高考生物二轮复习大概念整合一细胞是生物体结构与生命活动的基本单位，并通过分裂实现增殖专题二细胞的结构与物质运输课件(共103张PPT)

(共103张PPT)
专题二　细胞的结构与物质运输
细胞的类型、结构与功能
1．(2024·北京卷)关于大肠杆菌和水绵的共同点，表述正确的是(　　)
A．都是真核生物
B．能量代谢都发生在细胞器中
C．都能进行光合作用
D．都具有核糖体
D
解析：D　大肠杆菌是原核生物，水绵是真核生物，A错误；大肠杆菌只具有核糖体，无线粒体等其他细胞器，能量代谢不发生在细胞器中，B错误；大肠杆菌无光合色素，不能进行光合作用，C错误；原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器，D正确。
2. (2024·安徽卷)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(　　)
A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关
B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子
C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
A
解析：A　科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长，细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用，锚定并支撑着许多细胞器，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确；摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误；变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误；变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。
(1)(2024·江西卷)溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构。( )
(2)(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。( )
(3)(2024·全国甲卷)原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸。( )
(4)(经典高考题)用差速离心法将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，__(填“有”或“没有”)氧气释放，原因是____________________ ___________________________________________。
×
×
×
有
类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
1．原核细胞与真核细胞的区别
提醒：①不属于真核生物的不一定就是原核生物，如病毒。
②原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。
③蓝细菌属于原核生物，无叶绿体，但能进行光合作用。
④需氧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质基质和细胞膜上进行。
2．细胞的结构与功能相适应的分析
(1)细胞膜
(2)细胞器
①叶绿体的类囊体堆叠使膜面积增大，有利于吸收光能。
②线粒体内膜内折形成嵴，有利于附着与有氧呼吸有关的酶。
③内质网膜面积大，有利于物质运输。
④溶酶体内含大量水解酶，有利于分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(3)细胞核
①核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输速率快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
②细胞代谢旺盛→核仁较大→合成rRNA、组成核糖体速率快→蛋白质合成旺盛。
3．分泌蛋白的合成、加工和运输过程
(1)过程图解
①由游离核糖体合成的蛋白质的去向：细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。
②由附着核糖体合成(先在游离核糖体上合成一段肽链)，内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向：分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。
③线粒体和叶绿体中的蛋白质：一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中，还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成。
信号识别与囊泡运输
①核糖体与内质网之间的识别
信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。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；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。
②受体介导的囊泡运输
囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要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的相互识别，进行囊泡运输。
(2)三种常见模型的构建
　
4．归纳概括细胞生物膜系统的模型
命题点
围绕原核细胞与真核细胞的异同考查生命观念
1．(不定项)有些细菌细胞内存在称为中间体的膜结构，科学家认为该结构最有可能来源于细胞膜内陷，可能与细胞呼吸、细胞壁的形成、DNA复制等有关。下列相关叙述正确的是(　　)
A．中间体与真核细胞内的中心体的膜结构成分可能相同
B．具有以核膜为界限的细胞核是真核细胞区别于原核细胞的主要特点
C．细菌DNA复制与真核细胞中DNA的复制方式相同
D．中间体上可能存在与细胞呼吸有关的酶
BCD
解析：BCD　真核生物体内中心体是无膜结构的细胞器，中间体具有膜结构，A错误；真核细胞和原核细胞在结构上最根本的区别是有无核膜为界限的细胞核，真核细胞有以核膜为界限的细胞核，原核细胞无，B正确；细菌DNA复制与真核细胞中DNA的复制方式相同，都是半保留方式复制，C正确；分析题干信息可知，中间体可能与细胞呼吸有关，故中间体上可能存在与细胞呼吸有关的酶，D正确。
2．科研人员以原核细胞为基础材料加入组蛋白等大分子，在其内部得到DNA-组蛋白体，构建出一个拟细胞核结构。随后在细胞质中植入活的大肠杆菌，产生内源性ATP。再加入肌动蛋白单体构建拟细胞骨架的结构，构建出拟真核细胞。下列叙述错误的是(　　)
A．原核细胞内的DNA-组蛋白体的结构同真核细胞内的染色体的结构相同
B．细胞质中植入活的大肠杆菌产生ATP的功能与线粒体的功能相似
C．细胞骨架由蛋白质纤维组成，具有稳定细胞结构、参与物质运输等功能
D．从细胞起源和进化的角度分析，这一研究可以为生物有共同的祖先提供证据
A
解析：A　原核细胞内的DNA-组蛋白体的结构同真核细胞内的染色体的结构不相同，原核细胞的DNA是环状的，而真核生物染色体DNA是链状的，A错误；细胞质中植入活的大肠杆菌产生ATP的功能与线粒体的功能相似，都是提供能量，B正确；细胞骨架是细胞内一套由蛋白质纤维组成的系统，具有物质运输、能量转换和信息传递等功能，C正确；本研究过程是从原核细胞一步步构建成模拟真核细胞，从细胞起源和进化的角度分析，这一研究可以为生物有原始的共同祖先提供证据，D正确。
命题点
围绕细胞的结构与功能考查科学思维及社会责任
3．在植物细胞间存在胞间连丝，其结构如图。下列说法错误的是(　　)
A．胞间连丝是细胞间物质运输和信息交
流的通道
B．胞间连丝的化学成分为纤维素和果胶
C．相邻植物细胞的质体可通过胞间连丝
连接成“大质体”
D．植物导管细胞间不存在胞间连丝
B
解析：B　胞间连丝是贯穿细胞壁沟通相邻细胞的细胞质连线，为细胞间物质运输与信息传递的重要通道，A正确；据图可知，植物细胞壁中小的开口，相邻细胞的细胞膜伸入孔中，彼此相连，两个细胞的光面内质网也彼此相连，构成胞间连丝，相邻植物细胞的质体可通过胞间连丝连接成“大质体”，膜结构的成分主要是磷脂和蛋白质，因此推测胞间连丝的化学成分主要为磷脂和蛋白质，细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，B错误，C正确；植物体的各个细胞正是通过胞间连丝彼此相互联系形成统一整体的，但植物导管细胞间不存在胞间连丝，因为导管细胞是死细胞，D正确。
4．(信号识别与囊泡运输)内吞体是指细胞经胞吞作用形成的具膜小泡，可通过分裂等方式调控转运物质的分选，进而影响其胞内运输途径(包括进入溶酶体进行降解及转运至细胞膜或高尔基体循环利用)。研究发现，内吞体内P3P和P4P的相互转换与其分裂有关。敲除来源于高尔基体的S囊泡膜上的S蛋白，内吞体内的P3P含量下降，P4P含量上升，引起内吞体的分裂受阻。下列相关叙述错误的是(　　)
A．内吞体转运的物质需被溶酶体降解后才能被利用
B．S蛋白的合成需要游离核糖体的参与
C．内吞体内P4P向P3P转换有利于其完成分裂
D．高尔基体在内吞体的分裂过程中发挥关键调控作用
A
解析：A　内吞体是指细胞经胞吞作用形成的具膜小泡，内吞体转运的物质能够被转运到溶酶体降解，也能被转运到细胞膜或高尔基体循环利用，A错误；S蛋白是高尔基体的S囊泡膜上的蛋白质，首先在细胞内游离核糖体上合成，然后通过内质网的加工，运输至高尔基体形成，B正确；据题意可知，内吞体内的P3P含量下降，P4P含量上升，引起内吞体的分裂受阻，因此推测内吞体内P4P向P3P转换有利于其完成分裂，C正确；敲除来源于高尔基体的S囊泡膜上的S蛋白，会引起内吞体的分裂受阻，说明高尔基体在内吞体的分裂过程中发挥关键调控作用，D正确。
5．(不定项)(2022·山东卷，改编)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　　)
A．细胞核中的APOE不能改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
AC
解析：AC　由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核形态，A错误；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。
[技法提炼]　文字信息类试题解题技巧
1．(原因分析类)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：__________________________________________________________________________。
2．(推测依据类)推测哺乳动物成熟的红细胞可成为病毒陷阱细胞的原因是_____________________________________________________________ _______________。
核糖体是合成蛋白质的场所，原核细胞和真核细胞生命活动的主要承担者都是蛋白质
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核而且寿命短，没有核糖体等细胞器，不能合成蛋白质
3．(创新设问类)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过如图所示的机制进行相应调控。其意义是________________________________________________________________________________。
清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞器，维持细胞的正常功能；降解产物可被细胞重新利用
微专题2
物质进出细胞的方式
1．(2024·山东卷)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
B
解析：B　细胞中单糖合成多糖，溶质微粒数减少，渗透压降低。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，渗透压降低速率比外层快，细胞液浓度比外层细胞低，B错误。
2．(2024·贵州卷)茶树根细胞膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是(　　)
A．硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B．硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C．硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D．利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
C
解析：C　硒蛋白是生物大分子，通过细胞内的囊泡运输至细胞膜附近，囊泡膜与细胞膜融合将其释放出细胞，从而转移到细胞壁，这一过程类似于分泌蛋白的分泌过程，不需要转运蛋白，C错误。
3．(2022·辽宁卷)水通道蛋白(AQP)是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是(　　)
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
D
解析：D　AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列不相同，A错误；AQP蛋白是一类细胞膜水通道蛋白，故不能与水分子结合，B错误；根据信息：AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍，可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异，但不能说明只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成，C错误；AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织中有差异，故形成的AQP蛋白的数量有差异，导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同，D正确。
(1)(2024·安徽卷)水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞。( )
(2)(2021·江苏卷)神经细胞膜上运入K＋的载体蛋白和运出K＋的通道蛋白都具有特异性。( )
(3)(2021·全国甲卷，节选)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K＋。回答下列问题：
①细胞外的K＋能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由______复合物构成的，其运输的特点是___________________________ (答出1点即可)。
√
√
蛋白质
一种离子通道只允许一种离子通过　
②细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K＋的吸收速率降低，原因是_________________________________________________________________________________________________________。
细胞逆浓度梯度吸收K＋是主动运输过程，需要消耗能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低
1．厘清细胞的吸水和失水
提醒： 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，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达到渗透平衡，但浓度不会相等。
2．物质进出细胞方式的判断
(1)模式图中物质出入细胞的方式的判断
a：主动运输　b：自由扩散　c：协助扩散
d：协助扩散
主动运输的三种驱动方式的比较
方式 转运方向 能量来源
ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP
协同转
运蛋白 逆向协
同运输 一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种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
同向协
同运输
光驱动泵 逆浓度梯度 光能
(2)“三看法”判断物质进出细胞方式
提醒：①胞吐、胞吞的不一定是大分子物质，如神经递质是小分子物质，通过胞吐排出细胞。
②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如RNA和蛋白质可通过核孔出入细胞核。
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。
物质运输方式中不同转运蛋白的比较
依据 蛋白质类型 转运蛋白举例 方式
运输物
质方法 改变构象运输物质 钙离子泵 主动运输
通道蛋白运输物质 水通道蛋白 协助扩散
运输物
质数量 运输一种物质的载体蛋白 质子泵 多为主
动运输
运输两种物质的载体蛋白 钠钾泵 主动运输
依据 蛋白质类型 转运蛋白举例 方式
运输能
量来源 ATP驱动的载体蛋白 质子泵 主动运输
电化学势能驱动的载体蛋白 钠离子葡萄糖协同转运蛋白 钠离子：协助扩散；葡萄糖：主动运输
3．分析影响物质跨膜运输的因素及相关曲线
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
(2)氧浓度
(3)温度：①温度影响生物膜的流动性，进而影响所有跨膜方式的运输速率。②温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。
命题点
围绕渗透作用考查科学思维及科学探究
A．水分子在进行跨膜运输时，不需要消耗ATP，但需要载体蛋白的协助
B．若不施加人为压力，则水分子只能从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输
C．若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中两侧的液面高度不会发生变化
D．两侧液面持平时，施加的人为压力的作用效果与两侧溶液渗透压差的作用效果相互抵消
解析：D　图中水分子通过渗透作用通过半透膜，不需要载体蛋白的协助，A错误；不施加人为压力，水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，B错误；若处于图中液面状态时去掉人为压力，则图中左侧液面下降，右侧液面上升，C错误；两侧溶液存在渗透压差，若不施加人为压力，水分子会从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧运输，使两侧溶液出现液面差，若施加人为压力使两侧液面持平，则
说明此时人为压力的作用效果与两侧溶液渗透压差的作用效果相互抵消，D正确。
2．将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移到低渗溶液中，细胞体积与膨压(细胞吸水膨胀时对细胞壁产生的压力)和渗透压的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．图中曲线A表示膨压，曲线B表示渗透压
B．该植物的叶表皮细胞在V2时的吸水能力比
V1时强
C．在V3时，该植物的叶表皮细胞处于质壁分
离状态
D．该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞
D
解析：D　将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移到低渗溶液中，细胞吸水膨胀，随着细胞体积增大，细胞渗透压减小，对细胞壁产生的压力增大，因此曲线A表示渗透压，曲线B表示膨压，A错误；与V1时相比，该植物的叶表皮细胞在V2时，细胞吸水更多，细胞体积更大，渗透压更小，因此吸水能力低于V1时，B错误；将处于高渗溶液中的某植物的叶表皮细胞转移到低渗溶液中，细胞吸水，不会出现质壁分离现象，质壁分离是由细胞失水造成的，C错误；该细胞在此过程吸水，原生质层相当于半透膜，原生质层是由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成的，因此推测该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞，D正确。
命题点
围绕物质进出细胞方式考查科学思维及科学探究
3．2003年诺贝尔化学奖授予了对水通道蛋白研究的科学家——阿格雷，以下是阿格雷的部分研究内容：(1)将非洲爪蟾的卵细胞置于低渗溶液中，细胞不吸水涨破；(2)阿格雷在克隆得到CHI28(一种蛋白质)基因后，将CHIP28基因转录得到的mRNA注射到爪蟾的卵细胞，结果发现如果将表达了CHIP28的爪蟾卵细胞放入低渗溶液中，细胞吸水膨大，没有表达CHIP28的细胞无明显变化。以下说法错误的是(　　)
A．研究内容(1)的现象说明水分子不容易通过爪蟾卵细胞膜
B．由材料可以推断CHIP28是属于水通道蛋白的一种
C．水通道蛋白仅允许水分子通过说明该蛋白质有一定的特异性
D．若破坏人成熟红细胞膜上的水通道蛋白，水分子则不能进入红细胞
D
解析：D　研究内容(1)将非洲爪蟾的卵细胞置于低渗溶液中，细胞不吸水涨破，可说明水分子不容易通过爪蟾卵细胞膜，A正确；由题意知，将CHIP28基因转录得到的mRNA注射到爪蟾的卵细胞，结果发现如果将表达了CHIP28的爪蟾卵细胞放入低渗溶液中，细胞吸水膨大，故可推断CHIP28是属于水通道蛋白的一种，B正确；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，水通道蛋白仅允许水分子通过说明该蛋白质有一定的特异性，C正确；由题意可知，水分子主要通过水通道蛋白进入细胞，但若破坏人成熟红细胞膜上的水通道蛋白，水分子也能通过自由扩散进入红细胞，只不过速率较慢，D错误。
4．(ATP驱动泵)植物细胞的液泡膜上存在利用ATP酶驱动的H＋泵(H＋-ATP泵)和利用焦磷酸(PPi)中的自由能量驱动的H＋泵(H＋-PPi泵)能够将细胞质基质中的H＋不断泵入液泡，从而维持液泡与细胞质基质之间H＋的电化学梯度，为K＋、Cl－ 等其他物质进入细胞质基质提供动力。下列叙述正确的是(　　)
A．H＋经两种H＋泵进入液泡的方式不同
B．正常生理状态下，细胞质基质的pH低于细胞液的pH
C．细胞液中的K＋等通过主动运输的方式进入细胞质基质
D．细胞中的ATP含量越高，H＋-ATP泵的工作效率就越高
C
解析：C　液泡中的H＋浓度比细胞质基质中的高，H＋经两种H＋泵进入液泡的方式相同，都是主动运输，A错误；正常生理状态下，液泡中的H＋浓度比细胞质基质中的高，即细胞质基质的pH高于细胞液的pH，B错误；根据题干“从而维持液泡与细胞质基质之间H＋的电化学梯度，为K＋、Cl－等其他物质进入细胞质基质提供动力”可知，细胞液中的K＋等通过主动运输的方式进入细胞质基质，该过程所需的能量由H＋的电化学梯度所产生的势能提供，C正确；H＋-ATP泵的工作效率还受ATP酶的影响，D错误。
5．(光驱动泵)α-变形菌的细胞膜镶嵌有光驱动蛋白，其作为“质子泵”可将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，形成的H＋浓度梯度(电化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。如图为α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，有
利于调节α-变形菌细胞的pH
B．H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱
动蛋白的构象不会发生变化
C．H＋从细胞内侧泵到细胞膜外没有消耗ATP，为被动运输
D．α-变形菌的鞭毛运动可利用光能作为直接能源
A
解析：A　质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，改变了细胞的pH，所以有利于调节α-变形菌细胞的pH，A正确；光驱动蛋白属于载体蛋白，在运输物质过程中会发生构象的变化，所以H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象发生了变化，B错误；H＋从细胞内侧泵到细胞膜外需要光能驱动，为主动运输，C错误；
α-变形菌的鞭毛运动消耗的能量是ATP中的化学能，不能利用光能作为直接能源，D错误。
C
解析：C　根据题干信息“甲状腺滤泡上皮细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍”可知，血浆中I－进入滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的，运输方式是主动运输，而Na＋进入滤泡上皮细胞的方式是协助扩散，A错误；Na＋经钠钾泵运出细胞的方式为主动运输，由此可知甲状腺滤泡上皮细胞内Na＋浓度低于细胞外，B错误；由题干信息
增大
根细胞吸收Na＋较少，并且水分大量进入细胞内，导致培养液中水分降低(根吸收水的速率大于吸收Na＋的速率)，造成离子浓度升高
2．(逻辑论证类)液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡(所需能量由H＋顺浓度梯度运输产生的势能提供)并储存，如图所示。
若加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则Ca2＋通过CAX跨膜运输的速率将会____(填“加快”或“减慢”)，原因是______________________________ _____________________________________________________________________________。
减慢
H＋焦磷酸酶抑制剂会抑制H＋进入液泡，使液泡内H＋浓度降低，液泡膜两侧H＋浓度差减小，为运输Ca2＋提供的能量减少
3．(科学探究类)大电导机械敏感性离子通道(MscL)是细菌上的一种机械敏感性离子通道，起到紧急释放阀门的作用。在不同pH环境下，pH调控化合物会表现出不同的带电性质：带正电荷、带负电荷或不带电荷。将这些化合物修饰在MscL蛋白的某种突变体上，当pH调控化合物不带电荷时，并不影响孔道区疏水性，MscL保持关闭，而当pH调控化合物带电荷时，孔道区变得亲水，使MscL开放。这样通过改变周围环境的pH就可改变孔道区的亲疏水性，从而调控MscL通道的开放与关闭。
某生物兴趣小组欲探究使大肠杆菌上MscL开放程度最大的pH，请设计实验并预期实验结论：
实验基本操作思路：_____________________________________________ ____________________________________________________________；
预期实验结论：_________________________________________________ ___________________。
配制一系列不同pH的细菌培养液，将大肠杆菌分别置于不同pH培养液中，一段时间后分别检测并比较各组培养液中离子的吸收情况
培养液中离子减少最多那组对应的pH即为使大肠杆菌上MscL开放程度最大的pH
[技法提炼]　实验思路与实验步骤的区分技巧
3
4
5
6
7
8
9
10
12
11
1
2
(限时：45分钟)
一、单项选择题
1．下列有关生物膜和生物膜系统的叙述，正确的是(　　)
A．原核细胞和真核细胞都有生物膜系统
B．生物膜之间均能形成囊泡实现膜成分的更新
C．内质网膜通过与核膜、高尔基体膜直接相连大大提高了物质交换效率
D．细胞膜、细胞器膜、核膜、囊泡都属于生物膜系统
课时作业
训练(二)　细胞的结构与物质运输
D
3
4
5
6
7
8
9
10
12
11
1
2
解析：D　原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统，A错误；内质网、高尔基体、细胞膜之间能形成囊泡实现膜成分的更新，B错误；内质网膜通过与核膜、细胞膜、线粒体膜直接相连大大提高了物质交换效率，C错误；细胞内的细胞膜、细胞器膜(线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜等)、核膜、囊泡都属于生物膜系统，D正确。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
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2．在真核细胞内，细胞器的种类较多，如核糖体、中心体、内质网、高尔基体等。科学家发现，从细菌到人体细胞内都有一类被称为“细胞蛇”的无膜细胞器。每种“细胞蛇”的组成成分中都有代谢酶。下列叙述正确的是(　　)
A．中心体参与动物细胞的有丝分裂，但不参与动物细胞的减数分裂
B．在原核细胞内，不具有生物膜的细胞器有核糖体，但没有中心体
C．“细胞蛇”不含磷脂分子，自然界所有生物都含有这类细胞器
D．每种细胞中，“细胞蛇”的形成均离不开核糖体，核糖体的形成均离不开核仁
B
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解析：B　中心体既参与动物细胞的有丝分裂，也参与动物细胞的减数分裂，A错误；在原核细胞内，只有一种细胞器且无膜——核糖体，但没有中心体，B正确；自然界中的生物包括细胞生物和病毒，病毒没有细胞结构，因而不含“细胞蛇”这种细胞器，C错误；原核细胞没有核仁，但有核糖体，因此，原核细胞内核糖体的形成与核仁无关，D错误。
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3．膜接触位点(MCS)是内质网与细胞膜、线粒体、高尔基体、核膜等细胞结构之间直接进行信息交流的结构。MCS作用机理是接收信息并为脂质、Ca2＋等物质提供运输的位点，以此调控细胞内的代谢。下列叙述错误的是(　　)
A．线粒体通过MCS与内质网相连以实现能量的快速供应
B．MCS存在接收信息的受体蛋白和运输物质的载体蛋白
C．内质网与高尔基体之间进行信息交流必须依赖于MCS
D．MCS在细胞内分布越广泛，说明细胞代谢可能越旺盛
解析：C　内质网与高尔基体之间存在囊泡运输，进行信息交流不是必须依赖于MCS，C错误。
C
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4．马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。如图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞骨架参与细胞内物质或结构的运输
B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作
为参照
C．该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝不同的
方向运输
D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货
物”结合区域
C
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解析：C　马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白，不能介导叶绿体朝不同的方向运输，C错误。
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5．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料，制成临时装片置于某种溶液X中。细胞吸水能力随时间的变化如图所示，其中c曲线表示细胞在蒸馏水中的吸水能力变化。下列叙述正确的是(　　)
A．a曲线对应溶液中，细胞吸水能力维持稳定
时，溶液X的浓度比初始浓度低
B．b曲线对应溶液中，细胞吸水能力开始减弱
时，细胞开始吸收溶液X中的溶质
C．c曲线对应溶液中，随着细胞吸水能力的减弱，原生质体的体积随之减小
D．在不同溶液中，水分子进出细胞所需的ATP均主要来自线粒体
A
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解析：A　a曲线对应溶液中，细胞吸水能力增强，说明细胞失水，当维持稳定时，溶液X的浓度比初始浓度低，A正确；b曲线对应溶液中，细胞吸水能力先增强后减弱，说明先失水后吸水，说明溶质可进入细胞，细胞从放入X溶液就开始吸收溶质，B错误；c曲线对应溶液中，细胞吸水能力减弱，说明细胞吸水，原生质体的体积随之增大，C错误；水分子进出紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的运输方式为自
由扩散，不消耗能量，D错误。
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6．革兰氏阴性菌的细胞界限由三部分——内膜、外膜和周质间隙(细胞间质)组成，而革兰氏阳性菌只有单层膜。革兰氏阴性菌对甘露糖的转运过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．外膜转运甘露糖无须消耗ATP
B．甘露糖通过主动运输从周质间
隙中运输到细胞内
C．周质蛋白与主动运输泵的结合
不具有特异性
D．革兰氏阴性菌较阳性菌可能更
具有耐药性
C
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解析：C　由题图分析可知：周质蛋白与主动运输泵的结合具有特异性(结合点在图中周质蛋白右侧)，C错误。
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7．葡萄糖由小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞进入组织液的方式是通过葡萄糖转运体(GLUT)介导的协助扩散，绝大多数脊椎动物细胞膜上都存在GLUT。如图为葡萄糖由哺乳动物肠腔或肾小管管腔运输至组织细胞的过程示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．葡萄糖进入小肠上皮细胞或肾小管上
皮细胞的跨膜运输方式为主动运输
B．图中成熟的红细胞呼吸产生的CO2释
放到血浆中不会显著影响酸碱度
C．肠腔或肾小管管腔内的Na＋浓度降低，会影响小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞吸收葡萄糖
D．内环境参与了葡萄糖从肠腔或肾小管管腔运输至组织细胞的过程
B
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解析：B　哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，不会产生CO2，B错误。
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8．液泡膜上普遍存在液泡离子通道(SV通道)，该通道为阳离子选择性通道，K＋、Ca2＋等许多一价、二价阳离子可以通过。有人提出SV通道的工作模型如下：SV在液泡膜外存在高亲合力的Ca2＋结合位点A1和低亲合力的Ca2＋、Mg2＋共同结合位点A2，细胞质中的Ca2＋可占据A1和A2，而Mg2＋只能占据A2，只有当A1和A2的位点被同时占据时SV通道才能被激活，SV通道开放；B位点被细胞内Ca2＋结合后抑制SV通道开放。下列说法错误的是
(　　)
A．SV通道不是运输 Ca2＋的专一性通道
B．细胞质中无Ca2＋时，Mg2＋可以单独
激活SV通道
C．细胞质中无Mg2＋时，需要高浓度的
Ca2＋才能激活SV通道
D．SV通道上B位点的存在有利于维持液
泡内较高的Ca2＋浓度
B
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解析：B　细胞质中无Ca2＋时，Mg2＋可以与A2位点结合，但是A1位点不能被激活，则不能激活SV通道，B错误。
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二、不定项选择题
9．信号识别颗粒(SRP)能识别核糖体中合成的具有信号肽序列的多肽，该信号肽序列会在内质网中被剪切掉。已知有生物活性的胰岛素是由51个氨基酸组成的含有2条多肽链的蛋白质，下表为胰岛素合成、加工和运输的体外实验结果统计表，其中“＋”代表有，“－”代表无。下列有关叙述正确的是(　　)
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实验
组别 核糖体 SRP 内质网 高尔
基体 实验产物(肽链)
氨基酸
数目/个 肽链数
目/条
Ⅰ ＋ － － － 109 1
Ⅱ ＋ ＋ － － 约70 1
Ⅲ ＋ ＋ ＋ － 86 1
Ⅳ ＋ ＋ － ＋ 约70 1
Ⅴ ＋ ＋ ＋ ＋ 51 2
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A．实验Ⅰ和Ⅱ形成对照，说明核糖体和SRP是形成肽链的必需结构
B．实验Ⅱ和Ⅴ形成对照，说明形成多肽必须依赖内质网和高尔基体
C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ说明，胰岛素的加工与内质网和高尔基体均有关系
D．实验Ⅱ和Ⅳ对照，无法说明高尔基体的存在与否对胰岛素的合成无影响
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解析：CD　实验Ⅰ和Ⅱ形成对照，自变量为SRP的有无，结果有SRP的实验组氨基酸数目少于无SRP的实验组，但是两组均合成了一条肽链，无法说明核糖体和SRP是形成肽链的必需结构，A错误；实验Ⅱ和Ⅴ形成对照，自变量为内质网和高尔基体的有无，实验Ⅱ无内质网和高尔基体，合成一条肽链，实验Ⅴ有内质网和高尔基体，合成两条肽链，说明肽链合成与否与内质网和高尔基体无关，但是合成肽链条数的多少与内质网和高尔基体有关，B错误；结合B选项的分析，以及实验Ⅲ与Ⅴ对照说明高尔基体会影响胰岛素的加工，实验Ⅳ与Ⅴ对照说明内质网会影响胰岛素的加工，由此可知实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ说明，胰岛素的加工与内质网和高尔基体均有关系，C正确；实验Ⅱ和Ⅳ对照，两组均无内质网，自变
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量为高尔基体的有无，实验产物中氨基酸数目和肽链条数均相同，但是实验Ⅱ和Ⅳ均无内质网，出现这种结果的原因可能是没有内质网的参与导致的(从而使得高尔基体即使存在也无法起作用)，故实验Ⅱ和Ⅳ对照，无法说明高尔基体的存在与否对胰岛素的合成无影响，D正确。
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10．柽柳是强耐盐植物，它的根部可逆浓度从土壤中吸收无机盐。吸收到植物体内的无机盐一部分在体内积累，一部分可通过叶子和嫩枝上的盐腺分泌出去。如图表示不同浓度的NaCl溶液对柽柳体内Na＋积累量、盐腺Na＋分泌量和相对分泌量(相对分泌量＝分泌量/体内离子积累量，代表盐腺的泌盐效率)的影响。据图分析，错误的是(　　)
A．使用呼吸抑制剂可抑制柽柳根部对无
机盐的吸收
B．本实验中随着NaCl浓度的升高，Na＋
分泌量和积累量都增加
C．柽柳叶子和嫩枝上盐腺的泌盐效率随
外界盐分的升高而升高
D．柽柳逆浓度吸收无机盐可增大根毛细
胞液浓度，有利于吸收水
C
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解析：C　使用呼吸抑制剂可抑制柽柳根部细胞的有氧呼吸过程，而柽柳根部对无机盐的吸收属于主动运输，需要消耗能量，故使用呼吸抑制剂可抑制柽柳根部对无机盐的吸收，A正确；由题图可知，随着NaCl浓度的升高，Na＋分泌量和积累量都呈上升趋势，即都增加，B正确；若外界盐分过高，会造成柽柳根部细胞失水，即“烧苗”，柽柳叶子和嫩枝上盐腺的泌盐效率不会随外界盐分的升高而
一直升高，C错误；柽柳逆浓度吸收无机盐可增大根毛细胞液浓度，当柽柳根部细胞细胞液浓度大于外界溶液浓度时，有利于细胞吸收水，D正确。
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三、非选择题
11．生物科技在“推进健康中国建设发展”中起重要作用，请结合下列有关疾病机理研究及药物开发的材料，回答有关问题：
材料一：研究发现，抑郁症患者大脑中X细胞合成的成纤维细胞生长因子9(FGF9，一种分泌蛋白)含量远高于正常人。
材料二：科学家发现了囊泡运输调控机制。如图是囊泡膜与靶膜融合过程示意图，囊泡上有一种特殊的V-SNARE蛋白，它与靶膜上的T-SNARE结合形成稳定的结构后，囊泡膜和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点。
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(1)在FGF9的合成与分泌过程中，参与材料二图示过程的生物膜除囊泡膜外还有__________________________，细胞中的____________(结构)在其中起到重要的“交通枢纽”作用。
(2)细胞分泌FGF9的过程体现了细胞膜具有______________的结构特点。由FGF9作用于靶细胞过程推测，靶膜上T-SNARE的化学成分有可能是_____________________________________________________________________。
(3)请结合上述材料，对治疗抑郁症的药物开发提出一些可行性建议：__________________________________________________________(答出一条即可)。
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解析：(1)材料二图示过程是囊泡膜与靶膜融合的过程，除了囊泡膜外的生物膜还有高尔基体膜、内质网膜、细胞膜，细胞中的高尔基体在其中起到重要的“交通枢纽”作用。(2)细胞分泌FGF9的过程体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。靶膜上的T-SNARE可能是一种受体蛋白，化学成分可能为糖蛋白。(3)抑郁症患者大脑中X细胞合成的FGF9含量远高于正常人，囊泡包裹着FGF9，囊泡膜上的V-SNARE与靶膜上的T-SNARE结合形成稳定的结构后，囊泡膜和靶膜才能融合，因此对治疗抑郁症的药物开发提出建议：可以开发阻止囊泡膜上的V-SNARE与靶膜上的T-SNARE结合的药物。
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答案：(1)高尔基体膜、内质网膜、细胞膜　高尔基体　(2)一定的流动性　糖蛋白　(3)开发阻止囊泡膜上的V-SNARE与靶膜上的T-SNARE结合的药物
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(1)与分泌蛋白相似，H＋-ATPase和内向K＋通道在细胞内的合成，加工和转运过程需要__________________________________________(答出两种即可)及线粒体等细胞器共同参与。
(2)H＋-ATPase激活时，细胞内的H＋通过______________的方式转移出保卫细胞；H＋跨膜运输时，H＋-ATPase的_______________发生变化，这种变化是________(填“可逆”或“不可逆”)的。
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(3)研究发现，拟南芥的保卫细胞在一定pH的溶液中(细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。后来研究结果表明，蓝光可诱导气孔张开，有人推测蓝光照射会通过激活保卫细胞膜上的H＋-ATPase来促进H＋的主动运输。请利用提供的实验材料设计实验验证该推测正确。
实验材料：含有保卫细胞的一定pH的溶液，钒酸盐(H＋-ATPase抑制剂)。
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简要写出实验思路和结果：______________ ________________________________________________________________________________________。
(4)结合上述材料和图2，据细胞吸水与失水的原理推测，蓝光诱导后气孔张开的原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________。
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解析：(1)H＋-ATPase和内向K＋通道与分泌蛋白相似，根据分泌蛋白合成和分泌过程可知，H＋-ATPase和内向K＋通道在细胞内的核糖体上合成，而后通过内质网和高尔基体的加工、转运过程到达细胞膜上，该过程需要消耗线粒体提供的能量。(2)题中显示，在保卫细胞膜上有H＋-ATPase(质子泵)，能利用ATP分解时产生的能量将H＋分泌到细胞外，可见细胞内的H＋通过主动运输的方式转移出保卫细胞，该过程需要消耗能量，且逆浓度
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梯度进行；H＋跨膜运输时，H＋-ATPase的空间结构会发生变化，且这种变化是可逆的，因此，H＋-ATPase可反复被激活，可重复利用。(3)研究发现，拟南芥的保卫细胞在一定pH的溶液中(细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变，说明在暗处，细胞没有吸收H＋。后来研究结果表明，蓝光可诱导气孔张开，有人推测蓝光照射会通过激活保卫细胞膜上的H＋-ATPase来促进H＋的主动运输。请利用提供的实验材料设计
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实验验证该推测正确，根据实验目的可知，本实验的自变量为是否用钒酸盐处理，因变量是外界溶液中pH的变化，为此实验思路如下：将含有保卫细胞的该溶液分成甲、乙两组，甲组作为对照，即不用钒酸盐处理，乙组用钒酸盐处理，而后用等量的蓝光照射，而后检测外界溶液中pH的变化。若甲组(对照组)照射蓝光后溶液的pH明显降低；乙组(实验组)先在溶液中加入钒酸盐，再用蓝光照射，溶液的pH不变，则可证明上述推测。(4)
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