2024年新高考生物一輪復習重難點訓練專題02 細胞的基本結構和物質運輸（含解析）

專題02細胞的基本結構和物質運輸對點訓練題型解讀該專題充分體現科學思維方法和科學探究，選擇題和填空題在高考中均有涉及，難度不大，但邏輯關系非常清晰明確?？枷蚍治鰢@細胞膜及生物膜系統(tǒng)的結構和功能、細胞器之間的分工與合作、以及物質進出的方式進行，主要考察觀察、歸納、總結的能力。對點訓練題型解讀該專題充分體現科學思維方法和科學探究，選擇題和填空題在高考中均有涉及，難度不大，但邏輯關系非常清晰明確?？枷蚍治鰢@細胞膜及生物膜系統(tǒng)的結構和功能、細胞器之間的分工與合作、以及物質進出的方式進行，主要考察觀察、歸納、總結的能力。答題技巧作答時明確一個核心：結構決定功能。找準因果關系，便可逐一攻破。專題分析1．（2023·重慶萬州·統(tǒng)考模擬預測）下列有關對實驗材料選擇的敘述，正確的是（

）A．撕取黑藻葉稍帶葉肉細胞的下表皮來觀察細胞質的流動B．利用豬成熟的紅細胞提取純凈的細胞膜C．選用過氧化氫為材料探究溫度對酶活性的影響D．用洋蔥根尖分生區(qū)細胞為材料觀察同源染色體的行為變化【答案】B【詳解】A、黑藻葉片是由單層細胞構成的，葉肉細胞中含有葉綠體，可以直接用黑藻葉片制作裝片觀察細胞質的流動，不需要撕取，A錯誤；B、哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和細胞器，含有純凈的細胞膜，因此可以用豬成熟的紅細胞提取純凈的細胞膜，B正確；C、、由于過氧化氫在高溫條件下易分解，因此不能用作探究溫度對酶活性的影響實驗的材料，C錯誤；D、洋蔥根尖分生區(qū)細胞屬于體細胞，可以用于觀察植物細胞的有絲分裂，而同源染色體的行為變化發(fā)生在減數分裂過程中，D錯誤。故選B。2．（2023·北京·模擬預測）神經細胞通過其表面受體感受細菌毒素刺激，引起痛覺產生。為了生產藥物抑制細菌毒素誘導的痛覺，研究者設計了下圖所示的藥物，將特定藥物裝載到納米籠中，與膜一同構成藥物顆粒。下列推測不正確的是（）A．細菌毒素引起痛覺過程體現了細胞膜具有信息交流功能B．提取的細胞膜可包裹納米籠，與細胞膜具有流動性有關C．藥物顆?？赏ㄟ^膜表面受體競爭結合細菌毒素緩解痛覺產生D．上述藥物顆粒用可破壞膜的表面活性劑處理后藥效不變【答案】D【詳解】A、神經細胞通過其表面受體感受細菌毒素刺激，引起痛覺產生，涉及到信號分子與受體結合傳遞信息，體現了細胞膜的信息交流功能，A正確；B、提取的細胞膜可包裹納米籠，涉及到的是膜的融合，利用了膜具有一定的流動性這個結構特點，B正確；C、藥物顆?？赏ㄟ^膜表面受體競爭結合細菌毒素，從而阻斷信號的傳遞，進而緩解痛覺產生，C正確；D、上述藥物顆粒是被膜包裹的，用可破壞膜的表面活性劑處理后藥效會改變，D錯誤；故選D。3．（2023·河北邯鄲·統(tǒng)考三模）科學知識的獲得離不開實驗。下列關于生物學實驗的說法正確的是（

）A．可用15N代替3H標記亮氨酸來探究胰腺腺泡細胞消化酶的形成過程B．科學家用電子顯微鏡拍攝的細胞膜亞顯微結構照片屬于物理模型C．觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離及復原實驗中，不需要另設對照組D．利用人鼠細胞融合實驗研究細胞膜流動性的過程中運用了同位素標記法【答案】C【詳解】A、不可用15N代替3H標記亮氨酸來探究胰腺腺泡細胞消化酶的形成過程，15N沒有放射性，這個實驗是通過檢測放射性出現的先后位置判斷的，A錯誤；B、以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是物理模型，科學家用電鏡拍攝的細胞膜亞顯微結構照片不是物理模型，B錯誤；C、觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞的質壁分離及復原實驗中，不需要另設對照組，自身前后形成對照，C正確；D、利用人鼠細胞融合實驗研究細胞膜流動性的過程中運用了熒光標記法，D錯誤。故選C。4．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考二模）下圖表示細胞中溶酶體（b）的發(fā)生過程和“消化”功能。下列敘述正確的是（

）A．圖中所示的膜結構共同構成了該細胞的生物膜系統(tǒng)B．溶酶體中含有的多種水解酶由細胞器a合成和加工C．f中線粒體被消化不利于維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定D．b的發(fā)生過程和f的形成過程均離不開膜的流動性【答案】D【詳解】A、圖中的膜結構是一些細胞器膜，細胞的生物膜系統(tǒng)除了細胞器膜外，還含有細胞膜和核膜，A錯誤；B、水解酶由細胞器核糖體合成的，在細胞器a高爾基體中進行加工，B錯誤；C、f中線粒體被溶酶體中的水解酶消化清除，有利于維持細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定，因為此時的線粒體是衰老的、或損傷的細胞器，C錯誤；D、b表示高爾基體形成溶酶體，f表示膜融合，這些過程的發(fā)生都依賴膜的流動性，D正確。故選D。5．（2023·河南·模擬預測）已知小腸上皮細胞膜上存在一種轉運蛋白X，在順濃度梯度下X將Na+轉運進入細胞的同時，可借助膜兩側Na+濃度差的勢能將葡萄糖逆濃度運輸到小腸上皮細胞內。下列相關敘述錯誤的是（

）A．核糖體合成X后直接由囊泡將其運輸至小腸上皮細胞的細胞膜B．Na+濃度差對小腸上皮細胞吸收Na+和葡萄糖的速率均有影響C．Na+和葡萄糖均由X轉運進入小腸上皮細胞，但兩者的運輸方式不同D．雖然X既可轉運Na+又可轉運葡萄糖，但其在轉運物質時仍具有特異性【答案】A【詳解】A、X為細胞膜上的一種轉運蛋白，轉運蛋白在核糖體上合成多肽鏈后，還需進入內質網和高爾基體中進行加工，最后由囊泡將其運輸至小腸上皮細胞的細胞膜，A錯誤；B、由于葡萄糖進入小腸上皮細胞與Na+濃度差的勢能有關，Na+濃度差對小腸上皮細胞吸收Na+和葡萄糖的速率均有影響，B正確；C、由題干信息可知，Na+進入小腸上皮細胞的方式為協助擴散，而葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸，C正確；D、X既可轉運Na+又可轉運葡萄糖，但是X與Na+、葡萄糖的結合位點不同，其仍具有特異性，D正確。故選A。6．（2023·寧夏·三模）下列有關細胞的結構和功能的敘述錯誤的是（

）A．神經細胞的突起有利于神經元接收信息和傳遞信息B．小腸黏膜分泌的促胰液素經血液循環(huán)進入胰島B細胞發(fā)揮作用C．唾液淀粉酶分泌過程體現了唾液腺細胞膜具有一定的流動性D．線粒體DNA位于線粒體基質中，編碼參與呼吸作用的酶【答案】B【詳解】A、神經細胞的突起可以增大細胞膜的面積，有利于神經元接收信息和傳遞信息，A正確；B、促胰液素的作用是促進胰腺分泌胰液，不是進入胰島B細胞，B錯誤；C、唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，其分泌過程涉及內質網、高爾基體、細胞膜的融合，所以體現了細胞膜具有一定的流動性，C正確；D、線粒體是有氧呼吸的主要場所，線粒體DNA于線粒體的基質中，控制參與呼吸作用的酶的合成，D正確。7．（2023·河北·模擬預測）研究發(fā)現，成牙本質細胞上存在的溫度傳感器TRCP5（一種由TRCP5基因編碼的蛋白質）可以感知寒冷。遇寒冷刺激時，TRCP5打開成牙本質細胞膜上的通道蛋白，使Ca2+順濃度梯度進入細胞促進神經遞質釋放，從而激活神經通路，使機體產生牙疼感覺。丁香油中的活性物質丁香酚可以抑制TRCP5的功能。下列有關敘述錯誤的是（）A．Ca2+進入成牙本質細胞的方式為被動運輸，不消耗能量B．TRCP5基因只存在于成牙本質細胞中，只在該細胞中表達C．成牙本質細胞可以產生動作電位，細胞中的高爾基體可能較發(fā)達D．丁香酚可能通過改變TRCP5的空間結構來抑制TRCP5的功能【答案】B【詳解】A、Ca2+通過細胞膜上的通道蛋白順濃度梯度進入成牙本質細胞，屬于被動運輸，該過程不消耗能量，A正確；B、TRCP5基因存在于各種細胞中，只是在成牙本質細胞中選擇性表達，B錯誤；C、遇寒冷刺激時，成牙本質細胞產生動作電位時通過突觸小泡釋放神經遞質，而突觸小泡的形成與高爾基體有關，故成牙本質細胞中的高爾基體可能較發(fā)達，C正確；D、蛋白質的功能與其自身的空間結構有關，丁香酚可能通過改變TRCP5的空間結構來抑制TRCP5的功能，D正確。故選B。8．（2023·陜西寶雞·統(tǒng)考模擬預測）人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結構和功能如圖，表示相關過程。下列敘述錯誤的是（

）

A．血液流經肌肉組織時，氣體A和B分別是O2和CO2B．①和②是自由擴散，④和⑤是協助擴散C．成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中D．成熟紅細胞只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP為③提供能量【答案】C【詳解】A、血液流經肌肉組織時，肌肉組織進行有氧呼吸需要氧氣，氧氣從紅細胞出來進入肌肉細胞，肌肉細胞呼吸產生的二氧化碳進入紅細胞被帶走，故氣體A是O2，氣體B是CO2，A正確；B、①和②沒有轉運蛋白，也不需要消耗能量，為自由擴散，⑤需要通道蛋白，為協助擴散，④需要載體蛋白，為協助擴散，B正確；C、成熟紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，不能合成蛋白質，表面的糖蛋白不能持續(xù)更新，C錯誤；D、人體成熟紅細胞沒有線粒體細胞器，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，為③主動運輸提供能量，D正確。故選C。9．（2023·福建莆田·統(tǒng)考模擬預測）革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙（細胞間質）組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜。革蘭氏陰性菌對甘露糖的轉運過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（

）A．外膜轉運甘露糖無須消耗ATPB．甘露糖通過主動運輸從周質間隙中運輸到細胞內C．周質蛋白與主動運輸泵的結合不具有特異性D．革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有耐藥性【答案】C【詳解】A、由題圖分析可知：外膜轉運甘露糖的方式為協助擴散，需要借助載體蛋白，無須消耗ATP，A正確；B、由題圖分析可知：甘露糖從周質間隙中運輸到細胞內借助載體蛋白，需要消耗ATP，所以此方式是主動運輸，B正確；C、由題圖分析可知：周質蛋白與主動運輸泵的結合具有特異性（結合點在圖中周質蛋白右側），C錯誤；D、革蘭氏陰性菌的細胞界限由三部分——內膜、外膜和周質間隙（細胞間質）組成，而革蘭氏陽性菌只有單層膜，所以革蘭氏陰性菌較陽性菌可能更具有耐藥性，D正確。故選C。10．（2023·河南·一模）研究人員在海洋細菌中發(fā)現了視紫紅質，它利用光將H泵出細胞，從而在H+回流時能驅動ATP的合成。下列敘述正確的是（

）A．結構②既能作為載體也能作為ATP水解酶發(fā)揮作用B．含有視紫紅質的細菌更適宜生活在偏堿性環(huán)境中C．含有視紫紅質的細菌在生態(tài)系統(tǒng)中可以作為生產者D．題圖中合成的ATP在該細菌葉綠體中可用于C的還原【答案】C【詳解】A、結構②能作為H+載體，也能作為ATP合成酶發(fā)揮作用，A錯誤；B、含有視紫紅質的細菌能使得細胞外H+濃度升高，說明該細菌更適合生活在酸性環(huán)境中，B錯誤；C、含有視紫紅質的細菌可將光能轉變?yōu)锳TP中的化學能，以用于生命活動，可以作為生產者，C正確；D、含有視紫紅質的細菌為原核生物，無葉綠體，D錯誤。故選C。多選題1．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考二模）鹽化土壤中存在的大量Na＋會迅速流入細胞中，不利于植物正常生長。下圖表示耐鹽植物體內發(fā)生的部分生理過程，其中膜外H＋順濃度經轉運蛋白C流入細胞的過程可驅動Na＋的外排。據圖分析，下列敘述正確的是（

）A．Na＋進出細胞的方式分別是協助擴散和主動運輸B．圖中信息顯示一種轉運蛋白只能運輸一種離子C．胞外Na＋可作為信號分子，促進胞內Ca2+濃度增加D．降低土壤中Ca2+濃度，有利于提高植物的耐鹽能力【答案】AC【詳解】A、由圖可知，在鹽化土壤中，大量Na+會迅速流入細胞，形成脅迫，說明Na+順濃度梯度進入細胞，且需要轉運蛋白A的協助，故鹽脅迫下Na+進入細胞的方式為協助擴散，而Na+出細胞是逆濃度梯度進行的，需要轉運蛋白C的協助，為主動運輸，A正確；B、圖中轉運蛋白C既可以運輸H+，又可以Na+，B錯誤；C、由圖可知，胞外Na+與受體結合使胞內H2O2濃度上升，進而促進轉運蛋白B將Ca2+轉運進細胞，促進胞內Ca2+濃度增加，該過程中鈉離子作為一種信號分子調節(jié)無機鹽離子進出細胞，C正確；D、在高鹽脅迫下，一方面根細胞會借助Ca2+調節(jié)相關離子轉運蛋白的功能，即胞外Ca2+直接抑制轉運蛋白A，從而使經轉運蛋白A進入胞內的Na+量減少；另一方面胞內Ca2+會促進轉運蛋白C將Na+排出細胞，從而降低細胞內Na+濃度，進而能使植物在高鹽環(huán)境中正常生長，故降低土壤中Ca2+濃度，植物的耐鹽能力會減弱，D錯誤。故選AC。2．（2023·遼寧·統(tǒng)考二模）腸道菌群是一個復雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)，包含了數百種細菌。人體保持健康的關鍵在于同這個生活在自己身體里的微生物生態(tài)系統(tǒng)保持友好互利的“共生關系”。最新研究發(fā)現高膳食纖維在2型糖尿病患者腸道中富集了一組特定的短鏈脂肪酸產生菌，這些有益菌利用膳食纖維獲得生長需要的能量，然后釋放出一類叫“短鏈脂肪酸”的代謝物。短鏈脂肪酸對人體健康很重要，例如，可以給人的腸道細胞提供生長需要的能量。以恢復這些短鏈脂肪酸產生菌為目標的營養(yǎng)干預為2型糖尿病提供了新的基于生態(tài)學原理的防控方法。下列有關敘述錯誤的是（

）A．高膳食纖維指食物中纖維素含量高，人體無法產生分解纖維素的酶所以無法消化吸收纖維素B．2型糖尿病患者腎臟無法重吸收葡萄糖，尿液（原尿）滲透壓大于組織液滲透壓C．短鏈脂肪酸產生菌增殖過程中無染色體和紡錘體出現，屬于無絲分裂D．腸道細胞衰老過程中細胞體積變小，細胞表面積和體積比變大，物質運輸效率變高【答案】BCD【詳解】A、高膳食纖維中纖維素含量比較高，人體無法產生分解纖維素的酶所以無法消化吸收纖維素，但膳食纖維在清理腸道、促進胃腸蠕動方面有重要作用，因而被稱為第七營養(yǎng)素，A正確；B、2型糖尿病患者可以重吸收葡萄糖，尿液（原尿）的滲透壓小于組織液滲透壓，B錯誤；C、短鏈脂肪酸產生菌屬于原核生物，分裂方式為二分裂，C錯誤；D、腸道細胞衰老過程中細胞體積變小，細胞表面積和體積比變大，但是細胞膜通透性改變，所以物質運輸效率變低，D錯誤。故選BCD。3．（2023·河北石家莊·統(tǒng)考三模）細胞凋亡部分生理過程如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．凋亡誘導因子作為信息分子與細胞膜上的受體結合體現了細胞膜的選擇透過性B．Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶和失活的PARP酶均能促進凋亡過程C．凋亡誘導因子發(fā)揮作用后，細胞內既有新型蛋白質的合成，也有蛋白質的水解D．癌細胞無限增殖可能與凋亡誘導因子受體缺失或功能異常，不能啟動凋亡程序有關【答案】BCD【詳解】A、凋亡誘導因子作為信息分子與細胞膜上的受體結合是通過膜表面的糖蛋白進行的，可反映細胞膜具有信息交流的功能，A錯誤；B、據圖可知，Caspase酶被激活后催化得到的有活性的CAD酶，能切割DNA分子，促進細胞凋亡；Caspase酶被激活后催化得到失活的PARP酶，導致DNA修復異常，能促進凋亡過程，B正確；C、凋亡信號發(fā)揮作用后，凋亡相關基因激活產生相應蛋白質激活相關酶執(zhí)行凋亡，所以仍有新蛋白產生以及蛋白質的水解，C正確；D、受體的化學本質是糖蛋白，癌細胞結構改變，細胞膜表面的糖蛋白減少，凋亡誘導因子受體缺失或功能異常，這樣可能無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序，進而無限增殖，D正確。故選BCD。三、綜合題1．（2023·河北石家莊·統(tǒng)考三模）銻(Sb)是重金屬元素，常以III和V兩種價態(tài)存在。土壤中Sb含量超標會影響植物的生長?？蒲腥藛T研究了不同形態(tài)（價態(tài)和濃度）的Sb對水稻光合作用關鍵蛋白的影響（CK為對照組，Sb濃度單位為mg/L，例：Sb（III）5表示濃度為5mg/L的III價態(tài)Sb；關鍵蛋白基因相對表達量單位為mg/L，活性單位為nmol/min.mg），結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)光反應關鍵蛋白①②③分布的具體場所為___________。圖1中與CK相比，3種光反應關鍵蛋白基因相對表達量均上升的組別為___________，對光反應關鍵蛋白基因相對表達量均抑制的組別為___________。(2)已知關鍵蛋白④能催化CO2固定，其發(fā)揮作用的場所為___________。據圖2分析可得出的結論是___________。綜上所述，不同形態(tài)的Sb可能主要是通過影響___________過程毒害光合作用的。(3)已知某植物對Sb有強耐受性，研究發(fā)現其生物膜上有轉運Sb的蛋白，而且該蛋白數量越多植物細胞對Sb的耐受能力越強，同時細胞吸水能力也越強。該蛋白應主要分布于細胞的___________（填“液泡膜”或“細胞膜”）上，理由是_____________?！敬鸢浮?1)類囊體薄膜Sb(V)10Sb（III）5(2)葉綠體基質一定濃度(或5和10mg/L)兩種價態(tài)(或Ⅲ和V)Sb均能促進關鍵蛋白④的表達(活性)光反應(3)液泡膜該轉運蛋白分布于液泡膜上，可以將進入植物細胞內的Sb轉運至液泡內，從而減少Sb對細胞其他結構的損傷，通過提高液泡中溶質的濃度增大細胞的吸水能力(將Sb轉運至液泡內，從而減少Sb對細胞其他結構的損傷，提高液泡中溶質的濃度增大細胞的吸水能力)【詳解】（1）光反應的場所是類囊體薄膜，因此光反應中關鍵蛋白①②③分布的具體場所為類囊體薄膜。據圖1可知，與對照組CK相比，Sb(V)5中關鍵蛋白③與對照組相同，關鍵蛋白①②高于對照組；Sb（III）5中關鍵蛋白①②③都低于對照組；Sb（III）10中關鍵蛋白①③都低于對照組，關鍵蛋白③高于對照組；Sb(V)10中關鍵蛋白①②③均高于對照組，因此3種光反應關鍵蛋白基因相對表達量均上升的組別為Sb(V)10，對光反應關鍵蛋白基因相對表達量均抑制的組別為Sb（III）5。（2）CO2固定是暗反應中的生理過程，暗反應的場所是葉綠體基質，因此已知關鍵蛋白④能催化CO2固定，其發(fā)揮作用的場所為葉綠體基質。據圖2可知，橫坐標為不同形態(tài)（價態(tài)和濃度）的Sb，因變量為關鍵蛋白④的活性，與對照組CK相比，Sb(V)5、Sb(V)10、Sb（III）5、Sb（III）10中關鍵蛋白④的活性都較高，且Sb（III）10中最高，可得結論為：一定濃度(或5和10mg/L)兩種價態(tài)(或Ⅲ和V)Sb均能促進關鍵蛋白④的表達(活性)。關鍵蛋白④是暗反應中的酶，不同形態(tài)的Sb處理后，關鍵蛋白④活性均升高，不會毒害光合作用的，據此推測不同形態(tài)的Sb可能主要是通過影響光反應過程毒害光合作用的。（3）該轉運蛋白分布于液泡膜上，可以將進入植物細胞內的Sb轉運至液泡內，從而減少Sb對細胞其他結構的損傷，通過提高液泡中溶質的濃度增大細胞的吸水能力，增強植物細胞對Sb的耐受能力，因此該蛋白應主要分布于細胞的液泡膜上。2．（2