押山东卷第2、3题-细胞的结构和功能(山东专用)(解析版)

押山东卷第2、3题细胞的结构和功能3年考题考情分析细胞器结构与功能2020年山东卷第1题2021年山东卷第1题2021年山东卷第3题细胞的结构和功能是必修一非常重要的考点，近年来常以内质网和高尔基体间的囊泡运输为情境，考查分泌蛋白合成和分泌、ATP等基础知识以及学生获取信息并利用信息分析解决问题的能力。以跨膜运输为情境，主要考查了物质跨膜运输、膜蛋白的功能、植物细胞的吸水和失水等基础知识以及阅读理解能力。物质运输方式2021年山东卷第2题2022年山东卷第2题2022年山东卷第3题温馨提示：押题题号以2022年山东卷题号为依据，考查细胞的结构和功能的题号可能出现在1-3题山东高考生物试卷特点：文字阅读量大，每道题都有情境，且情境都比较复杂。学生需静下心，注意力集中，从情境中获取有效信息，还要充分的理解信息并与学过的知识建立联系，才能够正确作答。新情境题解题技巧：利用平时构建的思维导图，把题干中的新情境加工成有效信息，并进行科学推理，构建模型，将文字信息转化成图形更加有利于提高题目作答的准确率。1.（2020年山东卷T1）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内【答案】D【解析】A.酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；B.由所学知识可以知道附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，B正确；C.由题干信息可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；D.由题干信息可知，M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。2.（2021年山东卷T1）高尔基体膜上的RS受体特异识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加【答案】C【解析】A．据题意分析，错误转运到高尔基体含短肽序列RS的蛋白质,才会被运回内质网。消化酶和抗体都属于分泌蛋白，需要转运到高尔基体进一步加工后分泌到细胞外，不属于该类蛋白，A正确B．囊泡运输需要消耗能量，由ATP直接供能。B正确C．根据题目信息“将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”可知，含RS序列的蛋白质在高尔基体与RS受体结合并在内质网中与RS受体分离，又根据题目信息“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”，可知在高尔基体RS与RS受体结合能力强，高尔基体pH较低，在内质网RS与RS受体结合能力弱，内质网pH较高。C错误D．RS功能缺失，错误运输到高尔基体的蛋白质不能运回内质网，该类蛋白质会在高尔基体积累。D正确3.（2021年山东卷T2）液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器。液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列说法错误的是A.Ca2+通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B.Ca2+通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C.加入H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过CAX的运输速率变慢D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输【答案】A【解析】A．Ca2+通过CAX的跨膜运输是由H+的浓度梯度驱动的，属于不直接消耗能量的主动运输。A错误B．Ca2+通过CAX的运输进入液泡使液泡中细胞液浓度增大，利于植物细胞渗透吸水，使植物细胞保持坚挺。B正确C．加入H+焦磷酸酶抑制剂，H+焦磷酸酶不能跨膜运输H+，使液泡膜两侧的H+浓度梯度减小，Ca2+和H+的反向转运速率减慢。C正确D．根据题目信息“该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡”，可知液泡内H+浓度高于细胞质基质，因此H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输，并且利用的是无机焦磷酸水解释放的能量。D正确4.（2021年山东卷T3）细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能【答案】C【解析】A.被溶酶体分解后的产物，如果对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。α-酮戊二酸合成酶本质为蛋白质，水解成氨基酸后可以被细胞再利用。正确B.通过题干可知α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解之后，细胞内的α-酮戊二酸无法合成含量会降低，从而促进细胞干细胞分化。则α-酮戊二酸含量升高，会抑制细胞干细胞分化。正确C.抑制L基因表达，则溶酶体上膜上的受体L无法合成。分子伴侣与α-酮戊二酸合成酶形成的复合物无法进入溶酶体被降解。则α酮戊二酸合成酶含量增加，催化细胞内α-酮戊二酸合成使其含量增加。错误D.目标蛋白进入溶酶体的过程属于跨膜运输，体现了生物膜具有物质运输的功能。正确。5.（2022年山东卷T2）液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是(

)A.TOM2A的合成需要游离核糖体B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成D.TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多【答案】D【解析】本题考查基因突变和分泌蛋白合成的有关知识。分泌蛋白是在游离的核糖体上合成的，结合题意可知，TOM2A的合成需要游离核糖体，A项正确；由题意可知，与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，且被TMV侵染后的表现不同，说明烟草品种TI203发生了基因突变，所以TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同，B项正确；TMV的遗传物质为RNA，TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成，C项正确；被TMV侵染后，TI203无感病症状，其产生的TOM2A影响核酸复制酶的活性，因此TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D项错误。6.（2022年山东卷T3）NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是(

)A.NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATPB.NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输C.铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会加重铵毒D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关【答案】B【解析】A.NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，能量不是来自ATP，A项错误；B.NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，属于主动运输，进行的是逆浓度梯度运输，因此NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B项正确；C.铵毒发生后，增加细胞外的NO3-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C项错误；D.载体蛋白NRT1.1转运NO3-属于主动运输，主动运输的速率与浓度差无必然关系；运输H+属于协助扩散，协助扩散在一定范围内与浓度差呈正相关，超过一定范围后不成比例，D项错误。1.（河南省2022-2023学年高三12月份大联考）心房颤动属于严重的心律失常疾病，其致病机制是核孔复合体的运输功能出现障碍。核孔复合体位于核膜上，主要由核孔蛋白构成，是物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是（）A.核孔密度可以作为细胞代谢旺盛程度的指标B.核糖体的形成与核孔复合体的运输功能有关C.DNA解旋酶通过核孔进入细胞核，且消耗ATPD.心房颤动可能是控制核孔复合体合成的酶发生了基因突变【答案】D【解析】A、细胞的核质之间需要通过核孔进行物质交换和信息交流，所以核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变，核孔密度可以作为细胞代谢旺盛程度的指标，A正确；B、核糖体是由RNA和蛋白质组成，RNA和蛋白质的运输与核孔复合体有关，B正确；C、DNA解旋酶化学本质是蛋白质，通过核孔进入细胞核，且消耗ATP，C正确；D、心房颤动可能是由于编码核孔复合体的基因突变，使得核孔蛋白结构异常，导致核孔复合体的运输功能出现障碍，D错误。2.（齐鲁名校大联考）研究发现，某些蛋白质的肽链进入内质网腔后，经过初步折叠和修饰，在内质网膜上多种蛋白的作用下，形成COPⅡ膜泡，定向运至高尔基体。若一些尚未在内质网完成初步折叠修饰的蛋白质被误送至高尔基体，则其会被高尔基体中的一些受体蛋白（蛋白A）所识别，在高尔基体膜上多种蛋白的作用下，形成COPI膜泡，将这些错误蛋白定向运回内质网。下列相关叙述错误的是（）A.COPI、COPⅡ膜泡运输可体现生物膜信息交流的功能B.COPI膜泡与COPⅡ膜泡功能由其膜上的糖类分子决定C.错误蛋白通过COPI膜泡运回内质网的过程消耗能量D.若破坏高尔基体中的蛋白A，则可能出现功能异常的抗体【答案】B【解析】A、在内质网中经过初步折叠和修饰的蛋白质，形成COPⅡ膜泡，定向运至高尔基体。尚未在内质网完成初步折叠修饰的蛋白质被误送至高尔基体，则其会被高尔基体中的一些受体蛋白（蛋白A）所识别，在高尔基体膜上多种蛋白的作用下，形成COPI膜泡，将这些错误蛋白定向运回内质网，该过程说明COPI、COPⅡ膜泡运输可体现生物膜信息交流的功能，A正确；B、COPI膜泡与COPⅡ膜泡功能由其膜上的蛋白质类分子决定，B错误；C、错误蛋白通过COPI膜泡运回内质网的定向运输过程需要消耗能量，C正确；D、高尔基体中的一些受体蛋白（蛋白A）能识别错误进入高尔基体的蛋白质，据此推测，若破坏高尔基体中的蛋白A，则可能出现功能异常的抗体，因为抗体是分泌蛋白，D正确。3.（2023届枣庄二模）生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位，能选择性地携带X离子通过膜，转运机制如下图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶；载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述正确的是（）A.X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过4层生物膜B.磷酸激酶能促进ATP的合成，磷酸酯酶能促进ATP的水解C.在磷酸酯酶的作用下，CIC分子发生去磷酸化过程中空间结构不变D.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合使之变成活化的AC【答案】D【解析】A、X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过3层生物膜（1层细胞膜+2层线粒体膜），A错误；B、磷酸激酶能催化ATP分解为ADP，在磷酸酯酶的作用下，活化载体释放磷酸基团，成为未活化载体（IC），B错误；C、在磷酸酯酶的作用下，CIC分子发生去磷酸化过程中，成为未活化载体（IC），其空间结构发生改变，C错误；D、磷酸激酶催化ATP分解为ADP时，ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC（未活化载体）结合使之变成AC（活化载体），D正确。4.(2022·山东枣庄二模)多数分泌蛋白在合成时先合成信号肽序列以进入内质网，通过内质网—高尔基体(ER—Golgi)途径分泌到细胞外，称为经典分泌途径。但真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER－Golgi途径，称为非经典分泌途径，如图所示。下列叙述错误的是()A.信号肽的合成和切除均发生在内质网B.非经典分泌蛋白中可能没有信号肽序列C.①③途径中均伴随着生物膜的转化D.ER－Golgi途径排出蛋白质时消耗能量【答案】A【解析】信号肽的本质属于蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；根据题意“多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网－高尔基体(ER－Golgi)途径分泌到细胞外，称为经典分泌途径，但真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER－Golgi途径，称为非经典分泌途径”，可知非经典分泌途径分泌的蛋白质的肽链中没有信号肽序列，不能引导蛋白质进入内质网，B正确；①溶酶体的分泌和③外来体的分泌过程，均伴随着生物膜(高尔基体与细胞膜等)之间的转化，C正确；ER－Golgi途径排出蛋白质属于胞吐过程，该过程需要消耗能量，D正确。5.(2022·山东潍坊二模)Na＋­K＋泵由α、β两亚基组成，其中α亚基为跨膜蛋白，既有Na＋、K＋结合位点，又具ATP酶活性，如图所示。一般认为Na＋­K＋泵首先在膜内侧与细胞内的Na＋结合，ATP酶活性被激活后，由ATP水解释放的能量使泵本身构象改变，将Na＋输出细胞；与此同时，泵与细胞膜外侧的K＋结合，发生去磷酸化后构象再次改变，将K＋输入细胞内。下列说法错误的是()A.α亚基对K＋的亲和力始终大于Na＋B.ATP水解使α亚基磷酸化，进而导致其构象改变C.Na＋­K＋泵可同时完成对3个Na＋和2个K＋的转运D.Na＋­K＋泵造成神经元膜内外的离子浓度差是静息电位和动作电位形成的基础【答案】A【解析】由题意可知，α亚基先在膜内与Na＋结合，后在膜外与K＋结合，可判断α亚基对Na＋的亲和力更大，A错误；由题干“ATP水解释放的能量使泵本身构象改变”可知，ATP水解产生了ADP和Pi，使α亚基磷酸化，进而导致其构象改变，B正确；图中α亚基有3个Na＋结合位点和2个K＋结合位点，因此Na＋­K＋泵一次可输出3个Na＋，输入2个K＋，C正确；静息电位是K＋顺浓度梯度外流形成的，动作电位是Na＋内流形成的，二者发生的基础是在膜两侧要有浓度差，Na＋­K＋泵的工作能维持这种浓度差，故Na＋­K＋泵造成神经元膜内外的离子浓度差是静息电位和动作电位形成的基础，D正确。6.(2022·山东德州二模)ABC转运器的胞质侧具有ATP和运输物质的结合位点，ATP与ABC转运器结合，将引起ABC转运器上的物质结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，从而实现物质的跨膜运输。CFTR是一种ABC转运器，囊性纤维化患者的CFTR转运Cl－功能异常，导致细胞外缺水而使得肺部黏稠分泌物堵塞支气管。下列相关叙述错误的是()A.CFTR功能异常会导致肺部细胞外液渗透压降低B.Cl－通过CFTR的转运属于一种消耗能量的主动运输C.CFTR的Cl－结合位点由膜内转向膜外不需要ATP水解供能D.ABC转运器可以协助细胞逆浓度梯度从内环境中吸收营养物质【答案】D【解析】由题可知，CFTR功能异常会导致细胞外缺水，Cl－积累在细胞内引起细胞内渗透压升高，肺部细胞外液渗透压降低，A正确；ABC转运器需要ATP为其提供能量，而CFTR是一种ABC转运器，因此Cl－通过CFTR的转运属于一种消耗能量的主动运输，B正确；ATP与ABC转运器结合，将引起ABC转运器上的物质结合位点转向膜外侧，ATP水解后其结构恢复原状，说明CFTR的Cl－结合位点由膜内转向膜外不需要ATP水解供能，而CFTR恢复原状需要ATP的水解，C正确；ABC转运器可以协助细胞逆浓度梯度从细胞内排出离子到细胞外，而无法判断其可以逆浓度梯度从内环境中吸收营养物质，D错误。7.(2022·八省八校二模)跨膜蛋白是一类贯穿生物膜两侧的蛋白质。生物膜中存在多种跨膜蛋白，其功能往往与物质运输和信息传递有关。下列说法错误的是()A.载体通常是跨膜蛋白，运输物质时其结构会发生改变B.受体都是跨膜蛋白，能将细胞外信号分子传入细胞内C.离子通道蛋白都是跨膜蛋白，发挥作用时不与所运输的物质结合D.Na＋－K＋泵是跨膜蛋白，既有运输功能，同时也有ATP酶活性【答案】B【解析】载体蛋白主要分布在细胞膜上，可以协助物质进出细胞，运输物质时其结构会发生改变，A正确；受体通常分布在膜表面而非跨膜蛋白，与信号分子结合后可改变细胞的生理状态，不能够将信息分子转移到细胞内，B错误；离子通道蛋白都是跨膜蛋白，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，被转运物质不需要与通道蛋白结合，C正确；Na＋­K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差，D正确。8.(2022·山东济南学情检测)易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，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.新合成的多肽链进入内质网时未直接穿过磷脂双分子层B.从内质网运往高尔基体的蛋白质也是通过易位子进入高尔基体的C.易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力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【解析】由题意可知，内质网膜上的易位分子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，所以新合成的多肽链进入内质网时未直接穿过磷脂双分子层，A正确；蛋白质通过出芽的方式形成囊泡，从内质网运往高尔基体，B错误；易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，能控制某些大分子物质的进出，与核孔的功能一样，具有运输某些大分子物质进出的能力，C正确；易位子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，所以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，D正确。9.(2022·山东菏泽二模)高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，该基因编码的AASS蛋白包含LKR和SDH两个结构域。正常情况下，进入线粒体内的赖氨酸，在LKR的催化下形成酵母氨酸，酵母氨酸在SDH的催化下分解产生的α­氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。LKR异常或SDH异常均会导致高赖氨酸血症，且后者还会导致线粒体异常增大，影响线粒体功能。下列说法正确的是()A.高赖氨酸血症的根本原因是LKR和SDH两个结构域异常B.正常情况下，赖氨酸需依次在细胞质基质和线粒体中才能彻底氧化分解C.抑制LKR活性或转入正常AASS基因，均可用于治疗高赖氨酸血症D.LKR正常，SDH异常会引起线粒体内酵母氨酸的积累，影响线粒体功能【答案】D【解析】由题可知，高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，所以高赖氨酸血症的根本原因是AASS基因突变引起的，A错误；由题可知，正常情况下，赖氨酸需直接在线粒体中彻底氧化分解，B错误；由题可知，LKR异常或SDH异常均会导致高赖氨酸血症，所以抑制LKR活性不能用于治疗高赖氨酸血症，转入正常AASS基因可表达出正常的AASS蛋白，高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，所以转入正常AASS基因，可用于治疗高赖氨酸血症，C错误；LKR的作用是催化赖氨酸形成酵母氨酸，SDH的作用是催化酵母氨酸分解产生的α­氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解，所以LKR正常，SDH异常会引起线粒体内酵母氨酸的积累，影响线粒体功能，D正确。10.(2022·山东聊城调研)植物叶肉细胞光合作用合成的有机物是以蔗糖的形式经筛管不断运出。蔗糖分子利用H＋形成的浓度差提供的能量，借助蔗糖载体与H＋同向跨膜运输，如图所示。下列叙述错误的是()A.植物体缺K＋会影响光合作用产物的运输B.ATP酶既作为K＋、H＋的载体，又可以催化ATP的水解C.叶肉细胞与筛管间H＋浓度差的维持离不开ATP酶D.蔗糖的跨膜运输没有直接消耗ATP，属于协助扩散【答案】D【解析】蔗糖分子利用H＋形成的浓度差提供的能量，借助蔗糖载体与H＋同向跨膜运输，说明H＋浓度是胞内大于胞外，H＋运回细胞需要ATP酶(逆浓度梯度运输)并且同时将K＋运出细胞，所以K＋与蔗糖运出细胞有关，植物缺K＋，蔗糖运出会受到影响，A正确；由图可观察到ATP酶可以运输K＋和H＋，而且ATP酶的作用就是催化ATP水解，B正确；据图可知ATP酶的作用是可以将H＋运回胞内，所以叶肉细胞与筛管间H＋浓度差的维持离不开ATP酶，C正确；由题意可知，蔗糖分子利用H＋形成的浓度差提供的能量，借助蔗糖载体进行跨膜运输，属于主动运输，D错误。11.(2022·山东聊城二模)生