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2023届高考生物二轮复习细胞的基本结构和物质运输学案
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这是一份2023届高考生物二轮复习细胞的基本结构和物质运输学案，共24页。
第2讲 细胞的基本结构和物质运输
1．(必修1 P40 问题探讨)用台盼蓝染色法鉴定死细胞和活细胞，只有死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，主要原因是死细胞细胞膜丧失了选择透过性。
2．(必修1 P46 拓展应用2)由磷脂分子构成的脂质体可作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。脂质体到达细胞后，可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
3．(必修1 P48 图3－6)内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
4．(必修1 P48 图3－6)溶酶体内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
5．(必修1 P50 正文)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
6．(必修1 P53 图3－9)内质网膜可内连外层核膜，外连细胞膜(各种生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系和协调配合)。
7．(必修1 P53 与社会的联系)透析型人工肾替代病变的肾行使功能，体现了细胞膜的选择透过性。
8．(必修1 P53 拓展应用)溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。可能的原因：膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用；等等。
9．(必修1 P54 正文)除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
10．(必修1 P56 正文)细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
11．(必修1 P57 科学方法)模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或者图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。
12．(必修1 P59 本章小结)细胞作为最基本的生命系统，具有系统的一般特征：有边界，有系统内各组分的分工合作，有控制中心起调控作用。细胞的边界是细胞膜。
13．(必修1 P63 思考·讨论)临床上输液要用生理盐水。因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
14．(必修1 P67 正文)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。
15．(必修1 P72 正文)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
16．(必修1 P74 非选择题3)并不是植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有大液泡等结构特点。
1．作为系统的边界，细胞膜除了将细胞与外界环境分隔开之外，还具有________________________的功能。
提示：控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流
2．溶酶体的作用是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
3．细胞核的功能：___________________________________________________________。
提示：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
4．主动运输对细胞生命活动的意义是____________________________。
提示：保证了细胞能够按照生命活动的需要，主动选择所需要的营养物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质
5．蓝细菌无叶绿体，但能进行光合作用的原因是_______________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：蓝细菌含有光合色素(叶绿素和藻蓝素)和与光合作用有关的酶
6．若真核细胞核内的核仁被破坏，蛋白质合成将不能正常进行，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，导致蛋白质的合成不能正常进行
7．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。
________________________________________________________________________。
提示：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
8．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体，药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部，原因是____________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
提示：脂质体与细胞膜都由双层磷脂分子构成；都具有流动性；可以发生融合现象等
考点1 原、真核细胞的结构和功能
[核心整合]
1．病毒相关知识归纳
2．原核细胞和真核细胞的判定
3．细胞膜的结构和功能
4．分泌蛋白的合成、加工、运输过程
5．细胞的生物膜系统
6．细胞核的“2”大功能
[素养提升]
1．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质，同为基质，其成分和功能有什么不同？
提示：细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质；线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶，是进行有氧呼吸第二阶段的场所；叶绿体基质是植物进行光合作用暗反应的场所，含有与暗反应有关的酶。
2．关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图所示。
(1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是什么？
(2)进一步推测，线粒体的形成过程是什么？
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的三条证据。
提示：(1)原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜。
(2)是原始真核生物吞噬需氧细菌形成的。
(3)线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌。
[题组集训]
题组一 病毒及真、原核细胞的结构与功能综合辨析
1．诺如病毒是一种具有高度传染性的RNA病毒，表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体，使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。只有科学的认识诺如病毒，才能有效抑制病情的发展。下列有关诺如病毒的叙述，不正确的是( )
A．诺如病毒依靠表面的蛋白质来准确的识别宿主细胞
B．诺如病毒在自身体内利用核糖核苷酸来合成遗传物质
C．诺如病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
D．勤洗手可以有效降低感染诺如病毒的风险
解析 B 病毒表面的衣壳蛋白能够与宿主细胞膜上的受体结合，从而识别宿主细胞，A正确；病毒无细胞结构，不能在自身体内独立完成生命活动，只有当侵染宿主细胞后，才能利用细胞的物质和能量来合成遗传物质，B错误；诺如病毒是RNA病毒，遗传物质为RNA，因此诺如病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；诺如病毒主要通过消化道传播，通过勤洗手，可以减少病毒进入消化道的机会，从而降低感染的风险，D正确。
2．(2021·湖南卷)关于下列微生物的叙述，正确的是( )
A．蓝藻细胞内含有叶绿体，能进行光合作用
B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物
C．破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸
D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体
解析 C 蓝藻属于原核生物，原核细胞中没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能够进行光合作用，A错误；酵母菌属于真核生物中的真菌，有细胞壁和核糖体，B错误；破伤风杆菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体。破伤风杆菌是厌氧微生物，只能进行无氧呼吸，C正确；支原体属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，仅含有核糖体这一种细胞器，拟核内DNA裸露，无染色质，D错误。
题组二 细胞膜、细胞器、细胞核的结构与功能辨析
3．(不定项)如图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B．具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C．RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D．④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
解析 BD 结构①为中心体，在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增，A错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌物的形成有关，B正确；结构③是核孔，RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体主要由RNA和蛋白质组成，D正确。
4．(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是( )
A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
解析 C 有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成，有氧呼吸第一、二、三阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，A项正确；有氧呼吸第三阶段的化学反应发生在线粒体内膜上，在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]与O2结合生成水，该过程需要线粒体内膜上的酶催化，B项正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。
题组三 生物膜系统的组成与功能辨析
5．(2022·日照一模)根尖等的分生组织细胞中有许多来源于内质网、高尔基体的小型原液泡，随着细胞的生长和分化，原液泡通过相互融合等作用，不断扩大形成中央大液泡。光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中，以避免细胞质基质的pH下降。下列相关叙述错误的是( )
A．液泡膜与内质网膜、高尔基体膜的结构和组成成分相似
B．根尖细胞内中央大液泡的形成体现了生物膜具有流动性
C．液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定
D．柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量均来自线粒体
解析 D 来源于内质网、高尔基体的小型原液泡，随着细胞的生长和分化，通过相互融合等作用，不断扩大形成中央大液泡，说明液泡膜的组成成分、结构与内质网膜和高尔基体膜相似，A正确；形成中央大液泡的过程存在相互融合作用，这体现了生物膜具有流动性，B正确；光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中，以避免细胞质基质的pH下降，说明液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定，C正确；柠檬酸、苹果酸跨液泡膜运输的能量可来自呼吸作用，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，故柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量是由线粒体和细胞质基质提供，D错误。
6．(2022·临沂一模)研究发现，分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体，合成的初始序列为信号序列，当它露出核糖体后，在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网的膜后，蛋白质合成继续，并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后，核糖体与内质网脱离，重新进入细胞质。基于以上事实的推测，正确的是( )
A．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B．附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C．用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D．控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
解析 D 核糖体由蛋白质和RNA组成，没有膜结构，所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性，A错误；内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白，B错误；如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，则无法追踪，C错误；根据题干的信息，信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中，而蛋白质的合成场所在核糖体，所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成，D正确。
考点2 细胞的物质输入和输出
[核心整合]
1．理清细胞的吸水和失水
2．不同物质的运输方式
3．影响物质运输的因素分析
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
自由扩散 协助扩散或主动运输
(2)氧气浓度(填写图示代表的运输方式)
自由扩散或协助扩散 主动运输
(3)温度
温度通过影响膜的流动速率和呼吸酶的活性，来影响物质运输的速率。
[素养提升]
1．影响离子泵运输离子的主要外界因素有O2浓度和温度。O2浓度和温度是如何影响离子泵运输的？
提示：离子泵运输离子需要消耗细胞内的ATP，细胞内产生ATP的过程为细胞呼吸，O2浓度能够影响细胞呼吸，进而影响离子泵运输离子；温度影响载体蛋白的运动和细胞呼吸中酶的活性，进而影响离子泵的运输。
2．根据物质跨膜运输方式的特点，如何设计实验探究物质跨膜运输的方式？
(1)探究是主动运输还是被动运输？
(2)探究是自由扩散还是协助扩散？
提示：
(1)
(2)
[题组集训]
题组一 水进出细胞的原理分析
1．(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是( )
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
解析 C 由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；由题可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，说明细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b体积增大，说明在水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明在水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，故细胞b细胞液浓度>外界蔗糖溶液＝细胞a细胞液浓度>细胞c细胞液浓度，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。
2．(2022·宣城二模)CHIP28是一种疏水性膜蛋白，科学家将其mRNA注入到对水的通透性极低的非洲爪蟾卵母细胞内，一段时间后将其放入低渗溶液中，发现细胞迅速发生膨胀，而没有CHIP28表达的卵母细胞形状没有变化。下列叙述错误的是( )
A．蛋白CHIP28增大了卵母细胞对水的通透性
B．膨胀过程中的卵母细胞吸水能力逐渐增强
C．蛋白CHIP28借助囊泡移动到细胞膜上并融合
D．水分子通过CHIP28的跨膜运输属于协助扩散
解析 B 据题意可知，CHIP28蛋白缩短了卵细胞吸水膨胀的时间，增大了卵母细胞对水的通透性，A正确；吸水膨胀过程中，卵母细胞的细胞质基质浓度逐渐降低，吸水能力逐渐减弱，B错误；蛋白CHIP28属于膜蛋白，在核糖体上合成，进入内质网进行加工，然后通过囊泡运输到高尔基体进行进一步的加工，成熟后借助囊泡移动到细胞膜上并与之融合，成为膜蛋白，C正确；据题意可知，水的吸收需通过CHIP28蛋白，故属于协助扩散，D正确。
题组二 物质出入细胞方式的判断
3．(2022·山东卷)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A．NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1转运NO和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
解析 B 由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；据题图可知，NO进入根细胞膜是H＋的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，H＋在细胞外更多，增加细胞外的NO，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误；据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H＋属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。
4．(2022·聊城一模)线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D．加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H＋的运输速率
解析 B 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜，A正确；丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋(质子)协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗H＋的梯度势能，因此为主动运输，B错误；H＋(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活，H＋(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会降低，D正确。
题组三 物质出入细胞方式与生产、生活的联系
5．(2021·河北卷)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
解析 D 根据题干信息可知，人体成熟红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子物质进出细胞的方式为自由扩散，④是葡萄糖借助载体蛋白顺浓度梯度进入红细胞，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动吸收K＋、排出Na＋，成熟红细胞中没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，所以成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。
6．(2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是________。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO的吸收利用，可以采取的措施是________(答出1点即可)。
解析 (1)由图可知，作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度有关，说明NO运输过程中需要消耗能量，据此判断，NO进入根细胞的运输方式为主动运输。(2)根细胞吸收NO的运输方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，并且需要消耗能量，当O2浓度大于a时，作物乙吸收NO的速率不再增加，其原因是载体蛋白的数量有限。(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲对应的O2浓度及NO最大吸收速率大于作物乙，因此可推测出作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。(4)农田适时松土有利于根系的有氧呼吸，而农作物根细胞对NO的吸收方式为主动运输，根系的有氧呼吸增强有利于主动运输所需能量的供应。
答案 (1)NO进入根细胞的速率与O2浓度有关
(2)(作物乙根细胞的)细胞膜上运输NO的载体蛋白的数量有限 (3)作物甲在NO最大吸收速率时，对应的O2浓度及NO吸收速率均大于作物乙 (4)中耕松土(或促进根系进行有氧呼吸等)
限时训练(2) 细胞的基本结构和物质运输
(建议用时：30分钟)
一、单项选择题
1．(2020·北京卷)丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是( )
A．细胞膜的基本结构是脂双层
B．DNA是它们的遗传物质
C．在核糖体上合成蛋白质
D．通过有丝分裂进行细胞增殖
解析 D 原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是磷脂双分子层构成基本骨架，A正确；细胞生物的遗传物质都是DNA，B正确；原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，都在核糖体上合成蛋白质，C正确；原核细胞通过二分裂进行细胞增殖，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，D错误。
2．(2022·宜宾二模)细胞的生命活动离不开糖类、脂质和蛋白质，下列关于这三类物质的叙述正确的是( )
A．胆固醇能参与血液中脂质的运输，也是构成动物细胞膜的重要成分
B．高温使蛋白质空间结构松散、舒展，降温后蛋白质的空间结构恢复
C．植物细胞储能物质主要是淀粉和脂肪，动物细胞主要是糖原和蛋白质
D．多糖、磷脂、蛋白质都是多聚体，需水解后才能被人体吸收
解析 A 胆固醇能参与血液中脂质的运输，也是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；高温使蛋白质空间结构松散、舒展，降温后蛋白质的空间结构也不能恢复，B错误；植物细胞储能物质主要是淀粉和脂肪，动物细胞主要是糖原和脂肪，蛋白质不是储能物质，C错误；多糖和蛋白质都是多聚体，需水解后才能被人体吸收，磷脂不属于多聚体，D错误。
3．(2022·山东卷)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是( )
A．TOM2A的合成需要游离核糖体
B．TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D．TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
解析 D 从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A正确；由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B正确；烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成，C正确；TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D错误。
4．(2021·河北卷)关于细胞核的叙述，错误的是( )
A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
解析 D 在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂末期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确；蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C正确；RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D错误。
5．(2022·湛江二模)细胞的生物膜系统是由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。下列有关真核细胞生物膜系统的叙述，错误的是( )
A．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质等
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶只参与ATP水解
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．利用葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体内膜
解析 B 叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质(相关酶)，是光反应的场所，A正确；细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，既参与ATP水解又参与物质运输，B错误；溶酶体中有很多水解酶，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；以葡萄糖为底物的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，D正确。
6．(2022·聊城一模)某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色的洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是( )
A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小
B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象
C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱
解析 A 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中不含色素，现象不明显，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；选用①②③进行实验时，一个正在发生质壁分离的细胞，原生质层变小，出细胞的水分比进细胞的水分要多，但随着时间的推移，由于出细胞的水分的增加，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增加，D错误。
7．(2022·湖南卷)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
解析 A 分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
二、不定项选择题
8．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层
B．该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量
C．上图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白
D．胰岛素也是与受体结合然后进入细胞起作用的
解析 CD 有被小泡膜属于生物膜的一种，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；胞吞过程需要受体介导，这说明胞吞需要膜上蛋白质的参与，B正确；胞吞需要受体介导，不需要载体蛋白协助，C错误；胰岛素被靶细胞膜上的受体识别后，不进入细胞内，而是经过信号传导，改变靶细胞的糖代谢，从而降低血糖，D错误。
9．图示为一类特殊的蛋白质复合物SNARE(可溶性N乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白附着蛋白受体)在囊泡锚定和融合中的作用机制，图中GTP的生理功能及产生均与ATP类似。下列叙述不正确的是( )
A．SNARE可存在于神经细胞的突触小体，且对突触发挥功能意义重大
B．“货物”准确运输到目的地需要细胞骨架的协助，该骨架由磷脂双分子层组成
C．图中所示的过程体现了生物膜的选择透过性
D．在囊泡运输货物过程中，囊泡周围会出现线粒体
解析 BC 神经递质存在于突触小体内的突触小泡中，由突触前膜释放，SNARE可使突触小泡和突触前膜定向融合，对突触发挥功能意义重大，A正确；“货物”准确运输到目的地需要膜的融合，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，B错误；膜融合过程体现了生物膜的流动性，C错误；囊泡运输需要消耗能量，线粒体是细胞的动力车间，故在囊泡运输货物过程中囊泡周围会出现线粒体，D正确。
10.(2022·青岛一模)在小肠绒毛上皮细胞膜表面存在两种形式的葡萄糖转运蛋白—SGLT1和GLUT2，肠腔葡萄糖浓度较低时，SGLT1利用钠钾泵产生的Na＋浓度差来转运葡萄糖(如图所示)。当肠腔内葡萄糖浓度升高到一定程度时，以囊泡形式储存的GLUT2向肠腔侧细胞膜定向转运，增加膜上的GLUT2数量，以提高葡萄糖的转运速率。下列说法正确的是( )
A．SGLT1和GLUT2都可以进行协助扩散
B．GLUT2向肠腔侧细胞膜转运不需要消耗能量
C．葡萄糖可以通过主动运输和协助扩散两种方式进入小肠绒毛上皮细胞
D．钠钾泵可以使该细胞内的Na＋浓度低于细胞外
解析 CD 由分析可知，SGLT1进行的是主动运输，GLUT2进行的是协助扩散，A错误；由题意可知，GLUT2向肠腔侧细胞膜转运是以囊泡形式，囊泡的运动需要消耗能量，B错误；通过题意可知，葡萄糖可以通过主动运输和协助扩散两种方式进入小肠绒毛上皮细胞，C正确；由图可知钠钾泵转运Na＋是从细胞内到细胞外，故钠钾泵可以使该细胞内的Na＋浓度低于细胞外，D正确。
三、非选择题
11．(2022·山东实验中学一模)哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的最好材料。请回答下列相关问题：
(1)将红细胞放入低渗溶液中，细胞吸水涨破，当涨破的红细胞将内容物释放之后，其细胞膜又会重新封闭起来，这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭起来说明________。
(2)科学家用不同的试剂分别处理红细胞血影，去除部分膜蛋白，观察细胞形态变化，结果如下：(“＋”表示有，“－”表示无)
实验处理
膜蛋白类
处理后红
细胞形态
血型糖
蛋白
带3
蛋白
带4.1
蛋白
锚蛋白
血影
蛋白
肌动
蛋白
试剂甲
＋
＋
＋
＋
－
－
变得不规则
试剂乙
－
－
＋
＋
＋
＋
还能保持
根据以上结果推测，对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是________。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置，科学家设计了以下实验。(如图1所示)将细胞分为三组：
甲组：不作处理；
乙组：用胰蛋白酶处理完整的细胞，此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞；
丙组：先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理完整细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞。
分别提取、分离三组的膜蛋白，电泳结果如图2所示。
(注：控制消化处理的时间，使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分；电泳能测定蛋白质分子量的大小，蛋白质越小，迁移越快，反之则慢)
根据实验结果推测，1～5号蛋白质中，如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是________，镶在膜内侧表面的蛋白质是________(填编号)
(4)研究发现，细胞膜中各种成分的分布都是不均匀的，体现了膜结构的不对称性。这种结构的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性，是生命活动高度有序的保障。例如细胞运动、跨膜运输及________等都具有方向性，这些方向性的维持依赖于膜蛋白、膜脂及膜糖分布的不对称性。
解析 (1)涨破的细胞膜又重新封闭起来的过程依赖于膜分子的运动，体现了细胞膜具有一定的流动性。(2)由实验结果可知，当细胞膜上缺少血影蛋白和肌动蛋白时，红细胞变得不规则，不能维持正常形态，所以这两种蛋白是维持细胞形态的重要蛋白。(3)水通道蛋白贯穿磷脂双分子层，乙组(消化暴露于膜外侧蛋白)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化，使分子量变小，电泳条带与完整蛋白不同，分析图2可知，只有蛋白5符合上述特征，故5可能是水通道蛋白；位于内侧镶在表面的蛋白在乙组实验中不会被消化，电泳条带应与甲组相同，但在丙组实验中会被完全消化，不出现电泳条带，所以应为蛋白1和2。(4)胞间信息交流过程中，膜外侧受体接受环境中的信息分子，引起膜内侧相关物质的变化，此过程依赖于膜的不对称性。
答案 (1)细胞膜具有流动性 (2)血影蛋白、肌动蛋白 (3)5 1和2 (4)信息交流
12．(2022·安徽“五校联盟”二联)科学家设计了一个简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法，部分步骤如下：
步骤一：1号和2号试管加入等量0.125 mol/L的蔗糖溶液；
步骤二：植物叶片打洞，取一定量小圆片放入1号试管30分钟，期间摇动数次，加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小，可忽略不计，但溶液浓度变化会引起它定向扩散)轻轻摇动；
步骤三：用毛细滴管吸一滴1号试管的蓝色溶液，然后伸入2号试管中部轻轻放出一滴蓝色溶液，观察蓝色小液滴移动方向并记录。
以下是预期的实验结果和结论。
预期的实验结果
预期的实验结论
第一种
下沉
1号试管中溶液浓度上升
第二种
上浮
1号试管中溶液浓度下降
第三种
蓝色小滴将均匀扩散
1号试管中溶液浓度不变
(1)在第一种情况中，1号试管中的植物细胞________(填“有”或“没有”)发生质壁分离。
(2)设计该实验的原理是_____________________________________________________
________________________________________________________________________，
可通过________判断溶液浓度的变化情况。实验组是________(填“1”或“2”)号试管。
(3)仅靠以上的一组实验不一定就能确定该植物叶细胞的细胞液浓度，还需要增加一定的操作才能达成“测定该植物叶细胞的细胞液浓度”的目的，请写出相关的操作和结果分析：________________________________________________________________________。
解析 (1)在第一种情况中，1号试管溶液浓度上升，说明细胞吸水，植物细胞没有发生质壁分离。(2)该实验的原理是在不同浓度的蔗糖溶液中，植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象。1号试管中加入叶圆片后，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到。实验组是1号试管，植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变。(3)要想达成实验目的，应该设置不同浓度梯度下的实验，即替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验；当获得第三种预期结果的时候，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度。
答案 (1)没有 (2)植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透作用吸水或失水现象 蓝色小液滴的移动情况 1
(3)替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验；当获得第三种预期结果的时候，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度
第2讲 细胞的基本结构和物质运输
1．(必修1 P40 问题探讨)用台盼蓝染色法鉴定死细胞和活细胞，只有死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，主要原因是死细胞细胞膜丧失了选择透过性。
2．(必修1 P46 拓展应用2)由磷脂分子构成的脂质体可作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。脂质体到达细胞后，可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
3．(必修1 P48 图3－6)内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
4．(必修1 P48 图3－6)溶酶体内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
5．(必修1 P50 正文)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
6．(必修1 P53 图3－9)内质网膜可内连外层核膜，外连细胞膜(各种生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系和协调配合)。
7．(必修1 P53 与社会的联系)透析型人工肾替代病变的肾行使功能，体现了细胞膜的选择透过性。
8．(必修1 P53 拓展应用)溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。可能的原因：膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用；等等。
9．(必修1 P54 正文)除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
10．(必修1 P56 正文)细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
11．(必修1 P57 科学方法)模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或者图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。
12．(必修1 P59 本章小结)细胞作为最基本的生命系统，具有系统的一般特征：有边界，有系统内各组分的分工合作，有控制中心起调控作用。细胞的边界是细胞膜。
13．(必修1 P63 思考·讨论)临床上输液要用生理盐水。因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。
14．(必修1 P67 正文)水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。
15．(必修1 P72 正文)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
16．(必修1 P74 非选择题3)并不是植物的所有活细胞都能发生质壁分离，能发生质壁分离的细胞还必须具有大液泡等结构特点。
1．作为系统的边界，细胞膜除了将细胞与外界环境分隔开之外，还具有________________________的功能。
提示：控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流
2．溶酶体的作用是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
3．细胞核的功能：___________________________________________________________。
提示：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
4．主动运输对细胞生命活动的意义是____________________________。
提示：保证了细胞能够按照生命活动的需要，主动选择所需要的营养物质，排除代谢废物和对细胞有害的物质
5．蓝细菌无叶绿体，但能进行光合作用的原因是_______________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：蓝细菌含有光合色素(叶绿素和藻蓝素)和与光合作用有关的酶
6．若真核细胞核内的核仁被破坏，蛋白质合成将不能正常进行，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，导致蛋白质的合成不能正常进行
7．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。
________________________________________________________________________。
提示：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
8．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体，药物载入脂质体后更容易被送入靶细胞的内部，原因是____________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
提示：脂质体与细胞膜都由双层磷脂分子构成；都具有流动性；可以发生融合现象等
考点1 原、真核细胞的结构和功能
[核心整合]
1．病毒相关知识归纳
2．原核细胞和真核细胞的判定
3．细胞膜的结构和功能
4．分泌蛋白的合成、加工、运输过程
5．细胞的生物膜系统
6．细胞核的“2”大功能
[素养提升]
1．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质，同为基质，其成分和功能有什么不同？
提示：细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质；线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶，是进行有氧呼吸第二阶段的场所；叶绿体基质是植物进行光合作用暗反应的场所，含有与暗反应有关的酶。
2．关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图所示。
(1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是什么？
(2)进一步推测，线粒体的形成过程是什么？
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的三条证据。
提示：(1)原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜。
(2)是原始真核生物吞噬需氧细菌形成的。
(3)线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌。
[题组集训]
题组一 病毒及真、原核细胞的结构与功能综合辨析
1．诺如病毒是一种具有高度传染性的RNA病毒，表面由衣壳蛋白覆盖。它主要通过消化道感染人体，使患者出现恶心、呕吐、腹泻等症状。只有科学的认识诺如病毒，才能有效抑制病情的发展。下列有关诺如病毒的叙述，不正确的是( )
A．诺如病毒依靠表面的蛋白质来准确的识别宿主细胞
B．诺如病毒在自身体内利用核糖核苷酸来合成遗传物质
C．诺如病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
D．勤洗手可以有效降低感染诺如病毒的风险
解析 B 病毒表面的衣壳蛋白能够与宿主细胞膜上的受体结合，从而识别宿主细胞，A正确；病毒无细胞结构，不能在自身体内独立完成生命活动，只有当侵染宿主细胞后，才能利用细胞的物质和能量来合成遗传物质，B错误；诺如病毒是RNA病毒，遗传物质为RNA，因此诺如病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；诺如病毒主要通过消化道传播，通过勤洗手，可以减少病毒进入消化道的机会，从而降低感染的风险，D正确。
2．(2021·湖南卷)关于下列微生物的叙述，正确的是( )
A．蓝藻细胞内含有叶绿体，能进行光合作用
B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物
C．破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸
D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体
解析 C 蓝藻属于原核生物，原核细胞中没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能够进行光合作用，A错误；酵母菌属于真核生物中的真菌，有细胞壁和核糖体，B错误；破伤风杆菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体。破伤风杆菌是厌氧微生物，只能进行无氧呼吸，C正确；支原体属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，仅含有核糖体这一种细胞器，拟核内DNA裸露，无染色质，D错误。
题组二 细胞膜、细胞器、细胞核的结构与功能辨析
3．(不定项)如图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B．具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C．RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D．④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
解析 BD 结构①为中心体，在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增，A错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌物的形成有关，B正确；结构③是核孔，RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体主要由RNA和蛋白质组成，D正确。
4．(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是( )
A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
解析 C 有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成，有氧呼吸第一、二、三阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，A项正确；有氧呼吸第三阶段的化学反应发生在线粒体内膜上，在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]与O2结合生成水，该过程需要线粒体内膜上的酶催化，B项正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。
题组三 生物膜系统的组成与功能辨析
5．(2022·日照一模)根尖等的分生组织细胞中有许多来源于内质网、高尔基体的小型原液泡，随着细胞的生长和分化，原液泡通过相互融合等作用，不断扩大形成中央大液泡。光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中，以避免细胞质基质的pH下降。下列相关叙述错误的是( )
A．液泡膜与内质网膜、高尔基体膜的结构和组成成分相似
B．根尖细胞内中央大液泡的形成体现了生物膜具有流动性
C．液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定
D．柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量均来自线粒体
解析 D 来源于内质网、高尔基体的小型原液泡，随着细胞的生长和分化，通过相互融合等作用，不断扩大形成中央大液泡，说明液泡膜的组成成分、结构与内质网膜和高尔基体膜相似，A正确；形成中央大液泡的过程存在相互融合作用，这体现了生物膜具有流动性，B正确；光合作用的中间产物柠檬酸和苹果酸可被转移到液泡中，以避免细胞质基质的pH下降，说明液泡可以通过调节细胞液的pH维持细胞内部相对稳定，C正确；柠檬酸、苹果酸跨液泡膜运输的能量可来自呼吸作用，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，故柠檬酸、苹果酸跨液泡膜的运输所需能量是由线粒体和细胞质基质提供，D错误。
6．(2022·临沂一模)研究发现，分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体，合成的初始序列为信号序列，当它露出核糖体后，在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网的膜后，蛋白质合成继续，并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后，核糖体与内质网脱离，重新进入细胞质。基于以上事实的推测，正确的是( )
A．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B．附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C．用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D．控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成
解析 D 核糖体由蛋白质和RNA组成，没有膜结构，所以其和内质网的结合没有依赖膜的流动性，A错误；内质网上的核糖体合成的蛋白质除了是分泌蛋白外也有结构蛋白，B错误；如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，则无法追踪，C错误；根据题干的信息，信号序列是引导该蛋白进入内质网腔中，而蛋白质的合成场所在核糖体，所以如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该蛋白的继续合成，D正确。
考点2 细胞的物质输入和输出
[核心整合]
1．理清细胞的吸水和失水
2．不同物质的运输方式
3．影响物质运输的因素分析
(1)物质浓度(在一定的浓度范围内)
自由扩散 协助扩散或主动运输
(2)氧气浓度(填写图示代表的运输方式)
自由扩散或协助扩散 主动运输
(3)温度
温度通过影响膜的流动速率和呼吸酶的活性，来影响物质运输的速率。
[素养提升]
1．影响离子泵运输离子的主要外界因素有O2浓度和温度。O2浓度和温度是如何影响离子泵运输的？
提示：离子泵运输离子需要消耗细胞内的ATP，细胞内产生ATP的过程为细胞呼吸，O2浓度能够影响细胞呼吸，进而影响离子泵运输离子；温度影响载体蛋白的运动和细胞呼吸中酶的活性，进而影响离子泵的运输。
2．根据物质跨膜运输方式的特点，如何设计实验探究物质跨膜运输的方式？
(1)探究是主动运输还是被动运输？
(2)探究是自由扩散还是协助扩散？
提示：
(1)
(2)
[题组集训]
题组一 水进出细胞的原理分析
1．(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换，下列关于这一实验的叙述，不合理的是( )
A．水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B．水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞b＞细胞a＞细胞c
C．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D．水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
解析 C 由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大，说明细胞吸水，则水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度，A正确；由题可知，水分交换达到平衡时细胞a未发生变化，说明细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度；细胞b体积增大，说明在水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度；细胞c发生质壁分离，说明在水分交换前，细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度，故细胞b细胞液浓度>外界蔗糖溶液＝细胞a细胞液浓度>细胞c细胞液浓度，B正确；由题意可知，水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化，说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；水分交换达到平衡时，虽然细胞内外溶液浓度相同，但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小，因此，水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C错误；在一定的蔗糖溶液中，细胞c发生了质壁分离，水分交换达到平衡时，其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度，D正确。
2．(2022·宣城二模)CHIP28是一种疏水性膜蛋白，科学家将其mRNA注入到对水的通透性极低的非洲爪蟾卵母细胞内，一段时间后将其放入低渗溶液中，发现细胞迅速发生膨胀，而没有CHIP28表达的卵母细胞形状没有变化。下列叙述错误的是( )
A．蛋白CHIP28增大了卵母细胞对水的通透性
B．膨胀过程中的卵母细胞吸水能力逐渐增强
C．蛋白CHIP28借助囊泡移动到细胞膜上并融合
D．水分子通过CHIP28的跨膜运输属于协助扩散
解析 B 据题意可知，CHIP28蛋白缩短了卵细胞吸水膨胀的时间，增大了卵母细胞对水的通透性，A正确；吸水膨胀过程中，卵母细胞的细胞质基质浓度逐渐降低，吸水能力逐渐减弱，B错误；蛋白CHIP28属于膜蛋白，在核糖体上合成，进入内质网进行加工，然后通过囊泡运输到高尔基体进行进一步的加工，成熟后借助囊泡移动到细胞膜上并与之融合，成为膜蛋白，C正确；据题意可知，水的吸收需通过CHIP28蛋白，故属于协助扩散，D正确。
题组二 物质出入细胞方式的判断
3．(2022·山东卷)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A．NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1转运NO和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
解析 B 由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；据题图可知，NO进入根细胞膜是H＋的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，H＋在细胞外更多，增加细胞外的NO，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误；据图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H＋属于协助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D错误。
4．(2022·聊城一模)线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D．加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H＋的运输速率
解析 B 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜，A正确；丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋(质子)协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗H＋的梯度势能，因此为主动运输，B错误；H＋(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活，H＋(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会降低，D正确。
题组三 物质出入细胞方式与生产、生活的联系
5．(2021·河北卷)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①～⑤表示相关过程。下列叙述错误的是( )
A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2
B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散
C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量
D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
解析 D 根据题干信息可知，人体成熟红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确；①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子物质进出细胞的方式为自由扩散，④是葡萄糖借助载体蛋白顺浓度梯度进入红细胞，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动吸收K＋、排出Na＋，成熟红细胞中没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确；成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，所以成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。
6．(2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加，推测其原因是________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，判断依据是________。
(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物根对NO的吸收利用，可以采取的措施是________(答出1点即可)。
解析 (1)由图可知，作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度有关，说明NO运输过程中需要消耗能量，据此判断，NO进入根细胞的运输方式为主动运输。(2)根细胞吸收NO的运输方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，并且需要消耗能量，当O2浓度大于a时，作物乙吸收NO的速率不再增加，其原因是载体蛋白的数量有限。(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时，作物甲对应的O2浓度及NO最大吸收速率大于作物乙，因此可推测出作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。(4)农田适时松土有利于根系的有氧呼吸，而农作物根细胞对NO的吸收方式为主动运输，根系的有氧呼吸增强有利于主动运输所需能量的供应。
答案 (1)NO进入根细胞的速率与O2浓度有关
(2)(作物乙根细胞的)细胞膜上运输NO的载体蛋白的数量有限 (3)作物甲在NO最大吸收速率时，对应的O2浓度及NO吸收速率均大于作物乙 (4)中耕松土(或促进根系进行有氧呼吸等)
限时训练(2) 细胞的基本结构和物质运输
(建议用时：30分钟)
一、单项选择题
1．(2020·北京卷)丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是( )
A．细胞膜的基本结构是脂双层
B．DNA是它们的遗传物质
C．在核糖体上合成蛋白质
D．通过有丝分裂进行细胞增殖
解析 D 原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是磷脂双分子层构成基本骨架，A正确；细胞生物的遗传物质都是DNA，B正确；原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，都在核糖体上合成蛋白质，C正确；原核细胞通过二分裂进行细胞增殖，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，D错误。
2．(2022·宜宾二模)细胞的生命活动离不开糖类、脂质和蛋白质，下列关于这三类物质的叙述正确的是( )
A．胆固醇能参与血液中脂质的运输，也是构成动物细胞膜的重要成分
B．高温使蛋白质空间结构松散、舒展，降温后蛋白质的空间结构恢复
C．植物细胞储能物质主要是淀粉和脂肪，动物细胞主要是糖原和蛋白质
D．多糖、磷脂、蛋白质都是多聚体，需水解后才能被人体吸收
解析 A 胆固醇能参与血液中脂质的运输，也是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；高温使蛋白质空间结构松散、舒展，降温后蛋白质的空间结构也不能恢复，B错误；植物细胞储能物质主要是淀粉和脂肪，动物细胞主要是糖原和脂肪，蛋白质不是储能物质，C错误；多糖和蛋白质都是多聚体，需水解后才能被人体吸收，磷脂不属于多聚体，D错误。
3．(2022·山东卷)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是( )
A．TOM2A的合成需要游离核糖体
B．TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D．TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
解析 D 从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A正确；由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B正确；烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成，C正确；TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D错误。
4．(2021·河北卷)关于细胞核的叙述，错误的是( )
A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
解析 D 在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂末期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确；蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C正确；RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D错误。
5．(2022·湛江二模)细胞的生物膜系统是由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。下列有关真核细胞生物膜系统的叙述，错误的是( )
A．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质等
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶只参与ATP水解
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．利用葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体内膜
解析 B 叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质(相关酶)，是光反应的场所，A正确；细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，既参与ATP水解又参与物质运输，B错误；溶酶体中有很多水解酶，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；以葡萄糖为底物的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，D正确。
6．(2022·聊城一模)某研究性学习小组在探究植物细胞的吸水和失水时，选择了以下三种实验材料：①紫色的洋葱鳞片叶外表皮；②洋葱鳞片叶内表皮；③黑藻成熟叶片。下列叙述正确的是( )
A．选用①进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小
B．选用②进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本观察不到质壁分离现象
C．选用③进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D．选用①②③进行实验时，正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱
解析 A 以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离材料时，正在发生质壁分离的细胞，细胞因失水体积减小，故紫色区域缩小，颜色变深，A正确；选用洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验时，用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理玻片标本也能观察到质壁分离现象，只是该类细胞中不含色素，现象不明显，B错误；黑藻成熟叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察，C错误；选用①②③进行实验时，一个正在发生质壁分离的细胞，原生质层变小，出细胞的水分比进细胞的水分要多，但随着时间的推移，由于出细胞的水分的增加，细胞液的浓度增加，使得细胞的吸水能力逐渐增加，D错误。
7．(2022·湖南卷)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
解析 A 分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
二、不定项选择题
8．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于细胞摄取特殊的生物大分子，其过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．构成有被小泡膜的基本支架是磷脂双分子层
B．该过程需要膜上蛋白质的参与且消耗能量
C．上图说明细胞摄取大分子需要借助载体蛋白
D．胰岛素也是与受体结合然后进入细胞起作用的
解析 CD 有被小泡膜属于生物膜的一种，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；胞吞过程需要受体介导，这说明胞吞需要膜上蛋白质的参与，B正确；胞吞需要受体介导，不需要载体蛋白协助，C错误；胰岛素被靶细胞膜上的受体识别后，不进入细胞内，而是经过信号传导，改变靶细胞的糖代谢，从而降低血糖，D错误。
9．图示为一类特殊的蛋白质复合物SNARE(可溶性N乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白附着蛋白受体)在囊泡锚定和融合中的作用机制，图中GTP的生理功能及产生均与ATP类似。下列叙述不正确的是( )
A．SNARE可存在于神经细胞的突触小体，且对突触发挥功能意义重大
B．“货物”准确运输到目的地需要细胞骨架的协助，该骨架由磷脂双分子层组成
C．图中所示的过程体现了生物膜的选择透过性
D．在囊泡运输货物过程中，囊泡周围会出现线粒体
解析 BC 神经递质存在于突触小体内的突触小泡中，由突触前膜释放，SNARE可使突触小泡和突触前膜定向融合，对突触发挥功能意义重大，A正确；“货物”准确运输到目的地需要膜的融合，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，B错误；膜融合过程体现了生物膜的流动性，C错误；囊泡运输需要消耗能量，线粒体是细胞的动力车间，故在囊泡运输货物过程中囊泡周围会出现线粒体，D正确。
10.(2022·青岛一模)在小肠绒毛上皮细胞膜表面存在两种形式的葡萄糖转运蛋白—SGLT1和GLUT2，肠腔葡萄糖浓度较低时，SGLT1利用钠钾泵产生的Na＋浓度差来转运葡萄糖(如图所示)。当肠腔内葡萄糖浓度升高到一定程度时，以囊泡形式储存的GLUT2向肠腔侧细胞膜定向转运，增加膜上的GLUT2数量，以提高葡萄糖的转运速率。下列说法正确的是( )
A．SGLT1和GLUT2都可以进行协助扩散
B．GLUT2向肠腔侧细胞膜转运不需要消耗能量
C．葡萄糖可以通过主动运输和协助扩散两种方式进入小肠绒毛上皮细胞
D．钠钾泵可以使该细胞内的Na＋浓度低于细胞外
解析 CD 由分析可知，SGLT1进行的是主动运输，GLUT2进行的是协助扩散，A错误；由题意可知，GLUT2向肠腔侧细胞膜转运是以囊泡形式，囊泡的运动需要消耗能量，B错误；通过题意可知，葡萄糖可以通过主动运输和协助扩散两种方式进入小肠绒毛上皮细胞，C正确；由图可知钠钾泵转运Na＋是从细胞内到细胞外，故钠钾泵可以使该细胞内的Na＋浓度低于细胞外，D正确。
三、非选择题
11．(2022·山东实验中学一模)哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的最好材料。请回答下列相关问题：
(1)将红细胞放入低渗溶液中，细胞吸水涨破，当涨破的红细胞将内容物释放之后，其细胞膜又会重新封闭起来，这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭起来说明________。
(2)科学家用不同的试剂分别处理红细胞血影，去除部分膜蛋白，观察细胞形态变化，结果如下：(“＋”表示有，“－”表示无)
实验处理
膜蛋白类
处理后红
细胞形态
血型糖
蛋白
带3
蛋白
带4.1
蛋白
锚蛋白
血影
蛋白
肌动
蛋白
试剂甲
＋
＋
＋
＋
－
－
变得不规则
试剂乙
－
－
＋
＋
＋
＋
还能保持
根据以上结果推测，对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是________。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置，科学家设计了以下实验。(如图1所示)将细胞分为三组：
甲组：不作处理；
乙组：用胰蛋白酶处理完整的细胞，此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞；
丙组：先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理完整细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞。
分别提取、分离三组的膜蛋白，电泳结果如图2所示。
(注：控制消化处理的时间，使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分；电泳能测定蛋白质分子量的大小，蛋白质越小，迁移越快，反之则慢)
根据实验结果推测，1～5号蛋白质中，如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是________，镶在膜内侧表面的蛋白质是________(填编号)
(4)研究发现，细胞膜中各种成分的分布都是不均匀的，体现了膜结构的不对称性。这种结构的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性，是生命活动高度有序的保障。例如细胞运动、跨膜运输及________等都具有方向性，这些方向性的维持依赖于膜蛋白、膜脂及膜糖分布的不对称性。
解析 (1)涨破的细胞膜又重新封闭起来的过程依赖于膜分子的运动，体现了细胞膜具有一定的流动性。(2)由实验结果可知，当细胞膜上缺少血影蛋白和肌动蛋白时，红细胞变得不规则，不能维持正常形态，所以这两种蛋白是维持细胞形态的重要蛋白。(3)水通道蛋白贯穿磷脂双分子层，乙组(消化暴露于膜外侧蛋白)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化，使分子量变小，电泳条带与完整蛋白不同，分析图2可知，只有蛋白5符合上述特征，故5可能是水通道蛋白；位于内侧镶在表面的蛋白在乙组实验中不会被消化，电泳条带应与甲组相同，但在丙组实验中会被完全消化，不出现电泳条带，所以应为蛋白1和2。(4)胞间信息交流过程中，膜外侧受体接受环境中的信息分子，引起膜内侧相关物质的变化，此过程依赖于膜的不对称性。
答案 (1)细胞膜具有流动性 (2)血影蛋白、肌动蛋白 (3)5 1和2 (4)信息交流
12．(2022·安徽“五校联盟”二联)科学家设计了一个简单有效地测定植物组织细胞的细胞液浓度的方法，部分步骤如下：
步骤一：1号和2号试管加入等量0.125 mol/L的蔗糖溶液；
步骤二：植物叶片打洞，取一定量小圆片放入1号试管30分钟，期间摇动数次，加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小，可忽略不计，但溶液浓度变化会引起它定向扩散)轻轻摇动；
步骤三：用毛细滴管吸一滴1号试管的蓝色溶液，然后伸入2号试管中部轻轻放出一滴蓝色溶液，观察蓝色小液滴移动方向并记录。
以下是预期的实验结果和结论。
预期的实验结果
预期的实验结论
第一种
下沉
1号试管中溶液浓度上升
第二种
上浮
1号试管中溶液浓度下降
第三种
蓝色小滴将均匀扩散
1号试管中溶液浓度不变
(1)在第一种情况中，1号试管中的植物细胞________(填“有”或“没有”)发生质壁分离。
(2)设计该实验的原理是_____________________________________________________
________________________________________________________________________，
可通过________判断溶液浓度的变化情况。实验组是________(填“1”或“2”)号试管。
(3)仅靠以上的一组实验不一定就能确定该植物叶细胞的细胞液浓度，还需要增加一定的操作才能达成“测定该植物叶细胞的细胞液浓度”的目的，请写出相关的操作和结果分析：________________________________________________________________________。
解析 (1)在第一种情况中，1号试管溶液浓度上升，说明细胞吸水，植物细胞没有发生质壁分离。(2)该实验的原理是在不同浓度的蔗糖溶液中，植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象。1号试管中加入叶圆片后，外界溶液浓度变化可通过蓝色小液滴的浮沉观察到。实验组是1号试管，植物细胞吸水或失水使溶液浓度改变。(3)要想达成实验目的，应该设置不同浓度梯度下的实验，即替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验；当获得第三种预期结果的时候，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度。
答案 (1)没有 (2)植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透作用吸水或失水现象 蓝色小液滴的移动情况 1
(3)替换不同浓度的蔗糖溶液，重复以上实验；当获得第三种预期结果的时候，对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度
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