2025届高考生物二轮总复习大单元1细胞是生物体结构与生命活动的基本单位层级二关键突破提升练

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1.(2024·湖北二模)秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线虫动物,生活在土壤中。浙江大学的研究团队发现该线虫表皮细胞损伤后,高尔基体以及产生的囊泡能在较短的时间内聚集在伤口处,进行膜修复。下列相关叙述正确的是( )
A.高尔基体与蛋白质的合成、加工和运输有关
B.细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可直接相连
C.高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的功能特点
D.高尔基体产生的囊泡向细胞膜运输,通常由细胞骨架提供运输轨道
答案D
解析蛋白质的合成场所是核糖体,高尔基体参与的是蛋白质的加工和运输,A项错误;细胞膜和高尔基体膜的成分和结构相似,两者可通过囊泡相互交换,但不直接相连,B项错误;高尔基体来源的囊泡参与膜修复的过程体现生物膜的结构特点,即生物膜具有一定的流动性,C项错误;细胞骨架与物质运输有关,高尔基体产生的囊泡向细胞膜运输,通常由细胞骨架提供运输轨道,D项正确。
2.(2024·山东济南一模)1972年,Cesar Milstein和他的同事对蛋白质的分选机制进行了研究。他们用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(IgG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P)。若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.细胞内IgG轻链的合成起始于附着型核糖体
B.细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切
C.肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网
D.若P肽段功能缺失,则蛋白IgG将无法分泌到细胞外
答案A
解析根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(IgG)轻链的mRNA指导合成多肽,因此细胞内IgG轻链的合成起始于游离的核糖体,A项错误;根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(IgG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P),若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段,因此推测肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网,且在细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切,B、C两项正确;若P肽段功能缺失,IgG无法进入粗面内质网进行加工,也无法进入高尔基体进一步加工形成成熟的蛋白质,没有囊泡包裹运输,因此蛋白IgG将无法分泌到细胞外,D项正确。
3.(2024·广西河池模拟)有学者认为溶酶体是由高尔基体形成的,下图是溶酶体形成的过程,据图分析,下列有关说法错误的是( )
A.溶酶体酶的多肽链是在核糖体上形成,在内质网内加工折叠
B.高尔基体依据M6P受体对溶酶体酶进行分类和包装
C.溶酶体酶和分泌蛋白的合成所经历的细胞器种类一致
D.与溶酶体酶分离的M6P受体的去路只能通过囊泡转运到高尔基体中
答案D
解析附着核糖体合成溶酶体中的酶、膜蛋白、分泌蛋白,在核糖体上合成后,进入内质网进行加工,进入高尔基体进一步加工,A项正确;结合图示可知,高尔基体依据M6P受体对溶酶体酶进行分类和包装,形成运输小泡→前溶酶体→溶酶体,B项正确;溶酶体酶和分泌蛋白的合成所经历的细胞器种类一致,均为核糖体、内质网、高尔基体,C项正确;与溶酶体酶分离的M6P受体能通过囊泡转运到高尔基体中,也能转移至细胞膜上,D项错误。
4.(2024·河北沧州模拟)囊泡运输调控机制是指某些分子与物质不能直接穿过细胞膜,而依赖围绕在细胞膜周围的囊泡进行传递运输。在神经细胞指令下,囊泡通过与目标细胞膜融合可精确控制激素、生物酶、神经递质等分子传递的恰当时间与位置。囊泡上有特殊的V-SNARE蛋白,它与靶膜上的T-SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点,具体机理如图所示(注:图中GTP与ATP的功能类似)。下列叙述错误的是( )
A.囊泡与目标细胞膜融合能体现膜的结构特点
B.囊泡调控运输的物质包含生物大分子与小分子物质
C.神经细胞中V-SNARE只存在于突触前膜上
D.细胞膜上的载体蛋白是通过囊泡转运到细胞膜上的
答案C
解析囊泡与目标细胞膜的融合能体现膜的结构特点——流动性,A项正确;囊泡调控运输的物质有生物大分子,如生物酶等,也有小分子,如神经递质,B项正确;神经递质存在于突触小体的突触小泡内,能与突触前膜融合而释放,故V-SNARE存在于突触小泡上,T-SNARE存在于突触前膜上,C项错误;细胞膜上的载体蛋白是在核糖体上合成,通过内质网加工,然后通过囊泡运输到高尔基体,经高尔基体加工完成后再通过囊泡运输到细胞膜上的,D项正确。
5.(2024·山东淄博一模)科研人员发现在内质网和高尔基体之间存在一种膜结构,命名为内质网—高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,在调控分子的精确分选及膜泡运输等方面扮演着至关重要的角色。下列关于ERGIC结构和功能的推测,错误的是( )
A.ERGIC的膜支架由磷脂双分子层构成
B.ERGIC与分泌蛋白的形成有关
C.ERGIC参与内质网和高尔基体间的物质运输
D.抑制ERGIC功能后胞内蛋白均会出现异常
答案D
解析ERGIC的膜为生物膜,生物膜的膜支架由磷脂双分子层构成,A项正确;ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,与分泌蛋白的形成有关,B项正确;ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,参与内质网和高尔基体间的物质运输,C项正确;胞内蛋白的形成不一定需要内质网和高尔基体的参与,抑制ERGIC功能后胞内蛋白不一定出现异常,D项错误。
突破点2 离子泵、质子泵及物质运输方式
6.(2024·山西晋中模拟)下列有关物质进出细胞的方式的说法,错误的是( )
A.主动运输的过程中一定会消耗ATP
B.水分子通过协助扩散方式进出细胞速度更快
C.同一种物质进出不同细胞的运输方式可以不同
D.通过渗透作用,水分子可以逆溶液浓度梯度进出细胞
答案A
解析细胞进行主动运输的过程中不一定消耗ATP,主动运输利用的能量形式还可以是光能、离子的化学梯度势能,A项错误;水分子可以通过自由扩散和协助扩散进出细胞,水分子通过协助扩散方式进出细胞速度更快,B项正确;同一种物质进出不同细胞的方式可能不同,如葡萄糖进入红细胞是协助扩散,进入小肠绒毛上皮细胞是主动运输,C项正确;渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜从低浓度一侧运输到高浓度一侧,即通过渗透作用,水分子可以逆溶液浓度梯度进出细胞,D项正确。
7.(2024·四川成都二模)细胞膜上存在某种运输H+的载体蛋白(H+—ATP酶),该载体蛋白与细胞膜内侧的H+结合后,载体蛋白会使ATP水解,驱使H+运输到膜外,ATP水解产生的Pi与载体蛋白结合,会使载体蛋白的空间结构改变。下列叙述错误的是( )
A.该载体蛋白具有运输H+和催化ATP水解的作用
B.载体蛋白与Pi的结合与分离其空间结构都会改变
C.H+从膜内侧运输到膜外侧的跨膜方式为被动运输
D.细胞膜上该载体蛋白的数量会影响H+的运输速率
答案C
解析该载体蛋白会使ATP水解,驱使H+运输到膜外,则该载体蛋白具有运输H+和催化ATP水解的作用,A项正确;ATP水解产生的Pi与载体蛋白结合,会使载体蛋白的空间结构改变,载体蛋白与Pi的结合与分离其空间结构都会改变,B项正确;H+从膜内侧运输到膜外侧需要ATP水解产生的能量,需要载体蛋白,跨膜方式为主动运输,C项错误;细胞膜上该载体蛋白的数量会影响H+的运输速率,D项正确。
8.(2024·辽宁锦州一模)植物细胞液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂。钼酸钠属于强碱弱酸盐,遇花青素会发生绿色反应。科研人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料,探究钼酸钠跨膜运输的方式,获得如下实验结果。下列有关实验分析错误的是( )
A.钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH
B.甲组中钼酸钠进入液泡不消耗能量
C.钼酸钠进入液泡需要载体蛋白的协助
D.实验中有可能观察到细胞质壁分离及自动复原现象
答案B
解析钼酸钠属于强碱弱酸盐,钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH,使得花青素发生绿色反应,A项正确;甲组加入有氧呼吸抑制剂,出现绿色的时间变长,说明钼酸钠进入液泡需要能量,B项错误;钼酸钠进入液泡需要能量,且为跨膜运输,即为主动运输,因此需要载体蛋白的协助,C项正确;将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞放在浓度较高的钼酸钠溶液中时可能会观察到质壁分离现象,细胞可以通过主动运输吸收钼酸钠,有可能观察到质壁分离自动复原现象,D项正确。
9.(2024·山西临汾二模)蓝光引起植物气孔开放主要是蓝光激活蓝光受体,驱动保卫细胞质膜上的H+—ATP酶活化,H+释放到细胞外,建立质膜内外的H+浓度梯度。在H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞,从而使保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述正确的是( )
A.H+—ATP酶跨膜转运H+所需的能量直接由蓝光提供
B.H+—ATP酶既可以运输H+又可以催化ATP的水解不能体现专一性
C.H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞属于主动运输
D.在气孔逐渐张开的过程中,保卫细胞的渗透压逐渐升高
答案C
解析H+—ATP酶逆浓度梯度跨膜转运H+所需的能量由ATP水解提供,A项错误;H+—ATP酶既可以运输H+又可以催化ATP的水解能体现专一性,B项错误;H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞,需要载体蛋白协助,需要消耗能量,属于主动运输,C项正确;在气孔逐渐张开的过程中,保卫细胞吸水,保卫细胞的细胞液的渗透压逐渐降低,D项错误。
10.(2024·四川广安二模)在某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,该蛋白可以利用光能逆浓度运输H+,如图所示。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.细菌细胞膜的识别功能由光驱动蛋白来决定
B.光驱动蛋白与细菌细胞膜的选择透过性有关
C.H+逆浓度进行跨膜运输的过程属于主动运输
D.光照强度变化可能会影响该细菌细胞内的pH
答案A
解析通过题干可知光驱动蛋白会识别H+,利用光能逆浓度运输H+,但是在细菌的细胞膜上可能存在很多种膜蛋白分别识别不同的结构或者物质,A项错误;题干中某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,利用光能逆浓度运输H+,可推断光驱动蛋白作为载体蛋白,协助H+通过主动运输从细胞外运进细胞内,细菌细胞膜选择性地运输H+离不开光驱动蛋白,B项正确;由题干可知,某些细菌的细胞膜上存在光驱动蛋白,可以利用光能逆浓度运输H+,可推断光驱动蛋白作为载体蛋白,光能作为能量,因此为主动运输,C项正确;光照强度的变化会影响主动运输的能量,从而影响光驱动蛋白作为载体蛋白运输H+的多少,从而影响细胞内的pH,D项正确。
11.(2024·湖南长沙模拟)哺乳动物小肠上皮细胞通过转运蛋白(TRPV6)吸收Ca2+,然后在钙结合蛋白、钠钙交换蛋白(NCX)和钙蛋白(PMCA)等的作用下运出小肠细胞,最后进入血液中。NCX的转运过程依赖于Na+浓度梯度,PMCA则消耗ATP将Ca2+运出细胞。下列说法正确的是( )
A.TRPV6转运Ca2+的方式属于自由扩散
B.PMCA可能具有腺苷三磷酸水解酶功能
C.NCX转运Ca2+和Na+的速率与二者的膜外浓度呈正相关
D.如果血液中Ca2+的含量太低,哺乳动物会出现肌无力的症状
答案B
解析根据题意和题图可知,小肠上皮细胞通过转运蛋白(TRPV6)顺浓度梯度吸收Ca2+,说明TRPV6转运Ca2+的方式属于协助扩散,A项错误;PMCA消耗ATP将Ca2+运出细胞,说明PMCA可以催化ATP水解,具有腺苷三磷酸水解酶活性,B项正确;NCX的转运过程依赖于Na+浓度梯度,将Na+转入细胞内的同时将Ca2+运出细胞,说明NCX转运Ca2+和Na+的速率取决于膜内外Na+的浓度差,与Ca2+浓度差无关,C项错误;哺乳动物血液中Ca2+含量太低会出现肌肉抽搐等症状,D项错误。
12.(2024·安徽二模)磷脂酸(phsphatidic acid,PA)是一种常见的磷脂,在组成细胞膜脂质中的占比约为0.25%。盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2通过接触激活钠氢转运蛋白SOS1,同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化而解除对AKT1的抑制。具体调节机制如下图所示,下列相关说法错误的是( )
A.SOS1能同时转运H+和Na+,具有特异性
B.在盐胁迫下,Na+运出细胞的方式是主动运输
C.PA与SOS2结合,激活SOS1,使质膜内外H+浓度差降低
D.盐胁迫下,SCaBP8发生磷酸化,可同时激活AKT1和HKT1
答案D
解析转运蛋白SOS1能同时转运H+和Na+,而不能转运其他离子,说明其具有特异性,A项正确;钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白)顺浓度进入细胞,为协助扩散,则Na+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输,B项正确;盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2通过接触激活钠氢转运蛋白SOS1,促进H+协助扩散进入细胞内,进而使质膜内外H+浓度差降低,C项正确;盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8解除了对AKT1的抑制,可激活AKT1,但不能激活HKT1,D项错误。
13.(2024·湖北二模)近年来研究发现,胞吞作用能参与细胞信号转导,其激活信号转导的最典型例子就是Ntch信号通路。例如,果蝇正常发育的神经系统(信号细胞)可以通过该机制抑制上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞,其过程如下图所示:当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Ntch结合后,会使Ntch的S2位点被切割。进而Ntch受体被靶细胞内吞形成内体,然后激活γ-分泌酶并在S3位点切割,最终产生有活性的NICD调控基因表达。下列叙述错误的是( )
A.信号细胞内含DSL的内体可能来自高尔基体也可能来自信号细胞的胞吞作用
B.γ-分泌酶基因缺陷的果蝇会因缺乏神经细胞引起神经细胞瘤
C.突触结构中细胞间信息交流的方式与该机制中细胞间信息交流的方式不同
D.大分子物质通过胞吞和胞吐作用进出细胞的过程离不开细胞膜上的蛋白质的参与
答案B
解析信号细胞内带有DSL的内体由囊泡包裹,可能来源于高尔基体,也可能来源于信号细胞的胞吞,A项正确;由题意可知,γ-分泌酶基因缺陷的果蝇,因无法合成γ-分泌酶,解除了对上皮细胞(靶细胞)分化形成神经细胞的抑制,最终使得神经细胞过多而引起神经系统发育异常,B项错误;由题干“当信号细胞膜上的DSL与靶细胞膜上的受体Ntch结合后”可知,该机制中细胞间的信息交流是通过细胞间的直接接触,而突触结构中细胞间的信息交流是通过神经细胞(突触前膜)分泌神经递质作用于靶细胞(突触后膜),C项正确;胞吞和胞吐的过程中,大分子物质需要先与细胞膜上的蛋白质分子结合,通过细胞膜的流动性实现物质进或出细胞,D项正确。
14.(2024·河北石家庄模拟)(9分)种植海水稻不仅能增加农作物产量,还能改善滩涂的土壤状况及盐碱地的土壤肥力。但盐碱地中过多的无机盐,不仅增大了土壤溶液的渗透压,使海水稻根吸水困难,产生渗透胁迫,还会使土壤呈碱性,出现碱胁迫。请结合资料和图回答下列问题。
资料:土壤中过量的钠盐会对海水稻的生存造成威胁。同时一些病原体也会感染海水稻植株,影响海水稻正常生长,而海水稻可调节相关物质运输从而抵抗逆境。
海水稻抗逆性相关的生理过程示意图
(1)图中涉及的H+跨膜运输的方式为 。
(2)Na+在细胞质基质中积累过多会对细胞产生毒害,海水稻如何缓解Na+的毒害? 。
(3)结合资料和图分析海水稻抵抗盐碱地各种胁迫和不利影响的机制。 (答3点)。
(4)基于海水稻在盐碱地中抵抗渗透胁迫和离子毒害的机理,可以推测出海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高。请利用质壁分离实验的原理,设计实验进行验证,并写出实验设计思路: 。
答案(1)协助扩散、主动运输
(2)Na+分别通过SOS1和NHX逆浓度梯度被运至细胞外和液泡中,以缓解Na+造成的毒害
(3)海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中的Na+运输到液泡中储存;海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外;海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白
(4)分别取海水稻和一般水稻品种的根尖成熟区的细胞,制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
解析(1)由图可知,H+运出细胞需要消耗ATP,即细胞通过主动运输将H+运输到细胞外,可用于中和盐碱地的碱;H+运入细胞有载体蛋白的协助,而不消耗ATP,即为协助扩散。
(2)由图可知,Na+在细胞质基质中积累过多会对细胞产生毒害,海水稻缓解Na+毒害的方式是:Na+分别通过SOS1和NHX逆浓度梯度被运至细胞外和液泡中。
(3)海水稻抵抗盐碱地胁迫策略:海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中的Na+运输到液泡中储存,及海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOS1将Na+从细胞质基质中运输到细胞外。水稻抵抗病原体感染的策略:海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白。
(4)利用质壁分离实验的原理,验证海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高,实验设计思路是:分别取海水稻和一般水稻品种的根尖成熟区的细胞制成临时装片,配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别进行处理,观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况。实验处理
液泡出现绿色的时间/s
甲组:有氧呼吸抑制剂
50
乙组:自然状态下
23