2025届高考生物一轮总复习第二单元细胞的基本结构与物质的输入和输出第4讲从结构与功能观的角度分析生物膜的功能教师用书

第4讲从结构与功能观的角度分析生物膜的功能通过信息传递、物质运输考查生物膜的功能是高考中的高频考点。命题时常从结构与功能观角度借助模式图分析考查生物膜在功能上的联系，能较好地考查“生命观念”“科学思维”等学科核心素养。1．(2024·河北高考)关于细胞膜的叙述，错误的是()A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的沟通B．细胞膜上多种载体蛋白帮助离子跨膜运输C．细胞膜的流淌性使膜蛋白匀称分散在脂质中D．细胞膜上多种蛋白质参加细胞间信息沟通解析：选C在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的沟通，A正确；载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白帮助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不匀称的，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有亲密关系，参加细胞间的信息沟通，D正确。2．(2024·河北高考)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O2B．①和②是自由扩散，④和⑤是帮助扩散C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③供应能量D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流淌和更新中解析：选D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，可以推断气体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，不须要消耗能量，为帮助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于帮助扩散，B正确；③为红细胞通过消耗能量主动汲取K＋、排出Na＋，成熟红细胞没有线粒体，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供应能量，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，由于细胞膜具有流淌性，成熟红细胞表面的糖蛋白也处于不断流淌中，D错误。3．(2024·海南高考)细胞膜上存在的多种蛋白质参加细胞的生命活动。回答下列问题。(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着确定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是______________。(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________________。(3)细胞膜上的H＋—ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水说明放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋—ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变更是____________________________。(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变更，这一过程体现的细胞膜的功能是________________________________________________________________。解析：(1)细胞膜上存在对不同物质的跨膜运输起确定性作用的膜蛋白，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有选择透过性这一功能特性。(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质运输方式称为帮助扩散。(3)细胞膜上的H＋—ATP酶能利用ATP水说明放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH下降；载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的变更。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随体液到达全身各处，与靶细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变更，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息沟通的功能。答案：(1)选择透过性(2)帮助扩散(3)下降自身构象发生变更(或空间结构发生变更)(4)进行细胞间的信息沟通1．“膜蛋白与生命系统的信息沟通”相关学问整合(1)载体蛋白。①功能：常用于帮助扩散和主动运输的载体蛋白质。②特点：专一性，即一种载体一般只能与一种相应的被运输物质相结合。③载体的种类和数量确定某种物质能否被运输或运输速率的快慢。(2)受体蛋白。①特点：特异性，即一种受体一般只能与一种信号分子结合。②功能：识别和选择性结合信号分子。(3)黏连蛋白。①实质：黏连蛋白是一种糖蛋白。②功能：促使细胞黏连。③实例：细胞癌变时，细胞表面的黏连蛋白削减，导致癌细胞易于转移和扩散。(4)催化蛋白。①具有催化作用的酶，如需氧型细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸有关的酶。②细胞膜上还可存在ATP水解酶，催化ATP水解，反应中所释放的能量可用于主动运输等。2．生命系统信息传递的三类主体(1)细胞内：(2)细胞间：方式图示实例物质传递内分泌细胞分泌激素，激素随血液运输至靶细胞，被靶细胞的受体识别发挥作用接触传递精卵细胞通过糖蛋白，实现相互识别和结合通道传递高等植物细胞间可通过胞间连丝沟通信息(3)生态系统内：信息的种类有物理信息、化学信息、行为信息，信息传递可发生在种群内部个体与个体之间，种群与种群之间，生物和环境之间。[典例]细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确表示不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()[解析]血红蛋白存在于红细胞内部，不属于膜蛋白，A错误；抗体主要分布于血清中，T淋巴细胞的细胞膜上没有抗体，B错误；胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，C错误；骨骼肌细胞能接受神经元传递的兴奋，产生收缩，也可以汲取葡萄糖，所以其膜上有神经递质的受体和转运葡萄糖的载体，D正确。[答案]D[针对训练]1．IL6R基因编码的IL6R是细胞膜上的一种受体蛋白，探讨发觉，IL6R基因的过度表达会激活胞内信号分子STAT3蛋白，形成二聚体转移到细胞核内，诱导靶基因的异样表达，引发恶性肿瘤。下列叙述错误的是()A．IL6R的作用说明细胞膜有进行细胞间信息沟通的功能B．IL6R基因过度表达前后，细胞的形态和结构有明显差别C．二聚体通过核孔转移到核内实现了细胞质向细胞核的信息传递D．二聚体诱导的靶基因属于原癌基因，该基因只在肿瘤细胞中表达解析：选DIL6R的作用说明细胞膜有进行细胞间信息沟通的功能，A正确；IL6R基因过度表达前后，细胞的形态和结构有明显差别，B正确；二聚体通过核孔转移到核内实现了细胞质向细胞核的信息传递，C正确；二聚体诱导的靶基因属于原癌基因，该基因并不是只在肿瘤细胞中表达，D错误。2．图1表示小肠上皮细胞汲取葡萄糖的过程，肠腔侧的载体为SGLT，它只需与葡萄糖和钠离子结合就会形变完成转运。基底侧的载体分别为葡萄糖转运体(GLUT2)和Na＋­K＋泵(逆浓度转运Na＋和K＋消耗ATP)。图2表示H＋穿过线粒体内膜进入线粒体基质的过程，H＋穿过时通过ATP合成酶产生ATP。下列叙述正确的是()A．肠腔侧Na＋转运进入小肠上皮细胞属于主动运输消耗ATPB．小肠上皮细胞的SGLT形态变更的缘由是获得了ATP的能量C．图示可知线粒体内膜上蛋白质既有催化又有运输的功能D．若GLUT2像ATP合成酶一样产生ATP，则该细胞汲取葡萄糖净消耗ATP可能为零解析：选C肠腔侧Na＋转运进入小肠上皮细胞是借助转运载体SGLT完成的，并没有干脆消耗ATP，A错误；小肠上皮细胞的SGLT形态变更的缘由是葡萄糖和钠离子与之结合，B错误；据图可知，H＋穿过线粒体内膜进入线粒体基质时须要载体蛋白帮助，且伴随ATP的合成，故线粒体内膜上蛋白质既有催化又有运输的功能，C正确；该细胞汲取葡萄糖是借助转运载体SGLT完成的，间接消耗ATP，不干脆消耗ATP，D错误。[课时验收评价]1．(2024·石家庄检测)下图表示2种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列说法错误的是()A．图1表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段，此阶段产生大量ATP储存在细胞中B．图1表示的生理过程重要意义在于为生命活动供应干脆能量物质C．图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明受体蛋白具有特异性D．图1和图2表明生物膜在跨膜运输、信息沟通中发挥着极其重要的作用解析：选A图1表示的生理过程是有氧呼吸的第三阶段，释放的能量主要以热能形式散失，少部分用于合成ATP，且细胞中的ATP含量很少，A错误。2．甲状腺中有很多滤泡，滤泡由一层上皮细胞围成，中心是滤泡腔，腔内充溢了含甲状腺球蛋白(TG)的胶质。滤泡上皮细胞一方面合成并向滤泡腔中释放TG，另一方面将摄入的碘离子氧化为有活性的氧化碘，氧化碘进入滤泡腔与TG结合成碘化TG。滤泡上皮细胞可将碘化TG摄入细胞内，经过溶酶体处理产生大量的甲状腺激素并释放入毛细血管。基于以上事实推断，下列说法正确的是()A．TG只有与载体蛋白结合才能被滤泡上皮细胞分泌和摄入B．将碘化TG加工成甲状腺激素的过程须要蛋白酶的参加C．滤泡上皮细胞中甲状腺激素的浓度比滤泡外组织液中的低D．TG的碘化是由滤泡上皮细胞的内质网和高尔基体共同完成的解析：选B滤泡上皮细胞向滤泡腔中释放甲状腺球蛋白(TG)，应为胞吐，A错误；碘化TG是蛋白质，甲状腺激素为氨基酸衍生物，因此将碘化TG加工成甲状腺激素的过程须要蛋白酶的参加，B正确；甲状腺激素在滤泡上皮细胞中产生，因此滤泡上皮细胞中甲状腺激素的浓度比滤泡外组织液中的高，C错误；TG的碘化发生在滤泡腔，与滤泡上皮细胞内的细胞器没有干脆关系，D错误。3．外泌体是由细胞释放的囊泡结构，作为细胞间信号传输的载体，可携带蛋白质、核酸、脂类等介导细胞间的信息沟通。如图为外泌体向靶细胞传输信息的三种方式，下列有关分析正确的是()A．外泌体膜主要由脂质、核酸和蛋白质等组成B．外泌体可依靠膜的流淌性向靶细胞传递信息C．外泌体与靶细胞膜内受体结合实现信息传输D．外泌体可通过胞间连丝与靶细胞实现信息沟通解析：选B外泌体是细胞释放的囊泡结构，其膜成分与细胞膜成分基本相同，都主要由脂质和蛋白质构成，A错误；胞吞过程中，外泌体膜可以与靶细胞膜干脆融合，因而可依靠膜的流淌性向受体细胞传输信息，B正确；外泌体可通过特异性分子与靶细胞表面的受体结合实现信息传输，C错误；胞间连丝是植物体和真菌等进行物质运输和信息传递的通道，外泌体三种信息传递的方式均无胞间连丝参加，D错误。4．避蚊胺是良好的驱蚊剂，科学家利用人体散发的气味分子、气味分子＋避蚊胺、避蚊胺分别刺激蚊子，三组试验均在触角上检测到了神经元电响应，且发觉蚊子对避蚊胺的敏感性高于对气味分子的敏感性。下列有关叙述错误的是()A．避蚊胺抑制了气味分子与突触后膜上的受体结合B．受体蛋白被激活后引起神经元膜电位变更并传导C．气味分子和避蚊胺可能与不同的受体蛋白结合D．蚊子优先识别避蚊胺然后主动躲避而不是趋近解析：选A气味分子及气味分子＋避蚊胺处理蚊子，均可以在其触角上检测到神经元电响应，说明避蚊胺未抑制气味分子与突触后膜上的受体结合，A错误；由于避蚊胺是良好的驱蚊剂，故推想蚊子优先识别避蚊胺然后主动躲避而不是趋近，D正确。5.ATP酶复合体存在于生物膜上，其主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧，并催化ATP的形成。如图表示ATP酶复合体的结构和主要功能。下列分析正确的是()A．叶绿体中含有的ATP酶复合体分布在类囊体薄膜和基质中B．ATP酶复合体具有的功能说明膜蛋白具有运输和催化作用C．图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输须要细胞代谢供应能量D．ATP酶复合体在线粒体中参加有氧呼吸的其次阶段和第三阶段解析：选B叶绿体的类囊体薄膜上可进行光反应合成ATP，所以ATP酶复合体分布在类囊体薄膜上，A错误；ATP酶复合体能将H＋搬运到膜的另一侧，并催化ATP的形成，说明膜蛋白具有运输和催化作用，B正确；图中H＋从B侧运输到A侧的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，不但不须要细胞代谢供应能量，而且使ADP和Pi合成ATP储存能量，C错误；ATP酶复合体存在于生物膜上，有氧呼吸的第三阶段在生物膜上进行，而其次阶段在线粒体基质中进行，所以ATP酶复合体在线粒体中只参加有氧呼吸的第三阶段，D错误。6．图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图，图2为膜蛋白功能示意图，请据图回答下列问题：(1)图1细胞的不同表面执行不同的功能。从细胞膜的成分分析，出现这一现象的缘由是______________。(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的________(结构)产生的ATP，以________方式汲取葡萄糖。细胞面对肠腔侧形成很多微绒毛，以增加细胞膜上________________________________________________________________________的数量，高效地汲取来自肠腔的葡萄糖等物质。(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜__________，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处汲取。(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有________________功能。(5)膜蛋白A执行的功能是图2中的____________所具有的功能。解析：(1)细胞膜的功能与膜上蛋白质的功能有关，细胞膜上蛋白质不同，细胞会执行不同的功能，且具有特异性。(2)小肠上皮细胞通过主动运输汲取葡萄糖，须要载体，消耗能量，能量主要由线粒体产生；细胞面对肠腔侧形成很多微绒毛，增大了膜面积，可以增加细胞膜上载体蛋白的数量，高效地汲取来自肠腔的葡萄糖等物质。(3)分析题图可知，膜蛋白B是两细胞间的蛋白质，可将相邻的两个细胞紧密连在一起，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处汲取。(4)膜蛋白D能水解二糖，说明膜蛋白还具有生物催化功能。(5)图1中膜蛋白A是载体蛋白，具有运输功能；膜蛋白B是连接蛋白；膜蛋白C是受体蛋白；膜蛋白D能催化二糖水解，具有催化功能。所以膜蛋白A执行的功能是图2中的运输蛋白所具有的功能。答案：(1)细胞膜蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同)(2)线粒体主动运输载体蛋白(膜蛋白A)(3)紧密连在一起(4)生物催化(或催化)(5)运输蛋白7．下图表示科学家揭示的细胞自噬机制的模式图。细胞自噬的基本过程：细胞中苍老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双层膜结构包袱，形成自噬小泡，接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜融合，释放包袱的物质到溶酶体中，使包袱物在一系列水解酶的作用下降解。请据图回答相关问题(说明：[]内填图中字母，________上填相应文字)：(1)细胞的生物膜系统由细胞膜、____________________等结构共同构成。(2)c是刚形成的溶酶体，它的膜干脆来自细胞器[]__________。(3)f表示c与e正在融合，这种融合反映了生物膜在结构上具有__________________特点。(4)由图可推断：溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成，先要经过细胞器[]________的加工，再转运至相应细胞器中分类和包装。(5)结合图中信息可知，自噬小泡的包袱物在一系列水解酶的作用下降解后，其产物的去向有____________________________________________________。由此推想，在养分物质缺乏条件下，细胞自噬作用会______(填“增加”或“减弱”)。解析：分析题图可知，a表示内质网，b表示高尔基体，c表示溶酶体，d表示线粒体，e表示自噬小泡，f表示溶酶体和自噬小泡融合，g表示溶酶体中的水解酶分解线粒体。(1)细胞的生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成。这些生物膜的组成成分和结构很相像，在结构和功能上紧密联系。(2)据图可知，c刚形成的溶酶体是高尔基体以出芽形式形成的小泡，故溶酶体的膜干脆来自细胞器[b]高尔基体。(3)f表示c溶酶体和e自噬小泡融合，这种融合反映了生物膜在结构上具有肯定的流淌性。(4)由图可推断：溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成，先要经过核糖体附着的[a]内质网加工，以出芽的形式形成囊泡，再转运至相应细胞器高尔基体中分类和包装。(5)结合图中信息可知，自噬小泡的包袱物在一系列水解酶的作用下降解后，其产物的去向为对细胞有用的留在细胞内再利用，废物则被排出细胞外。故由此推想，在养分物质缺乏条件下，细胞自噬作用会增加，以维持细胞的生命活动。答案：(1)细胞器膜和核膜(2)b高尔基体(3)肯定的流淌性(4)a内质网(5)留在细胞内再利用或排出细胞增加阶段验收评价(一)细胞的组成、结构与物质运输一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每题只有一个正确选项)1．下列关于原核细胞和真核细胞的叙述，正确的是()A．生命活动所需的能量都只依靠有机物氧化分解B．遗传物质DNA都能与蛋白质结合形成复合物C．都有细胞壁，都以细胞膜为边界D．基因表达的全过程都发生在核糖体上解析：选B一些植物细胞生命活动所需的能量可来自光合作用，A错误；原核细胞和真核细胞的DNA都能与蛋白质结合形成复合物，如在DNA分子复制时DNA聚合酶(蛋白质)可与DNA结合，B正确；有的原核细胞(如支原体)无细胞壁，真核细胞中的动物细胞也无细胞壁，C错误；基因的表达包括转录和翻译过程，其中核糖体是翻译的场所，而真核生物的转录过程主要发生在细胞核中，D错误。2．2024年北京冬奥会期间，中国的饺子、烤鸭备受运动员的欢迎。下列叙述错误的是()A．饺子皮中主要的养分成分可用碘液检测B．饺子馅中的无机盐最终进入到人体细胞中，主要以离子形式存在C．烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是脂肪，其含有饱和脂肪酸D．鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水，后丢失结合水解析：选C饺子皮中主要的养分成分是淀粉，可用碘液检测，A正确；饺子馅中的无机盐最终进入到人体细胞中，细胞中无机盐主要以离子形式存在，B正确；烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机物是蛋白质，C错误；鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水，后丢失结合水，因为自由水是可以流淌的，而结合水是与细胞中的有机物结合在一起的，D正确。3．药物化学家利用细菌和真核生物的核糖体差异来制造特异性破坏细菌感染的抗生素。现在已知的抗生素约有一半是以细菌的核糖体作为作用靶标的。如红霉素和氯霉素可与核糖体的大亚基结合，卡那霉素和四环素可与核糖体的小亚基结合，从而抑制细菌核糖体的功能。下列相关说法正确的是()A．核糖体中的核酸彻底水解的产物为6种B．生物体内核糖体的形成均离不开核仁的参加C．红霉素和氯霉素也可以用于治疗病毒感染导致的人类疾病D．上述抗生素是通过抑制细菌遗传物质的合成来发挥抑菌作用的解析：选A核糖体由RNA和蛋白质组成，RNA彻底水解的产物为核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)，A正确；原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关，B错误；依据题意可知，红霉素和氯霉素可与细菌核糖体的大亚基结合，抑制细菌核糖体的功能，而病毒没有细胞结构，不含核糖体，红霉素和氯霉素不能作用于病毒，C错误；依据题意可知，题述抗生素可与细菌核糖体的大亚基、小亚基结合，抑制核糖体的功能，导致细菌不能合成自身蛋白质，从而产生抑菌作用，D错误。4．内质网中的结合蛋白(BiP)可与进入内质网的未折叠蛋白的疏水氨基酸残基结合，促进它们重新折叠与装配，完成装配的蛋白质与BiP分别后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网中积累过多时，与BiP结合的ATF6跨膜蛋白转移到高尔基体被激活，并通过细胞核的相关调控，复原内质网中的蛋白质稳态。下列叙述错误的是()A．未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢B．未折叠的蛋白重新折叠与装配时须要形成新的氢键或二硫键C．ATF6跨膜蛋白运输到高尔基体需通过囊泡转运并消耗能量D．与BiP分别后的蛋白质都具有正常的生物活性解析：选D未折叠蛋白在内质网中积累过多，说明正常蛋白质的合成受阻，因而会影响细胞的正常代谢，A正确；蛋白质空间结构的形成涉及二硫键和肽键的形成过程，据此可推想，未折叠蛋白重新折叠与装配时涉及肽链间的化学键形成，如氢键、二硫键等，B正确；内质网的ATF6跨膜蛋白须要借助囊泡运输到高尔基体，该过程消耗能量，C正确；与BiP分别后的分泌蛋白须要进入高尔基体接着加工或修饰，形成具有正常生物活性的蛋白质，D错误。5．烟草叶肉组织发育初期，胞间连丝呈管状结构，能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过，而发育成熟后，胞间连丝呈分支状，只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白，调整烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是()A．动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息沟通作用B．烟草花叶病毒无细胞结构，其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基C．烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的实力D．烟草叶肉组织在发育过程中，能通过变更胞间连丝的结构来调整运输物质的速率解析：选C植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息沟通作用，动物细胞间没有胞间连丝，A错误；烟草花叶病毒为RNA病毒，无细胞结构，其核酸中含磷酸、核糖和四种含氮碱基，B错误；烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能无法合成p30运动蛋白，无法调整烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而不能侵染相邻细胞，故可能会失去侵染烟草植株的实力，C正确；分析题意可知，烟草叶肉组织在发育过程中，能通过变更胞间连丝的形态来调整运输物质的大小，D错误。6．脂质体是由脂质双分子层构成的闭合球形囊泡。某病毒的S蛋白是主要的抗原蛋白，科研人员将该病毒S蛋白的mRNA包袱在阳离子脂质体内并递送到人体细胞中，以诱导机体产生免疫反应，如图所示。下列叙述错误的是()A．脂质体包袱着mRNA能避开mRNA被相关的酶水解B．S蛋白的mRNA可干脆作为抗原刺激机体发生免疫反应C．脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引D．S蛋白的mRNA须要经过翻译后才能发挥作用解析：选B结合图示可知，脂质体包袱着mRNA能避开mRNA被相关的酶水解，A正确；S蛋白的mRNA进入人体细胞中，在核糖体上翻译出相应的S蛋白后才能作为抗原刺激机体发生免疫反应，B错误，D正确；结合图示可知，脂质体表面带阳离子有利于被带负电荷的细胞膜吸引，C正确。7．探讨发觉，帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异样、自噬途径受阻有极为亲密的关系。下列有关叙述正确的是()A．自噬途径和溶酶体有关，与内质网无关，其过程需依靠生物膜的流淌性B．线粒体是细胞的“动力车间”，能分解葡萄糖为生命活动供应所需的能量C．细胞自噬在应对饥饿胁迫和维持内环境稳态方面发挥重要作用D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参加呼吸作用的酶解析：选C由图可知，自噬过程和溶酶体与内质网都有关系，A错误；线粒体是细胞的“动力车间”，能分解丙酮酸为生命活动供应所需的能量，B错误；细胞自噬可以清除细胞内一些受损或苍老的组分，还可以在外界养分匮乏时分解一些非必要成分，故细胞自噬在应对饥饿胁迫和维持内环境稳态方面发挥重要作用，C正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体DNA编码参加呼吸作用的酶，位于线粒体基质中，D错误。8．载体蛋白甲和乙依靠于细胞膜两侧的Na＋浓度差完成相应物质的运输，Na＋浓度差由膜上的钠钾泵来维持。据图分析下列说法错误的是()A．图中所示过程能体现细胞膜的选择透过性B．Na＋浓度差具有的势能可为C6H12O6跨膜运输供能C．图中细胞的膜外pH高于膜内D．图中的钠-钾泵还具有催化功能解析：选C图中所示物质的运输依靠特定的载体完成，说明细胞膜具有选择透过性，A正确；图中载体蛋白甲顺浓度梯度将Na＋运入细胞的同时，逆浓度梯度将C6H12O6运入细胞，所以Na＋浓度差具有的势能可为C6H12O6跨膜运输供能，B正确；图中H＋的运输是主动运输，说明细胞外H＋浓度高，则膜外pH低于膜内pH，C错误；钠-钾泵还具有ATP酶的作用，即具有催化功能，D正确。9．取一个簇新的白萝卜，用直径5mm的打孔器在萝卜皮的里侧木质部接近部位钻取甲、乙两条5cm长的萝卜条进行试验。下列叙述错误的是()A．用肯定浓度的白糖水浸泡萝卜条甲，10分钟后甲变短、变细、变软，再移到清水中接着浸泡，甲又复原原状，这个过程相当于植物细胞发生了质壁分别和复原过程B．将上述复原原状的萝卜条甲重新插回到萝卜上原来的钻孔内，不大不小正好吻合，则甲的细胞渗透压恰好等于使它质壁分别复原的液体的渗透压C．用白醋浸泡萝卜条乙5分钟，再移到与A选项相同浓度的白糖水中浸泡，乙变软，再移到清水中接着浸泡，乙未能复原原状，其缘由是细胞膜的选择透过性被破坏了D．上述简易试验是依据渗透作用原理，验证植物细胞吸水和失水的影响因素解析：选B用肯定浓度的白糖水浸泡萝卜条甲，10分钟后甲变短、变细、变软，这个过程中植物细胞失水，细胞发生质壁分别，再移到清水中接着浸泡，甲又复原原状，这个过程植物细胞吸水发生质壁分别复原，A正确；萝卜条甲是在清水中复原原状，甲的细胞渗透压大于水的渗透压，B错误；用白醋浸泡萝卜条乙5分钟，白醋会杀死萝卜细胞，使细胞失去选择透过性，不能复原，C正确；植物细胞原生质层相当于一层半透膜，题述简易试验是依据渗透作用原理，验证植物细胞吸水和失水的影响因素，D正确。10．脂肪组织既可以储存能量，还可以分泌多种脂肪因子如性激素、前列腺素等。脂滴是全部脂肪细胞内储存能量的结构，由内质网以出芽的形式缢裂而成。下列说法正确的是()①脂滴中的甘油三酯是主要的能源物质②脂肪因子主要作用是催化细胞的代谢活动③脂滴可能由内质网膜外层磷脂分子层出芽形成④脂肪细胞的内质网上可能具有脂质合成酶A．①③B．②③C．①④D．③④解析：选D糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，①错误；脂肪组织可以分泌多种脂肪因子如性激素、前列腺素等，这些脂肪因子属于激素，可以调整细胞的生命活动，酶催化细胞的代谢活动，②错误；磷脂分子头部亲水，尾部疏水，内质网膜外层磷脂分子，头部朝外尾部朝内，可包袱脂肪出芽形成脂滴，③正确；内质网可分为粗面内质网和光面内质网，光面内质网参加脂质的合成，所以脂肪细胞的内质网上可能具有脂质合成酶，④正确。11.互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，其分布区域每天平均水淹时间接近3h。探讨人员将互花米草幼苗置于塑料桶中进行不同时长的“没顶水淹”试验，处理50天后，互花米草叶片中的自由水与结合水比值的变更如图，植株生长状况如下表。下列叙述不正确的是()水淹处理/(h·d－1)0361224单株株高增长率/%27.52716.813.56.9单株叶面积增长率/%110.014.8－20.0－40.0－70.0光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)31.427.526.524.519.2A.0h·d－1水淹处理，该植物细胞代谢旺盛、植株生长快B．3h·d－1水淹处理，该植物的抗逆性较强C．试验表明，“没顶水淹”可抑制互花米草叶面积扩展，从而影响其生长D．试验所用海水的盐度应与采样地点相同，试验期间不用更换海水解析：选D从曲线图可看出，0h·d－1水淹处理，自由水/结合水≈1.5，说明该植物细胞中自由水所占的比例较大，细胞代谢旺盛；由表格数据可以看出，与其他4组处理相比，0h·d－1水淹处理的单株株高增长率、单株叶面积增长率、光合速率都是最大的，说明植株生长快，A正确。据图可知，进行3h·d－1水淹处理，自由水/结合水<1，细胞中结合水所占的比例较大，细胞抗逆性较强；同时，与水淹6、12、24h·d－1处理相比，3h·d－1水淹处理的单株株高增长率、单株叶面积增长率、光合速率都是最大的，结合以上两点说明该植物的抗逆性较强，B正确。随着“没顶水淹”处理时间的延长，单株叶面积增长率依次减弱，还出现负值，同时单株株高增长率、光合速率也依次减弱，说明“没顶水淹”处理可抑制互花米草叶面积扩展，影响其生长，C正确。试验设计应遵循单一变量原则，为模拟自然状态下的水淹状况，试验所用海水的盐度应与采样地点相同，试验期间应定期更换海水，D错误。12．SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可帮助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。该前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调整活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦酯醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是()A．SREBP前体需通过囊泡从内质网转运到高尔基体，并消耗能量B．S蛋白可调整胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程C．胆固醇参加血液中脂质的运输，也是动物细胞膜的重要成分D．白桦酯醇可削减N端结构域的产生，降低血液中胆固醇的含量解析：选BSREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，A正确；由题干信息可知，SREBP前体经酶切后产生的N端结构域可调整胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程，而不是S蛋白，B错误；胆固醇属于脂质中的固醇，在人体内可参加血液中脂质的运输，同时也是动物细胞膜的重要组成部分，C正确；白桦酯醇通过抑制S蛋白活性，可以削减N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关基因不能表达，从而降低血液中胆固醇含量，D正确。13．炎症反应通常会引起局部组织难受，下图是炎症因子IL­6(白介素­6)引起难受的过程示意图，其中JAK是胞内的酪氨酸蛋白激酶。下列说法错误的是()A．gp130是IL­6和IL­6R复合物的受体，属于贯穿磷脂双分子层的蛋白质B．IL­6通过P13K促进TRPV1合成，TRPV1不须要高尔基体加工运输C．IL­6通过P13K促进囊泡与细胞膜融合，融合的基础是膜的流淌性D．炎症因子IL­6使细胞内Ca2＋的浓度增加，进而在大脑皮层产生痛觉解析：选B据图可知，IL­6和IL­6R结合后，能与gp130结合，因此gp130是IL­6和IL­6R复合物的受体，属于贯穿磷脂双分子层的蛋白质，A正确；据图可知，TRPV1是位于细胞膜上的转运蛋白，在核糖体上合成，然后在内质网和高尔基体上加工后运输到细胞膜上，B错误；据图可知，炎症因子IL­6通过P13K发挥作用的途径之一是促进包袱TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合，融合的基础是膜的流淌性，C正确；据题图可知，炎症因子IL­6能通过P13K使包袱TRPV1的囊泡与细胞膜融合，使细胞内Ca2＋浓度增加，进而产生难受，痛觉中枢在大脑皮层，D正确。14．NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)可以依据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换，来完成对氮素的汲取，保证了植物细胞对氮素的需求，如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是()A．图示中，细胞外的硝态氮进入细胞的方式为帮助扩散B．变更细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运C．NRT1.1只能特异性运输硝态氮D．在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变更解析：选D由图可知，硝态氮进入细胞须要硝酸盐转运蛋白的帮助，须要借助H＋的电化学势能，方式为主动运输，A错误；变更细胞质的pH会影响H＋的转运，同时影响硝态氮的运输，B错误；由图可知，NRT1.1可以运输硝态氮和H＋，C错误；转运蛋白在磷酸化和去磷酸化的过程中构象会发生变更，以便转运物质，D正确。15．下图表示口服药物进入小肠后常见的跨膜转运方式，主要包括细胞间途径(图中A)和跨膜途径；跨膜转运分为被动转运(图中B)和转运体介导的跨膜转运，而转运体介导的跨膜转运分为摄入型转运体介导的跨膜转运(图中C)和外排型转运体介导的跨膜转运(图中D)，OATP和P­gp是两种膜转运蛋白。据图分析，下列叙述正确的是()A．甲侧为小肠上皮细胞的膜外，乙侧为小肠上皮细胞的膜内B．由于小肠上皮细胞间紧密联系，因此药物只能通过穿透细胞的方式运进机体C．药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关，蛋白质类药物可能通过C途径汲取D．抑制P­gp的功能可缓解药物汲取障碍而造成的口服药效降低解析：选D图示细胞为小肠上皮细胞，甲侧为肠腔，乙侧为靠近体内组织的一侧，A错误；据图可知，小肠上皮细胞间虽然是紧密联系的，但是药物也可以通过细胞间途径(图中A)的方式运进机体，B错误；药物跨膜转运方式与药物本身的性质有关，题图表示口服药物进入小肠后常见的跨膜转运方式，蛋白质类药物不行口服，不行能通过C途径汲取，C错误；P­gp可以把药物从上皮细胞中排到肠腔，限制药物的汲取，从而造成药效降低，因此抑制P­gp的功能可缓解药物汲取障碍而造成的口服药效降低，D正确。16．正常状况下，哺乳动物内质网中的Ca2＋浓度高于细胞质基质。TMCO1(内质网跨膜蛋白)可感知内质网中过高的Ca2＋浓度，并形成具有Ca2＋通道活性的四聚体，主动将Ca2＋排出。内质网腔中Ca2＋浓度降到正常水平，TMCO1形成的Ca2＋通道会解体消逝。下列相关叙述不正确的是()A．用3H标记合成TMCO1的原料，放射性会依次出现在核糖体、内质网中B．内质网内Ca2＋浓度通过TMCO1形成的Ca2＋通道的调整机制属于负反馈调整C．Ca2＋进出内质网都通过TMCO1形成的Ca2＋通道，且不须要消耗能量D．若敲除TMCO1基因，内质网中Ca2＋浓度可能过高，也会影响脂质的合成解析：选CTMCO1的化学本质是蛋白质，合成TMCO1的原料为氨基酸，氨基酸的元素组成含有H，核糖体是蛋白质的合成场所，且TMCO1为内质网跨膜蛋白，因此用3H标记合成TMCO1的原料，放射性会依次出现在核糖体、内质网中，A正确；内质网内过高的Ca2＋浓度通过TMCO1形成的Ca2＋通道使内质网腔中Ca2＋浓度降到正常水平，这种调整机制属于负反馈调整，B正确；正常状况下，哺乳动物内质网中的Ca2＋浓度高于细胞质基质，则Ca2＋进入内质网为主动运输，须要能量的供应，且不通过TMCO1通道，C错误；若敲除TMCO1基因，内质网中Ca2＋浓度可能过高，会影响内质网的功能，而内质网是脂质的合成车间，因此也会影响脂质的合成，D正确。二、非选择题(本题共5小题，共60分)17．(10分)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1～3表示真核细胞3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。回答下列问题：(1)图1表示的生物膜是______________，所进行的生理过程是____________________。(2)假如图2中①②③代表的三种信号分子，但只有信号分子①能与该生物膜上的受体蛋白结合，这说明受体蛋白具有__________。(3)图中3种生物膜的功能不同，从组成成分角度分析，其主要缘由是________________________________________________________________________。(4)假如图3表示叶绿体类囊体膜结构的局部，当膜两侧的H＋浓度梯度突然消逝，其他条件不变，则短时间内暗反应中五碳化合物的量会________。解析：(1)图1表示[H]与O2反应生成H2O，该生物膜结构属于线粒体内膜，表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段。(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明受体蛋白具有特异性。(3)生物膜的功能主要取决于其蛋白质的种类和数量。(4)假如图3表示叶绿体类囊体膜结构的局部，当膜两侧的H＋浓度梯度突然消逝，则ATP合成削减，三碳化合物生成五碳化合物速率减慢，短时间内暗反应中五碳化合物的量会削减。答案：(1)线粒体内膜有氧呼吸第三阶段(2)特异性(3)含有的蛋白质种类不同(4)削减18．(10分)某爱好小组探讨温度及氮肥(硝酸盐)运用量对植物光合速率的影响。将生理状态相同的试验植物随机分成9组，分别设置不同的温度和施氮量，赐予相宜的光照，一段时间后分别测量试验容器内CO2的削减速率。结果如图所示，请回答问题：(1)NOeq\o\al(－,3)被植物根细胞汲取的方式是__________；氮元素被汲取并被运输到叶肉细胞后可用于合成叶绿素，体现了无机盐_____________________________________________的作用。(2)与相同温度的其他组比较，3、6、9组结果出现的最可能缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)经试验得知：15℃时该植物对矿质元素的汲取量较少(不考虑影响相关载体蛋白功能)，缘由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)NOeq\o\al(－,3)通过主动运输被植物根细胞汲取；氮元素被汲取并被运输到叶肉细胞后可用于合成叶绿素，体现了无机盐可以组成细胞中困难化合物的作用。(2)与相同温度的其他组比较，3、6、9组结果出现的最可能缘由是所运用氮肥浓度过高，根细胞渗透失水，影响植株的生命活动。(3)由柱形图可知，15℃时该植物对矿质元素的汲取量较少，其缘由是温度较低，与呼吸作用有关酶的活性减弱，呼吸作用减弱，产生的能量削减。答案：(1)主动运输组成困难化合物(2)所运用氮肥浓度过高，根细胞渗透失水，影响植株的生命活动(3)温度较低，与呼吸作用有关酶的活性减弱，呼吸作用减弱，产生的能量削减19．(14分)植物细胞的细胞质不停地流淌，并且同一组织相邻细胞的细胞质流淌方式和方向是相同的。某试验小组选用菠菜、苔藓、黑藻为试验材料完成几个试验。(1)选择合适的材料一次性连续完成视察叶绿体形态、视察细胞质流淌、探究气孔开闭机理三个试验。甲、乙、丙三位同学分别选择菠菜、苔藓、黑藻为试验材料各自完成试验。你认为三位同学的三个连续试验会胜利的是________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲同学在撕取菠菜叶下表皮组织时，留意要稍带叶肉细胞，缘由是_________________________________________________________________________________________________。如图是甲同学用高倍显微镜视察后绘制的细胞质流淌示意图(其中B、C细胞仅画了部分细胞壁)，该同学画的A细胞示意图中存在一处明显错误是______________________________。装片上A细胞内细胞质实际流淌方向是________(填“顺”或“逆”)时针环流，图中B、C细胞中细胞质流淌方向为______________。假如要加快细胞质流淌，可以实行的方法有______________________________________(举一例)。(3)乙同学在用苔藓进行试验时，干脆将苔藓叶片置于载玻片中心清水中制成临时装片，主要是由于苔藓叶片________________________，整个试验中肯定要________________________________________________________________________，否则叶绿体会收缩不便视察。解析：(1)只有菠菜叶才具有气孔，所以要完成视察叶绿体形态、视察细胞质流淌、探究气孔开闭机理的三个试验，只有选择菠菜的甲同学才能胜利。(2)撕取菠菜叶下表皮组织，留意要稍带叶肉细胞，因为叶肉细胞中有叶绿体，而下表皮细胞中没有叶绿体，不易视察到细胞质流淌。液泡是相对独立的细胞器，细胞核应当画在液泡外的细胞质中。显微镜下看到装片上A细胞的细胞质流淌方向为逆时针，因为显微镜下看到的是上下和左右倒立的虚像，所以A细胞内细胞质实际流淌方向也是逆时针。同一组织相邻细胞的细胞质流淌方式和方向是相同的，B、C细胞中细胞质流淌方向和A细胞一样，都是逆时针。假如要加快细胞质流淌，可以实行的方法有试验前适当赐予相宜光照或适当提高试验温度等。(3)因为苔藓叶片仅由一层或两层细胞构成，材料足够薄，所以可以干脆将苔藓叶片置于载玻片中心清水中制成临时装片，整个试验中肯定要使叶片处于有水环境，当叶片缺水，叶绿体会收缩不便视察。答案：(1)甲只有菠菜叶才具有气孔(2)叶肉细胞中有叶绿体，而下表皮细胞中没有叶绿体，不易视察到细胞质流淌细胞核应画在液泡外的细胞质中逆都是逆时针试验前适当赐予相宜光照或适当提高试验温度等(举一例即可)(3)仅由一层或两层细胞构成使叶片处于有水环境20．(14分)探讨发觉，过量的胆固醇汲取或合成会导致高胆固醇血症，进而诱发动脉粥样硬化等心血管疾病，严峻威逼人类健康。如图为小肠上皮细胞汲取胆固醇的主要方式。(1)胆固醇是构成__________________的成分之一，同时也是一些生物活性分子的前体，与磷脂相比，其缺少的元素有________。(2)据图可知，胆固醇被小肠汲取首先要被小肠上皮细胞膜上的NPC1L1识别，通过内吞进入细胞，以______________形式运输，这体现了细胞膜的特点是________________________________________________________________________。(3)胆固醇合成的主要场所是____________(填细胞器名称)，转录因子SREBPs能够激活胆固醇合成所需基因的表达，其中的SREBP1a、SREBP1c是由同一个基因限制合成的，出现差异的缘由可能是_____________________________________________________________________________________________________________________(答2点即可)。(4)细胞内胆固醇水平高时，SREBPs与某些蛋白结合形成复合结构，被锚定在细胞质中，无法通过__________进入细胞核，同时细胞会通过SCFFBW7(一种泛素连接酶复合体)对SREBPs进行泛素化修饰，在蛋白酶的作用下，SREBPs被________，导致胞内胆固醇的合成受限制，这是一种________调整机制。(5)探讨表明胆固醇可快速从内质网转运到质膜上，但阻碍胆固醇从质膜到内质网的运输后，并不影响胆固醇从内质网运输到质膜，这说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，同