【备考2025】高考生物二轮复习考点突破专题一细胞的物质基础与结构基础课件(共36张PPT)

(共36张PPT)
专题一　细胞的物质基础与结构基础
热点归纳：核糖体、内质网、高尔基体和溶酶体在结构、功能以及发生上是彼此相互关联的动态整体。关系如下：
命题热点一　蛋白质的分选与囊泡运输
角度一　核糖体与内质网之间的识别
1．核糖体—新生肽被引导至内质网后(如图所示)，继续合成肽链，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落。
2．肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。
角度二　内质网和高尔基体之间的识别
细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输如图1所示，其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图2所示。
角度三　受体介导的囊泡运输
1.形成囊泡
高尔基体加工后的蛋白质一般具有特殊的分选信号，经高尔基体的分选、包装后形成不同的囊泡，运往三个不同的部位：一是进入溶酶体，二是分泌到细胞外，三是转运到细胞膜上。
2.囊泡运输
各类囊泡能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。
1. (2021·山东卷)高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是(　　)
A．消化酶和抗体不属于该类蛋白
B．该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C．高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】　C
【解析】　根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡将错误转运到高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并运送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；细胞通过囊泡运输需要消耗ATP，B正确；根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质”及“RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”，如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高，
则结合能力减弱，可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低，C错误；通过题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”，可以得出结论，如果RS 功能缺失，则高尔基体不能将错误的蛋白质运回内质网，因此会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D正确。
2. (2024·苏锡一模)细胞内存在逃逸回收机制。内质网驻留蛋白的一端有一段回收信号序列，若其错误地被包装到囊泡并运输到高尔基体，高尔基体特定区域的受体蛋白会识别这些回收信号序列，利用COPⅠ包被囊泡运输回内质网。下列叙述错误的是(　　)
A．胰岛细胞分泌的胰岛素、胰高血糖素不属于该类蛋白
B．内质网驻留蛋白利用COPⅠ包被囊泡运输回内质网不消耗能量
C．COPⅠ包被囊泡运输过程需要信号分子的识别及细胞骨架的参与
D．COPⅠ包被囊泡将内质网驻留蛋白运回内质网利用了膜的流动性
【答案】　B
【解析】　利用COPⅠ包被囊泡将驻留蛋白运输回内质网，胰岛细胞分泌的胰岛素、胰高血糖素是分泌蛋白，不是驻留蛋白，A正确；内质网驻留蛋白利用COPⅠ包被囊泡运输回内质网消耗能量，B错误；内质网驻留蛋白的一端有一段回收信号序列，高尔基体特定区域的受体蛋白会识别这些回收信号序列，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运，所以COPⅠ包被囊泡运输过程需要信号分子的识别及细胞骨架的参与，C正确；COPⅠ包被囊泡将内质网驻留蛋白运回内质网，体现了生物膜的流动性，D正确。
3. (2024·大连一模)在细胞内，不同性质的囊泡介导不同方向的运输，如图所示。内质网(ER)内正确折叠组装的分泌蛋白、膜蛋白被选择性地捕获到COPⅡ囊泡中，标志着新合成蛋白进入分泌途径的开始。COPⅠ囊泡则介导蛋白质的回收，包括逃逸的ER驻留蛋白回收、错误折叠的蛋白质回收和ER—高尔基体间连续循环的运输机器回收。下列叙述错误的是(　　)
A．分泌蛋白、膜蛋白是在核糖体上合成的
B．COPⅡ囊泡上可能存在识别分泌蛋白的受体
C．高尔基体能识别出错误折叠的蛋白质
D．在囊泡运输中，内质网起着交通枢纽的作用
【答案】　D
【解析】　核糖体是“生产蛋白质的机器”，分泌蛋白、膜蛋白都是在核糖体上合成的，A正确；结合题干“正确折叠组装的分泌蛋白、膜蛋白被选择性地捕获到COPⅡ囊泡中”可推测，COPⅡ囊泡上可能存在识别分泌蛋白的受体，使得分泌蛋白、膜蛋白能被COPⅡ囊泡包裹，B正确；分析题图可知，COPⅠ囊泡来自高尔基体，且COPⅠ囊泡介导蛋白质的回收，可推测高尔基体能识别出错误折叠的蛋白质，C正确；在囊泡运输中，高尔基体起着交通枢纽的作用，D错误。
4. (2024·连云港模拟)最新研究发现，抗原提呈细胞可以作为端粒供体细胞，通过细胞外囊泡向T细胞转移端粒。这些端粒被剪切因子TAP切割，然后转移到EV中形成端粒囊泡。其中还携带了帮助端粒与T细胞染色体末端融合的Rad51重组因子。下列说法错误的是(　　)
A．TAP剪切因子可能是一种DNA酶
B．可以从血液中获得端粒囊泡，作为药物或疫苗的载体
C．该研究发现的新机制，有望在延长人类寿命方面发挥作用
D．Rad51重组因子可以延长T细胞的端粒，减缓T细胞的衰老
【答案】　A
【解析】　TAP剪切因子可能是一种限制酶，能将DNA切成片段，A错误；EV作为细胞外囊泡，可以游走在血液中，其中含有端粒，因此可以从血液中获得端粒囊泡，作为药物或疫苗的载体，B正确；该研究发现的新机制表明端粒囊泡中还携带了帮助端粒与T细胞染色体末端融合的Rad51重组因子，可见有望实现端粒的延长，延缓衰老，在延长人类寿命方面发挥作用，C正确；题中信息表明Rad51重组因子可以延长T细胞的端粒，减缓T细胞的衰老，进而为延缓衰老提供思路，D正确。
5. (2024·衡水模拟)如图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程及局部放大示意图， 其中 X、Y 表示囊泡， ①～⑤表示不同的细胞结构。请回答问题：
(1)已知囊泡 Y 内“货物”为水解酶， 则结构⑤可能是________。若该细胞为浆细胞， 则乙图中的细胞“货物”最可能是________。
(2)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物” 运送并分泌到细胞外， 据图推测其原因是______________________________________________
___，此过程体现了细胞膜具有__________________________________的功能。
(3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白， 研究表明其在甲图中从③到④的囊泡运输过程中发挥着重要作用。为验证 Sedlin蛋白的作用机制， 现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。
实验材料： 正常小鼠浆细胞、生理盐水、含 Sedlin蛋白抑制剂的溶液、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
实验思路： 将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组， 置于含放射性氨基酸的细胞培养液中， 编号为a、b；a组细胞注射适量生理盐水，b组细胞注射______________________________；一段时间后， 用放射性检测仪对③和④处进行放射性检测。
预期结果：_______________________________________________
__________________。
【答案】　(1)溶酶体　抗体
(2)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合　控制物质进出细胞和信息交流(或信息传递)
(3)等量含Sedlin蛋白抑制剂的溶液　a组细胞中③的放射性低于b组细胞中③的放射性，且a组细胞中④的放射性高于b组细胞中④的放射性
【解析】　(1)囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤可能是溶酶体。若该细胞为浆细胞，则乙图中的细胞“货物”最可能是抗体。(2)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B特异性结合(或识别)；此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞和信息交流(或信息传递)的功能。(3)为验证Sedlin蛋白的作用机制，a组为对照组，注射适量生理盐水，b组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以注射等量的含
Sedlin蛋白抑制剂的溶液。因变量为细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中③(内质网)和④(高尔基体)的放射性进行检测。若a组细胞中③(内质网)的放射性低于b组细胞中③(内质网)的放射性，且a组细胞中④(高尔基体)的放射性高于b组细胞中④(高尔基体)的放射性，则可证明Sedlin 蛋白在③(内质网)到④(高尔基体)的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
主动运输能量来源的不同方式
主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源的不同，可以分为以下三种方式(如图):
命题新情境一　ATP驱动泵、偶联协同转运蛋白、光驱动泵
项目 转运方向 能量来源 举例
ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋－K＋泵、Ca2＋泵、H＋泵等
偶联转运蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的协同转运离子，它的电化学梯度为另一种分子的主动运输提供驱动力。
②细菌、酵母菌和动物细胞，绝大多数主动运输靠H＋的电化学梯度来驱动
光驱动泵 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运
注意：ATP驱动泵式主动运输又称原发性主动运输，电化学梯度驱动偶联转运蛋白等的主动运输又称继发性主动运输。
1. (2024·扬州检测)研究发现，甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞有共质体途径和质外体途径，分别如图中①②所示。下列叙述正确的是(　　)
A．质外体的pH因H＋－ATP酶的运输作用而逐步降低
B．图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流
C．转运蛋白都含有相应分子或离子的结合部位
D．加入H＋－ATP酶抑制剂不会影响蔗糖的运输速率
【答案】　B
【解析】　H＋在H＋－ATP酶的作用下运出细胞，但会在蔗糖－H＋同向运输器的作用下再进入细胞中，故质外体的pH 是相对稳定的状态，A错误；高等植物细胞间可以形成通道，细胞间可通过通道(途径①)进行信息交流，B正确；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，不需要结合，C错误；加入H＋－ATP酶抑制剂会影响H＋运出细胞，进而影响细胞对蔗糖的吸收，D错误。
2. (2024·日照模拟)细菌视紫红质(bR)是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H＋跨膜运输蛋白，经由bR形成的H＋浓度梯度用于驱动ATP合成等活动(如图1所示)，合成的ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜盐杆菌细胞膜构建囊泡模型并对其进行光诱导，囊泡外溶液pH变化如图2所示。下列说法正确的是(　　)
A．bR在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工
B．图示Na＋、K＋的转运及H＋在bR处的转运均为逆浓度梯度运输
C．嗜盐杆菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能
D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH上升，停止光照后胞外H＋浓度低于胞内
【答案】　B
【解析】　嗜盐杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体，A错误。图示Na＋、K＋的转运由H＋浓度梯度驱动、H＋转运蛋白转运，为逆浓度梯度的主动运输；H＋在bR处的转运由光能驱动，也为逆浓度梯度的主动运输，B正确。由图1可知，嗜盐杆菌细胞膜上的视紫红质能吸收光能，但ATP的合成是由H＋浓度梯度驱动的，不是直接由光能驱动的，C错误。由图2可知，光照时H＋通过视紫红质运出质膜，可导致嗜盐杆菌细胞质基质内H＋浓度降低，pH上升；停止光照后胞外H＋通过协助扩散进入细胞内，胞外H＋浓度降低，但不会低于胞内的H＋浓度，D错误。
3. (2024·徐州模拟)质子泵是生物膜上特异性转运H＋的蛋白质，对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。研究发现，耐盐植物的液泡膜上的H＋－ATPase质子泵和Na＋/H＋反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na＋能够借助H＋电化学梯度进入液泡，以减少 Na＋对细胞质基质的伤害。如图是常见的
两种质子泵。下列说法错误的是(　　)
A．两种质子泵既有运输功能也有催化功能
B．V型质子泵转运H＋的方式为主动运输
C．耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na＋水平
D．耐盐植物根尖细胞中，F型质子泵分布在线粒体内膜上
【答案】　C
【解析】　两种质子泵既能运输H＋，还能催化ATP的合成或分解，所以两种质子泵既有运输功能也有催化功能，A正确；V型质子泵水解ATP消耗能量将H＋进行逆浓度运输，则转运H＋的方式为主动运输，B正确；耐盐植物的液泡膜上的H＋－ATPase质子泵和Na＋/H＋反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na＋能够借助H＋电化学梯度进入液泡，以减少 Na＋对细胞质基质的伤害，所以耐盐植物通过V型和F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na＋水平，C错误；耐盐植物根尖细胞中，F型质子泵分布在线粒体内膜上，催化ATP的合成，D正确。
4. (2024·蚌埠模拟)胃黏膜上皮细胞的细胞膜上存在的H＋－K＋－ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述正确的是(　　)
A．该质子泵可同时运输H＋和K＋，不具有选择性
B．该质子泵是具有催化和运输功能的通道蛋白
C．胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控
D．K＋和H＋进出细胞时质子泵结构不会发生改变
【答案】　C
【解析】　该质子泵可同时运输H＋和K＋，但不能运输其他物质，因此具有选择性，A错误；该质子泵能催化ATP水解，也能运输H＋和
K＋，因此是具有催化和运输功能的载体蛋白，B错误；该质子泵能将细胞内的H＋泵出，使胃酸增加，因此胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控，C正确；K＋和H＋进出细胞时，会与H＋－K＋－ATP酶结合，导致质子泵结构发生改变，D错误。
5. (2024·常州模拟)科学研究发现，细胞进行主动运输主要与三种膜蛋白密不可分：一是ATP驱动泵，把逆浓度转运与ATP的水解相偶联；二是偶联转运蛋白，把一种物质穿过膜的转运与另一种物质的顺浓度转运相偶联；三是光驱动泵，主要在细菌中发现，能把逆浓度转运与光能的输入相偶联。如图1所示，图中a、b、c代表主动运输的三种类型， 、 、 代表主动运输的离子或小分子。回答下列问题：
(1)分析图1所示的细胞膜结构，________(填“P”或“Q”)侧为细胞外。
(2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na＋结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中________(填“a”“b”或“c”)类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是____________________。
(3)小肠基膜上Na＋－K＋泵由α、β两个亚基组成，α亚基上既有
Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，据此分析图2中Na＋－K＋泵的功能是________________________。
【答案】　(1)P　(2)a　细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能
(3)运输Na＋、K＋和催化ATP水解
【解析】　(1)根据P侧含有糖蛋白可知，P为细胞外侧。(2)当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖伴随Na＋也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，类似图1中的a过程。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能。(3)根据Na＋－K＋泵的α亚基上既有
Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na＋－K＋泵可以参与Na＋、K＋的运输，也可以催化ATP的水解。