专题03 细胞的结构与功能（期末考题猜想）（8大题型）（原卷版+解析版）-高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）

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【题型1 细胞是生命活动的基本单位】
【题型2 细胞膜】
【题型3 细胞质】
【题型4 细胞核】
【题型5 细胞中的元素】
【题型6 细胞中的化合物】
【题型7 细胞中的元素和化合物综合】
【题型8 细胞的结构与功能综合】
01细胞是生命活动的基本单位
【例1】所谓的“X疾病”并不代表某一种具体的疾病，而是一种由未知病原体X病毒引发、可能导致全球大流行的传染病。下列相关叙述正确的是（ ）
A．为研究X病毒的致病机理，可用含有各种营养物质的普通培养基直接培养
B．细菌、支原体、X病毒都含有单糖且都不具有细胞核和细胞器
C．细菌、支原体、X病毒含有的蛋白质和碱基相同
D．支原体是原核生物，一个支原体既是细胞层次，也是个体层次
【答案】D
【分析】细菌和病毒之间最大的区别是有无细胞结构。
【详解】A、X病毒必须寄生在活细胞中才能生长繁殖，因此不可以用含有各种营养物质的普通培养基直接培养，A错误；
B、细菌、支原体含有细胞器核糖体，病毒没有细胞结构，B错误；
C、细菌、支原体是原核生物，含有的碱基有A、T、C、G、U，X病毒不确定遗传物质是DNA还是RNA，可能含有A、T、C、G或A、U、C、G，碱基种类不相同，不同生物蛋白质也不相同，C错误；
D、支原体是原核生物，一个细胞就是一个个体，因此一个支原体既是细胞层次，也是个体层次，D正确。
故选D。
【变式1-1】我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中，喜食冷箭竹，尤喜嫩茎、竹笋，偶尔食肉。下列有关叙述错误的是（ ）
A．一定区域内，所有的冷箭竹构成一个种群
B．竹茎、竹笋都属于植物的器官，竹子没有系统这一生命系统层次
C．一定区域内，大熊猫、冷箭竹和其他动植物共同构成一个群落
D．竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物构成
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。植物没有系统这一结构层次，多细胞生物完成复杂的生命活动需要依赖体内各种分化的细胞密切合作。
【详解】A、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，故一定区域内，所有的冷箭竹构成一个种群，A正确；
B、竹茎、竹叶属于植物的器官，与动物相比，竹子等植物没有系统这一生命系统层次，B正确；
C、群落是在同一区域内的各种生物种群的集合，故一定区域内，大熊猫、冷箭竹和其他动植物不能构成一个群落，C错误；
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成”，因此根据细胞学说的观点，竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物构成，D正确。
故选C。
【变式1-2】长叶车前草花叶病毒是一种单链正RNA病毒，可以侵染百合、猕猴桃、油菜等多种作物，给农业生产造成巨大的经济损失。下列叙述错误的是（ ）
A．车前草花叶病毒合成遗传物质时需要经过两次RNA复制
B．通过高倍镜可在染病的百合中观察到病毒的结构
C．百合、猕猴桃、油菜细胞上可能有与病毒结合的受体
D．车前草花叶病毒不属于生命系统的结构层次
【答案】B
【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、车前草花叶病毒合成遗传物质需要复制得到负RNA，再复制得到正RNA，A正确；
B、通过电子显微镜才能观察到病毒的结构，B错误；
C、车前草花叶病毒能侵染百合、猕猴桃、油菜细胞，推测它们具有与病毒结合的受体，C正确；
D、细胞是基本的生命系统的结构层次，车前草花叶病毒不属于生命系统的结构层次，D正确。
故选B。
【变式1-3】蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等代谢产物。蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D-乳酸产量，但结果不理想。下列叙述，错误的是（ ）
A．蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程
B．蓝细菌能产生NADPH是因为叶绿体中含有藻蓝素和叶绿素
C．构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶和DNA连接酶
D．结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗
【答案】B
【分析】蓝细菌是原核生物，无以核膜为界限的细胞核，只有核糖体这一种细胞器，有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，是自养生物。
【详解】A、蓝细菌虽然是原核生物，但是可以进行呼吸作用和光合作用（含有藻蓝素和叶绿素），蓝细菌内的ATP可来源于光合作用和呼吸作用等生理过程，A正确；
B、蓝细菌无叶绿体，但是含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，B错误；
C、构建工程蓝细菌的过程需要使用限制酶（催化磷酸二酯键的断裂）和DNA连接酶（催化DNA片段之间磷酸二酯键的形成），C正确；
D、蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料，结果不理想的原因可能是NADH在有氧呼吸中被大量消耗，D正确。
故选B。
02细胞膜
【例2】脂质体是以磷脂等物质制备的双层膜状结构。将磷脂、胆固醇等加入到DNA溶液中，通过处理后得到包裹DNA的脂质体，其可被受体细胞内吞而实现DNA转移。下列叙述错误的是（ ）
A．脂质体介导DNA转移依赖膜的流动性，适用于多种动物受体细胞
B．若以植物细胞作为介导DNA转移的受体，转移前应去除其细胞壁
C．脂质体表面没有白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除
D．脂质体也可用来运输脂溶性药物，但不能运输能在水中结晶的药物
【答案】D
【分析】大分子物质进出细胞的方式是胞吞胞吐，不需要载体，但需要消耗能量，体现了细胞膜的流动性。
【详解】A、经特殊处理而得到带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现DNA转移，属于胞吞，胞吞体现了膜的流动性，可适用于多种动物受体细胞，A正确；
B、由于细胞壁对植物细胞有支持和保护作用，若以植物细胞作为受体细胞，转移前去除植物细胞的细胞壁可提高转移效率，B正确；
C、DNA的脂质体小泡可被受体细胞内吞，说明质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，所以能避免被白细胞识别和清除，C正确；
D、脂肪酸“尾”部是疏水的，磷酸“头”部是亲水的，因此可脂溶性药物位于两层磷脂分子之间，水溶性药物可位于脂质体内部，故脂质体可运输脂溶性药物，也可以运输水溶性药物，D错误。
故选D。
【变式2-1】在蛋白质上加上糖链会形成糖蛋白。下列对于糖蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．糖蛋白属于糖被中的一种
B．癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少
C．原核细胞糖蛋白的合成是在内质网完成的
D．真核细胞的细胞膜内外两侧都具有糖蛋白
【答案】B
【分析】1、生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架，由于磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性；
2、蛋白质是生命活动的主要承担者，生物膜的功能复杂程度与生物膜上蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、细胞膜的外表面还有糖类分子，和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这类糖类分子叫做糖被，即糖蛋白中的糖类才属于糖被，A错误；
B、癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，B正确；
C、原核细胞内没有内质网，C错误；
D、糖蛋白位于真核细胞的细胞膜外侧，D错误。
故选B。
【变式2-2】下图示某哺乳动物体细胞几种生物膜主要成分的相对含量。下列叙述，错误的是（ ）
A．组成以上生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
B．高尔基体膜与内质网膜各物质相对含量相似，与两者之间的物质交换有关
C．成熟红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．线粒体内膜蛋白质相对含量最高，与其参与有氧呼吸有关
【答案】C
【分析】流动镶嵌模型：
（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的。
（2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；大多数蛋白质也是可以流动的。
（3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、图中的生物膜与细胞膜具有类似的组成成分和结构，即主要由脂质和蛋白质组成，且其中的磷脂分子和大多数蛋白质也是可以流动的，因此这些生物膜具有流动性，A正确；
B、高尔基体膜与内质网膜各物质相对含量相似，与高尔基体和内质网之间不断进行物质交换有关，同时说明这些生物膜具有结构上的统一性，B正确；
C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；
D、功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，与其参与有氧呼吸有关，D正确。
故选C。
【变式2-3】下列有关细胞结构的叙述，正确的是（ ）
A．生物膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
B．细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同，都是由核基因决定的
C．人成熟红细胞无细胞核，故红细胞的正常死亡是与基因表达无关的细胞凋亡
D．细胞膜两侧的离子浓度差是通过转运蛋白的运输实现的
【答案】D
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、生物膜中的磷脂分子是由含氮碱基、甘油、脂肪酸和磷酸组成的，A错误；
B、细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能有差异，线粒体能合成部分蛋白质，B错误；
C、人的红细胞成熟前合成相应的蛋白质，能控制细胞的死亡，成熟后细胞核、细胞器退化消失，故红细胞的正常死亡是与基因表达有关的细胞凋亡，C错误；
D、细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，主要运输需要转运蛋白的参与，D正确。
故选D。
03细胞质
【例3】下图为线粒体与溶酶体之间的三种相互作用示意图。相关叙述正确的是（ ）

A．溶酶体中的水解酶在游离的核糖体中合成，线粒体可以为该过程提供能量
B．溶酶体水解大分子得到的葡萄糖等产物可进入线粒体，为有氧呼吸提供原料
C．溶酶体可为线粒体的分裂标记裂变位点，该过程是与细胞分裂同步进行的
D．功能失调的线粒体产生氧自由基导致细胞衰老，并主要以自噬方式被清除
【答案】D
【分析】溶酶体是消化车间，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒与病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。
【详解】A、溶酶体中的水解酶先在游离的核糖体中合成一段肽链，这对肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，细胞质基质和线粒体均可为该过程提供能量，A错误；
B、葡萄糖不能进入线粒体进行有氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质，葡萄糖形成两分子丙酮酸，丙酮酸在进入线粒体开始进行有氧呼吸的第二阶段，B错误；
C、细胞分裂涉及到染色体的数目行为变化，线粒体无染色体，因此线粒体的分裂与细胞分裂不能同步进行，C错误；
D、细胞自噬指的是在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用若线粒体功能失调会被溶酶体降解，D正确。
故选D。
【变式3-1】进入冬季，呼吸道传染病进入高发季节，肺炎支原体、流感病毒等是急性呼吸道感染的常见病原体，多引起发热、咳嗽等症状。研究发现，club细胞分泌蛋白16（CC16）是呼吸道上皮club细胞最主要的分泌蛋白之一，CC16可作为肺部疾病中肺上皮损伤的生物标志物。下列相关叙述错误的是（ ）
A．CC16最初在核糖体内合成，再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、修饰
B．CC16运输和分泌的过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点
C．研究CC16合成和分泌的过程时，只能用35S标记的氨基酸培养club细胞
D．囊泡运输CC16的过程中会发生生物膜的融合和生物膜成分的更新
【答案】C
【分析】分泌蛋白合成、加工和运输过程参与的细胞器：核糖体（氨基酸脱水缩合形成多肽）、内质网（加工和运输蛋白质）、高尔基体（进一步加工、运输蛋白质）、线粒体（提供能量）。
【详解】A、分泌蛋白合成、加工和运输过程参与的细胞器：核糖体（氨基酸脱水缩合形成多肽）、内质网（加工和运输蛋白质）、高尔基体（进一步加工、运输蛋白质）、线粒体（提供能量），分泌蛋白16（CC16）最初在核糖体内合成，再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、修饰，A正确；
B、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合，所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生生物膜的融合，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点，B正确；
C、研究CC16合成和分泌的过程时，能用35S标记的氨基酸培养club细胞，也可以用3H标记的氨基酸培养club细胞，C错误；
D、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合，所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生生物膜的融合和膜成分的更新，D正确。
故选C。
【变式3-2】帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。进一步研究发现，帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸。下列叙述，错误的是（ ）
A．TMEM175基因发生碱基对替换而突变，神经元中发生的这种突变能遗传给子代
B．TMEM175蛋白功能异常是由于氨基酸的变化使蛋白质的结构改变所引起的
C．溶酶体膜上的H+转运蛋白通过主动运输的方式将H+运入溶酶体
D．推测溶酶体中的pH降低影响相关酶的活性，导致α-Synuclein蛋白无法被分解
【答案】A
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。表现为如下特点：普遍性：基因突变是普遍存在的；随机性：基因突变是随机发生的；不定向性：基因突变是不定向的；低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少益性：大多数突变是有害的；可逆性：基因突变可以自我恢复（频率低）；
2、溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成。
【详解】A、由题干信息可知：帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，所以患者TMEM175基因可能发生了碱基对的替换，神经元（体细胞）中发生的这种突变不会遗传给后代，A错误；
B、蛋白质的结构决定功能，由于氨基酸的变化使蛋白质的结构改变，导致TMEM175蛋白功能异常，B正确；
C、如图1所示，溶酶体膜的磷脂双分子对H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+逆浓度梯度进行运输，所以H+以主动运输的方式进入溶酶体，C正确；
D、由图1和图2分析可知，TMEM175蛋白结构改变导致无法行使正常的功能，使得溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质，导致溶酶体中的pH下降，影响了溶酶体中相关酶的活性，导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解，D正确。
故选A。
【变式3-3】靶向癌症疗法依赖于肿瘤细胞表面上的特异性标志物，可以通过设计抗体来寻找标志物并运送治疗试剂进行靶向治疗。科学家研发出一种新型靶向癌症治疗药物——抗体偶联药物（ADC），可以精准地对肿瘤细胞起到杀伤作用，其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．靶向药物能对肿瘤细胞“精准定位”依赖于抗原和抗体的特异结合
B．ADC能将毒性药物靶向运输到肿瘤细胞，可减少对周围健康组织的损伤
C．肿瘤细胞可将ADC分子内吞，ADC分子会在溶酶体中分解释放出毒性药物
D．毒性药物阻止肿瘤细胞分裂从而使肿瘤细胞死亡的过程，体现了免疫监视功能
【答案】D
【分析】由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞。
【详解】A、靶向药物对肿瘤细胞的“精准定位”利用了抗原和抗体能够发生特异免疫反应的原理，A正确；
B、ADC能将毒性药物靶向运输到肿瘤细胞，可以精准地对肿瘤细胞起到杀伤作用，可减少对周围健康组织的损伤，B正确；
C、由图可知，ADC杀死肿瘤细胞的作用机制：ADC分子被肿瘤细胞内吞后，ADC药物会在溶酶体中分解释放出毒性药物，阻止肿瘤细胞分裂，C正确；
D、毒性药物阻止肿瘤细胞分裂不能体现免疫监视，免疫监视是机体自身识别和清除肿瘤细胞的过程，D错误。
故选D。
04细胞核
【例4】蛋白复合体种类较多，其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核膜上的一种双向亲水核质运输通道；易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，其中心有一个直径大约2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是（ ）
A．核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B．核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C．易位子和核孔相似，既进行物质运输又具有识别能力
D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的选择性
【答案】B
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，氨基酸的不同在于R基的不同。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构具有多样性。内质网是由膜构成的网状结构，内质网内连核膜，外连细胞膜，与细胞膜和核膜构成直接联系，并且内质网上能够形成囊泡，该囊泡会与高尔基体融合，与高尔基体形成间接联系。
【详解】A、核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别，一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多，A正确；
B、并不是所有的物质都可以通过核孔，如DNA分子就不能通过核孔，B错误；
C、核孔是大分子进出细胞的通道；易位子能引导新合成多肽链进入内质网，并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质，故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力，C正确；
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网，体现了内质网膜的选择性，D正确。
故选B。
【变式4-1】科学家已知伞藻的细胞核位于假根中，他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制，并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个嫁接实验，如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是（ ）
A．伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质中没有遗传物质DNA
B．本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C．由本实验可以推测伞帽的形态与假根有关
D．若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验
【答案】A
【分析】1、分析题图：将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，形成菊花形帽伞藻；将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上，形成伞形帽的伞藻。
2、细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、伞柄和假根中都有细胞质，但细胞质的线粒体中有少量的遗传物质DNA，A错误；
B、图示的实验是将乙的伞柄移植到甲的假根上，所以本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上，B正确；
C、题图显示：伞藻的细胞核位于假根中，将乙的伞柄移植到甲的假根上，长出的伞帽与甲的相同，由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与假根有关，C正确；
D、由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与假根有关，但不能排出假根中其他物质的作用，若要进一步验证细胞核的功能，还应进行核移植实验，以排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状，D正确。
故选A。
【变式4-2】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。下列相关叙述正确的是（ ）
A．转录时，DNA的两条链都充当模板，以提高转录的效率
B．核仁与某种RNA的合成和中心体的形成有关
C．核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，蛋白质、核酸等生物大分子都可以自由进出细胞核
D．一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体
【答案】D
【分析】1、细胞核的结构和功能：（1）核膜：双层膜，将核内物质与细胞质分开；（2）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；（3）染色质：主要由DNA和蛋白质组成；（4）核孔：实现核质间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、转录时，RNA是细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，A错误；
B、核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，B错误；
C、核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔具有选择透过性，DNA分子不能通过核孔出细胞核，C错误；
D、mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质，就与蛋白质的“装配机器”核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”；通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，D正确。
故选D。
【变式4-3】核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心“脚手架”组成，其具有选择性的输送机制，由大最贴在该“脚手架”内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析，下列叙述正确的是（ ）
A．蛋白质合成后通过核孔不需要消耗能量
B．核孔复合物孔径较大，对物质进出细胞核不具有选择性
C．中央运输蛋白的合成场所是细胞核的核仁
D．核膜由4层磷脂分子组成，把核内物质与细胞质分开
【答案】D
【分析】细胞核的结构及功能：（1）核膜：把核内物质与细胞质分隔开。（2）核孔：是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道。（3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。（4）染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】AB、核孔是一种选择透过性结构，对于物质的进出具有选择性，其中蛋白质合成后通过核孔需要消耗能量，AB错误；
C、蛋白质的合成场所是核糖体，而非核仁，C错误；
D、核膜是双层膜结构，具有四层磷脂分子，把核内物质与细胞质分开，D正确。
故选D。
05细胞中的元素
【例5】螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌门颤藻科螺旋状微藻，它含多种人体所需的元素，如钙、镁、钠、钾、磷、碘、硒、铁、铜、锌等，被联合国粮农组织（FAO）认为是一种未来食品。下列有关描述错误的是（ ）
A．新鲜的螺旋藻细胞中含量最多的化合物是H2O
B．螺旋藻有叶绿体，能把无机物转化成有机物，是自养型生物
C．螺旋藻含有的元素中Fe、Mn、Zn属于微量元素
D．螺旋藻无生物膜系统，黑藻有生物膜系统
【答案】B
【分析】螺旋藻属于原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。
【详解】A、螺旋藻细胞中含量最多的化合物是水，A正确；
B、螺旋藻是蓝细菌的一种，无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，能把无机物转化成有机物，是自养型生物，B错误；
C、Fe、Mn、Zn在人体中含量较少，属于微量元素，C正确；
D、螺旋藻是原核生物无生物膜系统，黑藻是真核生物有生物膜系统，D正确。
故选B。
【变式5-1】下列有关组成生物体的化学元素的叙述，正确的是（ ）
A．不同生物体内的各种化学元素的种类差异很大
B．ATP、磷脂、DNA所含的元素都有C、H、O、N、P
C．细胞干重中含量最多的元素是C，因此C是组成生物体的最基本元素
D．微量元素在生物体内含量很少，人体可能存在微量元素缺乏症
【答案】D
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：（1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
【详解】A、不同生物体内的各种化学元素的种类大体相同，但含量差异很大，A错误；
B、ATP、DNA所含的元素组成相同，都有C、H、O、N、P，但磷脂都含有C、H、O、P，有的含有N，B错误；
C、碳是形成生物大分子的基本骨架，故而是构成细胞最基本的元素，而非因为其干重中含量最多，C错误；
D、微量元素在生物体内含量很少，但作用非常重要，缺乏后人体会患相应的微量元素缺乏症，如缺铁会导致缺铁性贫血，D正确。
故选D。
【变式5-2】某种植物和某种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的质量分数）如表所示。下列叙述错误的是（ ）
A．表中所列的元素都属于大量元素
B．两种细胞干重的元素含量都是C>O>N>H
C．根据N、S含量比较，推测动物组织蛋白质含量比植物的多
D．P是组成细胞膜、细胞核的重要成分
【答案】B
【分析】分析表格：表中所示的是动物和植物细胞干重时各种元素的含量，含量最多的是碳元素；动、植物细胞中所含元素的种类大体相同，但元素的含量存在较大差异。
【详解】A、大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，表中所列的元素都属于大量元素，A正确；
B、由表可知，并非两种细胞干重的元素含量都是C>O>N>H，植物细胞中的O比C多，H比N多，B错误；
C、表中显示动物细胞中N、S含量都比植物高，而这两种元素是构成蛋白质的基本元素和特征元素，说明动物组织含蛋白质较多，C正确；
D、P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，D正确。
故选B。
【变式5-3】Ca2+对人体生命活动具有重要的调节作用。人体的血液中Ca2+含量太低会出现抽搐等症状。下列说法正确的是（ ）
A．口服维生素D对治疗佝偻病具有一定的作用
B．钙元素在人体中均以离子形式存在
C．Ca、Fe、Mg等大量元素对维持生物体的正常生命活动具有重要的作用
D．血浆渗透压的维持主要依赖Ca2+和Na+
【答案】A
【分析】无机盐的作用：（1）细胞和生物体内某些复杂化合物的重要组成成分；（2）对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用；（3）维持细胞渗透压。④维持细胞酸碱平衡。
【详解】A、佝偻病主要分为维生素D缺乏性佝偻病及抗维生素D佝偻病两种，因此佝偻病是机体由于各种原因缺乏维生素D导致的钙磷代谢异常，骨化障碍而引起的骨骼病变，可见口服维生素D对治疗佝偻病具有一定的作用，A正确；
B、钙元素在人体中以离子或化合物的形式存在，B错误；
C、细胞中常见的化学元素中，含量较多的有C、H、O、N、 P、S、K、Ca、Mg等元素，称为大量元素；Fe属于微量元素，Ca、Fe、Mg等元素对维持生物体的正常生命活动具有重要的作用，C错误；
D、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势 的是Na+ 和Cl- ，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+ 和 Cl- ，可见血浆渗透压的维持主要依赖Na+ 和Cl-，D错误。
故选A。
06细胞中的化合物
【例6】下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的分析，错误的是（ ）
A．斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀，说明苹果匀浆中含有还原糖
B．含糖量较高的生物材料，用斐林试剂检测后不一定呈现明显的砖红色
C．检测花生子叶中的脂肪时，直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
D．高温处理后变性的蛋白质也可以与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
【答案】C
【分析】鉴定生物组织中的糖类一般指的是还原糖。蔗糖、多糖是非还原糖。双缩脲试剂鉴定蛋白质是和蛋白质中的肽键反应，蛋白质变性后肽键依然存在，依然可以和双缩脲试剂反应。
【详解】A、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，因此斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀，说明苹果匀浆中含有还原糖，A正确；
B、斐林试剂用于检测还原糖，含糖量较高的生物材料若所含的糖为非还原糖，则用斐林试剂检测后不会呈现砖红色，B正确；
C、检测花生子叶中的脂肪时，需在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，并将其移至视野中央，将物像调节清晰，再换高倍镜观察，可观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，C错误；
D、蛋白质经高温变性后空间结构被破坏，但肽键不发生改变，仍能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D正确。
故选C。
【变式6-1】《道德经》中有言“上善若水，水善利万物而不争”，地球上最早的生命孕育在海洋中，如图所示水分子间还存在氢键。下列有关水的叙述错误的是（ ）
A．加热时，热能需将氢键破坏来加快水分子运动，所以温度上升的慢
B．沿海的气候较内陆温和，冷热变化较小，原因就在于水分子间的氢键
C．每个水分子只能与其他水分子形成3个氢键进行连接
D．许多带有极性的分子都易溶于水，使水在所有细胞内都成为良好的溶剂
【答案】C
【分析】细胞内的水以两种形式存在：自由水和结合水。自由水是细胞内良好的溶剂、参与化学反应、形成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的组成部分。细胞代谢由弱变强时，细胞内的结合水会向自由水转化；细胞代谢由强变弱时，自由水会向结合水转化。细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、水分子间的氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，加热时，热能需将氢键破坏来加快水分子运动，所以温度上升的慢，A正确；
B、水分子间的氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B正确，
C、水分子靠氢键和其他水分子相互作用，有图片可知每个水分子最多与其他水分子形成4个氢键进行连接，C错误；
D、水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，许多带有极性的分子都易溶于水，使水在所有细胞内都成为良好的溶剂，D正确。
故选C。
【变式6-2】如图表示沮成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d代表小分子物质，A、B、C代表大分子物质，下列叙述正确的有（ ）
①物质A是淀粉，在动物细胞内与其具有相似功能的物质是糖原
②物质a、b、c分别为葡萄糖、氨基酸、脱氧核糖
③物质a、b、c、d进入细胞时分别需要不同的载体的协助，并消耗ATP
④若构成两个大分子物质B的小分子物质b的种类和数量相同，则这两个大分子物质B不相同
A．0项B．1项C．2项D．3项
【答案】B
【分析】分析题图可知，A是植物细胞内的储能物质，且为大分子物质，故A为淀粉，a是葡萄糖；B是染色体的组成成分之一，且组成元素C、H、O、N，故B是蛋白质，b是氨基酸；C是DNA，c是脱氧核糖核苷酸，d是性激素。
【详解】①A是植物细胞的储能物质多糖，因此A是淀粉，在动物细胞内与其具有相似功能的物质是糖原，①正确；
②c是DNA的基本组成单位脱氧核糖核苷酸，不是脱氧核糖，②错误；
③d是性激素，进入细胞的方式是自由扩散，不需要能量和载体，③错误；
④蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，氨基酸种类和数量相同的蛋白质可能由于氨基酸的排列顺序和蛋白质空间结构的不同而不同，若构成两个大分子物质B的小分子物质b的种类和数量相同，则这两个大分子物质B可能相同，也可能不同，④错误。
故选B。
【变式6-3】一分子胰岛素原水解成一分子胰岛素和一分子C肽（如图）。胰岛素流经肝脏时，会有一部分失活，而C肽不易被肝脏降解，因此测量血液中C肽水平能更好地反映胰岛B细胞的功能。下列说法错误的是（ ）
A．胰岛素和C肽由一条mRNA为模板翻译而成
B．C 肽的形成过程涉及肽键的生成和断裂
C．胰岛B细胞受损可导致血液中C肽水平高于正常值
D．胰岛素抵抗型糖尿病患者，血液中C肽水平高于正常值
【答案】C
【分析】题意分析：一条肽链被剪切为分别含有21、30个氨基酸的A、B两条肽链和一个C肽，而C肽不易被肝脏降解，因此可以通过判断血液中C肽水平检测胰岛素含量。
【详解】A、由题图可知，一分子胰岛素原水解成一分子胰岛素和一分子C肽，据此可推测，胰岛素和C肽是由一条mRNA为模板翻译而成的，A正确；
B、图中的1条肽链被水解成一分子C肽和两个肽链，断开了 2 个肽键，消耗2分子水，图示分解生成C肽的长链合成过程中涉及肽键的形成，B正确；
C、胰岛B细胞受损会导致胰岛素合成减少，而胰岛素含量可由血液中C肽的量做出判断，据此可知，此时血液中C肽水平低于正常值，C错误；
D、胰岛素抵抗型糖尿病患者表现为胰岛素含量高，但作用效果差，因而表现为糖尿病，据此可推测，胰岛素抵抗型糖尿病患者，血液中C肽水平高于正常值，D正确。
故选C。
07细胞中的元素和化合物综合
【例7】下图1是生物体细胞内部分有机物的概念图；图2是免疫球蛋白 （IgG） 的结构图（-SH +-SH→-S-S-+2H）。回答下列问题：
(1)图1中，若c 为动物细胞内的储能物质，则c 是 ； 若c 为植物细胞壁的组成成分，则c 是 。
(2)图1中，若生物体内的b 中含S 元素，则该元素存在于 中。DNA 与 e 的单体在结构上的差异表现在 。HIV 中含有核苷酸 种。
(3)科学家发现IgG 可以与不同的抗原结合，其原因主要是IgG的 V 区变化大；从氨基酸的角度考虑， V 区不同的原因是 。若IgG 由 m个氨基酸构成，则形成IgG 后，相对分子质量减少了 。氨基酸分子的结构通式是 。
【答案】(1) 糖原 纤维素
(2) R基 DNA有脱氧核糖和碱基T、RNA有核糖和碱基U 4/四
(3) 氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 （m-4）×18+8
【分析】分析题图1，a是糖类，c是多糖，b是蛋白质，d是磷脂、固醇、脂肪，e是RNA。
【详解】（1）图1中，c是多糖，多糖分为淀粉、糖原、纤维素；若c为植物细胞内的储能物质，则c是淀粉；若c 为动物细胞内的储能物质，则c 是糖原；若c为植物细胞壁的组成成分，则c是纤维素。
（2）b的基本组成单位是氨基酸，则b是蛋白质，若蛋白质中含S元素，则该元素存在于R基中；e是RNA，DNA与RNA在结构上的差异表现在DNA有脱氧核糖和含氮碱基T，RNA有核糖和含氮碱基U。HIV是RNA病毒，其遗传物质是RNA，构成RNA的基本单位是核糖核苷酸，有4种；故HIV中含有4种核苷酸。
（3）蛋白质的结构多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构；从氨基酸的角度考虑，V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由m个氨基酸构成，共4条链，则形成IgG后，脱去的水分子数为m-4，脱去的H的个数为8，因此相对分子质量减少了（m-4） ×18+8。氨基酸的结构通式为： 。
【变式7-1】如图表示一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点）可转变成一分子的胰岛素（图中数字表示切去C肽后氨基酸的序号）。请据图回答下列问题：
(1)图中胰岛素的肽链是在核糖体上通过 （填化学反应过程）形成的，而二硫键则是后续加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过 连接的。
(2)图中这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了 。
(3)从氨基酸的角度分析，胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是 。
(4)胰岛素具有降低血糖的作用，这说明蛋白质具有 的功能。
(5)现有一链状多肽，其化学式为C55H70N10O19，已知将它彻底水解后得到下列4种氨基酸：
①据图可知，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是 、 。
②根据该多肽的化学式推算，它在完全水解后共可得到 个氨基酸。
【答案】(1) 脱水缩合 肽键
(2)888
(3)组成胰岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质有差异
(4)调节机体的生命活动
(5) —CH3 —CH2CH2COOH 10
【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数；蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
【详解】（1）图中所示的肽链是在核糖体上通过脱水缩合反应形成的，而二硫键则是在内质网中经过后续的加工形成的；每条肽链中氨基酸通过肽键相连。
（2）图中这51个氨基酸脱去51-2=49个水分子后形成胰岛素，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了49×18=882，并且还减少了6个氢原子（二硫键形成过程中失去），即相对分子质量共减少了882+6×1=888。
（3）从氨基酸的角度分析，蛋白质分子之间结构不同的原因是参与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，即胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是组成胰岛素分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质之间有差异。
（4）胰岛素具有降低血糖的作用，这说明蛋白质具有调节机体的生命活动的功能。
（5）①氨基酸的结构通式为 ，据此可看出，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是—CH3、—CH2CH2COOH。
②图丙中的4种氨基酸组成的该多肽链的化学式为C55H20N10O9，经彻底水解后产生的4种氨基酸都只含有一个N原子（R基中均不含氨基），因此根据N原子数可推知该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的，因此该多肽在完全水解后可得到10个氨基酸。
【变式7-2】如图为生物体细胞内部分有机化合物的概念图，请回答下列问题：
(1)图中a是 ，b的名称为 。
(2)氨基酸的结构通式是 。蛋白质具有多种功能，直接原因是蛋白质的空间结构具有 性。
(3)用玉米、谷类等饲养北京鸭，能达到育肥目的，说明在生物体细胞中的糖类可以转化为 。
【答案】(1) 糖类 核糖核酸 （RNA）
(2) 多样
(3)脂肪
【分析】细胞中的有机物主要包括糖类（主要的能源物质）；脂类（主要的储能物质）；蛋白质（生命活动的主要承担者）；核酸（遗传物质、遗传信息的携带者）。当人体摄入糖过量时，糖类可大量转化为脂肪。构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。构成蛋白质的氨基酸根据能否在人体细胞中合成，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
【详解】（1）由图可知，a包括单糖、二糖和多糖，因此a指的是糖类；核酸种类分为DNA和b，则可推知b是RNA，RNA的基本组成单位是（四种）核糖核苷酸。
（2）氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，因此其结构通式为： 。结构决定功能，蛋白质具有多种功能，直接原因是蛋白质的空间结构具有多样性。
（3）北京鸭育肥过程中增长的主要是脂肪，利用糖类（主要是淀粉）含量丰富的玉米、谷类饲养北京鸭，主要是因为机体大量摄入糖类时，多余的糖类可以转化为脂肪储存。
【变式7-3】如图1所示的图解表示构成生物体的元素、化合物及其作用，其中a、b、d、e代表小分子，A、B、E代表不同的生物大分子，请据图回答下列问题：
(1)物质a表示 ，其在原核细胞中共有 种。
(2)若E是动物细胞中的储能物质，则E是 ，其在人体中主要分布于 细胞。
(3)物质d是 。物质F是 ，其在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物体作为长期储备能源物质，从进化的角度这是经过长期的自然选择的结果。
(4)物质b的名称为 ，图中的“？”是指 等元素。若某种分子由n个b（平均相对分子质量为m）形成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量约为 。
(5)图2是某物质的部分结构示意图，请补充完整 。
【答案】(1) 核苷酸 8
(2) 糖原 肝脏细胞和肌肉
(3) 雌性激素 脂肪
(4) 氨基酸 N mn－（n－2）×18
(5)—CO—NH—
【分析】分析图1：病毒的组成成分是蛋白质和核酸，蛋白质的组成元素是C、H、O、N等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，故A为核酸，a为核苷酸，B是蛋白质，b为氨基酸，“？”表示N等。糖类是主要的能源物质，因此E为多糖，e是葡萄糖。雌性激素可促进生殖器官的发育、激发并维持雌性动物的第二性征，所以d是雌性激素。综上分析并结合题意可推知F是脂肪。图2是二肽的部分结构示意图。
【详解】（1）物质a由C、H、O、N、P五种元素组成，又是病毒的主要成分，所以A表示核酸，a表示核苷酸。由于原核细胞中含DNA和RNA，所以共有8种核苷酸。
（2）细胞中的储能物质有淀粉和糖原，其中淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质，分布在人体的肝脏细胞和肌肉细胞，分别为肝糖原和肌糖原。
（3）能促进生殖器官的发育，激发并维持雌性第二性征的是雌激素，故物质d是雌性激素，由分析可知，F是脂肪。
（4）病毒的主要成分是核酸和蛋白质，由于A中含P元素，所以B只能是蛋白质，因此图中的？是指N元素，物质b是氨基酸．根据蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量，B分子的相对分子质量大约为mn－（n－2）×18。
（5）图2为氨基酸脱水缩合形成的，缺少的成分是-CO-NH-。
08细胞的结构与功能综合
【例8】如图甲表示细胞的膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPI、COPⅡ是被膜小泡，可以介导蛋白质在A与B之间的运输，图乙是该细胞在抗体分泌前几种膜面积的示意图。请据图回答以下问题：
(1)图甲中的溶酶体起源于 （细胞器名称），除了图中所示的功能外，溶酶体还能够分解 ，以保持细胞的功能稳定。
(2)科学家通过 法研究分泌蛋白的合成和分泌过程。
(3)囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有 特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时，与靶细胞膜上的受体结合，引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有 的功能。
【答案】(1) 高尔基体 衰老、损伤的细胞器
(2)同位素标记
(3) 一定的流动性 进行细胞间的信息交流
【分析】分析题图：A表示内质网，B表示高尔基体；溶酶体来源于高尔基体，能吞噬并杀死进入细胞的病菌。
在分泌蛋白的形成过程中，由于内质网不断“出芽”形成囊泡，因此内质网的膜面积减少，高尔基体不断与内质网上的囊泡融合，然后再“出芽”形成囊泡，因此高尔基体膜面积不变，而细胞膜不断与高尔基体上形成的囊泡融合，因此细胞膜的膜面积增加。
【详解】（1）由图可知，溶酶体起源于B高尔基体；溶酶体中含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，以保持细胞的功能稳定。
（2）在研究分泌蛋白合成与运输过程在，采用了同位素标记法。
（3）囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有一定的流动性的特点。 该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时，将与靶细胞膜上的受体结合，引起靶细胞的生理活动发生变化，此过程体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。
【变式8-1】图甲是细胞的亚显微结构模式图，其中①－⑧为细胞器或细胞的某一结构。请根据图回答下列问题：
(1)若需研究图甲细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，常用的方法是 。与动物细胞相比，此细胞特有的结构有 （填图甲的数字）。代谢旺盛的细胞，核膜上 的数目多。
(2)若用35S标记一定量的氨基酸来培养某动物细胞，测得细胞内三种细胞器上放射性强度发生的变化如图乙所示，则图乙中的I、Ⅲ所示细胞器的名称依次是 。在动物细胞中与分泌蛋白合成和分泌直接有关的具膜细胞器有 （填名称）。
(3)图丙体现了细胞膜 的功能。
【答案】(1) 差速离心法 ①⑥⑧ 核孔
(2) 核糖体、高尔基体 内质网和高尔基体
(3)进行细胞间的信息交流
【分析】题图分析：由图可知，图甲所示为植物细胞，其中①为细胞壁，②为高尔基体，③为核仁，④为核糖体，⑤为线粒体，⑥为叶绿体，⑦为内质网，⑧为液泡。
图乙是放射性出现的先后顺序，由于氨基酸是蛋白质合成的原料，此放射性依次出现在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是核糖体、内质网、高尔基体。
图丙为细胞间信息交流的过程，其中发发出信号的细胞细胞膜上有信号分子A，靶细胞细胞膜上有相应的特异性受体。
【详解】（1）常用差速离心法把细胞器分离出来。因此，此细胞与动物细胞相比，该植物细胞特有的结构是①细胞壁、⑥叶绿体、⑧液泡。代谢旺盛的细胞，核膜上核孔的数目多，以实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
（2）分泌蛋白质在核糖体上合成，然后依次在内质网、高尔基体中加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外，据此结合三种细胞器上放射性强度变化图，可推Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是核糖体、内质网、高尔基体。其中，内质网和高尔基体与动物细胞分泌蛋白的合成与分泌直接有关的具膜细胞器。
（3）图丙为细胞间信息交流的过程，其中发发出信号的细胞细胞膜上有信号分子A，靶细胞细胞膜上有相应的特异性受体，图丙体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。
【变式8-2】高血脂会对人体健康产生严重威胁，多种疾病与血液胆固醇指标过高密切相关。
(1)胆固醇分子被特定蛋白质包裹形成低密度脂蛋白（LDL）。如图l，血液中的LDL与细胞膜上受体结合后一起进入细胞，二者在囊泡内 ，其中LDL进入溶酶体被降解，胆固醇分子进一步被细胞利用；LDL受体被W蛋白和C蛋白一起回收至细胞膜，使血液中LDL维持在正常水平。
(2)研究发现，PCSK9蛋白在胆固醇代谢中具有一定的调节作用。如图1，PCSK9能够 ，进而阻止受体回收至细胞膜，导致血液中LDL量升高。制备抗PCSK9单克隆抗体可有效降低血液中LDL量。
(3)他汀类药物是目前应用最广泛的降血脂药物，主要通过抑制胆固醇合成途径的关键酶发挥作用。利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究，实验设计的分组应包括 （选择字母序号）。实验结果表明，对于高血脂小鼠，二者联合使用的降血脂效果均好于各自单独使用。
a、正常饲料b、高脂饲料c、正常饲料+他汀类药物d、高脂饲料+他汀类药物e、正常饲料+PCSK9单抗f、高脂饲料+PCSK9单抗g、正常饲料+他汀类药物+ PCSK9单抗h、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗
(4)降脂药领域另一个新兴靶点是ASGRcl蛋白，其编码基因的某些突变会降低基因活性，使血液中LDL水平显著降低。LXR蛋白是一类核受体，通过激活相关基因的转录参与胆固醇的运输。为探究二者在调节血脂中的关系，研究人员进行了相关实验，结果如图2。
实验结果表明，Asgrl敲除小鼠依赖LXR蛋白将胆固醇外排到胆汁，然后通过粪便从体内排出，从而降低血脂水平。判断依据是 。
(5)综合以上材料，目前降脂药物的设计思路有 。
【答案】(1)解离（分开）
(2)竞争结合LDL受体并将其带入溶酶体降解
(3)abdfh
(4)与野生型小鼠相比，Asgrl敲除小鼠胆汁和粪便中的胆固醇水平显著增加，而双敲除小鼠胆汁和粪便中胆固醇水平无显著性变化
(5)抑制胆固醇合成（他汀类药物）、促进组织细胞吸收利用胆固醇（PCSK9单抗／抑制剂）、促进胆固醇通过胆汁排出体外（ASGR1单抗／抑制剂）
【分析】溶酶体结构和作用：（1）形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解。（2）作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】（1）据图可知，血液中的LDL与细胞膜上受体结合后一起进入细胞，在囊泡内分开，其中LDL进入溶酶体被分解。
（2）从图中看出，PCSK9能够竞争结合LDL受体并将其带入溶酶体降解，阻止受体回收至细胞膜，导致血液中LDL量升高。
（3）实验目的是“利用实验小鼠对他汀类药物与PCSK9单抗联合使用进行研究”，所以需要将小鼠分为五组，分别是正常饲料、高脂饲料、高脂饲料+他汀类药物、高脂饲料+PCSK9单抗、高脂饲料+他汀类药物+PCSK9单抗，一段时间后测定血脂含量，故选abdfh。
（4）从图中可以看出与野生型小鼠相比，Asgrl敲除小鼠胆汁和粪便中的胆固醇水平显著增加，而双敲除小鼠胆汁和粪便中胆固醇水平无显著性变化，说明了Asgrl敲除小鼠依赖LXR蛋白将胆固醇外排到胆汁，然后通过粪便从体内排出，从而降低血脂水平。
（5）综合以上材料可知，目前降脂药物的设计思路有抑制胆固醇合成（他汀类药物）、促进组织细胞吸收利用胆固醇（PCSK9单抗/抑制剂）、促进胆固醇通过胆汁排出体外（ASGR1单抗/抑制剂）。
【变式8-3】图1是某真核生物部分细胞结构模型，图2为人体细胞内部分蛋白的合成及转运的示意图。
请回答下列问题：
(1)图1中细胞是 （“动物”或“植物”）细胞，理由是 。
(2)采用某方法破坏了图1中细胞核的结构，一段时间后，该细胞中物质运输、合成等出现异常，这现象说明了 ；该细胞需氧呼吸的主要场所是 。
(3)图2细胞膜上的膜蛋白的形成经过 的加工；溶酶体蛋白合成的场所是 。各种生物膜成分差不多，但功能不同的主要原因是 。
(4)图2分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜结构特点是 ，从细胞的结构和功能分析，该过程说明了 。
【答案】(1) 植物 该细胞结构模型含有液泡、细胞壁，而动物细胞无液泡、细胞壁
(2) 细胞核是细胞代谢的控制中心 线粒体
(3) 内质网、高尔基体 核糖体 蛋白质的种类与数量不同
(4) 流动性 细胞内各种结构之间的协调与配合
【分析】图1为植物细胞结构模式图，图2为蛋白质合成与运输的过程。细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”都有一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们统称为细胞器。
【详解】（1）分析图1可知，该细胞含有液泡和细胞壁结构，由此可判断该细胞为植物细胞。
（2）破坏细胞核后，细胞中物质运输、合成等出现异常，说明细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞需氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，主要场所是线粒体。
（3）细胞膜上的膜蛋白的形成经过内质网和高尔基体的加工，最终形成具有一定功能的蛋白质，蛋白质的合成场所为核糖体，各种生物膜成分差不多，但功能不同的主要原因是蛋白质的种类与数量不同，功能越复杂的生物膜结构，蛋白质的种类和数量越多。
（4） 分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的流动性，分泌蛋白的分泌过程由细胞中说明了细胞是一个统一的整体，细胞中的各种结构之间的协调与配合。
元素/%
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78