第1讲 细胞的物质组成、结构和物质运输
考点1 组成细胞的分子
1.细胞中的水
(1)水的存在形式、功能及进出细胞的方式。
(2)水盐平衡调节。
生物学实验中的“4类水”
2.无机盐及其在稳态维持中的作用
3.糖类和脂质的种类和功能
①并非所有的糖类都是能源物质,如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。
②糖类并非只由C、H、O三种元素组成,如几丁质中含有N元素。
③脂肪是良好的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
4.蛋白质
5.核酸
1.(2025·河北卷,T3)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
[关键能力] (1)信息获取与处理。
关键信息 教材衔接 逻辑推理
淀粉酶的本质是蛋白质;核酸包括DNA和RNA 纤维素是多糖的一种,元素组成为C、H、O;淀粉酶为蛋白质,主要元素组成为C、H、O、N;核酸的元素组成为C、H、O、N、P 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H、O(A项正确)
生物大分子是多聚体,由单体组成 糖原是由葡萄糖形成的多聚体,蛋白质是由氨基酸形成的多聚体;脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油形成 糖原和蛋白质是由单体形成的多聚体,脂肪不是生物大分子,不是由单体形成的多聚体(B项错误)
氢键是一种特殊的分子间作用力 多肽链的不同氨基酸之间和RNA单链中核糖核苷酸之间均可以存在氢键 多肽链和核酸单链中均存在氢键(C项正确)
(2)逻辑推理。
2.(2024·贵州卷,T1)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
3.(2024·黑吉辽卷,T1)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
考向一 科学思维与生命观念
1.(2025·石家庄模拟)下列有关化合物的叙述,错误的是( )
A.水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞
B.点燃小麦种子后剩余的灰烬就是小麦种子里的无机盐
C.甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖
D.动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸
2.(2025·咸阳模拟)小三毛金藻是一种引起鱼类死亡的真核水生植物。研究人员在研究小三毛金藻如何产生导致大量鱼类死亡的毒素时,发现了迄今最大的蛋白质,并将其命名为PKZILLA-1,该蛋白质由45 212个氨基酸组成,编码基因达到137 000个碱基对,下列叙述正确的是( )
A.PKZILLA-1是小三毛金藻细胞内含量最多的有机物
B.编码PKZILLA-1的基因位于小三毛金藻细胞拟核区DNA上
C.PKZILLA-1和其编码基因所在的DNA都是由单体构成的多聚体
D.PKZILLA-1是迄今发现的最大蛋白质,也是结构多样性最多的蛋白质
考向二 科学探究与语言表达
3.(2025·唐山模拟)心脑血管疾病是危害人类健康的头号杀手,而血浆胆固醇含量过高易诱发心脑血管疾病。血浆中的胆固醇可从食物中获取或者由肝脏合成,当摄入胆固醇量增加时,肝细胞合成胆固醇量减少。H因子是由小肠细胞分泌的蛋白质类激素,研究者对H因子在血浆胆固醇含量调节中的作用机制进行了探索。回答下列问题:
(1)血浆胆固醇含量过高易诱发疾病,但人们仍需摄入一定量的胆固醇,原因是_________________________________(答出两点),由此可见,内环境的____________相对稳定是十分重要的。
(2)H因子被分泌后,经____________运输作用于靶细胞。
(3)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得图甲、乙所示结果。由图甲结果推测高胆固醇食物能____________(填“促进”或“抑制”)H因子的分泌;由图甲和图乙可知H因子能够______________________________。
(4)有研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白(肝细胞膜上已知的一种受体蛋白)实现对胆固醇合成的抑制。为求证上述推测,科学家通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物,检测肝脏中的胆固醇浓度,结果如图丙所示,证实了该推测。请补全图丙实验的另一对照组处理与实验结果。
考点2 细胞结构、功能与物质运输
1.细胞膜的结构与功能
2.八种主要细胞器的分类
①内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;光面内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。
②溶酶体:“消化车间”,内含多种水解酶;起源于高尔基体。对内:分解衰老、损伤的细胞器,与细胞自噬密切相关。对外:吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
3.细胞核的四个关注点
4.细胞的生物膜系统
5.物质出入细胞方式的判断
(1)图解物质出入细胞的方式。
①水分子主要通过协助扩散出入细胞,也可以通过自由扩散出入细胞。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的,如mRNA和亲核蛋白质可通过核孔运输。
③以胞吞、胞吐方式运输的也不一定都是大分子物质,如突触中神经递质的释放。
④同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同,如葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同。
(2)载体蛋白和通道蛋白的特点分析。
①载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性。
②载体蛋白需要和被转运的物质结合,且会发生自身构象的改变;通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。
③载体蛋白既能够执行协助扩散,又能够执行主动运输,而通道蛋白只能执行协助扩散,即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。
1.(2024·甘肃卷,T2)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
[关键能力] (1)解读概念模型。
图中呈现的是植物细胞对H+和Na+的跨膜运输的概念模型。细胞膜上的H+-ATP酶将H+运出细胞,来维持细胞膜内外的H+浓度差,其运输方式为主动运输;Na+-H+逆向转运蛋白依赖H+的浓度差完成H+顺浓度梯度运输的同时,为Na+的逆浓度梯度运出细胞提供能量,实现了二者的协同转运(B项正确,C项错误)。
(2)信息获取与加工、因果推理。
2.(2024·浙江6月选考,T7)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
3.(2025·河北卷,T19)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于____________。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为__________________________________(答出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,结果如图。由此推测,蛋白C可____________(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡。由此判断,激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量____________,造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有______________的特点。
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量____________(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:__________________________________(答出两点即可)。
考向一 信息获取与科学思维
1.内质网应激是细胞为应对内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集等状况,而激活凋亡通路等信号途径的反应过程。内质网应激既能诱导内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立地诱导内源性细胞凋亡,最终影响应激细胞损伤或凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A.推测内质网中含有的大量伴侣蛋白能促进新生肽链的正确折叠
B.突变基因表达的结构异常蛋白在内质网堆积会导致内质网应激的发生
C.内质网应激诱导的内源性细胞凋亡受基因控制,不受外界环境的影响
D.若内质网功能持续紊乱,细胞会通过一系列信号最终启动细胞凋亡程序
2.如图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,①~⑦表示细胞结构;图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A.图1中④⑤⑥的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B.图2中的丙是真核和原核细胞共有的唯一细胞器
C.破伤风杆菌没有图1细胞中的⑥结构,不能进行有氧呼吸
D.分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道
3.(2024·衡阳模拟)如图1、图2分别表示蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的部分机制,H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内。下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示蔗糖分子进入筛管细胞的过程不消耗能量
B.图1中M能运输H+和蔗糖分子,与其特异性有关
C.同一种物质进出不同细胞可能有多种运输方式
D.图2体现胞间连丝也是细胞间进行物质运输的通道
考向二 科学探究与语言表达
4.(2025·湖南模拟)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞,观察其质壁分离现象,得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.60 s时,乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B.120 s时,蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C.180 s时,外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D.240 s时,将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
5.(2025·衡水模拟)嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋,如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题:
(1)据图分析,细胞膜中的蛋白质具有_____________________等生理功能。
(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后,G蛋白使腺苷酸环化酶活化,在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中,腺苷酸环化酶的作用是_____________________。
(3)据图推测,cAMP生成后,嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是__________________________________。
(4)研究表明,不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析,造成这种差异最可能的原因是_______________。
第1讲 细胞的物质组成、结构和物质运输
考点1 组成细胞的分子
考源·核心整合
1.(1)运输营养物质和代谢废物 为细胞提供液体环境 (2)大脑皮层 肾小管和集合管 2.离子 血红素 甲状腺激素 无机盐、蛋白质的含量 Na+ Cl- 7.35~7.45 醛固酮 重吸收Na+
3.纤维素 糖原 4.核糖体 转录和翻译 蛋白质的结构 肽链 DNA碱基数量及排列顺序 催化 免疫 5.脱氧核糖 核糖体 RNA 蓝色
考题·经典再研
1.B
2.D 解析 种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合后,失去了流动性和溶解性,这部分水以结合水的形式存在,成为生物体的构成成分,A、C两项错误;种子萌发过程中进行旺盛的细胞呼吸,因此糖类含量逐渐下降,并产生许多中间代谢产物,导致有机物种类增加,B项错误;幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过有氧呼吸第二阶段与丙酮酸反应生成NADH,D项正确。
3.B 解析 钙调蛋白是一种能与Ca2+结合的蛋白质,其合成场所是核糖体,A项正确;钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B项错误;由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,故钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C项正确;钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器,钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构可能发生变化,D项正确。
考向·命题趋势
1.D 解析 水作为溶剂和运输介质,能协助将营养物质输送至各细胞,A项正确;小麦种子燃烧后,有机物会分解成二氧化碳和水,剩余灰烬主要为无机盐,B项正确;几丁质属于多糖,存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,具有保护和支持作用,C项正确;动物脂肪室温下呈固态是因为含大量饱和脂肪酸(如猪油),而不饱和脂肪酸(如植物油)通常熔点较低,呈液态,D项错误。
2.C 解析 小三毛金藻细胞内含量最多的有机物是蛋白质,PKZILLA-1只是蛋白质的其中一种,A项错误;小三毛金藻是真核生物,具有细胞核结构,没有拟核,B项错误;DNA是生物大分子,是由单体脱氧核苷酸脱水缩合形成的多聚体,C项正确;PKZILLA-1是迄今发现的最大蛋白质,但无法推测也是结构多样性最多的蛋白质,D项错误。
3.答案 (1)胆固醇是构成人体细胞细胞膜的重要成分,在人体中还参与血液中脂质的运输 稳态 (2)体液 (3)促进 降低血液中胆固醇的含量 (4)另一对照组处理为给野生型小鼠饲喂高胆固醇食物,并敲除肝脏GPR146基因。实验结果:肝脏中的胆固醇浓度与H因子基因敲除小鼠相近。
解析 (1)血浆胆固醇含量过高易诱发疾病,但人们仍需摄入一定量的胆固醇,因为胆固醇在人体细胞中是细胞膜的重要成分,且胆固醇参与血液中脂质的运输,即胆固醇在人体中有重要的作用,因此需要适量摄入,但摄入过多会引起血液粘稠,由此可见,内环境的稳态相对稳定是十分重要的。(2)H因子被分泌后会直接进入血液中,经体液运输作用于靶细胞。(3)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得题图甲、乙所示结果。由题图甲结果推测高胆固醇食物能促进H因子的分泌,进而导致血浆中有较高的H因子;由题图甲和图乙可知H因子能够降低血液中胆固醇的含量,因为在KO组中,在高胆固醇食物条件下,其血浆中含有更多的胆固醇。(4)有研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制。为求证上述推测,科学家通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物,检测肝脏中的胆固醇浓度,由于GPR146基因敲除小鼠不能表达GPR146蛋白,因而H因子无法起到相应的作用,即无法实现对胆固醇合成作用的抑制,因而GPR146基因敲除小鼠体内胆固醇含量高于野生型,且注射H因子与不注射H因子无差异,因而题图丙实验的另一对照组处理为给野生型小鼠饲喂高胆固醇食物,并敲除肝脏GPR146基因,对照组相应的实验结果为肝脏中的胆固醇浓度与H因子基因敲除小鼠相近,图见答案。
考点2 细胞结构、功能与物质运输
考源·核心整合
1.糖蛋白、糖脂 选择透过性 细胞识别、免疫 2.核糖体 叶绿体、线粒体 高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 叶绿体 核糖体 叶绿体 3.核膜、核仁 数量较多 较大 DNA 染色体(质) 4.核膜 能量转化 酶
考题·经典再研
1.C
2.C 解析 溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质,核糖体是合成蛋白质的细胞器,A项正确;溶酶体将细胞内大分子物质水解后生成的小分子物质,如核苷酸、氨基酸等可被再利用,B项正确;据题干信息知,休克时,溶酶体膜稳定性下降会引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体损伤,推测溶酶体内的水解酶渗漏到胞质溶胶仍有活性,休克时可用药物稳定溶酶体膜以防水解酶渗漏,C项错误,D项正确。
3.答案 (1)主动运输 当自由基攻击磷脂分子时,产物同样是自由基,引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降等 (2)减弱 减少 流动性 (3)减少 砷胁迫下,细胞膜上转运蛋白F数量减少;砷竞争性结合转运蛋白F,导致可与磷结合的转运蛋白F数量减少,植物对磷的吸收减少
解析 (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于主动运输。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因见答案。(2)如题图所示,C缺失突变体的根细胞中砷浓度比野生型高,C过量表达植株的根细胞中砷浓度比野生型低,说明蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化,诱导细胞膜内陷,形成含蛋白F的囊泡,使细胞膜上转运蛋白F的数量减少。细胞膜内陷形成囊泡,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(3)结合(2)的信息可知,砷激活的蛋白C可使F磷酸化,磷酸化的F诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F的囊泡,使细胞膜上转运蛋白F数量减少;结合(3)的信息可知,砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞,砷胁迫下,导致可与磷结合的转运蛋白F数量减少,植物对磷的吸收量减少。
考向·命题趋势
1.C 解析 由题意知,内质网应激可应对内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集等状况,其既能诱导内质网分子伴侣表达而产生保护效应,又能独立地诱导内源性细胞凋亡,推测前者(保护效应)产生的伴侣蛋白能促进新生肽链的正确折叠,后者(诱导内源性细胞凋亡)的发生与细胞所处的内部因素(如内质网功能持续紊乱)和环境因素有关,A、D两项正确,C项错误;基因突变表达的结构异常蛋白在内质网堆积,会导致内质网应激的发生,B项正确。
2.A 解析 生物膜系统由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成,题图1中④表示内质网,⑤表示高尔基体,⑥表示线粒体,A项错误;丙含有蛋白质、核酸,不含脂质,说明丙为核糖体,真核和原核细胞中共有的唯一细胞器是核糖体,B项正确;破伤风杆菌是原核生物,代谢类型是厌氧型,没有题图1细胞中的⑥结构——线粒体,不能进行有氧呼吸,C项正确。
3.A 解析 H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内,说明筛管细胞外的H+浓度高于筛管细胞内,M运输H+和蔗糖分子,H+由细胞外向细胞内运输时为顺浓度梯度的协助扩散,其顺浓度运输的电化学梯度为蔗糖分子进入筛管细胞提供能量,A项错误;结合题图1、2,蔗糖分子进入筛管细胞是主动运输,由筛管细胞进入库细胞则是通过胞间连丝,C项正确。
4.B 解析 60 s时,乙二醇溶液中叶肉细胞失水量小于蔗糖溶液中的叶肉细胞,蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强,A项错误;120 s时,蔗糖溶液中的叶肉细胞还在不断失水,原生质体体积缩小,叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度,B项正确;180 s时,乙二醇溶液中叶肉细胞原生质体体积较120 s时增大,乙二醇分子通过扩散作用进入细胞,无法判断此时细胞液浓度大小,C项错误;240 s时,蔗糖溶液中的叶肉细胞可能会因为失水过多而死亡,不再发生质壁分离后的复原现象,D项错误。
5.答案 (1)信息传递、催化化学反应和运输物质 (2)显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能 (3)cAMP导致Na+通道打开,Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位 (4)不同个体气味分子受体的种类和数量存在差异
解析 (1)分析题图可知,气味分子通过与细胞膜上的受体结合,引起细胞内代谢过程发生变化,G蛋白激活了腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶催化ATP分子转化为环磷酸腺苷(cAMP),cAMP分子可启动细胞膜上的Na+通道,引起大量的Na+内流,腺苷酸环化酶在ATP分子转化为环磷酸腺苷的过程中起催化作用;气味分子与受体结合后,引起细胞内的代谢过程发生变化,该过程体现了细胞膜的信息交流功能;Na+通道起运输作用;综上分析可知,细胞膜中的蛋白质具有信息传递、催化化学反应和运输物质等生理功能。(2)腺苷酸环化酶的作用机理是显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能,加快化学反应速率。(3)由于cAMP导致Na+通道打开,而Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位,因此cAMP生成后,嗅觉感受器细胞能够产生兴奋。(4)据题图可知,嗅觉感受器细胞上的受体能接受气味分子的刺激进而产生兴奋,由于不同个体的气味分子受体的种类和数量存在差异,因此不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。(共69张PPT)
第1讲 细胞的物质组成、
结构和物质运输
考点1 组成细胞的分子
1.细胞中的水
(1)水的存在形式、功
能及进出细胞的方式。
运输营养物质和代谢废物
为细胞提供液体环境
(2)水盐平衡调节。
大脑皮层
肾小管和集合管
生物学实验中的“4类水”
2.无机盐及其在稳态维持中的作用
离子
血红素
甲状腺激素
无机盐、蛋白质的
含量
Na+
Cl-
7.35~7.45
醛固酮
重吸收Na+
3.糖类和脂质
的种类和功能
纤维素
糖原
①并非所有的糖类都是能源物质，如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。
②糖类并非只由C、H、O三种元素组成，如几丁质中含有N元素。
③脂肪是良好的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
4.蛋白质
核糖体
转录和翻译
蛋白
质的结构
肽链
DNA碱基数量
及排列顺序
催化
免疫
5.核酸
脱氧核糖
核糖体
RNA
蓝色
1.(2025·河北卷，T3)下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是
( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
[关键能力] (1)信息获取与处理。
关键信息 教材衔接 逻辑推理
淀粉酶的本质是蛋白质；核酸包括DNA和RNA 纤维素是多糖的一种，元素组成为C、H、O；淀粉酶为蛋白质，主要元素组成为C、H、O、N；核酸的元素组成为C、H、O、N、P 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H、O(A项正确)
生物大分子是多聚体，由单体组成 糖原是由葡萄糖形成的多聚体，蛋白质是由氨基酸形成的多聚体；脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油形成 糖原和蛋白质是由单体形成的多聚体，脂肪不是生物大分子，不是由单体形成的多聚体(B项错误)
氢键是一种特殊的分子间作用力 多肽链的不同氨基酸之间和RNA单链中核糖核苷酸之间均可以存在氢键 多肽链和核酸单链中均存在氢键(C项正确)
(2)逻辑推理。
2.(2024·贵州卷，T1)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合后，失去了流动性和溶解性，这部分水以结合水的形式存在，成为生物体的构成成分，A、C两项错误；种子萌发过程中进行旺盛的细胞呼吸，因此糖 类含量逐渐下降，并产生许多中间代谢产物，导致有机物种类增加，B项错误；幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH，也可通过有氧呼吸第二阶段与丙酮酸反应生成NADH，D项正确。
解析
3.(2024·黑吉辽卷，T1)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化
钙调蛋白是一种能与Ca2+结合的蛋白质，其合成场所是核糖体，A项正确；钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B项错误；由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，故钙调蛋白球形结构的形成与 氢键有关，C项正确；钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感 受器，钙调蛋白与Ca2+结合后，其空间结构可能发生变化，D项
正确。
解析
考向一 科学思维与生命观念
1.(2025·石家庄模拟)下列有关化合物的叙述，错误的是( )
A.水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞
B.点燃小麦种子后剩余的灰烬就是小麦种子里的无机盐
C.甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖
D.动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸
水作为溶剂和运输介质，能协助将营养物质输送至各细胞，A项正确；小麦种子燃烧后，有机物会分解成二氧化碳和水，剩余灰烬主要为无机盐，B项正确；几丁质属于多糖，存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，具有保护和支持作用，C项正确；动物脂肪室温下呈固态是因为含大量饱和脂肪酸(如猪油)，而不饱和脂肪酸(如植物油)通常熔点较低，呈液态，D项错误。
解析
2.(2025·咸阳模拟)小三毛金藻是一种引起鱼类死亡的真核水生植 物。研究人员在研究小三毛金藻如何产生导致大量鱼类死亡的毒素时，发现了迄今最大的蛋白质，并将其命名为PKZILLA-1，该蛋白质由45 212个氨基酸组成，编码基因达到137 000个碱基对，下列叙述正确的是( )
A.PKZILLA-1是小三毛金藻细胞内含量最多的有机物
B.编码PKZILLA-1的基因位于小三毛金藻细胞拟核区DNA上
C.PKZILLA-1和其编码基因所在的DNA都是由单体构成的多聚体
D.PKZILLA-1是迄今发现的最大蛋白质，也是结构多样性最多的蛋白质
小三毛金藻细胞内含量最多的有机物是蛋白质，PKZILLA-1只是蛋白质的其中一种，A项错误；小三毛金藻是真核生物，具有细胞核结构，没有拟核，B项错误；DNA是生物大分子，是由单体脱氧核苷酸脱水缩合形成的多聚体，C项正确；PKZILLA-1是迄今发现的最大蛋白质，但无法推测也是结构多样性最多的蛋白 质，D项错误。
解析
考向二 科学探究与语言表达
3.(2025·唐山模拟)心脑血管疾病是危害人类健康的头号杀手，而血浆胆固醇含量过高易诱发心脑血管疾病。血浆中的胆固醇可从食物中获取或者由肝脏合成，当摄入胆固醇量增加时，肝细胞合成胆固醇量减少。H因子是由小肠细胞分泌的蛋白质类激素，研究者对H因子在血浆胆固醇含量调节中的作用机制进行了探索。回答下列问题：
(1)血浆胆固醇含量过高易诱发疾病，但人们仍需摄入一定量的胆固醇，原因是_________________________________________________ ______________________(答出两点)，由此可见，内环境的_______相对稳定是十分重要的。
(2)H因子被分泌后，经____________运输作用于靶细胞。
胆固醇是构成人体细胞细胞膜的重要成分，在人体中还参与血液中脂质的运输
稳态
体液
(3)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料，饲喂正常食物、高胆固醇食物，获得图甲、乙所示结果。由图甲结果推测高胆固醇食物能____________(填“促进”或“抑制”)H因子的分泌；由图甲和图乙可知H因子能够______________________________。
促进
降低血液中胆固醇的含量
(4)有研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白(肝细胞膜上已知的一种受体蛋白)实现对胆固醇合成的抑 制。为求证上述推测，科学家通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物，检测肝脏中的胆固醇浓度，结果如图丙所示，证实了该推测。请补全图丙实验的另一对照组处理与实验结果。
答案 另一对照组处理为给野生型小鼠饲喂高胆固醇食物，并敲除肝脏GPR146基因。实验结果：肝脏中的胆固醇浓度与H因子基因敲除小鼠相近。
(1)血浆胆固醇含量过高易诱发疾病，但人们仍需摄入一定量的胆固醇，因为胆固醇在人体细胞中是细胞膜的重要成分，且胆固醇参与血液中脂质的运输，即胆固醇在人体中有重要的作用，因此需要适量摄入，但摄入过多会引起血液粘稠，由此可见，内环境的稳态相对稳定是十分重要的。(2)H因子被分泌后会直接进入血液中，经体液运输作用于靶细胞。(3)以野生型小鼠(WT)和H因子基因敲除小鼠(KO)为材料，饲喂正常食物、高胆固醇食物，获得
解析
题图甲、乙所示结果。由题图甲结果推测高胆固醇食物能促进H因子的分泌，进而导致血浆中有较高的H因子；由题图甲和图乙可知H因子能够降低血液中胆固醇的含量，因为在KO组中，在高胆固醇食物条件下，其血浆中含有更多的胆固醇。(4)有研究者推测H因子通过作用于GPR146蛋白实现对胆固醇合成的抑制。为求证上述推测，科学家通过给不同组别小鼠饲喂高胆固醇食物，检测肝脏中的胆固醇浓度，由于GPR146基因敲除小鼠不能表达
解析
GPR146蛋白，因而H因子无法起到相应的作用，即无法实现对胆固醇合成作用的抑制，因而GPR146基因敲除小鼠体内胆固醇含量高于野生型，且注射H因子与不注射H因子无差异，因而题图丙实验的另一对照组处理为给野生型小鼠饲喂高胆固醇食物，并敲除肝脏GPR146基因，对照组相应的实验结果为肝脏中的胆固醇浓度与H因子基因敲除小鼠相近，图见答案。
解析
第1讲 细胞的物质组成、
结构和物质运输
考点2 细胞结构、功能与物质运输
1.细胞膜的结构与功能
糖蛋白、
糖脂
选择透过性
细胞识别、免疫
2.八种主要细胞器的分类
核糖体
叶绿体、线粒体
高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
叶绿体
核糖体
叶绿体
①内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有 关；光面内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。
②溶酶体：“消化车间”，内含多种水解酶；起源于高尔基体。对 内：分解衰老、损伤的细胞器，与细胞自噬密切相关。对外：吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
3.细胞核的四个关注点
核膜、核仁
数量较多
较大
DNA
染色体(质)
4.细胞的生物膜系统
核膜
能量转化
酶
5.物质出入细胞方式的判断
(1)图解物质出入细胞的方式。
①水分子主要通过协助扩散出入细胞，也可以通过自由扩散出入细胞。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如mRNA和亲核蛋白质可通过核孔运输。
③以胞吞、胞吐方式运输的也不一定都是大分子物质，如突触中神经递质的释放。
④同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同，如葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同。
(2)载体蛋白和通道蛋白的特点分析。
①载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性。
②载体蛋白需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象的改变；通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。
③载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行协助扩散，即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。
1.(2024·甘肃卷，T2)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
[关键能力] (1)解读概念模型。
图中呈现的是植物细胞对H+和Na+的跨膜运输的概念模型。细胞膜上的H+-ATP酶将H+运出细胞，来维持细胞膜内外的H+浓度差，其运输方式为主动运输；Na+-H+逆向转运蛋白依赖H+的浓度差完成H+顺浓度梯度运输的同时，为Na+的逆浓度梯度运出细胞提供能量，实现了二者的协同转运(B项正确，C项错误)。
(2)信息获取与加工、因果推理。
2.(2024·浙江6月选考，T7)溶酶体内含有多种水解酶，是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质，核糖体是合成蛋白质的细胞器，A项正确；溶酶体将细胞内大分子物质水解后生成的小分子物质，如核苷酸、氨基酸等可被再利用，B项正确；据题干信息知，休克时，溶酶体膜稳定性下降会引发水解酶渗漏到胞质溶 胶，造成细胞自溶与机体损伤，推测溶酶体内的水解酶渗漏到胞质溶胶仍有活性，休克时可用药物稳定溶酶体膜以防水解酶渗 漏，C项错误，D项正确。
解析
3.(2025·河北卷，T19)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题：
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于____________。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
主动运输
当自由基攻击磷脂分子时，产物同样是自由基，引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大；攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降等
(2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可_______(填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化，磷酸化的F诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白F的囊 泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上
转运蛋白F的数量__________，造成
根对砷吸收量的改变。囊泡的形成
过程体现了细胞膜在结构上具有
________的特点。
减弱
减少
流动性
(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量______(填“增加”或“减少”)，结合(2)和(3)的信息，分析其原因：_____________________________________________________ _____________________________________________________________________(答出两点即可)。
减少
砷胁迫下，细胞膜上转运蛋白F数量减少；砷竞争性结合转运蛋白F，导致可与磷结合的转运蛋白F数量减少，植物对磷的吸收减少
(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于主动运输。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因见答案。(2)如题图所示，C缺失突变体的根细胞中砷浓度比野生型高，C过量表达植株的根细胞中砷浓度比野生型低，说明蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化，诱导细胞膜内陷，形成含蛋白F的囊泡，使细胞膜上转运蛋白F的数量减少。细胞膜内陷形成囊泡，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(3)结合(2)的信息可
解析
知，砷激活的蛋白C可使F磷酸化，磷酸化的F诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白F的囊泡，使细胞膜上转运蛋白F数量减少；结合(3)的信息可知，砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，导致可与磷结合的转运蛋白F数量减少，植物对磷的吸收量减少。
解析
考向一 信息获取与科学思维
1.内质网应激是细胞为应对内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集等状况，而激活凋亡通路等信号途径的反应过程。内质网应激既能诱导内质网分子伴侣表达而产生保护效应，亦能独立地诱导内源性细胞凋亡，最终影响应激细胞损伤或凋亡。下列相关叙述错误的是
( )
A.推测内质网中含有的大量伴侣蛋白能促进新生肽链的正确折叠
B.突变基因表达的结构异常蛋白在内质网堆积会导致内质网应激的发生
C.内质网应激诱导的内源性细胞凋亡受基因控制，不受外界环境的影响
D.若内质网功能持续紊乱，细胞会通过一系列信号最终启动细胞凋亡程序
由题意知，内质网应激可应对内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集等状况，其既能诱导内质网分子伴侣表达而产生保护效应，又能独立地诱导内源性细胞凋亡，推测前者(保护效应)产生的伴侣蛋白能促进新生肽链的正确折叠，后者(诱导内源性细胞凋亡)的发生与细胞所处的内部因素(如内质网功能持续紊乱)和环境因素有关，A、D两项正确，C项错误；基因突变表达的结构异常蛋白在内质网堆积，会导致内质网应激的发生，B项正确。
解析
2.如图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图，①~⑦表示细胞结构；图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A.图1中④⑤⑥的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B.图2中的丙是真核和原核细胞共有的唯一细胞器
C.破伤风杆菌没有图1细胞中的⑥结构，不能进行有氧呼吸
D.分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道
生物膜系统由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成，题图1中④表示内质网，⑤表示高尔基体，⑥表示线粒体，A项错误；丙含有蛋白质、核酸，不含脂质，说明丙为核糖体，真核和原核细胞中共有的唯一细胞器是核糖体，B项正确；破伤风杆菌是原核生物，代谢类型是厌氧型，没有题图1细胞中的⑥结构——线粒 体，不能进行有氧呼吸，C项正确。
解析
3.(2024·衡阳模拟)如图1、图2分别表示蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的部分机制，H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内。下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示蔗糖分子进入筛管细胞的过程不消耗能量
B.图1中M能运输H+和蔗糖分子，与其特异性有关
C.同一种物质进出不同细胞可能有多种运输方式
D.图2体现胞间连丝也是细胞间进行物质运输的通道
H+通过主动运输使其在筛管细胞外的浓度始终高于筛管细胞内，说明筛管细胞外的H+浓度高于筛管细胞内，M运输H+和蔗糖分 子，H+由细胞外向细胞内运输时为顺浓度梯度的协助扩散，其顺浓度运输的电化学梯度为蔗糖分子进入筛管细胞提供能量，A项错误；结合题图1、2，蔗糖分子进入筛管细胞是主动运输，由筛管细胞进入库细胞则是通过胞间连丝，C项正确。
解析
考向二 科学探究与语言表达
4.(2025·湖南模拟)用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种成熟的叶肉细胞，观察其质壁分离现象，得到其原生质体体积的变化情况如图所示。下列相关分析正确的是
( )
A.60 s时，乙二醇溶液中的叶肉细胞吸水能力大于蔗糖溶液中的叶肉细胞
B.120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C.180 s时，外界乙二醇溶液浓度与叶肉细胞细胞液浓度大小相同
D.240 s时，将蔗糖溶液中的叶肉细胞置于清水中一定会发生复原现象
60 s时，乙二醇溶液中叶肉细胞失水量小于蔗糖溶液中的叶肉细胞，蔗糖溶液中的叶肉细胞吸水能力较强，A项错误；120 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞还在不断失水，原生质体体积缩小，叶肉细胞的细胞液浓度小于外界溶液浓度，B项正确；180 s时，乙二醇溶液中叶肉细胞原生质体体积较120 s时增大，乙二醇分子通过扩散作用进入细胞，无法判断此时细胞液浓度大小，C项错误；240 s时，蔗糖溶液中的叶肉细胞可能会因为失水过多而死亡，不再发生质壁分离后的复原现象，D项错误。
解析
5.(2025·衡水模拟)嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴 奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：
(1)据图分析，细胞膜中的蛋白质具有___________________________
__________等生理功能。
(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后，G蛋白使腺苷酸环化酶活 化，在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中，腺苷酸环化酶的作用是_________________________________________。
(3)据图推测，cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是____________________________________________________________________。
信息传递、催化化学反应和运输物质
显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能
cAMP导致Na+通道打开，Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位
(4)研究表明，不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析，造成这种差异最可能的原因是________________________ _____________________。
不同个体气味分子受体的种类和数量存在差异
(1)分析题图可知，气味分子通过与细胞膜上的受体结合，引起细胞内代谢过程发生变化，G蛋白激活了腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶催化ATP分子转化为环磷酸腺苷(cAMP)，cAMP分子可启动细胞膜上的Na+通道，引起大量的Na+内流，腺苷酸环化酶在ATP分子转化为环磷酸腺苷的过程中起催化作用；气味分子与受体结合后，引起细胞内的代谢过程发生变化，该过程体现了细胞膜的信息交流功能；Na+通道起运输作用；综上分析可知，细胞膜中的蛋白质具有信息传递、催化化学反应和运输物质等生理功能。
解析
(2)腺苷酸环化酶的作用机理是显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能，加快化学反应速率。(3)由于cAMP导致Na+通道打开，而Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位，因此cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋。(4)据题图可知，嗅觉感受器细胞上的受体能接受气味分子的刺激进而产生兴奋，由于不同个体的气味分子受体的种类和数量存在差异，因此不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。
解析专题微练(一) 细胞的物质组成、结构和物质运输
一、选择题
1.(2025·江苏卷,T1)关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
2.(2025·重庆模拟)某团队研究发现,番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在无病原体入侵时也维持较高水平,却能避免过度免疫。其原因在于NRC蛋白倾向于形成二聚体或四聚体,并且这些多聚体处于非活性构象。下列关于NRC蛋白的说法,错误的是( )
A.让NRC蛋白二聚体和四聚体解聚可能增强番茄对病虫害的抵抗力
B.NRC蛋白中的N主要存在于氨基中
C.高温条件易引发植物病害,可能与NRC蛋白构象改变有关
D.通过盐析提取的NRC蛋白有抗虫活性
3.(2025·茂名模拟)科学家在海洋微藻中发现了一种结构类似于线粒体的新型细胞器——“硝质体”。DNA研究表明,这种新发现的细胞器大约在1亿年前由海藻和固氮蓝细菌之间共生产生。下列关于“硝质体”的推论最可能错误的是( )
A.可进行分裂传递给子细胞
B.结构内存在固氮相关的酶
C.可以合成自身全部蛋白质
D.有助于设计新的固氮的作物
4.(2025·衡水模拟)下列关于细胞器的叙述,正确的是( )
A.核糖体是蓝细菌唯一的细胞器,核仁是其核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的场所
B.溶酶体内的水解酶不分解自身的蛋白质,可能与蛋白质的高度糖基化有关
C.植物液泡中的色素使植物的红花、绿叶、果实呈现不同的颜色
D.在成人体内,心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是高尔基体
5.施一公院士的团队相继获得了剪接体、核孔复合体原子分辨率的三维结构。剪接体是由RNA和多种蛋白质组成的动态复合物,是细胞核中执行基因表达过程的关键分子机器;核孔复合体由100多种蛋白质组成,融合、贯穿于核膜中。下列有关叙述错误的是( )
A.剪接体与染色体的组成成分相同
B.剪接体与核孔复合体中的蛋白质的形成都需要核糖体参与
C.核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D.核质之间物质交换越频繁的细胞,其核孔复合体的数目相对越多
6.(2025·信阳模拟)将团藻置于一定浓度的KNO3溶液中,在不同溶氧量条件下测定团藻细胞对K+吸收的速率,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.同种K+载体蛋白能介导K+输入细胞和K+输出细胞
B.无氧条件下,团藻细胞只能以协助扩散的方式吸收K+
C.培养液中K+浓度越大,团藻细胞吸收K+的速率就越快
D.b点时,影响团藻细胞吸收K+的主要因素是载体蛋白的数量
7.(2025·长沙模拟)蛋白质的合成和运输过程可以分为两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成出一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的是( )
A.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的转运是何种途径
B.细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中游离的核糖体
C.构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输需经过共翻译转运途径
D.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
8.(2025·合肥模拟)某实验小组为探究主动运输的特点,利用如图1所示装置进行实验,图2为所得实验结果,其中HgCl2可抑制ATP水解。下列叙述错误的是( )
A.本实验的自变量是有无HgCl2,无关变量为温度、pH和胡萝卜片数量等
B.在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度,从而得出磷酸盐的浓度差
C.由甲组和乙组的结果可推测细胞吸收磷酸盐需要消耗能量,属于主动运输
D.丙组吸收磷酸盐比甲组少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上相关载体蛋白数量少
9.(2025·南通模拟)低钾胁迫时,Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物,再与CIPK(一种蛋白激酶)结合,激活HAK5和TPK两种转运蛋白,促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放,其机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变
B.CIPK既能激活HAK5也能激活TPK,不具有专一性
C.激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+
D.激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+
10.A型闰细胞是肾脏集合管中的一种特殊细胞,当机体发生酸中毒时,闰细胞加快H+的分泌以及HC和K+的重吸收,具体机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.机体酸中毒时,碳酸酐酶的活性增强
B.重吸收的HC用于维持pH的相对稳定
C.K+进出A型闰细胞的方式不同
D.K+重吸收受阻不会影响H+的分泌
二、非选择题
11.(2022·北京卷,T16)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。回答下列问题:
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过_______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如图。
据图可知,24 ℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37 ℃后,sec1胞外P酶呈现___________________的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型sec1基因的功能是促进_________的融合。
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_______________________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体_______________(填选项字母)。
A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止,逐渐死亡
12.(科学探究)线粒体中约90%的蛋白质由核基因编码,线粒体蛋白(MP)参与调控线粒体的代谢活动。线粒体前体蛋白(MPP)合成后转运到线粒体中,并加工为成熟的MP,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在细胞中,合成MPP的细胞器是________。据图分析,MPP信号序列的末端携带了特定的化学基团N,MPP肽链的另一端携带的化学基团为_____________________________。
(2)在MPP进入线粒体的过程中,分子伴侣HSP-70发挥_______________________的作用,线粒体HSP-70发挥的作用是_______________。在线粒体中,由MPP加工为成熟的MP时,需要_______________的催化。
(3)在受精前后,卵细胞的同一线粒体中蛋白质的组成有差异,原因是_______________________。在细胞分裂前的间期,短时间内会合成大量的蛋白质,其依赖于______________________________________。
(4)已知MPP含有信号序列是其进入线粒体的前提。为验证该结论,实验的思路是_______________ ___________________________________。
专题微练(一) 细胞的物质组成、结构和物质运输
1.B 解析 组成蛋白质的元素包含C、H、O、N,有的还含有S;组成磷脂的主要元素为C、H、O、P,部分含有N元素;组成淀粉的元素仅有C、H、O,A项错误。生物膜主要由蛋白质和磷脂组成,此外还含有糖类分子,B项正确。淀粉为植物细胞内的储能物质,蛋白质虽然可以供能,但不是主要的储能物质,C项错误。生物大分子是由单体聚合而成的,淀粉由大量的葡萄糖聚合而成,属于生物大分子,磷脂不属于生物大分子,D项错误。
2.B 解析 由题意可知,无病原体入侵时,番茄中的NRC蛋白倾向于形成非活性构象的二聚体或四聚体,从而避免过度免疫,若有病原体入侵,则可能会解聚转化为有活性状态以抵御病虫害,A项正确;NRC蛋白中的N主要存在于—CO—NH—中,B项错误;温度过高可能会使NRC蛋白的空间构象改变,从而失去活性引发病害,C项正确;盐析不会改变蛋白质的空间构象,通过盐析提取的NRC蛋白有抗虫活性,D项正确。
方法微点拨 盐析:在高浓度的中性盐溶液中,蛋白质溶解度降低而析出沉淀的现象叫作盐析。盐析一般不引起蛋白质变性,当除去盐后,蛋白质可再溶解。
3.C 解析 依题意,“硝质体”其结构类似于线粒体,线粒体可分裂,故推测“硝质体”可进行分裂传递给子细胞,A项正确;依题意,“硝质体”由海藻和固氮蓝细菌之间共生产生,固氮蓝细菌中含固氮相关的酶,推测“硝质体”内存在固氮相关的酶,B项正确;依题意,“硝质体”的结构类似于线粒体,线粒体是半自主性细胞器,可以合成自身的一部分蛋白质,故推测“硝质体”也只能合成自身的一部分蛋白质,C项错误;研究“硝质体”的固氮机制可为作物固氮设计提供思路,D项正确。
4.B 解析 蓝细菌是原核生物,核糖体是原核生物唯一的细胞器;原核生物没有以核膜为界限的细胞核,没有核仁,A项错误。蛋白质的高度糖基化可以让蛋白质的性质更稳定,不易被水解酶水解;溶酶体内的水解酶不分解自身的蛋白质,可能与蛋白质的高度糖基化有关,B项正确。植物液泡中的色素使植物的红花、果实呈现不同的颜色,绿叶的绿色主要是因为叶绿体中所含的叶绿素,C项错误。心肌细胞需要收缩,需要更多能量,线粒体是细胞的“动力车间”,所以,在成人体内,心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是线粒体,D项错误。
5.A 解析 分析题意可知,剪接体是由RNA和多种蛋白质组成的复合物,而染色体主要由DNA和蛋白质(如组蛋白)组成,两者的组成成分不同,A项错误;剪接体和核孔复合体中的蛋白质都是在核糖体上合成的,B项正确;核孔复合体是核膜上的通道结构,负责调控细胞核与细胞质之间的物质交换,具有选择透过性,核膜也具有选择透过性,能够控制物质的进出,C项正确;核孔复合体的数量与细胞核和细胞质之间的物质交换频率相关,物质交换越频繁,其核孔复合体的数目相对越多,D项正确。
6.D 解析 由于载体蛋白具有专一性,同种K+载体蛋白只能介导K+输入细胞或K+输出细胞,A项错误;无氧条件下,团藻细胞通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收K+,即K+的运输方式可以为主动运输,B项错误;由题干信息可知:团藻细胞吸收K+的方式为主动运输,主动运输需要消耗能量,需要载体蛋白的协助,培养液中K+的浓度越大,团藻细胞吸收K+的速率不一定越快,还受到能量和载体蛋白数量的影响,C项错误;由题图可知:b点时氧气浓度最大,即能量供应充足,此时影响团藻细胞吸收K+的主要因素是载体蛋白的数量,D项正确。
7.B 解析 脱水缩合过程中,氨基酸的羧基会将H脱去,用3H标记亮氨酸的羧基不能确定转运途径,A项错误;细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中游离的核糖体,B项正确;细胞骨架蛋白通过途径二合成和运输,C项错误;性激素的化学本质是固醇,不是蛋白质,D项错误。
8.A 解析 该实验中的自变量分别为HgCl2溶液的有无和胡萝卜片细胞的成熟程度,无关变量为温度、pH和胡萝卜片数量等,A项错误;该实验中的因变量为溶液中磷酸盐的浓度变化,在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度,从而得出磷酸盐的浓度差,B项正确;比较甲组和乙组结果可推测细胞吸收磷酸盐需要消耗能量,属于主动运输,得出的结论是主动运输与能量供应的量有关,C项正确;主动运输的转运速率与载体蛋白的数量有关,丙组吸收磷酸盐比甲组少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上相关载体蛋白数量少,D项正确。
9.B 解析 Ca2+与CBL蛋白结合后,会使CBL发生构象变化,从而能够与CIPK结合并激活后续反应,A项正确;酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应,HAK5和TPK都是转运蛋白,因此CIPK激活HAK5和TPK属于一类化学反应,能够体现专一性,B项错误;根据题图可知,HAK5从细胞外向细胞内转运K+为逆浓度梯度运输,因此激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+,C项正确;根据题图可知,TPK从液泡内向细胞质基质转运K+为顺浓度梯度运输,故激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+,D项正确。
10.D 解析 酸中毒时血液中H+浓度过大,A型闰细胞会通过增强碳酸酐酶活性来加快H+和HC的生成,从而有利于H+分泌和HC重吸收,以维持机体pH平衡,A项正确;HC和H2CO3是血浆中重要的pH缓冲物质,重吸收的HC可用于缓冲血液中多余的酸,维持pH相对稳定,B项正确;据题图可知,K+进入A型闰细胞时消耗ATP,属于主动运输,细胞内K+浓度高于细胞外,则K+通过转运蛋白运出细胞为顺浓度运输,属于协助扩散,K+进出A型闰细胞的方式不同,C项正确;据题图可知,转运蛋白把H+从A型闰细胞内分泌出去的同时,又把K+重吸收回细胞,K+和H+的转运在A型闰细胞中是相互关联的,K+的重吸收受阻会影响细胞内K+的浓度,进而影响H+的分泌,D项错误。
11.答案 (1)胞吐 (2)先上升后下降 (3)分泌泡与细胞膜
(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 (5)B
解析 (1)分泌蛋白是生物大分子,通过胞吞和胞吐进出细胞。(2)据题图可知,转入37 ℃后,sec1胞外P酶呈现先上升后下降的趋势。(3)正常情况下,由高尔基体分泌的囊泡转运至细胞膜,与细胞膜融合后将分泌蛋白分泌到细胞外,但在37 ℃培养1 h后的sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,不能与细胞膜融合,故推测sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,即细胞内不能合成新的蛋白质,但sec1胞外P酶重新增加,最合理的解释是在细胞质中大量积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。(5)突变基因可使与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,故选B。
12.答案 (1)核糖体 羧基(或—COOH) (2)与MPP结合并将其转运至线粒体外膜 催化ATP水解,从而为蛋白质的加工供能 蛋白酶 (3)多数MP由核基因编码,卵细胞受精后,精子的核基因表达 基因大量转录合成较多的mRNA,多个核糖体结合到mRNA上,形成多聚核糖体 (4)敲除MP基因中合成信号序列的碱基后,检测线粒体中MP的含量
解析 (1)线粒体前体蛋白(MPP)在核糖体上经过脱水缩合形成,MPP信号序列的末端携带了特定的化学基团N,即氮端,则另一端为羧基端,携带的化学基团为—COOH。(2)据题图可知,在MPP进入线粒体的过程中,分子伴侣HSP-70发挥与MPP结合并将其转运至线粒体外膜的作用,线粒体HSP-70发挥的作用是催化ATP水解,从而为蛋白质的加工供能;由MPP加工为成熟的MP时需要断裂肽键,该过程需要蛋白酶催化。(3)多数MP由核基因编码,卵细胞受精后,精子的核基因表达,使得在受精前后,卵细胞的同一线粒体中蛋白质的组成有差异。基因大量转录合成较多的mRNA,多个核糖体结合到mRNA上,形成多聚核糖体,短时间内会合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。(4)为验证MPP含有信号序列是其进入线粒体的前提,实验的自变量是是否含有其MP基因,因变量是检测线粒体中MP的含量。故实验思路为敲除MP基因中合成信号序列的碱基后,检测线粒体中MP的含量。(共35张PPT)
专题微练(一) 细胞的物质组成、结构和物质运输
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一、选择题
1.(2025·江苏卷，T1)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是( )
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
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组成蛋白质的元素包含C、H、O、N，有的还含有S；组成磷脂的主要元素为C、H、O、P，部分含有N元素；组成淀粉的元素仅有C、H、O，A项错误。生物膜主要由蛋白质和磷脂组成，此外还含有糖类分子，B项正确。淀粉为植物细胞内的储能物质，蛋白质虽然可以供能，但不是主要的储能物质，C项错误。生物大分子是由单体聚合而成的，淀粉由大量的葡萄糖聚合而成，属于生物大分子，磷脂不属于生物大分子，D项错误。
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2.(2025·重庆模拟)某团队研究发现，番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在无病原体入侵时也维持较高水平，却能避免过度免疫。其原因在于NRC蛋白倾向于形成二聚体或四聚体，并且这些多聚体处于非活性构象。下列关于NRC蛋白的说法，错误的是( )
A.让NRC蛋白二聚体和四聚体解聚可能增强番茄对病虫害的抵抗力
B.NRC蛋白中的N主要存在于氨基中
C.高温条件易引发植物病害，可能与NRC蛋白构象改变有关
D.通过盐析提取的NRC蛋白有抗虫活性
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由题意可知，无病原体入侵时，番茄中的NRC蛋白倾向于形成非活性构象的二聚体或四聚体，从而避免过度免疫，若有病原体入侵，则可能会解聚转化为有活性状态以抵御病虫害，A项正确；NRC蛋白中的N主要存在于—CO—NH—中，B项错误；温度过高可能会使NRC蛋白的空间构象改变，从而失去活性引发病害，C项正确；盐析不会改变蛋白质的空间构象，通过盐析提取的NRC蛋白有抗虫活性，D项正确。
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盐析：在高浓度的中性盐溶液中，蛋白质溶解度降低而析出沉淀的现象叫作盐析。盐析一般不引起蛋白质变性，当除去盐后，蛋白质可再溶解。
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3.(2025·茂名模拟)科学家在海洋微藻中发现了一种结构类似于线粒体的新型细胞器——“硝质体”。DNA研究表明，这种新发现的细胞器大约在1亿年前由海藻和固氮蓝细菌之间共生产生。下列关于“硝质体”的推论最可能错误的是( )
A.可进行分裂传递给子细胞
B.结构内存在固氮相关的酶
C.可以合成自身全部蛋白质
D.有助于设计新的固氮的作物
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依题意，“硝质体”其结构类似于线粒体，线粒体可分裂，故推测
“硝质体”可进行分裂传递给子细胞，A项正确；依题意，“硝质体”由海藻和固氮蓝细菌之间共生产生，固氮蓝细菌中含固氮相关的酶，推测“硝质体”内存在固氮相关的酶，B项正确；依题意，“硝质体”的结构类似于线粒体，线粒体是半自主性细胞器，可以合成自身的一部分蛋白质，故推测“硝质体”也只能合成自身的一部分蛋白质，C项错误；研究“硝质体”的固氮机制可为作物固氮设计提供思路，D项正确。
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4.(2025·衡水模拟)下列关于细胞器的叙述，正确的是( )
A.核糖体是蓝细菌唯一的细胞器，核仁是其核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的场所
B.溶酶体内的水解酶不分解自身的蛋白质，可能与蛋白质的高度糖基化有关
C.植物液泡中的色素使植物的红花、绿叶、果实呈现不同的颜色
D.在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是高尔基体
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蓝细菌是原核生物，核糖体是原核生物唯一的细胞器；原核生物没有以核膜为界限的细胞核，没有核仁，A项错误。蛋白质的高度糖基化可以让蛋白质的性质更稳定，不易被水解酶水解；溶酶体内的水解酶不分解自身的蛋白质，可能与蛋白质的高度糖基化有关，B项正确。植物液泡中的色素使植物的红花、果实呈现不同的颜色，绿叶的绿色主要是因为叶绿体中所含的叶绿素，C项错误。心肌细胞需要收缩，需要更多能量，线粒体是细胞的“动力车间”，所以，在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是线粒体，D项错误。
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5.施一公院士的团队相继获得了剪接体、核孔复合体原子分辨率的三维结构。剪接体是由RNA和多种蛋白质组成的动态复合物，是细胞核中执行基因表达过程的关键分子机器；核孔复合体由100多种蛋白质组成，融合、贯穿于核膜中。下列有关叙述错误的是( )
A.剪接体与染色体的组成成分相同
B.剪接体与核孔复合体中的蛋白质的形成都需要核糖体参与
C.核孔复合体和核膜对物质的吸收均具有选择透过性
D.核质之间物质交换越频繁的细胞，其核孔复合体的数目相对越多
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分析题意可知，剪接体是由RNA和多种蛋白质组成的复合物，而染色体主要由DNA和蛋白质(如组蛋白)组成，两者的组成成分不 同，A项错误；剪接体和核孔复合体中的蛋白质都是在核糖体上合成的，B项正确；核孔复合体是核膜上的通道结构，负责调控细胞核与细胞质之间的物质交换，具有选择透过性，核膜也具有选择透过性，能够控制物质的进出，C项正确；核孔复合体的数量与细胞核和细胞质之间的物质交换频率相关，物质交换越频繁，其核孔复合体的数目相对越多，D项正确。
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6.(2025·信阳模拟)将团藻置于一定浓度的KNO3溶液中，在不同溶氧量条件下测定团藻细胞对K+吸收的速率，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.同种K+载体蛋白能介导
K+输入细胞和K+输出细胞
B.无氧条件下，团藻细胞只能
以协助扩散的方式吸收K+
C.培养液中K+浓度越大，团藻细胞吸收K+的速率就越快
D.b点时，影响团藻细胞吸收K+的主要因素是载体蛋白的数量
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由于载体蛋白具有专一性，同种K+载体蛋白只能介导K+输入细胞或K+输出细胞，A项错误；无氧条件下，团藻细胞通过无氧呼吸为主动运输提供能量来吸收K+，即K+的运输方式可以为主动运输，B项错误；由题干信息可知：团藻细胞吸收K+的方式为主动运输，主动运输需要消耗能量，需要载体蛋白的协助，培养液中K+的浓度越大，团藻细胞吸收K+的速率不一定越快，还受到能量和载体蛋白数量的影响，C项错误；由题图可知：b点时氧气浓度最大，即能量供应充足，此时影响团藻细胞吸收K+的主要因素是载体蛋白的数量，D项正确。
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7.(2025·长沙模拟)蛋白质的合成和运输过程可以分为两条途径。途径一是共翻译转运：在游离核糖体上合成出一段肽链(信号肽)后，信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运：在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的是( )
A.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的转运是何种途径
B.细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中游离的核糖体
C.构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输需经过共翻译转运途径
D.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
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脱水缩合过程中，氨基酸的羧基会将H脱去，用3H标记亮氨酸的羧基不能确定转运途径，A项错误；细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中游离的核糖体，B项正确；细胞骨架蛋白通过途径二合成和运输，C项错误；性激素的化学本质是固醇，不是蛋白质，D项错误。
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8.(2025·合肥模拟)某实验小组为探究主动运输的特点，利用如图1所示装置进行实验，图2为所得实验结果，其中HgCl2可抑制ATP水解。下列叙述错误的是( )
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A.本实验的自变量是有无HgCl2，无关变量为温度、pH和胡萝卜片数量等
B.在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度，从而得出磷酸盐的浓度差
C.由甲组和乙组的结果可推测细胞吸收磷酸盐需要消耗能量，属于主动运输
D.丙组吸收磷酸盐比甲组少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上相关载体蛋白数量少
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该实验中的自变量分别为HgCl2溶液的有无和胡萝卜片细胞的成熟程度，无关变量为温度、pH和胡萝卜片数量等，A项错误；该实验中的因变量为溶液中磷酸盐的浓度变化，在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度，从而得出磷酸盐的浓度差，B项正确；比较甲组和乙组结果可推测细胞吸收磷酸盐需要消耗能量，属于主动运输，得出的结论是主动运输与能量供应的量有关，C项正确；主动运输的转运速率与载体蛋白的数量有关，丙组吸收磷酸盐比甲组少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上相关载体蛋白数量少，D项正确。
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9.(2025·南通模拟)低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK(一种蛋白激酶)结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白，促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放，其机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL
空间结构改变
B.CIPK既能激活HAK5也能激活TPK，
不具有专一性
C.激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+
D.激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+
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Ca2+与CBL蛋白结合后，会使CBL发生构象变化，从而能够与CIPK结合并激活后续反应，A项正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，HAK5和TPK都是转运蛋白，因此CIPK激活HAK5和TPK属于一类化学反应，能够体现专一性，B项错误；根据题图可知，HAK5从细胞外向细胞内转运K+为逆浓度梯度运输，因此激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+，C项正确；根据题图可知，TPK从液泡内向细胞质基质转运K+为顺浓度梯度运输，故激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+，D项正确。
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10.A型闰细胞是肾脏集合管中的一种特殊细胞，当机体发生酸中毒时，闰细胞加快H+的分泌以及HC和K+的重吸收，具体机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.机体酸中毒时，碳酸酐酶的
活性增强
B.重吸收的HC用于维持pH
的相对稳定
C.K+进出A型闰细胞的方式不同
D.K+重吸收受阻不会影响H+的分泌
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酸中毒时血液中H+浓度过大，A型闰细胞会通过增强碳酸酐酶活性来加快H+和HC的生成，从而有利于H+分泌和HC重吸收，以维持机体pH平衡，A项正确；HC和H2CO3是血浆中重要的pH缓冲物质，重吸收的HC可用于缓冲血液中多余的酸，维持pH相对稳定，B项正确；据题图可知，K+进入A型闰细胞时消耗ATP，属于主动运输，细胞内K+浓度高于细胞外，则K+通过转运蛋白运出
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细胞为顺浓度运输，属于协助扩散，K+进出A型闰细胞的方式不同，C项正确；据题图可知，转运蛋白把H+从A型闰细胞内分泌出去的同时，又把K+重吸收回细胞，K+和H+的转运在A型闰细胞中是相互关联的，K+的重吸收受阻会影响细胞内K+的浓度，进而影响H+的分泌，D项错误。
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二、非选择题
11.(2022·北京卷，T16)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。回答下列问题：
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过_____作用分泌到细胞膜外。
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胞吐
(2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如图。
据图可知，24 ℃时sec1和野生型胞外P酶随
时间而增加。转入37 ℃后，sec1胞外P酶呈
现___________________的趋势，表现出分
泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型
突变株。
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先上升后下降
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型sec1基因的功能是促进_________________的融合。
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是________________________________。
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分泌泡与细胞膜
积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体_________(填选项字母)。
A.蛋白分泌受阻，在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止，逐渐死亡
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B
(1)分泌蛋白是生物大分子，通过胞吞和胞吐进出细胞。(2)据题图可知，转入37 ℃后，sec1胞外P酶呈现先上升后下降的趋势。(3)正常情况下，由高尔基体分泌的囊泡转运至细胞膜，与细胞膜融合后将分泌蛋白分泌到细胞外，但在37 ℃培养1 h后的sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，不能与细胞膜融合，故推测sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，即细胞内不能合成新的蛋白
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质，但sec1胞外P酶重新增加，最合理的解释是在细胞质中大量积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。(5)突变基因可使与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，故选B。
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12.(科学探究)线粒体中约90%的蛋白质由核基因编码，线粒体蛋白(MP)参与调控线粒体的代谢活动。线粒体前体蛋白(MPP)合成后转运到线粒体中，并加工为成熟的MP，过程如图所示。回答下列问题：
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(1)在细胞中，合成MPP的细胞器是________。据图分析，MPP信号序列的末端携带了特定的化学基团N，MPP肽链的另一端携带的化学基团为____________________。
(2)在MPP进入线粒体的过程中，分子伴侣HSP-70发挥__________________________________的作用，线粒体HSP-70发挥的作用是_____________________________________。在线粒体中，由MPP加工为成熟的MP时，需要_________的催化。
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核糖体
羧基(或—COOH)
与MPP结合并将其转运至线粒体外膜
催化ATP水解，从而为蛋白质的加工供能
蛋白酶
(3)在受精前后，卵细胞的同一线粒体中蛋白质的组成有差异，原因是______________________________________________________。在细胞分裂前的间期，短时间内会合成大量的蛋白质，其依赖于___________________________________________________________
______________。
(4)已知MPP含有信号序列是其进入线粒体的前提。为验证该结论，实验的思路是_____________________________________________
_________________。
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多数MP由核基因编码，卵细胞受精后，精子的核基因表达
基因大量转录合成较多的mRNA，多个核糖体结合到mRNA上，形成多聚核糖体
敲除MP基因中合成信号序列的碱基后，检测线粒
体中MP的含量
(1)线粒体前体蛋白(MPP)在核糖体上经过脱水缩合形成，MPP信号序列的末端携带了特定的化学基团N，即氮端，则另一端为羧基端，携带的化学基团为—COOH。(2)据题图可知，在MPP进入线粒体的过程中，分子伴侣HSP-70发挥与MPP结合并将其转运至线粒体外膜的作用，线粒体HSP-70发挥的作用是催化ATP水解，从而为蛋白质的加工供能；由MPP加工为成熟的MP时需要断裂肽键，该过程需要蛋白酶催化。(3)多数MP由核基因编码，卵细胞受
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精后，精子的核基因表达，使得在受精前后，卵细胞的同一线粒体中蛋白质的组成有差异。基因大量转录合成较多的mRNA，多个核糖体结合到mRNA上，形成多聚核糖体，短时间内会合成大量的蛋白质，提高翻译的效率。(4)为验证MPP含有信号序列是其进入线粒体的前提，实验的自变量是是否含有其MP基因，因变量是检测线粒体中MP的含量。故实验思路为敲除MP基因中合成信号序列的碱基后，检测线粒体中MP的含量。
解析
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