微专题1 细胞的分子基础和结构基础
一、选择题
1.（2024·河南漯河模拟）水和无机盐是生物正常生命活动的必需物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A.微量元素Mg和Fe分别参与构成叶绿素和血红素
B.运动型饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量
C.自由水含量多于结合水时，细胞代谢加强
D.钙等无机盐在细胞中大部分以离子的形式存在
2.（2024·广东汕头二模）某新型伤口敷料可阻止血液继续流出并启动凝血。其原料是一种容易从虾壳中提取制备的多糖，该多糖是（ ）
A.几丁质 B.淀粉
C.纤维素 D.糖原
3.（2024·天津河西二模）双皮奶是一种很受欢迎的甜品。当牛奶加热后，脂肪会聚集到牛奶表面，随着加热的持续进行，脂肪球膜蛋白发生变性，失去脂肪球膜的脂肪不稳定，很容易凝结在一起，最终形成稳定的皮膜，就是我们看到的“奶皮”。下列叙述正确的是（ ）
A.脂肪球膜蛋白发生变性主要是因为肽键的断裂
B.脂肪和蛋白质都含有C、H、O、N四种元素
C.脂肪和蛋白质都是由单体连接成的生物大分子
D.变性的蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应
4.（2024·广东湛江二模）系统素是一条多肽链（18肽）。植物被昆虫食害后，体内系统素从受伤害处传至未受伤害处，激活蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成。下列说法错误的是（ ）
A.系统素由18个氨基酸通过脱水缩合形成
B.推测系统素是一种信号传递分子
C.促进蛋白酶抑制剂基因的表达有助于植物防御能力的提高
D.高温处理后的系统素不会与双缩脲试剂发生颜色反应
5.（2024·辽宁模拟）下列关于构成细胞的细胞骨架及细胞器的叙述，错误的是（ ）
A.植物液泡中含糖类、无机盐、蛋白质等，可调节植物细胞内的环境
B.内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
C.由蛋白质纤维组成的细胞骨架有利于维持细胞形态、保持内部结构有序
D.高尔基体和中心体的磷脂分子可以运动，从而赋予了其膜结构的流动性
6.（2024·辽宁大连一模）金黄色葡萄球菌是一种致病菌，可引起人食物中毒或皮肤感染，甚至引起死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分，细菌既可通过FAS Ⅱ通路合成脂肪酸，也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是（ ）
A.脂肪酸与磷酸结合形成磷脂，磷脂使细胞膜具有屏障作用
B.细胞膜中的磷脂对于维持细胞的稳定性起着重要作用
C.抑制FAS Ⅱ通路可阻断金黄色葡萄球菌细胞膜的合成，从而抑制其繁殖
D.细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂和蛋白质的种类及含量
7.（2024·江西模拟预测）下列关于线粒体结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A.线粒体具有两层磷脂分子
B.线粒体存在于所有真核细胞中
C.细胞代谢所需能量全部来自线粒体
D.用差速离心法可分离出线粒体
8.我国生物学家在某些细胞中发现了一种新的丝状结构——细胞蛇。细胞蛇只由蛋白质形成，可以催化细胞中重要物质的合成。这种新发现的细胞结构的形态和数量在细胞中是不恒定的，在相关物质迅速合成时，细胞蛇也变得更为发达。以下说法错误的是（ ）
A.细胞蛇形态和数量变化与功能相适应
B.细胞蛇可以降低化学反应的活化能
C.细胞蛇的发现揭示了细胞的统一性
D.细胞蛇彻底水解后的产物只有氨基酸
9.（2024·河北二模）内质网是真核细胞中普遍存在的一种细胞器，具有重要的生理功能。当内质网稳态持续失调时，可引起内质网自噬。如图为内质网自噬过程。下列说法正确的是（ ）
A.溶酶体内的水解酶由内质网合成、加工和分泌
B.内质网的自噬过程需要信息分子与受体的特异性结合
C.内质网自噬过程依赖于生物膜的选择透过性
D.若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常，会增大对内质网自噬的抑制作用
二、非选择题
10.（2024·河南驻马店二模）干旱胁迫是由于干旱使植物可利用水分缺乏，而生长明显受到抑制的现象。植物会通过一系列的生理变化抵抗干旱胁迫。回答下列问题：
（1）干旱胁迫下植物细胞中散失的水分主要是 ，举例说明该种形式的水在植物叶肉细胞中参与的一种化学反应及变化： （写出具体的变化过程）。
（2）植物细胞中的淀粉和可溶性糖可以发生相互转化，干旱胁迫下植物（叶片）可溶性糖的含量显著增加，淀粉含量显著降低，发生该变化的意义是 。
（3）研究发现植物叶片的保卫细胞产生γ-氨基丁酸（GABA）后能抑制气孔开放而减少水分流失。为探究叶面喷施一定浓度的外源GABA（用蒸馏水配制）是否能缓解植物的干旱胁迫症状，实验设计思路如下：①取 的植物若干，平均分为 组；②各组的处理方式为 ，
并置于 环境中继续培养；③观察植物的生长情况，并定期测量植物体内与抗旱性相关的生理指标的变化情况。
11.（2024·安徽芜湖模拟）下图为真核细胞中3种结构的示意图，请回答下列问题：
（1）处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有 （填“甲”“乙”或“丙”）。
（2）蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，这表明结构c与 的形成直接有关。
（3）许多重要的化学反应在生物膜上进行，乙、丙分别通过 （用图中字母填空）扩大了膜面积，从而为这些反应需要的 提供更多的附着场所。
（4）在细胞分裂间期，结构乙的数目增多，其增多的方式有3种假设：
Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；
Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成；
Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱（磷脂的前体）培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中结构乙的放射性。结果如下：
标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4
测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是 。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是 。
③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
一、选择题
1.（2024·河北衡水模拟预测）人类内耳中存在一种名为Prestin的运动蛋白，负责控制外毛细胞的收缩和伸长，该蛋白的快速运动对于听到高频声音至关重要。Prestin蛋白分为3个部分，即N端（约100个氨基酸残基）、疏水核（约400个氨基酸残基）、C端（约240个氨基酸残基）。下列叙述正确的是（ ）
A.Prestin蛋白的合成方式是脱水缩合，该过程不需要消耗能量
B.Prestin蛋白与其他蛋白功能不同只在于其氨基酸的数目不同
C.Prestin蛋白彻底水解后的产物是N端、疏水核和C端
D.Prestin蛋白基因缺失会影响人类外毛细胞的收缩和伸长
2.（2024·山东淄博二模）泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素—蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（ ）
A.蛋白质的泛素化过程需要消耗能量
B.蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关
C.真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中
D.UPS中，蛋白酶体具有催化功能
3.（2024·湖北武汉模拟）细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。科学家筛选出一些突变型酵母菌，这些酵母菌在25 ℃时分泌功能正常，但在35 ℃下培养时，本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处。科学家将这些突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，发现至少有25个基因与囊泡的定向运输有关。下图是正常酵母菌和分泌突变体A、B的蛋白质分泌途径示意图，相关叙述错误的是（ ）
A.在酵母菌细胞中，细胞骨架是由蛋白质纤维构成的与物质运输等生命活动有关的结构
B.推测正常酵母菌中内质网分泌的小泡能定向运输到高尔基体并发生膜融合
C.分泌突变体A、B的差异，可能是由于温度升高导致与囊泡运输有关的基因表达异常
D.可利用3H标记氨基酸的羧基来追踪35 ℃条件下培养的正常酵母菌蛋白质的分泌过程
4.（2024·海南模拟）下图表示部分生物膜在结构与功能上的联系，①～⑥表示细胞结构，②中的蛋白质进入③后形成M6P标志，具有M6P标志的蛋白质被⑥包裹在一起，并逐渐转化为④。某些蛋白质通过⑥向不同方向运输，保证正确时间内将正确蛋白质运送到相应目的地。下列叙述错误的是（ ）
A.细胞骨架的成分是纤维素和蛋白质，⑥可沿着细胞骨架定向移动
B.生物膜把②③④⑤等隔开，使多种化学反应可以同时进行、互不干扰
C.带M6P标志的蛋白质可在④内分解衰老细胞器和进入细胞的病原体
D.若⑥表面缺少受体，可能会使蛋白质运输出现障碍或不能准确释放到目的地
5.（2024·江西鹰潭二模）泛素蛋白会与细胞中需降解蛋白质结合，当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解（如图1）。蛋清溶菌酶与细胞提取液混合后会逐渐通过泛素降解途径降解。为探究蛋清溶菌酶的降解过程，进行以下实验。
实验组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合。
对照组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。
反应适合的时间后，进行蛋白质电泳，放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.需降解蛋白质被蛋白酶体降解过程中需要水参与
B.需降解蛋白质被降解过程中，蛋白酶体提供了活化能
C.据题可推测蛋清溶菌酶的分子量为14 500道尔顿
D.实验结果支持需降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后才能被降解
6.（2024·江苏盐城模拟）研究发现，当线粒体出现一些异常时，线粒体会在分裂过程中，把末端的一部分分裂出去，顺便把“异常”带走（如图所示）。下列有关分析错误的是（ ）
A.用紫外线照射线粒体，可能导致异常分裂增多
B.分裂出现的异常部分可能会被溶酶体识别而融合
C.分裂中线粒体可通过氧化分解葡萄糖产生ATP供能
D.线粒体的异常分裂体现了细胞膜的流动性
二、非选择题
7.心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。
（1）许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞合成ATP的能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入 、ADP和Pi等反应物启动线粒体内有氧呼吸大量生成ATP的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。
（2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于 （填细胞器名称），b代表的细胞器是 。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。
（3）适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到 ，
推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。
（4）很多研究表明高强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因： 。
6 / 6专题跟踪检测部分
第一部分 专题整合篇
专题一 细胞的分子基础、结构基础与物质运输
微专题1 细胞的分子基础和结构基础
A级基础强化练
1.D Mg是大量元素，A错误；无机盐不是能源物质，不能补充人体运动时消耗的能量，B错误；由于自由水在细胞内的含量远远大于结合水，无论代谢强弱，自由水含量都多于结合水，C错误；无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，也有化合态形式存在，比如钙在骨骼中以化合物的形式存在，D正确。
2.A 几丁质加工后可以形成新型伤口敷料，它可有效阻止血液继续流出并启动凝血，因此该多糖是几丁质，A正确、B、C、D错误。
3.D 脂肪球膜蛋白发生变性主要是因为空间结构被破坏，A错误；脂肪只含有C、H、O三种元素，蛋白质至少含有C、H、O、N四种元素，B错误；脂肪不是生物大分子，C错误；变性的蛋白质含有肽键结构，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
4.D 系统素为18肽，则由18个氨基酸通过脱水缩合形成，A正确；植物被昆虫食害后，体内系统素从受伤害处传至未受伤害处，激活蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成，由此可推测系统素是一种信号传递分子，B正确；促进蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成，这有助于植物防御能力的提高，C正确；高温处理一般不会影响系统素的肽键结构，故高温处理后的系统素仍会与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
5.D 植物液泡内有细胞液，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，A正确；内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，B正确；真核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，C正确；高尔基体是具有单层膜结构的细胞器，含有磷脂分子，中心体没有膜结构，不含磷脂分子，D错误。
6.B 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物所组成的分子，是构成细胞膜的重要成分，A错误；磷脂与蛋白质等分子有机结合构成的细胞膜具有屏障作用，保障了细胞内部环境的相对稳定，B正确；脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分，抑制FAS Ⅱ通路，细菌可从环境中获取脂肪酸，不能达到抑制金黄色葡萄球菌繁殖的目的，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类及含量，D错误。
7.D 线粒体具有双层膜，4层磷脂分子，A错误；哺乳动物成熟的红细胞中不含线粒体，B错误；细胞质基质也能为细胞代谢提供能量，C错误；用差速离心法可分离出线粒体，D正确。
8.C 细胞蛇的形态和数量在细胞中是不恒定的，在相关物质迅速合成时，细胞蛇也变得更为发达，体现了细胞蛇形态和数量变化与功能相适应，A正确；细胞蛇可以催化细胞中重要物质的合成，降低化学反应的活化能，B正确；细胞蛇是某些细胞中的一种细胞结构，并非所有细胞都存在，不能揭示细胞的统一性，C错误；细胞蛇只由蛋白质形成，彻底水解后的产物只有氨基酸，D正确。
9.B 溶酶体内的水解酶由核糖体合成，A错误；内质网的自噬过程需要信息分子与内质网自噬受体结合，B正确；内质网自噬过程依赖于生物膜的流动性，C错误；若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常，而Parkin会抑制内质网自噬，则会减弱对内质网自噬的抑制作用，D错误。
10.（1）自由水 参与光反应，水分解为O2和H＋；参与有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应生成CO2和NADH（或[H]） （2）淀粉分解为可溶性糖可以增大细胞的渗透压，以减少水分散失
（3）经干旱胁迫处理后的长势相同的同种 两 实验组植株的叶片喷施一定浓度的GABA，对照组植株的叶片喷施等量的蒸馏水 干旱程度相同的
解析：（1）植物细胞中水的存在形式有自由水和结合水，干旱胁迫下散失的水主要是自由水；自由水在植物叶肉细胞中可参与光反应，被分解为O2和H＋，也可参与有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应生成CO2和NADH（或[H]）。（2）干旱胁迫下植物（叶片）可溶性糖的含量显著增加，淀粉含量显著降低，淀粉转化为可溶性糖能增大植物细胞的渗透压，从而减少水分散失。（3）为进一步探究叶面喷施一定浓度的外源GABA是否能缓解植物的干旱胁迫症状。该实验的自变量为是否喷施一定浓度的外源GABA，因变量为植物的生长情况，可通过检测植物体光合作用速率、植株含水量、光合作用色素含量等生理指标来判断。因此实验步骤为：将经干旱胁迫处理后的长势相同的同种的植物若干，平均分为两组。实验组植株的叶片喷施一定浓度的GABA，对照组植株的叶片喷施等量的清水（蒸馏水）。将各组置于干旱程度相同的环境中继续培养一段时间。观察植物的生长情况，并定期测量植物体光合作用速率、植株含水量、光合作用色素含量等生理指标的变化情况。比较实验组和对照组的实验数据差异，分析判断叶面喷施一定浓度的外源GABA是否能缓解植物的干旱胁迫症状。
11.（1）乙 （2）核糖体 （3）e、h 酶 （4）①自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
解析：（1）图中甲表示细胞核，乙表示线粒体，丙表示叶绿体；处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞没有叶绿体和成形的细胞核，但是有线粒体。（2）图中c表示核仁，蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，而蛋白质的合成场所是核糖体，因此说明核仁与核糖体的形成有关。（3）叶绿体和线粒体都具有增大膜面积的方式，线粒体通过e内膜向内折叠增大了有氧呼吸第三阶段的面积，叶绿体通过h类囊体薄膜的堆叠增大了光合作用光反应的场所，从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。（4）①根据题意分析，链孢霉营养缺陷型突变株在加有胆碱的培养基中培养，说明链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱。②另一种培养基成分应该与前一步骤中的培养基相同，只是胆碱没有3H标记，这样能使链孢霉营养缺陷型突变株生长环境相同，排除培养基差异带来的影响，又能检测原有放射性物质的变化。③根据表格数据分析，测得的相对放射性隔代逐渐减少一半，可以看出线粒体是由分裂增殖形成的，即假设Ⅲ成立。
B级综合提升练
1.D Prestin蛋白的合成方式是氨基酸之间的脱水缩合，该过程需要消耗能量，A错误；Prestin蛋白与其他蛋白功能不同在于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构的不同，B错误；Prestin蛋白彻底水解后的产物是氨基酸，C错误；依据题干信息，Prestin运动蛋白，负责控制外毛细胞的收缩和伸长，所以Prestin蛋白基因缺失会影响人类外毛细胞的收缩和伸长，D正确。
2.B 据图可知，蛋白质的泛素化过程要消耗ATP，因此，蛋白质的泛素化过程需要消耗能量，A正确；异常蛋白的泛素化修饰过程特异性主要体现在对不同异常蛋白的作用，而对异常蛋白起作用的是E3，因此，蛋白质泛素化的特异性主要与E3有关，B错误；依题意，泛素—蛋白酶体系统（UPS）是真核细胞中一种异常蛋白降解途径，在真核细胞中，溶酶体也可以降解蛋白，因此，真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中，C正确；据图可知，异常蛋白经泛素化修饰后转移至蛋白酶体后被降解成多肽，由此可知，在UPS中，蛋白酶体具有催化功能，D正确。
3.D 细胞骨架是由蛋白质纤维构成的与物质运输等生命活动有关的结构，A正确；结合图示可知，正常酵母菌中内质网分泌的小泡能定向运输到高尔基体并发生膜融合，B正确；突变型酵母菌至少有25个基因与囊泡的定向运输有关，这些酵母菌在25 ℃时分泌功能正常，因此分泌突变体A、B的差异，可能是由于温度升高导致与囊泡运输有关的基因表达异常所致，C正确；用3H标记氨基酸的羧基与氨基生成含3H的水，蛋白质无3H，D错误。
4.A 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，而不是由纤维素和蛋白质组成的，A错误；②表示内质网，③表示高尔基体，④表示溶酶体，⑤表示线粒体，生物膜将其隔开，使多种化学反应可以同时进行、互不干扰，B正确；④表示溶酶体，其内含有大量的水解酶，根据图示，带M6P标志的蛋白质最终可能会形成多种水解酶，所以带M6P标志的蛋白质可在④内分解衰老细胞器和进入细胞的病原体，C正确；受体是信息分子被靶细胞（结构）识别的必需结构，所以若⑥表面缺少受体，可能会因识别不畅，导致蛋白质运输出现障碍或不能准确释放到目的地，D正确。
5.B 蛋白质的降解需要破坏肽键，肽键的断裂需要水的参与，A正确；蛋白酶体在降解蛋白质过程中起催化作用，降低了化学反应的活化能，并不提供能量，B错误；对照组中加入的是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液，结合电泳结果可推测，蛋清溶菌酶的分子量是14 500道尔顿，C正确；若“支持”需降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后才能被降解，则电泳结果的分子量会出现5种，依次为14 500＋8 500＝23 000、23 000＋8 500＝31 500、31 500＋8 500＝40 000、40 000＋8 500＝48 500，而该数据与图示的结果相同，因而该结果支持上述结论，D正确。
6.C 用紫外线照射线粒体，使得线粒体DNA突变，可能导致线粒体异常分裂增多，A正确；溶酶体能吞噬衰老损伤的细胞器，线粒体分裂出现的异常部分可能会被溶酶体融合而被水解清除，B正确；葡萄糖不能直接进入线粒体中氧化分解，要先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解，C错误；由图可知，线粒体的“异常”分裂涉及线粒体的一分为二，分裂过程中存在膜的缢裂，体现了生物膜的流动性，D正确。
C级应用创新练
7.（1）丙酮酸、[H] （2）内质网 溶酶体 （3）运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多 （4）高强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生包括炎症反应在内的一系列不良反应
解析：（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，故在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，应加入有氧呼吸第二阶段的反应物丙酮酸、[H]、ADP和Pi等启动线粒体内有氧呼吸大量生成ATP的反应。（2）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中a来源于内质网，b代表溶酶体。（3）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。（4）已知高强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测高强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生包括炎症反应在内的一系列不良反应。
微专题2 细胞的物质输入和输出
A级基础强化练
1.C 紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞体积较大，用低倍显微镜就能观察到质壁分离的情况，A正确；由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，发生质壁分离，该实验可以证明原生质层的伸缩性比细胞壁的大，B正确；水分子进出植物细胞的方式为自由扩散和协助扩散，均不消耗ATP，C错误；细胞在质壁分离的过程中，细胞不断失水，细胞液浓度增加，其吸水能力逐渐增强，D正确。
2.C 具有活性的植物细胞只有具有成熟的大液泡且外界溶液浓度大于细胞液浓度时才会发生质壁分离，A错误；不同根尖细胞的细胞液浓度不一定相同，故不同根尖细胞在同一蔗糖溶液中发生质壁分离的程度不一定相同，B错误；成熟植物细胞的原生质层往往比细胞壁的伸缩性大，故可在一定条件下发生质壁分离，C正确；细胞的质壁分离在低倍物镜下就可以观察到，D错误。
3.C 状态1液泡大小为57％，说明细胞失水，液泡颜色可能会进一步加深，A正确；因为植物细胞会主动吸收K＋，导致细胞液的浓度增加，细胞的吸水能力比初始大，B正确；状态2时细胞已经开始发生质壁分离复原，说明细胞液的浓度大于外界溶液，因此随着时间增加状态3液泡继续增加，到状态4时不变了，由于植物细胞壁的支撑作用，细胞液的浓度要大于外界溶液，因此状态3的细胞液浓度也大于外界溶液，C错误；状态4和状态3的液泡大小相同，但是状态4的时间更长，吸收了更多的K＋，因此状态4的细胞液浓度大于状态3，D正确。
4.C 通道蛋白参与协助扩散，所以水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散，A错误；细胞膜通过H＋-ATP酶将H＋泵出细胞时需要消耗ATP水解释放的能量，所以属于主动运输，B错误；依据题意，H＋-ATP酶是一种载体蛋白，其在每次转运时，都会发生自身构象的改变，即空间结构发生改变，C正确；受体蛋白与信号分子结合，发挥信息交流的作用，但并不会将信号分子转入细胞内，D错误。
5.D 由题干信息可知，LDL为脂蛋白颗粒，属于大分子物质，则其进入细胞的方式为胞吞，D正确，A、B、C错误。
6.D 图1中的b运输方式需要消耗能量，属于主动运输，细胞依靠主动运输维持细胞内外离子浓度差，A正确；Ca2＋浓度为10－9mol·L－1时，顺式鞭毛和反式鞭毛的反应不同，可能与组成两种鞭毛的蛋白质不同有关，B正确；由图2可以看出，眼点感光后，衣藻细胞内Ca2＋浓度快速上升，反式鞭毛弯曲运动，利于衣藻向眼点侧移动，C正确；b运输方式会使细胞内Ca2＋浓度减小，a运输方式可使细胞内Ca2＋浓度升高，以促进衣藻向眼点侧移动，D错误。
7.C 由于原生质体的伸缩性大于细胞壁，因此，原生质体体积越大，M值越大，原生质体体积越小，M值越小，同理，M值越大，说明细胞正在吸水或失水越少，质壁分离程度越小，两者呈负相关，A正确；实验中4 ℃低温处理下的细胞M值均显著低于常温下细胞，故4 ℃低温处理的细胞质壁分离程度均显著低于常温下细胞，B正确；常温处理的植物细胞失水速率显著加快，细胞质壁分离程度增大，但不一定会导致死亡，C错误；低温处理下植物细胞质壁分离程度降低，可能是细胞中的自由水大多转化为结合水，使细胞液浓度增大，进而适应低温环境，D正确。
8.C 分析图1，在光照条件下，K＋通过钾离子通道（BLINK1）进入气孔细胞，需消耗能量，属于主动运输。由于K＋通过离子通道进入气孔细胞内，细胞内浓度升高，提高了胞内渗透压，保卫细胞吸水膨胀，气孔快速开启，A错误；若图2中X轴表示根毛细胞外某物质的浓度，Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率，则图示曲线表示的运输方式是协助扩散或主动运输，制约B点以后吸收速率的原因是载体数量有限或能量有限，B错误；液泡的体积越大，细胞液的渗透压越小，细胞的吸水能力减弱，因此若X轴表示液泡体积，那么Y轴不能表示细胞吸收水分的能力，C正确；蛋白质和多糖等生物大分子由于分子太大，靠转运蛋白无法运输，它们进出细胞通过胞吞和胞吐，D错误。
9.（1）①②⑨ ② 细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质 （2）协助扩散 主动运输 液泡内和细胞膜外 NHX和SOS1 （3）构成转运蛋白的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，以及不同转运蛋白的空间结构不同
解析：（1）题图1为高等植物（碱蓬）叶肉细胞，与动物细胞相比，特有的结构为①（细胞壁）、②（大液泡）、⑨（叶绿体）。盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞②处细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质组成。（2）根据各部分的pH可知，H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力，说明细胞膜外Na＋浓度高于细胞质基质，因此Na＋以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞；由题图可知，H＋-ATP泵运输H＋进入液泡时，以及将细胞质基质的H＋运输到细胞膜外需要消耗ATP，故为主动运输。同时H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。因此H＋的分布特点为NHX和SOS1运输Na＋提供了动力。（3）细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。结构决定功能，转运蛋白功能存在差异的直接原因有构成转运蛋白的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，以及不同转运蛋白的空间结构不同。
B级综合提升练
1.D 甲中细胞未发生变化，说明水分交换前甲中的蔗糖溶液浓度等于细胞液浓度；乙中细胞体积增大，说明细胞吸水，水分交换前乙中的蔗糖浓度小于细胞液浓度；丙中细胞发生了质壁分离，说明细胞失水，水分交换前丙中的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，故水分交换前，蔗糖溶液浓度大小关系为丙＞甲＞乙，A正确；甲中细胞未发生变化，细胞液浓度未发生变化，吸水能力不变；乙中细胞体积增大，细胞吸水，细胞液浓度变小，吸水能力变小；丙中细胞发生了质壁分离，细胞失水，细胞液浓度变大，吸水能力变强，故水分交换平衡时，细胞的吸水能力大小关系为丙中细胞＞甲中细胞＞乙中细胞，B正确；甲中细胞未发生变化，细胞液浓度未发生变化，丙中细胞发生了质壁分离，细胞失水，细胞液浓度变大，故水分交换平衡时，丙中细胞的细胞液浓度大于甲中细胞的细胞液浓度，C正确；乙中细胞体积增大，细胞吸水，细胞液浓度变小，由于细胞壁的伸缩性比较小，在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，水分交换平衡时，乙中细胞的细胞液浓度无法确定与外界蔗糖溶液的浓度的关系，D错误。
2.D 前3分钟，L1/L2的比值先减小后增大，细胞的吸水能力先增强后减小，A错误；实验结果显示，2分钟时，L1/L2变化的幅度比1分钟时小很多，说明2分钟前细胞就开始吸收K＋和N，B错误；实验中细胞失水KNO3溶液浓度先降低，与此同时硝酸根离子和钾离子以主动运输的方式进入洋葱外表皮细胞，因此实验中KNO3溶液浓度逐渐降低，C错误；第9分钟时，L1/L2与初始相同，原生质体恢复初始大小，此时细胞内外仍会发生水分交换，D正确。
3.A TRPV6运输Ca2＋的方式为协助扩散，其运输Ca2＋的速率受细胞外Ca2＋浓度和TRPV6数量的影响，A错误；由题意知，NCX将Na＋顺浓度转入细胞内的同时将Ca2＋运出细胞，细胞内外Na＋浓度差减小后，会导致Ca2＋运出细胞受阻，B正确；PMCA消耗ATP将Ca2＋运出细胞，而NCX则是利用膜内外Na＋浓度差产生化学势能将其运出细胞，两者运输Ca2＋的方式均属于主动运输，C正确；细胞内Ca2＋含量过高会对细胞产生毒害作用，而CB对细胞内Ca2＋具有缓冲作用，D正确。
4.D 转运蛋白SOS1能同时转运H＋和Na＋，而不能转运其他离子，说明其具有特异性，A正确；钠离子通过HKT1（Na＋通道蛋白）顺浓度进入细胞，为协助扩散，则Na＋逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输，B正确；盐胁迫时，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1，促进H＋协助扩散进入细胞内，进而使质膜内外H＋浓度差降低，C正确；盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8解除了对AKT1的抑制，可能激活AKT1，但不能直接激活HKT1，D错误。
5.C 根据题意和图示可知，含有Fe3十的转铁蛋白会与转铁蛋白受体结合，A正确；转铁复合体进入红细胞的方式是胞吞，需要消耗能量，红细胞进行无氧呼吸，因此能量来自细胞无氧呼吸，B正确；根据题意可知，铁离子从转铁蛋白上释放需要pH降低，因此囊泡中的pH降低有利于Fe3＋从转铁蛋白上释放，C错误；上述的过程包括胞吞和胞吐，能够体现细胞膜具有一定的流动性，D正确。
6.B 图中转运蛋白位于细胞膜上，其合成时需内质网和高尔基体的参与，A正确；钠离子主要存在于细胞外液中，因此Na＋进入细胞的方式是协助扩散，而从细胞中转运出来的方式为主动运输，而Cl－通过③方式转运出细胞是顺浓度梯度进行的，因此为协助扩散方式，其进入上皮细胞的方式为主动运输，该过程消耗的是钠离子的梯度势能，B错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，故图中②③转运物质时均不需要与被转运的物质相结合，C正确；磷酸化引起④钠钾泵的空间结构变化进而实现了Na＋、K＋的转运，该过程需要消耗能量，为主动运输，D正确。
7.B Na＋-K＋泵通过消耗ATP将Na＋运输至膜外，将K＋运输至膜内，该过程为主动运输，因此膜外较高的Na＋浓度的维持依赖于Na＋-K＋泵介导的主动运输，A正确；通道蛋白在运输物质时，不会与被运输物质结合，B错误；在某些病理条件下，NCX转为Na＋-Ca2＋“反向”运输模式，导致细胞内Ca2＋浓度过高，引起心肌损伤，NCX抑制剂可降低由Na＋-Ca2＋“反向”运输所导致的心肌损伤的程度，C正确；Ca2＋泵发生磷酸化时伴随着ATP中能量的转移，其空间结构也发生变化，D正确。
C级应用创新练
8.（1）淀粉 蔗糖相对分子量较小且易溶于水 （2）胞间连丝 上升 （3）ABD （4）信息传递
解析：（1）植物光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖，光合产物通常以蔗糖的形式运输，相较于淀粉，以蔗糖的形式运输的优点是蔗糖相对分子量较小且易溶于水。（2）图中，蔗糖从叶肉细胞至SE-CC的运输可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中：胞内H＋通过H＋泵运输到细胞外空间，使细胞外空间H＋浓度高于细胞内，H＋内流产生的能量，有助于SU载体将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中，因此蔗糖进入SE-CC中是主动运输，使用细胞呼吸抑制剂会减少ATP的产生，降低主动运输速率，因此会降低蔗糖向SE-CC中的运输速率，导致蔗糖在叶肉细胞中积累，蔗糖在叶肉细胞中含量上升。（3）叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，说明物质是蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输，符合上述运输方式，A正确；用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，说明物质运输方式需要载体蛋白协助，符合上述运输方式，B正确；将不能通过质膜的荧光物质注入叶肉细胞，荧光物质无法通过细胞膜进入到SE-CC，而在SE-CC中检测到荧光，说明荧光物质是直接通过胞间连丝进入SE-CC，不符合上述运输方式，C错误；与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体，符合上述运输方式，D正确。故选A、B、D。（4）叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加可知，蔗糖能调节SU载体的含量，即蔗糖可以调节一些生命活动，体现了蔗糖的信息传递功能。
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