
A、摄取抗原的过程是胞吞，依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白有关，A错误；
B、由图可知，抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡，再由③溶酶体直接加工处理的，B错误；
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白，其加工过程中内质网和高尔基体之间通过囊泡联系，体现了生物膜之间的间接联系，C错误；
D、由图可知，抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，在溶酶体内水解酶的作用下，可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽，其中具有免疫原性的抗原肽会与MHC形成复合物，由囊泡呈递于APC表面，D正确。
2．C
A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；
B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确；
C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误；
D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。
3．C
A、红色月季花瓣液泡中含有红色素，据图分析可知，甲处理后，细胞吸水，液泡体积变大，细胞液的红色变浅，丙处理后，细胞失水，液泡体积变小，细胞液的红色加深，A正确；
B、甲处理后，细胞吸水，说明细胞液浓度大于甲溶液浓度，乙、丙处理时，细胞都失水，并且乙失水更多，说明乙和丙溶液浓度都大于细胞液浓度，且乙溶液浓度更大，可判断三种溶液浓度的大小为乙>丙>甲，B正确；
C、乙处理时，细胞在经历失水后，液泡体积又逐渐变大，说明花瓣细胞可以吸收乙中的溶质，该物质运输方式可能是被动运输或主动运输，C错误；
D、甲处理后，液泡体积逐渐变大，细胞的吸水量逐渐增大，则细胞浓度会逐渐减小，因此，细胞的吸水能力逐渐减弱，同理，丙处理后细胞吸水能力逐渐增强，D正确。
4．A
A、在KNO3溶液中，已发生质壁分离的植物细胞由于渗透失水，自身代谢水平较低，导致K+主动运输受阻，同时由于阴离子通道对NO3-通透性好，植物细胞在通过阴离子通道吸收NO3-时抑制了离子通道Kin+蛋白的活性，使K+无法正常通过协助扩散的方式进入细胞，因此植物细胞质壁分离自动复原是吸收NO3-的作用，A错误；
B、发生质壁分离的细胞由于失水而使K+主动运输受阻，阴离子通道的活动会直接抑制Kin+蛋白的活性，使K+的协助扩散受阻，同时阴离子通道对NO3-通透性远远大于Cl-使得植物细胞对Cl-的吸收量很有限，因此在一定浓度的KCl溶液中植物细胞质壁分离后可能不发生复原，B正确；
C、由题意可知，细胞膜上有K+通道，因此在加入呼吸抑制剂后植物细胞仍可通过协助扩散的方式从外界吸收K+，C正确；
D、植物细胞的质壁分离与复原可一定程度说明细胞膜具有控制物质进出的作用，D正确。
5．B
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，D正确。
6．B
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。
7．A
A、副交感神经活动增强，促进胃肠的蠕动和消化液的分泌，有利于食物的消化和营养物质的吸收，A错误；
B、条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础，B正确；
C、胃蛋白酶的最适pH为1.5，胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境，C正确；
D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输，过程中需要转运蛋白，D正确。
8．C
A、有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3 ，再由H2CO3形成H+和HCO3-，A正确；
B、细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐作为底物参与了糖酵解和柠檬酸循环等过程，B正确；
C、缓冲体系的成分如HCO3-、HPO42 携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞，C错误；
D、机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限，D正确。
9．B
A、核糖体没有膜结构，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误；
B、蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确；
C、由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误；
D、病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即受体结构改变后即不能识别，能体现受体识别的专一性，D错误。
10．B
A、真菌中不含叶绿体，A错误；
B、图示几丁质合成过程说明细胞代谢也可发生在细胞膜中，B正确；
C、如图，昆虫细胞膜中合成的几丁质并不是以胞吐的形式运输到细胞外并参与形成外骨骼，C错误；
D、提高几丁质合成酶活性的药物制剂有利于几丁质的合成，不利于防治病虫害，D错误。
11．B
A、清水中保卫细胞吸水使气孔开放，细胞并未发生质壁分离，A错误；
B、清水中水分子以自由扩散或协助扩散（统称为被动运输）的方式进入细胞，B正确；
C、用一定浓度的蔗糖溶液代替清水后，细胞失水导致气孔关闭，C错误；
D、滴加蔗糖溶液后，保卫细胞失水，其吸水能力将增强，D错误。
12．C
A、原生质体长度与细胞长度的比值越大，细胞失水越少，液泡的颜色越浅，A正确；
B、在一定时间内，M值越小，植物细胞的吸水能力越强，因此在一定时间内，M值与植物细胞的吸水能力成反比，B正确；
C、植物细胞壁也有一定的伸缩性，细胞发生质壁分离的过程中，细胞壁也会发生轻微的伸缩，C错误；
D、实验中，外界蔗糖溶液浓度过高会造成细胞失水过多而死亡，D正确。
13．A
A、图1中水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式为顺浓度梯度的运输，属于协助扩散（易化扩散），A正确；
B、图2中K+运出细胞，是从高浓度到低浓度，不需要消耗能量，B错误；
C、通道蛋白具有选择透过性，只容许与自身通道的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，离子和小分子物质不能自由进出细胞，C错误；
D、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，且分子或离子通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合，因此水分子或K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，D错误。
14．C
A、液泡是植物细胞内重要的细胞器，内含多种水解酶，据此可推测，缺失液泡的植物细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，A正确；
B、H+载体蛋白在消耗ATP的条件下将H+运入液泡，因而说明细胞液中H+浓度高于细胞质基质，Na+/H+反向转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，将H+运出液泡的同时把Na+运入液泡，说明细胞液中Na+的浓度高于细胞质基质，B正确；
C、加入细胞呼吸抑制剂会影响Na+进入液泡的速率，因为液泡内外H+浓度梯度的维持需要消耗细胞呼吸产生的ATP，C错误；
D、细胞液渗透压升高有助于保卫细胞吸水膨胀，进而促进气孔开放，有助于促进光合作用过程中二氧化碳的吸收，D正确。
15．D
A、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A正确；
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确；
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，C正确；
D、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，D错误。
16．(1) 失水 减小
(2)促进
(3)干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存
(4)rhc1
（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，CO2吸收减少，光合速率减小。
（2）r组是rhc1基因功能缺失突变体，即缺少rhc1基因产物，wt组能正常表达rhc1基因产物。分析图2，高浓度CO2时，wt组气孔开放度低于r组，说明rhc1基因产物能促进气孔关闭。
（3）脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落。干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。
（4）根据图1可知，蛋白甲、乙作用的上下游关系为蛋白甲在上游、蛋白乙在下游，即缺失蛋白甲，蛋白乙仍然能够发挥调控作用，而若缺失蛋白乙，则蛋白甲即使存在也不能发挥调控作用，因蛋白甲必须通过蛋白乙发挥作用。根据图2，h组、h/r组气孔开度相同，可知在缺失h的前提下，r存在与否都不影响气孔开度，即r不能单独发挥调控作用，必须通过h进行调控，即r在h上游；r组、h/r组气孔开度不同，可知在缺失r的前提下，h仍然能够发挥调控作用，h在r下游。综上，蛋白甲、乙关系为甲→乙，h和r关系为r→h，可知甲对应r，即蛋白甲由rhc1编码。
17．(1) 脑干 分级
(2) Na+ 外负内正 协助扩散
(3) 副交感 突触
(4) 小于 交感神经和副交感神经都起作用，副交感神经作用更强
（1）调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用，体现了神经系统的分级调节。
（2）神经细胞只有受刺激后，才引起Na+跨膜转运的增加，进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同，均为协助扩散。
（3）交感神经可以使心跳加快、加强，副交感神经使心跳减慢、减弱，据图分析可知，与对照组相比，当受体阻断剂A与受体结合后，心率比安静时明显加快，而受体阻断剂B与受体结合后，心率下降，所以受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用，受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。此神经与P细胞之间在反射弧中可以作为效应器，故兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。
（4）自主神经被完全阻断时的心率为固有心率，与固有心率（即自主神经完全被阻断也就是最后一组的心率100）相比，心率90较低。如果只有交感神经作用，则应该为115（即第二组副交感被阻断的心率）；如果只有副交感神经作用，则应该为50（即第三组交感神经被阻断的心率），现在为90，说明既有交感神经也有副交感神经作用，且副交感神经作用更强。
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