2020江苏高考生物二轮讲义:2专题二 细胞的基本结构
展开专题二 细胞的基本结构
1.细胞学说的建立过程(A) 2.原核细胞和真核细胞(动物细胞、植物细胞)(B) 3.细胞膜的结构和功能(B) 4.细胞器的结构和功能(叶绿体、线粒体、内质网、核糖体、液泡、高尔基体等)(B) 5.细胞核的结构和功能(B)
6.生物膜系统(B) 7.物质进出细胞的方式(B)
►[疏漏诊断]
1.细胞结构的正误判断
(1)细胞膜的功能主要由膜蛋白决定,大多数的蛋白质在膜上是可以运动的(√)
(2)细胞间的信息交流均依赖于细胞膜上的受体(×)
(3)线粒体内膜蛋白质与脂质的比值大于外膜(√)
(4)合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达(×)
(5)在造血干细胞中,合成的细胞膜蛋白的运输途径为高尔基体→核糖体→细胞膜(×)
(6)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构,如神经细胞的树突(×)
(7)细胞核是mRNA合成和加工的场所(√)
(8)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(×)
2.物质出入细胞方式的正误判断
(9)质壁分离过程中,水分子外流导致细胞内渗透压升高(√)
(10)葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白(×)
(11)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内(×)
(12)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢(×)
(13)物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP(×)
(14)在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输(×)
(15)胞吐过程一定会发生囊泡与细胞膜的融合(√)
►[长句冲关]
1.概述性知识
(1)溶酶体的作用是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
(2)细胞代谢与核孔数量的关系:细胞代谢旺盛,核孔数量增多。
(3)细胞核的功能:是细胞的遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(4)主动运输的意义:主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
2.程序性诱问
(5)原核细胞无叶绿体,但有的能进行光合作用的原因是其细胞内含有光合色素和与光合作用有关的酶。
(6)主动运输、协助扩散和自由扩散都会改变细胞膜内外物质的浓度差,试分析三种运输方式对物质浓度差的影响:协助扩散和自由扩散使细胞膜内外物质的浓度差减小,主动运输可以增大细胞膜内外物质的浓度差。
(7)影响离子泵运输离子的主要外界因素有O2浓度、温度。其依据是离子泵运输离子消耗ATP,细胞内产生ATP的过程为细胞呼吸,O2浓度可以影响有氧呼吸,进而影响离子泵运输离子;温度通过影响载体蛋白的运动和酶的活性影响离子泵运输离子。
热考命题1 原核细胞与真核细胞[学生用书P9]
1.(多选)(2019·高考江苏卷,T21)下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:选BD。①为中心体,在分裂间期倍增,A错误;②为高尔基体,为单层膜的细胞器,参与分泌蛋白的加工、分类、包装和分泌,B正确;RNA主要在细胞核中通过转录产生,穿过③(核孔)进入细胞质中,而RNA聚合酶在细胞质的核糖体上合成,穿过核孔进入细胞核中参与转录,二者穿过核孔的方向相反,C错误;④处内质网上附着的核糖体和⑤处游离的核糖体都是由RNA和蛋白质组成的,D正确。
2.(多选)(2017·高考江苏卷,T21)下图为某细胞结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.①②④属于生物膜系统
B.结构③能增大细胞膜的面积
C.⑤具有选择透过性,而⑥具有全透性
D.细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异
解析:选BD。①为内质网,②为细胞膜,都属于生物膜系统;④为中心体,无膜结构,不属于细胞的生物膜系统,A项错误。结构③为细胞膜的凸起,增大了细胞膜的表面积,B项正确。⑤为核膜,与其他生物膜一样有选择透过性;⑥为核孔,对大分子物质具有选择性,C项错误。细胞膜不同部位的结构不同,化学成分和功能有差异,D项正确。
3.(2018·高考江苏卷,T26)下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
(1)甲的名称为____________,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有____________(在甲、乙、丙中选择)。
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与____________(填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过____________(用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的____________提供更多的附着场所。
(4)在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。结果如下:
标记后细胞增殖的代数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
测得的相对放射性 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.25 |
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是____________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是____________________________________________________________________________________。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是____________(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
解析:(1)图中三种结构清晰,可根据其典型特征判断出甲为细胞核,乙为线粒体,丙为叶绿体。有丝分裂前期核膜解体、核仁消失,且洋葱根尖细胞没有叶绿体,故处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞中含有乙(线粒体)。(2)图甲中结构c是核仁,根据题意蛋白质合成活跃则结构c较大,蛋白质合成不活跃则结构c较小,而蛋白质合成的场所是核糖体,所以结构c(核仁)与④核糖体的形成有关。(3)线粒体扩大膜面积的方式是通过e内膜向腔内折叠形成嵴;叶绿体增大膜面积的方式是通过h类囊体堆叠形成叶绿体基粒,生物膜的功能之一是为多种酶提供附着位点,是许多生化反应的场所。(4)链孢霉营养缺陷型突变株是指在某些营养物质的合成能力上出现缺陷,必须在培养基中额外添加这些营养成分后才能正常生长的变异菌。根据题意可以判断实验所用的链孢霉突变株的代谢特点是自身不能合成胆碱。根据对照实验的单一变量原则,另一种培养基在配制成分上的要求应与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记;根据表格中数据分析,随着标记后细胞增殖代数的增加,测得的相对放射性逐代减半,故3种假设中最可能符合的是第Ⅲ种。
答案:(1)细胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶
(4)①自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
本考点往往以真核细胞的结构图为载体,考查学生对细胞结构和功能的认识,生物膜系统在结构和功能上的联系以及相关细胞代谢过程的掌握情况(如转录、细胞有氧呼吸过程)。
1.巧用索引法对细胞分类
2.8种主要细胞器的分类
3.细胞的生物膜系统
4.结构功能观
一、考查生命观念
1.(多选)下列有关活细胞共性的叙述,正确的是( )
A.都具有细胞膜且一定具有磷脂双分子层
B.都能进行细胞分裂但不一定有染色体
C.都能进行有氧呼吸但不一定要线粒体参与
D.都含蛋白质但其合成不一定受细胞核控制
解析:选AD。活细胞包括原核细胞和真核细胞,二者都有细胞膜,细胞膜中具有磷脂双分子层,A正确;高度分化的细胞,如神经细胞,不能进行细胞分裂,B错误;有的活细胞如乳酸菌只能进行无氧呼吸,不能进行有氧呼吸,C错误;真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体和原核细胞的拟核中都含有DNA,均能控制合成蛋白质,D正确。
2.(2018·高考全国卷Ⅰ)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏
C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道
D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
解析:选D。叶绿体的类囊体膜是光反应进行的场所,光反应可产生ATP,ATP合成需要相关酶的参与,因此类囊体膜上存在催化ATP合成的酶,A正确;溶酶体内部含有多种水解酶,某些情况下,溶酶体膜破裂,释放出的酶会造成细胞结构的破坏,B正确;细胞的核膜是双层膜结构,核孔的存在实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流,C正确;线粒体DNA位于线粒体基质中,它能参与编码有氧呼吸第二、三阶段的酶,D错误。
二、考查科学思维
3.(2019·河北衡水中学模拟)纤毛是某些原核细胞和真核细胞表面伸出的、能运动的突起,精子的尾部也属于纤毛。纤毛的运动与其含有的动力蛋白有关,动力蛋白具有ATP酶的活性,能通过自身空间结构的改变引起运动。下列说法合理的是( )
A.真核细胞和原核细胞中合成动力蛋白的细胞器不同
B.动力蛋白具有催化功能,通过提供能量与改变自身空间结构引起纤毛运动
C.纤毛运动中动力蛋白通过肽键的合成与断裂改变空间结构
D.动力蛋白基因突变可导致男性不育
解析:选B。无论真核细胞还是原核细胞,其蛋白质的合成场所都是核糖体,A不合理;根据题干信息“动力蛋白具有ATP酶的活性”可知,动力蛋白具有催化功能,能水解ATP提供能量,B合理;空间结构的改变,不涉及肽键的合成和断裂,C不合理;动力蛋白基因突变可影响精子纤毛的运动,但不一定导致男性不育,D不合理。
4.右图表示A与B两种物质相互识别、结合,下列相关叙述错误的是( )
A.若A为神经递质,则B存在于突触后膜上
B.若A为抗体,则A与B的结合过程通常发生在内环境中
C.若A为胰岛素,则B可与双缩脲试剂发生紫色反应
D.若A为酶,则B与A的化学本质不可能相同
解析:选D。图示表示A与B两种物质通过一定结构相互识别,并特异性结合。若A为神经递质,则B为突触后膜上的特异性受体,A正确。若A为抗体,则B为特定抗原,抗体与抗原的结合通常发生在内环境中,B正确。若A为胰岛素,其发挥作用需与特定受体结合,而特定受体的化学本质为蛋白质,可与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确。若A为蛋白酶,B为蛋白质,则二者化学本质相同,D错误。
5.(多选)类似于细胞分泌蛋白形成过程中的囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别。下图表示囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程,其中GTP具有与ATP相似的生理功能,VSNARE(V)和TSNARE(T)分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.囊泡膜与靶膜的融合体现了生物膜的流动性
B.高尔基体膜可以形成囊泡,细胞膜则不可以
C.V与T的特异性结合,保证了囊泡对货物的准确运输
D.囊泡对货物的准确运输需要消耗细胞代谢产生的能量
答案:ACD
识图作答类
热考命题2 物质进出细胞的方式[学生用书P11]
1.(多选)(2017·高考江苏卷,T22)下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
解析:选BCD。由题图可知,蔗糖通过胞间连丝由伴胞进入筛管中,筛管内的蔗糖水解后,蔗糖浓度降低,有利于蔗糖从伴胞扩散到筛管,A项正确;由题图可知,蔗糖分解产生的单糖顺浓度梯度运至薄壁细胞,B项错误;图中蔗糖从伴胞到筛管的运输方式为被动运输,不需要消耗ATP,C项错误;由题图可知,筛管中的蔗糖水解成单糖后,两种单糖通过单糖转运载体进入薄壁细胞,D项错误。
2.(2016·高考江苏卷,T6)下图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.载体①逆浓度运输溶质分子
B.载体②具有ATP酶活性
C.载体①和②转运方式不同
D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快
解析:选B。由题图可知,载体①将溶质分子从低浓度向高浓度、由胞外向胞内转运,故载体①逆浓度运输溶质分子,A项正确;图中载体②将溶质分子从高浓度到低浓度、由胞内向胞外转运,不消耗ATP,故不能判断载体②具有ATP酶活性,B项错误;载体①运输溶质分子的方式是主动运输,载体②运输溶质分子的方式是协助扩散,C项正确;依赖载体蛋白被动运输的速率要比自由扩散快,D项正确。
本部分主要以选择题的形式考查,以图表为信息载体结合实验,主要考查植物细胞吸水与失水的条件,物质运输方式的判断、特点及其影响因素等,一般难度不大。
1.五类模型图中物质运输的方式
2.不同物质的运输方式
3.三种物质跨膜运输曲线图
一、考查生命观念
1.下列关于物质运输的叙述,错误的是( )
A.被动运输与主动运输可受同种因素影响,如温度
B.主动运输需要消耗能量,如池水中的K+进入丽藻细胞
C.蛋白质可经核孔进入细胞核中,如DNA聚合酶、RNA聚合酶
D.经胞吐方式运输的都是生物大分子,如乙酰胆碱、胰岛素
解析:选D。温度可通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸作用强度,从而影响需要消耗能量的主动运输过程,温度也可通过影响细胞膜的流动性,从而影响物质的被动运输过程,A正确;池水中的K+进入丽藻细胞的方式是主动运输,该过程需要消耗能量,B正确;大分子物质可通过核孔进出细胞核,如DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质可经核孔进入细胞核中,C正确;有些小分子物质也可通过胞吐方式运输,如乙酰胆碱,D错误。
二、考查科学思维
2.(多选)协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输,该方式中物质跨膜运输所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。下图为液泡膜上离子跨膜运输机制示意图,下列说法错误的是( )
A.Ca2+逆浓度梯度从细胞液进入细胞质基质
B.有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡
C.Na+进入液泡的方式属于协助扩散
D.H+进出液泡的机制可使液泡膜内外pH不同
解析:选AC。细胞液指液泡中的液体,Ca2+从液泡进入细胞质基质不消耗能量,但需要载体,属于协助扩散,顺浓度梯度,A错误。Ca2+从细胞质基质进入液泡需要载体且消耗ATP,故有氧呼吸的增强可促进Ca2+进入液泡,B正确。H+运出液泡的过程伴随Na+进入液泡,H+运出液泡属于协助扩散,该过程由高浓度→低浓度,会产生化学势能,可为Na+进入液泡提供能量,故Na+进入液泡的方式为协同(主动)运输,C错误。pH与H+浓度有关,据题图可知,2个H+通过主动运输进入液泡,而1个H+通过协助扩散运出液泡,可使液泡膜内外pH不同,D正确。
3.(2019·徐州高三联考)下图是植物水培生长系统的示意图,培养槽中放置了能产生小气泡的多孔固体作为气泡石。下列有关分析错误的是( )
A.气泡石用于保持溶液中氧的饱和状态,避免根系细胞进行无氧呼吸
B.营养液中的水和矿质元素都以自由扩散的方式进入根系细胞
C.相比土壤种植,水培系统增加了植物根系对矿质营养的可利用性
D.当营养液的浓度过高时,可能会抑制植物根系的生长发育
答案:B
三、考查科学探究
4.HgCl2是一种影响ATP水解的代谢抑制剂,为探究主动运输与HgCl2的关系,科研人员进行了甲、乙、丙、丁四组实验(“+”表示加入,“-”表示不加入),下列相关叙述合理的是( )
组别 | 实验 材料 | 蒸馏水 | KH2PO4 溶液 | HgCl2 溶液 | 实验结果 |
甲 | 幼嫩胡 萝卜片 | + | + | - | |
乙 | 幼嫩胡 萝卜片 | - | + | + | |
丙 | 成熟胡 萝卜片 | + | + | - | |
丁 | 成熟胡 萝卜片 | - | + | + |
A.实验的自变量为蒸馏水与HgCl2溶液的有无
B.与丙组相比,甲组吸收KH2PO4较少可能与其细胞内线粒体、核糖体数量较少有关
C.实验结果表明,幼嫩组织对磷酸盐的吸收能力大于成熟组织
D.本实验的目的是探究HgCl2对细胞吸收磷酸盐的影响
解析:选B。分析表中信息,实验的自变量有HgCl2溶液的有无、胡萝卜片的发育状态,A不合理;丙组与甲组的差别是胡萝卜片的成熟程度不同,甲组为幼嫩胡萝卜片,丙组为成熟胡萝卜片,而细胞吸收K+、H2PO需要载体蛋白和能量,则可推测与丙组相比,甲组吸收KH2PO4较少可能与其细胞内线粒体、核糖体的数量较少有关,B合理;甲组与丙组对照,乙组与丁组对照,成熟胡萝卜片组实验前后KH2PO4溶液的浓度差均大于幼嫩胡萝卜片组,说明成熟组织对磷酸盐的吸收能力大于幼嫩组织,C不合理;本实验的目的是探究HgCl2对不同发育状态的组织吸收磷酸盐的影响,D不合理。
5.(2019·高考全国卷Ⅱ)某种H+ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H+ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是( )
A.H+ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H+转运到细胞外
B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H+ATPase发挥作用导致H+逆浓度梯度跨膜运输
C.H+ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量可由蓝光直接提供
D.溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
解析:选C。用蓝光照射后,含有保卫细胞的溶液的pH下降,则可推测细胞内的H+被转运到了细胞外,再结合题干信息可推测H+ATPase位于保卫细胞质膜上,A合理;细胞内pH高于细胞外,即细胞内H+浓度低于细胞外,用蓝光照射后,溶液的pH明显降低,则可推测蓝光能通过保卫细胞质膜上的H+ATPase发挥作用使细胞内的H+逆浓度梯度转运到细胞外,B合理;H+ATPase逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量来自ATP的水解,不是由蓝光直接提供,C不合理;溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞,D合理。
“三步法”判断物质出入细胞的方式
[学生用书P127(单独成册)]
1.T2噬菌体、蓝藻和酵母菌具有的共性是( )
A.能进行有丝分裂 B.有遗传物质DNA
C.能独立完成DNA复制 D.有核糖体和中心体
解析:选B。T2噬菌体属于病毒,蓝藻属于原核生物,酵母菌属于真核生物,而有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式,故酵母菌能进行有丝分裂,噬菌体和蓝藻不能进行有丝分裂,A不符合题意;噬菌体的遗传物质是DNA,蓝藻和酵母菌的遗传物质也是DNA,B符合题意;病毒不能独立完成DNA复制,C不符合题意;病毒没有核糖体和中心体,蓝藻中没有中心体,D不符合题意。
2.(多选)下列有关各种细胞器的描述,正确的是( )
A.内质网是一种网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
B.液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,其内都含有叶绿素、花青素等色素
C.高尔基体由扁平囊和小泡构成,是细胞分泌物加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
D.中心体是一种无膜结构的细胞器,存在于动物和某些低等植物的细胞里
解析:选ACD。内质网是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”,A正确。液泡具有单层膜,叶绿体具双层膜,花青素一般存在于液泡中,叶绿素一般存在于叶绿体中,B错误。高尔基体由扁平囊和小泡构成,是细胞分泌物加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,C正确。中心体无膜结构,存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,D正确。
3.下列有关生物膜结构与功能相适应的叙述,不正确的是( )
A.生物膜把细胞不同区域隔开,有利于生命活动高效、有序地进行
B.细胞膜上的载体蛋白,有利于大分子物质的胞吞、胞吐
C.线粒体内膜向内突起形成嵴,有利于有氧呼吸的进行
D.核膜上有许多核孔,有利于核质间的信息交流
解析:选B。生物膜把细胞不同区域隔开,有利于生命活动高效、有序地进行,A正确;胞吞和胞吐不需要载体蛋白的参与,B错误;线粒体内膜向内折叠形成嵴,增大了膜面积,增加了与有氧呼吸有关酶的附着位点,从而有利于有氧呼吸的进行,C正确;核孔是细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的通道,D正确。
4.(2019·高考全国卷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:选B。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,真核细胞中的染色质存在于细胞核中,A、C正确;真核细胞的翻译过程发生在细胞质中的核糖体上,B错误;细胞核内遗传物质DNA的生物合成需要消耗能量,D正确。
5.(2019·高考全国卷Ⅲ)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确的是( )
A.三者都存在于蓝藻中
B.三者都含有DNA
C.三者都是ATP合成的场所
D.三者的膜结构中都含有蛋白质
解析:选D。蓝藻属于原核生物,不含高尔基体、线粒体和叶绿体,A错误;高尔基体中不含DNA,线粒体和叶绿体中含有DNA,B错误;高尔基体不能合成ATP,C错误;高尔基体、线粒体和叶绿体都具有膜结构,因此都含有蛋白质和磷脂,D正确。
6.(2019·西安中学高三期中)洋葱内表皮细胞质壁分离和复原实验过程中,在①②时滴加了相应的溶液(30% 蔗糖溶液或清水),液泡的体积会随外界溶液浓度的变化而改变,如甲图所示;乙图为实验中不同时期两个细胞图像。下列有关叙述错误的是( )
A.①②两处滴加的溶液分别为30%蔗糖溶液、清水
B.甲图的①到②过程中对应乙图中的a,细胞吸水能力逐渐增大
C.甲图②时刻可对应乙图中的Y细胞,此时细胞液浓度最大
D.乙图中Y细胞一定是正处于发生质壁分离过程的细胞
答案:D
7.(2018·高考全国卷Ⅱ)下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
解析:选C。巨噬细胞依赖细胞膜的流动性以胞吞的方式摄入病原体,A项错误;固醇类激素属于脂质,以自由扩散的方式进入靶细胞,B项错误;神经细胞受到刺激时,Na+顺浓度梯度内流,属于被动运输,C项正确;甘油以自由扩散的方式进入皮肤细胞,D项错误。
8.(2018·高考北京卷)细胞膜的选择透过性保证了细胞内相对稳定的微环境。下列物质中,以(自由)扩散方式通过细胞膜的是( )
A.Na+ B.二氧化碳
C.RNA D.胰岛素
解析:选B。物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。自由扩散不需要载体蛋白、不消耗ATP,以自由扩散方式通过细胞膜的物质有水、气体、脂溶性物质等,二氧化碳属于气体,以自由扩散的方式通过细胞膜,B项符合题意;Na+通过细胞膜的方式有协助扩散和主动运输,A项不符合题意;RNA是生物大分子,一般不能以自由扩散的方式通过细胞膜,C项不符合题意;胰岛素是蛋白质,以胞吐的方式运出细胞,D项不符合题意。
9.(多选)细胞膜上对离子进行跨膜运输的载体蛋白有两种,一是通过离子通道运输的为被动运输,二是通过离子泵运输的为主动运输。下列叙述正确的是( )
A.神经元恢复静息电位时,K+通过离子通道外流
B.缺氧会影响神经元兴奋时Na+通过离子泵的内流
C.植物细胞发生质壁分离的复原时通过离子泵吸收NO
D.葡萄糖进入红细胞的方式与离子泵运输离子的方式相同
解析:选AC。在静息状态下,神经细胞内K+浓度高,K+通过协助扩散的方式外流,即神经元恢复静息电位时,K+通过协助扩散的方式外流,据题干信息可知,通过的是离子通道,A正确;神经细胞兴奋时,Na+通过协助扩散的方式内流,据题干信息,此时Na+内流通过的是离子通道,B错误;植物细胞发生质壁分离复原时,通过主动运输方式吸收NO,据题干信息,通过离子泵运输的为主动运输,C正确;葡萄糖进入红细胞的方式为被动运输,而通过离子泵运输的为主动运输,D错误。
10.(2019·豫西南示范性高中联考)线粒体蛋白的转运与细胞核密切相关,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.DNA复制与①过程的模板及所需的原料不同,碱基互补配对方式也不完全相同
B.进行③过程时,并不是每种密码子都有与之相对应的反密码子
C.M蛋白与TOM复合体结合后进入线粒体,M蛋白可能与有氧呼吸第三阶段有关
D.若用某药物抑制④过程,则细胞质基质中的M蛋白含量会减少
答案:D
11.(2019·徐州模拟)豌豆细胞有氧呼吸产生的[H]与氧气最终在细胞色素氧化酶的作用下生成水,该过程伴随H+顺浓度梯度跨膜运输(如下图所示),产生的能量促使ATP合成。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上
B.产生的能量大部分转移到ATP中
C.H+的这种跨膜运输方式是协助扩散
D.类囊体膜上可能发生类似H+跨膜运输的过程
解析:选B。豌豆细胞进行有氧呼吸第三阶段产生水,场所在线粒体内膜上,故细胞色素氧化酶分布在线粒体内膜上,A正确;细胞呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,B错误;由题意可知,H+顺浓度梯度跨膜运输,需要载体蛋白的协助,故为协助扩散,C正确;光反应过程中水光解也能产生[H],同时也产生ATP,光反应的场所在类囊体膜,故类囊体膜上也可能发生类似H+跨膜运输的过程,D正确。
12.(多选)(2019·连云港高三质量监测)用不同水温培养水稻,一段时间后检测溶液中各离子浓度,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.水稻对多种离子都有吸收,因为它们对细胞和生物体的生命活动有重要作用
B.水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关
C.温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输
D.高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对锰和钙的吸收影响最大
答案:ABC
13.下图是两种生活状态细胞的亚显微结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1细胞中与抗体的合成、加工、分泌相关的生物膜结构包括________(填序号),抗体从细胞内分泌到细胞外的过程体现了细胞膜的结构具有________。
(2)图2细胞进行细胞呼吸产生CO2的场所是________(填序号),动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与图中的________(填序号)等细胞器的功能有关。
(3)导致图1细胞与产生该细胞的记忆细胞在形态、结构、功能方面差异的原因是________。
(4)图2中⑤和⑧两种细胞器比较的叙述,正确的是( )
A.所含酶种类均不同
B.都与能量代谢有关
C.都能发生A—U配对
D.增大内部膜面积的方式相同
E.存在所有真核细胞中
答案:(1)①③⑤⑦ 一定的流动性
(2)⑤⑨ ⑥⑦
(3)基因的选择性表达
(4)BC
14.下图为人体细胞中胰高血糖素合成和分泌的过程示意图。回答下列问题:
(1)若用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,放射性最早出现在细胞器________(填编号),该结构的形成与细胞核中的________有关。在合成胰高血糖素的过程中产生了3H2O,其中的3H来自氨基酸的________________________(基团)。
(2)在胰高血糖素分泌过程中起重要枢纽功能的细胞器是________(填编号),其膜面积变化情况是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图示膜结构的更新体现了生物膜具有________的特点。
(3)现有两种成分相同且适宜的细胞培养液,用放射性同位素14C分别标记甲组的尿嘧啶和乙组的胸腺嘧啶,且两组放射性强度相同。现用两组培养液培养相同数量该细胞,一段时间后去除细胞,两组培养液中放射性强度关系是甲组________(填“低于”“等于”或“高于”)乙组,主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)氨基酸在核糖体内通过脱水缩合反应合成多肽链,因此最早出现放射性的细胞器是1(核糖体)。细胞核中的核仁与核糖体RNA的合成及核糖体的形成有关。胰高血糖素的化学本质为蛋白质,而蛋白质是由氨基酸经脱水缩合而成的,产生的H2O中的H来自氨基酸的氨基和羧基。(2)在分泌蛋白分泌过程中起重要枢纽功能的细胞器是4(高尔基体),该过程中内质网形成的囊泡先与高尔基体膜融合,高尔基体再形成囊泡,然后和细胞膜融合,因此高尔基体膜面积先增加,后减少,总面积基本不变。膜结构的更新体现了生物膜具有流动性。(3)能分泌胰高血糖素的细胞为胰岛A细胞,胰岛A细胞是高度分化的细胞,一般不具有分裂能力,因此乙组中用14C标记的胸腺嘧啶不能被胰岛A细胞利用,但是该细胞可以进行转录和翻译,因此甲组中用14C标记的尿嘧啶可被细胞用于转录,故甲组培养液的放射性强度低于乙组。
答案:(1)1 核仁 —COOH和—NH2(或羧基和氨基)
(2)4 先增加,后减少,总面积基本不变 流动性
(3)低于 该细胞已高度分化,不能增殖,DNA不复制,乙组中用14C标记的胸腺嘧啶不能被细胞利用,但细胞要进行基因表达,因此甲组中用14C标记的尿嘧啶可被细胞利用,故甲组培养液的放射性强度低于乙组
15.(2019·高考海南卷)在适宜条件下,测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题:
(1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是________________________________________________________________________。
(2)实验结果表明:当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输,李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)物质通过简单的扩散方式进出细胞即自由扩散,该过程不需要载体和能量,受细胞内外浓度差的影响。(2)由图可知,b可能是协助扩散或主动运输,b需要载体协助,当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,载体数目饱和,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。(3)协助扩散与主动运输的区别在于前者不需要消耗能量,后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多,无氧呼吸产生的能量较少,故实验设计的自变量是有无氧气,因变量是细胞对b的吸收速率。设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。思路:将长势相同的某植物根细胞平均分为两组,甲组放在有氧条件下,乙组放在无氧条件下,将甲、乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论:若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组,则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输;若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同,则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。
答案:(1)物质通过简单的扩散方式进出细胞
(2)载体数量饱和
(3)思路:将长势相同的某植物根细胞平均分为两组,甲组放在有氧条件下,乙组放在无氧条件下,将甲、乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论:若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组,则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输;若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同,则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散