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2023新教材高考生物二轮专题复习 专题一 生命系统的物质基础和结构基础 第2讲 生命系统的结构基础课件
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这是一份2023新教材高考生物二轮专题复习 专题一 生命系统的物质基础和结构基础 第2讲 生命系统的结构基础课件，共60页。PPT课件主要包含了基础自查·明晰考位，考点梳理·整合突破，蛋白质，分散和转移，营养物质，高尔基体，无氧呼吸，能量转换，高效有序，液泡膜等内容，欢迎下载使用。
聚焦新课标：1.3各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。
纵 引 横 连————建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
逆浓度梯度跨膜运输、需要载体蛋白和能量
边 角 扫 描————全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体。(必修1 P41图3—2)( )2．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。(必修1 P44～45正文)( )3．向细胞内注射某物质后，细胞膜上会留下一个空洞。(必修1 P46“概念检测”)( )4．人工肾利用了生物膜的选择透过性。(必修1 P53“与社会的联系”)( )5．游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质不能参与分泌蛋白的形成。(必修1 P52正文)( )
6．细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。(必修1 P56正文)( )7．克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列。(必修1 P58“生物科技进展”)( )8．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被高尔基体降解。(必修1 P71“相关信息”)( )9．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(必修1 P63正文)( )10．水分子主要通过自由扩散进出细胞。(必修1 P67正文)( )11．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。(必修1 P66～67正文)( )
12．主动运输都是逆浓度梯度进行的。(必修1 P72“概念检测”)( )13．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(必修1 P71正文)( )14．囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常。(必修1 P70“与社会的联系”)( )
整合考点2 “既分工又合作”的细胞结构考点整合 固考基1.感悟细胞的结构与功能的适应性(1)细胞膜：
(2)细胞器的分类归纳
(3)核膜上的核孔数目多→____________等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(4)结构功能观
2．“三看”法识记分泌蛋白的合成、加工和运输
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
3．“三个角度”透析囊泡类问题
4．正确认识细胞的生物膜系统
5．牢记五种特殊细胞的细胞结构(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有____________________。(2)蛔虫的体细胞——没有________，只能进行无氧呼吸。(3)植物根尖分生区细胞——没有_____________________。(4)蓝细菌细胞——无_____________，但能进行光合作用和有氧呼吸。(5)原核细胞——只有_______一种细胞器。
6．归纳识记五类物质的合成场所
7．明确细胞核的“两”大功能
特别提醒细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
8.“三看法”快速区分原核细胞和真核细胞
类研真题 明考向类型1 等级考真题体验寻趋势1．[2022·浙江1月]膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是( )A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度C．叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
解析：质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布，A错误；水光解发生在类囊体膜上，C错误；主动转运需要的是载体蛋白，通过通道蛋白的运输方式是易化扩散，D错误。
2．[2022·广东卷]酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是( )A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
解析：线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，A、C错误；根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。
3．[2022·广东卷]将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是( )A．① B．② C．③ D．④
解析：线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于线粒体基质③中，C正确。
4．[2022·浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
解析：核被膜为双层膜，A错误；核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换，B正确；核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构，主要与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，D错误。
5．[2022·浙江6月]动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )A．光面内质网是合成该酶的场所B．核糖体能形成包裹该酶的小泡C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
解析：消化酶是分泌蛋白，在核糖体上合成，A错误；核糖体是无膜结构，不能形成包裹该酶的小泡，B错误；高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用，C正确；消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。
6．[2022·浙江1月]以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是( )A．基部成熟叶片是最佳观察材料B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形D．不同条件下叶绿体的位置不变
解析：该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料，A错误；黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的，B错误；在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，C正确；不同条件下叶绿体的分布一般是不同的，D错误。
类型2 全国卷真题体验寻共性7．[2019·全国卷Ⅲ]下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
解析：真核细胞的DNA与蛋白质等结合形成染色质，存在于细胞核中，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，B错误，C正确；细胞核内DNA的复制(遗传物质的合成)需要消耗能量，D正确。
8．[2020·全国卷Ⅰ，29]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
对来自内质网的蛋白质进行加工修饰
叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
解析：(1)作为系统的边界，细胞膜能够控制物质进出细胞。(2)利用突触可以完成神经元之间兴奋的传递，体现了生物膜参与信息传递的功能。(3)高尔基体广泛存在于真核细胞中，主要对来自内质网的蛋白质进行加工修饰。(4)细胞膜主要由脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%)组成，此外，还有少量的糖类(占2%～10%)。(5)叶绿体的类囊体薄膜是绿色植物光合作用过程中光反应的场所，光反应过程将光能转换成活跃的化学能，体现了生物膜进行能量转化的功能。
长句专练 强素养1.(事实概述类)(必修1 P40“问题探讨”)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，其原理是细胞膜具有____________的功能。2．(假说推测类)(必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象?
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用
3．原因分析类(1)(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因?(2)(必修1 P51“思考讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？
一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙运输；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白
(3)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因?(4)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因?。
线粒体内膜功能较外膜复杂，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多
温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性
题组集训 提考能题组预测一 基于结构—功能观的生命观念的学科素养考查1．[2022·安徽合肥市模拟]下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是( )A．大肠杆菌细胞没有细胞核，不能控制遗传与代谢B．肌细胞控制细胞器代谢活动的指令主要通过核孔从细胞核送到细胞质C．植物细胞由纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关D．生物膜系统由具膜结构的细胞器构成，在结构和功能上紧密联系
解析：大肠杆菌虽然没有细胞核，但有DNA可以控制遗传与代谢，A错误；肌细胞的遗传物质DNA主要在细胞核中，DNA转录形成mRNA，肌细胞控制细胞器代谢活动的指令主要是mRNA，通过核孔从细胞核送到细胞质，B正确；植物细胞由蛋白纤维组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关，C错误；生物膜系统由具膜结构的细胞器、细胞膜和细胞核膜等共同构成，在结构和功能上紧密联系，D错误。
2．[2022·云南昆明一中模拟]细胞生命活动的正常进行，离不开信息的传递。下列有关叙述正确的是( )A．细胞间进行信息交流必须有细胞膜上蛋白质的参与B．核孔是实现细胞内外物质交换和信息交流的通道C．细胞质中某些蛋白质纤维网架结构与信息传递相关D．遗传信息可以在DNA和蛋白质之间双向流动
解析：细胞间进行信息交流的方式有三种，其中胞间连丝(通道)是两个相邻细胞的细胞膜局部融合后形成的，携带信息的物质可通过胞间连丝在细胞间进行交流，不需要细胞膜上受体的参与，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道，不是细胞内外物质交换和信息交流的通道，B错误；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，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，C正确；根据中心法则，遗传信息是从DNA通过RNA流向蛋白质，在DNA和蛋白质之间遗传信息是不能进行双向流动的，D错误。
3．[2022·北京市海淀区高三一模]下列关于噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，不正确的是( )A．都能发生基因突变 B．都能进行细胞呼吸C．遗传物质都是DNA D．组成成分都含蛋白质
解析：噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物，均含有基因，均能发生基因突变，A正确；噬菌体是DNA病毒，无细胞结构，故不能进行细胞呼吸，而大肠杆菌和酵母菌是具有细胞结构的生物，可进行细胞呼吸，B错误；噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA，C正确；病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成，而大肠杆菌和酵母菌中存在膜成分等，故组成成分都有蛋白质，D正确。
4．(不定项选择)克雷伯菌(CRKP)是一种超级细菌，人感染这种细菌后的死亡率达到35%。研究表明，此菌不仅对由青霉菌产生的青霉素具有强大的抵抗力，而且对碳青霉烯类抗生素也不敏感。下列相关叙述正确的是( )A．CRKP与青霉菌都存在核膜包被的细胞核B．CRKP与青霉菌都存在无膜的细胞器C．在光学显微镜下均能看到两者的细胞膜D．CRKP与青霉菌在低渗溶液中均不会吸水涨破
解析：CRKP是细菌不存在核膜包被的细胞核，A错误；CRKP有且仅有一种细胞器核糖体，核糖体没有膜结构，青霉菌是真菌，有核糖体等多种细胞器，因此二者都存在无膜的细胞器，B正确；在光学显微镜下不能看到两者的细胞膜，只能看到二者的细胞壁，C错误；CRKP与青霉菌都有细胞壁，不会涨破，D正确。
题组预测二 获取信息能力及综合能力的考查5．[2022·广东深圳市光明区模拟]《科技日报》报道，喝酸奶会把益生菌喝到肚子里，这些益生菌其实就是“活体生物药”，主要包括酵母菌、双歧杆菌、乳酸菌等，有利于肠胃蠕动。科学家试图开发“活体生物疗法” 以应对人体的某些胃肠道疾病，但由于许多益生菌对氧极为敏感，使得制造、储存和运送它们变得困难，微生物穿“马甲”可更好治疗胃肠道疾病。下列叙述正确的是( )A．大多数肠胃微生物都是需氧型的B．益生菌中核糖体的合成都与核仁有关C．益生菌能加快生态系统的物质循环D．益生菌均能通过无丝分裂进行增殖
解析：大多数肠胃微生物都是厌氧型的，A 错误；益生菌主要包括酵母菌、双歧杆菌、乳酸菌等，其中酵母菌为真核生物，双歧杆菌和乳酸菌为原核生物，真核生物中核糖体的合成与核仁有关，原核生物中无核仁和核膜包被的细胞核，B 错误；益生菌能够加快生态系统的物质循环，C 正确；若益生菌为细菌，则其是以二分裂的方式进行增殖的，D 错误。
6．(不定项选择)相思子毒素是从相思子种子中提取的一种剧毒性高分子蛋白毒素，它能影响核糖体的功能，导致细胞死亡。相思子毒素形成后通过高尔基体运输至液泡，在液泡中加工成熟并储存。下列相关叙述合理的是( )A．该毒素前体蛋白可通过囊泡运输进入液泡B．该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体C.该毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与D．相思子毒素能够使真核生物核糖体失活，从而抑制转录过程
解析：由题干可知，相思子毒素是一种蛋白质，故该毒素前体蛋白可通过囊泡运输从高尔基体进入液泡，A正确；由题干可知，相思子毒素能影响核糖体的功能，液泡具有膜结构，具有隔开作用，因此该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体，B正确；据题干信息可知，相思子毒素是一种分泌蛋白，因此该毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与，C正确；核糖体是翻译的场所，而转录的场所在细胞核，因此相思子毒素能够使真核生物核糖体失活，从而抑制翻译过程，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．[2022·山东省潍坊市高三阶段性监测]自身信号序列是蛋白质分选的依规。正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列。而高尔基体的顺面区可接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面区参与蛋白质的分类和包装。下图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。
(1)根据图示，胰岛素属于_____型分泌，该过程体现了细胞膜具有_________________功能。(2)进入高尔基体的部分蛋白质会在S酶的作用下形成M6P标志，与图中所示的高尔基体膜上的M6P受体识别，带有M6P标志的蛋白质会转化为溶酶体酶。若S酶功能丧失，细胞中会出现__________________________的现象。(3)研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，推测其原因是__________________________________________________________。
衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉
(4)核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列。为了验证上述结论，请简要写出你的实验思路？
除去内质网蛋白的信号序列后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，观察重组的细胞质基质蛋白与重组前相比能否进入内质网
解析：(1)胰岛素作为信号分子可调节血糖稳定，胰岛素与受体结合，可促进靶细胞对葡萄糖的吸收和利用，所以胰岛素分泌属于调节型分泌，其体现了细胞膜的信息交流功能。(2)S酶功能丧失的细胞中，某些蛋白质上就不能形成M6P标志，此类蛋白质就不能转化为溶酶体酶，造成衰老和损伤的细胞器不能及时清理而在细胞内积累。(3)研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，原因可能是分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉。(4)要验证核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列，则实验的自变量是信号序列的有无，则可除去内质网蛋白的信号序列之后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，观察重组的细胞质基质蛋白与重组前相比能否进入内质网，预期结果为重组的细胞质基质蛋白能够进入内质网。
整合考点3 “管控有方”的物质出入细胞的方式考点整合 固考基1.理清动植物细胞的吸水与失水
特别提醒有关渗透作用的误区总结(1)水分子的运输特点：无论细胞是吸水还是失水，半透膜两侧水分子的移动都是双向的。(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)浓度的实质：渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度。(4)观察指标：漏斗内液面的变化，不能用烧杯内液面的变化，因其现象不明显。
2.巧辨物质运输方式“三看法”快速判断物质出入细胞的方式
3．判断五类模型图中物质运输的方式(填空)
4．探究物质跨膜运输的方式(1)探究主动运输和被动运输(2)探究自由扩散和协助扩散
5．补充完善影响物质跨膜运输的因素(1)内因：物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的________。
特别提醒以上运输方式都受温度影响，因为温度会影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还可以通过影响酶的活性来影响能量的供应进而影响主动运输、胞吞和胞吐。
(2)测定细胞液浓度的范围
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
类型1 等级考真题体验寻趋势1．[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 ml/LB．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：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0.5μm2)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，表明细胞内溶液浓度>0.3 ml/L ，但不能证明细胞中NaCl浓度≥0.3 ml/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0.6μm2、0.75μm2)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。
2．[2022·浙江6月]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
类型2 全国卷真题体验寻共性3．[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cC．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：蔗糖溶液初始浓度相同，实验结果显示水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化、细胞b体积增大、细胞c发生了质壁分离，说明水分交换前，细胞a、b、c的细胞液浓度分别等于、大于和小于外界蔗糖溶液的浓度，A、B不符合题意。水分交换平衡时，细胞a的细胞液浓度等于初始外界蔗糖溶液浓度；细胞c失水，发生质壁分离，导致细胞c的外界蔗糖溶液浓度下降，小于初始浓度，水分交换平衡时，细胞c的外界蔗糖溶液浓度等于细胞c的细胞液浓度，但细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C符合题意，D不符合题意。
4．[2021·全国甲卷]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＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是______________________。(2)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)。(3)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?。
从高浓度流向低浓度(具有特异性或不消耗能量等)
K＋逆浓度梯度进入细胞，为主动运输，需消耗能量，呼吸受到抑制时提供的能量减少，故根细胞吸收K＋的速率降低
解析：(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输特点是由高浓度向低浓度运输，具有特异性，不消耗能量等。(3)由细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞可判断，根细胞吸收K＋的方式为主动运输，该方式不仅需要载体蛋白，还需要消耗能量。在有呼吸抑制剂的条件下，细胞呼吸受抑制，提供的能量减少，因此，根细胞对K＋的吸收速率降低。
长句专练 强素养1.原因分析类(1)(必修1 P66“旁栏思考”)甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？(2)(必修1 P72“与社会的联系”)引发阿米巴痢疾的原因是什么？
因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞
在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾
2．科学探究类(1)(必修1 P72“拓展应用”1)淡水中生活的动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？(2)(必修1 P72“拓展应用”2)柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢
主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输
题组集训 提考能题组预测一 物质出入细胞方式的综合考查1．[2022·湖南模拟]临床上常使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂来治疗高血压，这类药物能抑制血管平滑肌和心肌细胞的钙离子内流，从而引起冠状动脉等全身血管的扩张、心肌的舒张，产生降压作用。下列有关说法错误的是( )A．血浆中钙离子的浓度保持相对稳定B．血管平滑肌和心肌细胞中钙离子的内流属于协助扩散C．若血液中钙离子含量太低，人会出现肌无力现象D．过量使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂可能导致心力衰竭
解析：内环境稳定是指组成成分和理化性质相对稳定，故钙离子等无机盐的含量在内环境中相对稳定，A正确；分析题意，二氢吡啶类钙通道阻滞剂可用来治疗高血压，推测该药物是通过阻断钙离子的通道发挥作用的，通过离子通道进行的方式属于协助扩散，B正确；无机盐对于机体的正常生命活动有重要作用，哺乳动物血液中钙离子浓度太低会出现抽搐症状，C错误；由题干推知，此药物会引起平滑肌，心肌舒张，若过量使用可能导致心力衰竭，D正确。
2．[2022·湖北省九师联盟高三质量检测]洋葱鳞片叶内表皮无色透明，用作“观察植物细胞质壁分离及复原”实验效果不理想。现利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂来改进该实验，其中伊红是植物细胞不吸收的红色染料，而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色。下列相关叙述错误的是( )A．该实验最好使用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液来观察质壁分离过程B．与伊红溶液相比，中性红能进入活细胞说明细胞膜能控制物质进出细胞C．若将中性红试剂加入蔗糖溶液中，质壁分离后只有细胞的原生质层呈红色D．若含中性红试剂的蔗糖溶液将细胞核染成红色，则细胞可能失水过度死亡
解析：0.3 g/mL的蔗糖溶液渗透压高且不会使细胞过度失水死亡，因此该实验最好使用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液来观察质壁分离过程，A正确；活细胞能让中性红能进入，而不让伊红进入，说明细胞膜具有选择透过性，能控制物质进出细胞，B正确；据题意可知，中性红可进入活细胞的液泡，因此质壁分离后细胞的液泡呈红色，C错误；据题意可知，中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色，若含中性红试剂的蔗糖溶液将细胞核染成红色，则说明细胞已经死亡，其可能是由于蔗糖浓度过高失水引起的，D正确。
3．[2022·山东潍坊模拟](不定项选择)有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机制，称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水。研究发现，电子沿一系列特定载体传递时，会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累，产生内膜两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时，驱动ATP合成。下列分析正确的是( )A．电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放B．各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质C．线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低D．ATP分子中的化学能直接来自电子
解析：有氧呼吸分解葡萄糖是一个逐步释放能量的过程，葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水，该过程有序传递有利于能量逐步释放，A正确；结合题干信息“电子沿一系列特定载体传递时……”可知，各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质，B正确；分析题意，质子从基质进入内外膜间隙需要通过质子泵，质子沿内膜流入基质要通过质子通道，故线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低，C正确；结合题意可知，ATP分子中的化学能来自质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时的势能，D错误。
题组预测二 心中有信念，玩转图表线4．[2022·湖北黄冈中学模拟]下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程，最终转运至其他部位贮存、利用。据图分析，下列叙述错误的是( )A．蔗糖和K＋的运输都属于主动运输，但所需能量来源不同B．叶肉细胞内保持较低的pH有利于蔗糖分子运出C．蔗糖载体和ATP酶功能的差异，根本原因是它们的分子结构不同D．若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞可能会发生质壁分离
解析：据图分析，蔗糖和K＋的运输都属于主动运输，蔗糖的运输动力依靠的是H＋的分子势能，而K＋的运输动力依靠的是ATP释放的能量，A正确；结合图示可知，蔗糖借助蔗糖载体运出，且与H＋出细胞协同，因此叶肉细胞保持较低的pH有利于蔗糖分子运出，B正确；蔗糖载体(蛋白质)和ATP酶(蛋白质)功能的差异，根本原因是控制合成它们的基因不同，导致蛋白质的不同，C错误；若将该叶肉细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水而发生质壁分离现象(细胞壁与原生质层的分离)，D正确。
5．[2022·湖南师大附中三模]科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是( )A．用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同B．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液C．2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡D．C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
解析：实验开始时，甲溶液中的植物叶片原生质体的体积大于乙溶液中原生质体的体积，原因可能是甲溶液中的乙二醇分子进入细胞导致细胞液浓度增大引起的，甲、乙溶液起始浓度可能相同，A正确；植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；2 min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；C点前甲溶液中的溶质就已经开始进入细胞，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训6．[2022·山东省潍坊市高三阶段性监测]在425 mml/kg缓冲溶液中，猕猴桃原生质体的相对体积随时间的变化如下图。持续3～5min后，细胞(原生质体)逐渐破裂。请回答：(1)水分子可通过__________________方式进出细胞。图中猕猴桃原生质体相对体积逐渐增大的原因？
原生质体渗透吸水，水分子进入细胞
(2)研究发现，水分子进出猕猴桃细胞更多借助于水通道蛋白。推测水通道蛋白可能分布在猕猴桃细胞的_______上。(3)现有制备好的猕猴桃原生质体若干，425 mml/kg缓冲溶液，人工通道形成剂——两性霉素B，水通道蛋白抑制剂——25 ℃温育处理的HgCl2。请设计实验验证猕猴桃细胞膜上存在水通道蛋白。实验思路：_________________________________________________实验现象：_____________________________________________。
将猕猴桃原生质体平均分为三组，编号为A、B、C；A组不作处理，B组中加入两性霉素B，C组加入等量的25 ℃温育处理的HgCl2溶液，将三组置于等量425 mml/kg缓冲溶液中，一段时间后观测三组中原生质体的体积
原生质体的体积为B＞A＞C
聚焦新课标：1.3各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。
纵 引 横 连————建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
逆浓度梯度跨膜运输、需要载体蛋白和能量
边 角 扫 描————全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体。(必修1 P41图3—2)( )2．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。(必修1 P44～45正文)( )3．向细胞内注射某物质后，细胞膜上会留下一个空洞。(必修1 P46“概念检测”)( )4．人工肾利用了生物膜的选择透过性。(必修1 P53“与社会的联系”)( )5．游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质不能参与分泌蛋白的形成。(必修1 P52正文)( )
6．细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。(必修1 P56正文)( )7．克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列。(必修1 P58“生物科技进展”)( )8．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被高尔基体降解。(必修1 P71“相关信息”)( )9．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(必修1 P63正文)( )10．水分子主要通过自由扩散进出细胞。(必修1 P67正文)( )11．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。(必修1 P66～67正文)( )
12．主动运输都是逆浓度梯度进行的。(必修1 P72“概念检测”)( )13．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(必修1 P71正文)( )14．囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常。(必修1 P70“与社会的联系”)( )
整合考点2 “既分工又合作”的细胞结构考点整合 固考基1.感悟细胞的结构与功能的适应性(1)细胞膜：
(2)细胞器的分类归纳
(3)核膜上的核孔数目多→____________等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(4)结构功能观
2．“三看”法识记分泌蛋白的合成、加工和运输
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
3．“三个角度”透析囊泡类问题
4．正确认识细胞的生物膜系统
5．牢记五种特殊细胞的细胞结构(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有____________________。(2)蛔虫的体细胞——没有________，只能进行无氧呼吸。(3)植物根尖分生区细胞——没有_____________________。(4)蓝细菌细胞——无_____________，但能进行光合作用和有氧呼吸。(5)原核细胞——只有_______一种细胞器。
6．归纳识记五类物质的合成场所
7．明确细胞核的“两”大功能
特别提醒细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
8.“三看法”快速区分原核细胞和真核细胞
类研真题 明考向类型1 等级考真题体验寻趋势1．[2022·浙江1月]膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是( )A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度C．叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
解析：质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布，A错误；水光解发生在类囊体膜上，C错误；主动转运需要的是载体蛋白，通过通道蛋白的运输方式是易化扩散，D错误。
2．[2022·广东卷]酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是( )A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
解析：线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，A、C错误；根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。
3．[2022·广东卷]将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是( )A．① B．② C．③ D．④
解析：线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于线粒体基质③中，C正确。
4．[2022·浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是( )A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
解析：核被膜为双层膜，A错误；核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换，B正确；核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构，主要与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，D错误。
5．[2022·浙江6月]动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )A．光面内质网是合成该酶的场所B．核糖体能形成包裹该酶的小泡C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
解析：消化酶是分泌蛋白，在核糖体上合成，A错误；核糖体是无膜结构，不能形成包裹该酶的小泡，B错误；高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用，C正确；消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。
6．[2022·浙江1月]以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是( )A．基部成熟叶片是最佳观察材料B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形D．不同条件下叶绿体的位置不变
解析：该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料，A错误；黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的，B错误；在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，C正确；不同条件下叶绿体的分布一般是不同的，D错误。
类型2 全国卷真题体验寻共性7．[2019·全国卷Ⅲ]下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是( )A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量
解析：真核细胞的DNA与蛋白质等结合形成染色质，存在于细胞核中，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，B错误，C正确；细胞核内DNA的复制(遗传物质的合成)需要消耗能量，D正确。
8．[2020·全国卷Ⅰ，29]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
对来自内质网的蛋白质进行加工修饰
叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
解析：(1)作为系统的边界，细胞膜能够控制物质进出细胞。(2)利用突触可以完成神经元之间兴奋的传递，体现了生物膜参与信息传递的功能。(3)高尔基体广泛存在于真核细胞中，主要对来自内质网的蛋白质进行加工修饰。(4)细胞膜主要由脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%)组成，此外，还有少量的糖类(占2%～10%)。(5)叶绿体的类囊体薄膜是绿色植物光合作用过程中光反应的场所，光反应过程将光能转换成活跃的化学能，体现了生物膜进行能量转化的功能。
长句专练 强素养1.(事实概述类)(必修1 P40“问题探讨”)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，其原理是细胞膜具有____________的功能。2．(假说推测类)(必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象?
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用
3．原因分析类(1)(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因?(2)(必修1 P51“思考讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？
一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙运输；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白
(3)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因?(4)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因?。
线粒体内膜功能较外膜复杂，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多
温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性
题组集训 提考能题组预测一 基于结构—功能观的生命观念的学科素养考查1．[2022·安徽合肥市模拟]下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是( )A．大肠杆菌细胞没有细胞核，不能控制遗传与代谢B．肌细胞控制细胞器代谢活动的指令主要通过核孔从细胞核送到细胞质C．植物细胞由纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关D．生物膜系统由具膜结构的细胞器构成，在结构和功能上紧密联系
解析：大肠杆菌虽然没有细胞核，但有DNA可以控制遗传与代谢，A错误；肌细胞的遗传物质DNA主要在细胞核中，DNA转录形成mRNA，肌细胞控制细胞器代谢活动的指令主要是mRNA，通过核孔从细胞核送到细胞质，B正确；植物细胞由蛋白纤维组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关，C错误；生物膜系统由具膜结构的细胞器、细胞膜和细胞核膜等共同构成，在结构和功能上紧密联系，D错误。
2．[2022·云南昆明一中模拟]细胞生命活动的正常进行，离不开信息的传递。下列有关叙述正确的是( )A．细胞间进行信息交流必须有细胞膜上蛋白质的参与B．核孔是实现细胞内外物质交换和信息交流的通道C．细胞质中某些蛋白质纤维网架结构与信息传递相关D．遗传信息可以在DNA和蛋白质之间双向流动
解析：细胞间进行信息交流的方式有三种，其中胞间连丝(通道)是两个相邻细胞的细胞膜局部融合后形成的，携带信息的物质可通过胞间连丝在细胞间进行交流，不需要细胞膜上受体的参与，A错误；核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道，不是细胞内外物质交换和信息交流的通道，B错误；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，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，C正确；根据中心法则，遗传信息是从DNA通过RNA流向蛋白质，在DNA和蛋白质之间遗传信息是不能进行双向流动的，D错误。
3．[2022·北京市海淀区高三一模]下列关于噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，不正确的是( )A．都能发生基因突变 B．都能进行细胞呼吸C．遗传物质都是DNA D．组成成分都含蛋白质
解析：噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物，均含有基因，均能发生基因突变，A正确；噬菌体是DNA病毒，无细胞结构，故不能进行细胞呼吸，而大肠杆菌和酵母菌是具有细胞结构的生物，可进行细胞呼吸，B错误；噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA，C正确；病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成，而大肠杆菌和酵母菌中存在膜成分等，故组成成分都有蛋白质，D正确。
4．(不定项选择)克雷伯菌(CRKP)是一种超级细菌，人感染这种细菌后的死亡率达到35%。研究表明，此菌不仅对由青霉菌产生的青霉素具有强大的抵抗力，而且对碳青霉烯类抗生素也不敏感。下列相关叙述正确的是( )A．CRKP与青霉菌都存在核膜包被的细胞核B．CRKP与青霉菌都存在无膜的细胞器C．在光学显微镜下均能看到两者的细胞膜D．CRKP与青霉菌在低渗溶液中均不会吸水涨破
解析：CRKP是细菌不存在核膜包被的细胞核，A错误；CRKP有且仅有一种细胞器核糖体，核糖体没有膜结构，青霉菌是真菌，有核糖体等多种细胞器，因此二者都存在无膜的细胞器，B正确；在光学显微镜下不能看到两者的细胞膜，只能看到二者的细胞壁，C错误；CRKP与青霉菌都有细胞壁，不会涨破，D正确。
题组预测二 获取信息能力及综合能力的考查5．[2022·广东深圳市光明区模拟]《科技日报》报道，喝酸奶会把益生菌喝到肚子里，这些益生菌其实就是“活体生物药”，主要包括酵母菌、双歧杆菌、乳酸菌等，有利于肠胃蠕动。科学家试图开发“活体生物疗法” 以应对人体的某些胃肠道疾病，但由于许多益生菌对氧极为敏感，使得制造、储存和运送它们变得困难，微生物穿“马甲”可更好治疗胃肠道疾病。下列叙述正确的是( )A．大多数肠胃微生物都是需氧型的B．益生菌中核糖体的合成都与核仁有关C．益生菌能加快生态系统的物质循环D．益生菌均能通过无丝分裂进行增殖
解析：大多数肠胃微生物都是厌氧型的，A 错误；益生菌主要包括酵母菌、双歧杆菌、乳酸菌等，其中酵母菌为真核生物，双歧杆菌和乳酸菌为原核生物，真核生物中核糖体的合成与核仁有关，原核生物中无核仁和核膜包被的细胞核，B 错误；益生菌能够加快生态系统的物质循环，C 正确；若益生菌为细菌，则其是以二分裂的方式进行增殖的，D 错误。
6．(不定项选择)相思子毒素是从相思子种子中提取的一种剧毒性高分子蛋白毒素，它能影响核糖体的功能，导致细胞死亡。相思子毒素形成后通过高尔基体运输至液泡，在液泡中加工成熟并储存。下列相关叙述合理的是( )A．该毒素前体蛋白可通过囊泡运输进入液泡B．该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体C.该毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与D．相思子毒素能够使真核生物核糖体失活，从而抑制转录过程
解析：由题干可知，相思子毒素是一种蛋白质，故该毒素前体蛋白可通过囊泡运输从高尔基体进入液泡，A正确；由题干可知，相思子毒素能影响核糖体的功能，液泡具有膜结构，具有隔开作用，因此该毒素在液泡中成熟可以阻止其毒害自身核糖体，B正确；据题干信息可知，相思子毒素是一种分泌蛋白，因此该毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与，C正确；核糖体是翻译的场所，而转录的场所在细胞核，因此相思子毒素能够使真核生物核糖体失活，从而抑制翻译过程，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．[2022·山东省潍坊市高三阶段性监测]自身信号序列是蛋白质分选的依规。正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列。而高尔基体的顺面区可接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面区参与蛋白质的分类和包装。下图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。
(1)根据图示，胰岛素属于_____型分泌，该过程体现了细胞膜具有_________________功能。(2)进入高尔基体的部分蛋白质会在S酶的作用下形成M6P标志，与图中所示的高尔基体膜上的M6P受体识别，带有M6P标志的蛋白质会转化为溶酶体酶。若S酶功能丧失，细胞中会出现__________________________的现象。(3)研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，推测其原因是__________________________________________________________。
衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉
(4)核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列。为了验证上述结论，请简要写出你的实验思路？
除去内质网蛋白的信号序列后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，观察重组的细胞质基质蛋白与重组前相比能否进入内质网
解析：(1)胰岛素作为信号分子可调节血糖稳定，胰岛素与受体结合，可促进靶细胞对葡萄糖的吸收和利用，所以胰岛素分泌属于调节型分泌，其体现了细胞膜的信息交流功能。(2)S酶功能丧失的细胞中，某些蛋白质上就不能形成M6P标志，此类蛋白质就不能转化为溶酶体酶，造成衰老和损伤的细胞器不能及时清理而在细胞内积累。(3)研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，原因可能是分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉。(4)要验证核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于蛋白质是否有信号序列，则实验的自变量是信号序列的有无，则可除去内质网蛋白的信号序列之后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，观察重组的细胞质基质蛋白与重组前相比能否进入内质网，预期结果为重组的细胞质基质蛋白能够进入内质网。
整合考点3 “管控有方”的物质出入细胞的方式考点整合 固考基1.理清动植物细胞的吸水与失水
特别提醒有关渗透作用的误区总结(1)水分子的运输特点：无论细胞是吸水还是失水，半透膜两侧水分子的移动都是双向的。(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)浓度的实质：渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度。(4)观察指标：漏斗内液面的变化，不能用烧杯内液面的变化，因其现象不明显。
2.巧辨物质运输方式“三看法”快速判断物质出入细胞的方式
3．判断五类模型图中物质运输的方式(填空)
4．探究物质跨膜运输的方式(1)探究主动运输和被动运输(2)探究自由扩散和协助扩散
5．补充完善影响物质跨膜运输的因素(1)内因：物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的________。
特别提醒以上运输方式都受温度影响，因为温度会影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还可以通过影响酶的活性来影响能量的供应进而影响主动运输、胞吞和胞吐。
(2)测定细胞液浓度的范围
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
类型1 等级考真题体验寻趋势1．[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 ml/LB．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：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0.5μm2)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，表明细胞内溶液浓度>0.3 ml/L ，但不能证明细胞中NaCl浓度≥0.3 ml/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0.6μm2、0.75μm2)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。
2．[2022·浙江6月]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是( )A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
类型2 全国卷真题体验寻共性3．[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cC．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：蔗糖溶液初始浓度相同，实验结果显示水分交换达到平衡时，细胞a未发生变化、细胞b体积增大、细胞c发生了质壁分离，说明水分交换前，细胞a、b、c的细胞液浓度分别等于、大于和小于外界蔗糖溶液的浓度，A、B不符合题意。水分交换平衡时，细胞a的细胞液浓度等于初始外界蔗糖溶液浓度；细胞c失水，发生质壁分离，导致细胞c的外界蔗糖溶液浓度下降，小于初始浓度，水分交换平衡时，细胞c的外界蔗糖溶液浓度等于细胞c的细胞液浓度，但细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度，C符合题意，D不符合题意。
4．[2021·全国甲卷]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＋可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是______________________。(2)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)。(3)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?。
从高浓度流向低浓度(具有特异性或不消耗能量等)
K＋逆浓度梯度进入细胞，为主动运输，需消耗能量，呼吸受到抑制时提供的能量减少，故根细胞吸收K＋的速率降低
解析：(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输特点是由高浓度向低浓度运输，具有特异性，不消耗能量等。(3)由细胞外的K＋可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞可判断，根细胞吸收K＋的方式为主动运输，该方式不仅需要载体蛋白，还需要消耗能量。在有呼吸抑制剂的条件下，细胞呼吸受抑制，提供的能量减少，因此，根细胞对K＋的吸收速率降低。
长句专练 强素养1.原因分析类(1)(必修1 P66“旁栏思考”)甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？(2)(必修1 P72“与社会的联系”)引发阿米巴痢疾的原因是什么？
因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞
在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾
2．科学探究类(1)(必修1 P72“拓展应用”1)淡水中生活的动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？(2)(必修1 P72“拓展应用”2)柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输？如果要设计实验加以证明，请说出实验思路。
放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢
主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量，而能量来自细胞呼吸，故可通过抑制根细胞呼吸，并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输
题组集训 提考能题组预测一 物质出入细胞方式的综合考查1．[2022·湖南模拟]临床上常使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂来治疗高血压，这类药物能抑制血管平滑肌和心肌细胞的钙离子内流，从而引起冠状动脉等全身血管的扩张、心肌的舒张，产生降压作用。下列有关说法错误的是( )A．血浆中钙离子的浓度保持相对稳定B．血管平滑肌和心肌细胞中钙离子的内流属于协助扩散C．若血液中钙离子含量太低，人会出现肌无力现象D．过量使用二氢吡啶类钙通道阻滞剂可能导致心力衰竭
解析：内环境稳定是指组成成分和理化性质相对稳定，故钙离子等无机盐的含量在内环境中相对稳定，A正确；分析题意，二氢吡啶类钙通道阻滞剂可用来治疗高血压，推测该药物是通过阻断钙离子的通道发挥作用的，通过离子通道进行的方式属于协助扩散，B正确；无机盐对于机体的正常生命活动有重要作用，哺乳动物血液中钙离子浓度太低会出现抽搐症状，C错误；由题干推知，此药物会引起平滑肌，心肌舒张，若过量使用可能导致心力衰竭，D正确。
2．[2022·湖北省九师联盟高三质量检测]洋葱鳞片叶内表皮无色透明，用作“观察植物细胞质壁分离及复原”实验效果不理想。现利用伊红溶液和中性红溶液两种不同的染色剂来改进该实验，其中伊红是植物细胞不吸收的红色染料，而中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色。下列相关叙述错误的是( )A．该实验最好使用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液来观察质壁分离过程B．与伊红溶液相比，中性红能进入活细胞说明细胞膜能控制物质进出细胞C．若将中性红试剂加入蔗糖溶液中，质壁分离后只有细胞的原生质层呈红色D．若含中性红试剂的蔗糖溶液将细胞核染成红色，则细胞可能失水过度死亡
解析：0.3 g/mL的蔗糖溶液渗透压高且不会使细胞过度失水死亡，因此该实验最好使用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液来观察质壁分离过程，A正确；活细胞能让中性红能进入，而不让伊红进入，说明细胞膜具有选择透过性，能控制物质进出细胞，B正确；据题意可知，中性红可进入活细胞的液泡，因此质壁分离后细胞的液泡呈红色，C错误；据题意可知，中性红能被植物活细胞吸收并进入液泡，死细胞用中性红染色后，不产生液泡着色现象，但可使细胞核染色，若含中性红试剂的蔗糖溶液将细胞核染成红色，则说明细胞已经死亡，其可能是由于蔗糖浓度过高失水引起的，D正确。
3．[2022·山东潍坊模拟](不定项选择)有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机制，称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水。研究发现，电子沿一系列特定载体传递时，会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累，产生内膜两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时，驱动ATP合成。下列分析正确的是( )A．电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放B．各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质C．线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低D．ATP分子中的化学能直接来自电子
解析：有氧呼吸分解葡萄糖是一个逐步释放能量的过程，葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水，该过程有序传递有利于能量逐步释放，A正确；结合题干信息“电子沿一系列特定载体传递时……”可知，各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质，B正确；分析题意，质子从基质进入内外膜间隙需要通过质子泵，质子沿内膜流入基质要通过质子通道，故线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低，C正确；结合题意可知，ATP分子中的化学能来自质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时的势能，D错误。
题组预测二 心中有信念，玩转图表线4．[2022·湖北黄冈中学模拟]下图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至筛管内的过程，最终转运至其他部位贮存、利用。据图分析，下列叙述错误的是( )A．蔗糖和K＋的运输都属于主动运输，但所需能量来源不同B．叶肉细胞内保持较低的pH有利于蔗糖分子运出C．蔗糖载体和ATP酶功能的差异，根本原因是它们的分子结构不同D．若将该叶肉细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞可能会发生质壁分离
解析：据图分析，蔗糖和K＋的运输都属于主动运输，蔗糖的运输动力依靠的是H＋的分子势能，而K＋的运输动力依靠的是ATP释放的能量，A正确；结合图示可知，蔗糖借助蔗糖载体运出，且与H＋出细胞协同，因此叶肉细胞保持较低的pH有利于蔗糖分子运出，B正确；蔗糖载体(蛋白质)和ATP酶(蛋白质)功能的差异，根本原因是控制合成它们的基因不同，导致蛋白质的不同，C错误；若将该叶肉细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水而发生质壁分离现象(细胞壁与原生质层的分离)，D正确。
5．[2022·湖南师大附中三模]科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其原生质体(去掉细胞壁的植物细胞)体积的变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是( )A．用于培养植物叶片的甲溶液和乙溶液起始浓度可能相同B．甲溶液是乙二醇溶液，乙溶液是蔗糖溶液C．2 min后，处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡D．C点时甲溶液中的溶质开始进入细胞，细胞开始发生质壁分离复原
解析：实验开始时，甲溶液中的植物叶片原生质体的体积大于乙溶液中原生质体的体积，原因可能是甲溶液中的乙二醇分子进入细胞导致细胞液浓度增大引起的，甲、乙溶液起始浓度可能相同，A正确；植物细胞在甲溶液中先质壁分离后复原是因为乙二醇分子可以进入细胞，B正确；2 min后，处于乙溶液中的植物细胞原生质体不再改变可能是植物细胞过度失水而死亡，C正确；C点前甲溶液中的溶质就已经开始进入细胞，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训6．[2022·山东省潍坊市高三阶段性监测]在425 mml/kg缓冲溶液中，猕猴桃原生质体的相对体积随时间的变化如下图。持续3～5min后，细胞(原生质体)逐渐破裂。请回答：(1)水分子可通过__________________方式进出细胞。图中猕猴桃原生质体相对体积逐渐增大的原因？
原生质体渗透吸水，水分子进入细胞
(2)研究发现，水分子进出猕猴桃细胞更多借助于水通道蛋白。推测水通道蛋白可能分布在猕猴桃细胞的_______上。(3)现有制备好的猕猴桃原生质体若干，425 mml/kg缓冲溶液，人工通道形成剂——两性霉素B，水通道蛋白抑制剂——25 ℃温育处理的HgCl2。请设计实验验证猕猴桃细胞膜上存在水通道蛋白。实验思路：_________________________________________________实验现象：_____________________________________________。
将猕猴桃原生质体平均分为三组，编号为A、B、C；A组不作处理，B组中加入两性霉素B，C组加入等量的25 ℃温育处理的HgCl2溶液，将三组置于等量425 mml/kg缓冲溶液中，一段时间后观测三组中原生质体的体积
原生质体的体积为B＞A＞C
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