2021新高考生物二轮总复习学案第2讲细胞的结构与功能（含物质运输）

第2讲细胞的结构与功能(含物质运输)重做真题感悟考情1.(2020山东,1)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解读以溶酶体酶的形成过程为情境,考查溶酶体酶无法正常形成对溶酶体功能的影响,蕴含结构与功能观,体现了考查的基础性、综合性、应用性。2.(2020全国Ⅱ理综,5)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入质量浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组溶液的质量浓度,发现甲组中甲糖溶液的质量浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是()A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液的质量浓度升高B.若测得乙糖溶液的质量浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零C.若测得乙糖溶液的质量浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离D.若测得乙糖溶液的质量浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组3.(2019全国Ⅲ理综,1)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DNAC.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读本题主要考查原核细胞和真核细胞的区别、细胞中不同细胞器的结构与功能,属于对生命观念的考查。4.(2019全国Ⅲ理综,2)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5.(2019江苏,21)(多选)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6.(2018全国Ⅰ理综,1)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读本题围绕生物膜结构与功能的关系设计试题,考查考生对基础知识的理解能力。生物膜是其所包裹的结构(如整个细胞或某些细胞器)的内外界物质与信息进行交流的屏障,其生物学功能主要通过其所含的蛋白质表现。细胞不同部位的生物膜的结构具有一定的差异性,这些差异与其特殊生物学功能相关。这种考查综合性的题目有利于引导考生运用结构与功能观(生命观念)以深入理解生命现象。梳理网络强基固本构建网络——填一填A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L。

应知应会——记一记1.真核细胞和原核细胞的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核。2.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。3.细胞膜在细胞与内环境进行物质交换和信息传递的过程中起着决定性作用。4.植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护作用。5.与分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。6.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。概念辨析——判一判1.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。()2.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。()3.细胞间的信息交流均依赖于细胞膜上的受体。()4.人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。()5.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。()6.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新,分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体成分的更新速度越快。()7.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()8.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白。()9.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。()10.在静息状态下,神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输。()核心考点能力突破考点1主要细胞器的结构与功能热考内容练析考向一原核细胞和真核细胞的区别

1.(2020山东临沂4月一模)叶绿体起源的内共生假说认为,蓝藻被真核细胞吞噬后,在共同生存繁衍的过程中,蓝藻进化为宿主细胞内专门进行光合作用的细胞器——叶绿体。下列说法不支持该假说的是()A.叶绿体内的核糖体与蓝藻的类似,而与植物细胞质的核糖体不同B.叶绿体外膜成分与植物细胞膜相似,内膜成分与蓝藻细胞膜相似C.叶绿体通过二分裂方式增殖,遗传物质为裸露环状DNAD.叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,蓝藻含有藻蓝素和叶绿素考向二细胞器、细胞核的结构与功能

2.(2020山东一模)溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用,作用途径如下图所示。下列说法正确的是()A.具有吞噬作用的细胞才有自噬作用B.清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的C.溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变D.营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存3.(2020山东潍坊4月一模)高尔基体可将蛋白质前体水解为活性物质,如将1分子胰岛素原水解为1分子胰岛素和1分子C肽(后者不易降解),然后将这些产物分类、包装、分泌到细胞外。下列相关分析正确的是()A.可通过普通光学显微镜观察高尔基体的亚显微结构B.人体不同细胞中高尔基体的数目和发达程度取决于遗传物质的差异C.高尔基体可合成蛋白酶参与胰岛素原的水解D.通过检测C肽含量可推测糖尿病病人胰岛B细胞的受损情况辨清易错易混1.有关细胞膜成分的3个易错易混点(1)糖蛋白位于细胞膜的外侧,细胞膜内侧不存在糖蛋白。这可作为确定细胞膜内外的依据。糖类主要与蛋白质和脂质结合,分别形成糖蛋白和糖脂,它们都与细胞识别作用有关。(2)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同。细胞膜上蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂。(3)细胞膜的成分并不是不可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜成分发生变化,糖蛋白含量下降。2.有关细胞结构和功能的6个易错易混点(1)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的酶不同,所具有的生理功能也不同。在细胞质基质中也进行着多种化学反应,也是细胞代谢的场所。(2)中心体不能作为鉴定动植物细胞的依据,但可作为鉴定动物细胞和高等植物细胞的依据。(3)绝大多数原核生物、真菌和植物细胞都有细胞壁,但组成成分不同。(4)真核生物的细胞中,无叶绿体的细胞不能进行光合作用;无线粒体的细胞不能进行有氧呼吸(如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞)。(5)原核生物的细胞中,无叶绿体,但含光合色素的细胞也可进行光合作用(如蓝藻);有些无线粒体的细胞也可进行有氧呼吸(如硝化细菌等)。(6)线粒体、叶绿体虽然比较微小,但在光学显微镜下是可以看见的,故存在叶绿体、线粒体的细胞图像可能是显微结构图,但如果出现叶绿体、线粒体的内部结构,那就是电子显微镜下的亚显微结构图。考点2生物膜系统热考内容练析考向一生物膜系统的结构和功能

1.(2020山东日照4月一模)细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,广义上内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等膜性结构。下列相关叙述错误的是()A.线粒体和叶绿体属于细胞内膜系统的一部分B.细胞内膜系统的各结构可通过生物膜的融合实现其膜成分的更新C.细胞内膜系统扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点D.细胞内膜系统将细胞质区域化,使同时进行的各种化学反应互不干扰2.(2020山东济南5月二模)下列与细胞膜的结构和功能有关的叙述,正确的是()A.与细胞间信息交流有关的信号分子必须与细胞膜表面受体结合,才能完成信息传递过程B.海带细胞通过协助扩散快速、大量地将碘从海水中吸收至细胞内C.乙酰胆碱等某些小分子物质也可以通过胞吞、胞吐的方式进出细胞D.磷脂分子中,由甘油、脂肪酸组成的头部是亲水的,由磷酸组成的尾部是疏水的,对于细胞膜控制物质运输起重要作用规律总结依据反应判定细胞器膜的技巧(1)能合成脂质的是内质网膜。(2)能将H2O分解为[H]和O2的是叶绿体的类囊体膜。(3)能将[H]和O2合成H2O的是线粒体内膜。考向二分泌蛋白的合成、加工和运输

3.(2020山东济南4月一模)(多选)将豚鼠胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的完全培养液中,研究分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程。下列叙述错误的是()A.豚鼠胰腺腺泡细胞中最早出现放射性的结构是核糖体B.在上述过程中,豚鼠胰腺腺泡细胞内高尔基体的作用是加工、分类和包装蛋白质C.细胞核控制着豚鼠胰腺腺泡细胞的代谢,但未参与生物膜系统的构成D.细胞膜分泌蛋白质的过程体现出细胞膜控制物质进出和信息传递的功能规律总结分泌蛋白形成过程的“三看法”策略解答有关分泌蛋白合成与分泌过程的试题时,可从三个方面进行分析。一看标记氨基酸出现的先后顺序:核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)。二看膜面积变化的结果:内质网面积缩小,细胞膜面积增大。三看与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(加工、分类和包装)和线粒体(提供能量)。4.(2020江苏南京三模)(多选)下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。下列叙述正确的是()A.图中结构能进行遗传信息转录的有b、cB.胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是⑤⑥⑧C.经②④过程转运的蛋白质可自由进入b、cD.图中结构参与构成生物膜系统的有b、c、d、e、f题图分析分析题图,a为核糖体,b为细胞核,c为线粒体,d为内质网,e为高尔基体,f为细胞膜;①表示翻译,②③④表示翻译形成的肽链进入各种细胞结构,⑤表示内质网粗加工,⑥表示高尔基体加工,⑦⑧表示分泌蛋白经过高尔基体后的分类、包装与运输。辨清易错易混与生物膜有关的6个易错易混点(1)研究方法:同位素标记法。获取某种细胞结构时采用差速离心法。(2)与分泌蛋白合成运输有关的细胞结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。而与分泌蛋白合成运输有关的细胞器不包括细胞膜。(3)运输的方向:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(4)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(5)多肽是在核糖体上形成的,蛋白质的空间结构是在内质网和高尔基体上加工后形成的。(6)内质网有时与细胞膜和核膜相连,体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器,也体现了内质网的运输作用;内质网是细胞内生物膜系统的中心。考点3物质进出细胞的方式热考内容练析考向一植物细胞吸水和失水

1.细胞中的酶与代谢密切相关。某同学进行了如下操作:在一只U形管底部中央放置了不允许二糖通过的半透膜(对单糖的通透性未知);将U形管左侧和右侧分别倒入等量的质量分数相等的蔗糖溶液和麦芽糖溶液;在U形管的两侧同时滴入等量的麦芽糖酶溶液;观察右侧液面的变化情况。下列叙述错误的是()A.液面的变化情况取决于半透膜的通透性B.液面可能会一直升高至一定高度后停止C.液面可能先下降后再上升至一定高度停止D.该实验可用来验证酶的专一性2.(2020山东济南6月三模)(多选)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片,分别放入甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量变化如下图所示,下列叙述错误的是()A.A点时水分不再进出细胞,质壁分离达到最大程度B.BC段细胞失水量逐渐降低,但细胞吸水能力逐渐增强C.发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是Ⅱ,C点后会逐渐复原D.甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等题图分析分析题图,根据曲线Ⅰ中失水量的变化,可推测细胞在该溶液中发生了质壁分离;根据曲线Ⅱ中失水量的变化可知细胞在该溶液中发生了质壁分离后自动复原,原因应该是溶液中的溶质被细胞吸收。考向二物质跨膜运输的方式和实例

3.(2020山东日照4月一模)人体胃内的酸性环境主要通过细胞膜上的质子泵来维持,胃酸过多会导致患者出现烧心、反酸、胃部疼痛等症状。质子泵催化1分子的ATP水解所释放的能量,可驱动1个H+从胃壁细胞进入胃腔和1个K+从胃腔进入胃壁细胞,K+又可经过通道蛋白顺浓度进入胃腔。下列相关叙述错误的是()A.该质子泵既能催化化学反应又能转运H+B.H+、K+等离子进出胃壁细胞都需要消耗ATPC.利用药物抑制质子泵的活性可以改善胃反酸等症状D.该质子泵的合成与加工依赖于核糖体、内质网、高尔基体等细胞器审题技巧“质子泵催化1分子的ATP水解所释放的能量,可驱动1个H+从胃壁细胞进入胃腔和1个K+从胃腔进入胃壁细胞”,说明质子泵可以催化反应,运输离子过程中需要能量,故质子泵运输离子的过程是主动运输。K+可经过通道蛋白顺浓度进入胃腔,方式为协助扩散。规律总结“四看法”判断物质出入细胞的方式4.(2020山东二模)低密度脂蛋白(LDL)是由胆固醇、磷脂和蛋白质结合形成的复合物。LDL通过血液运送至细胞,在细胞内发生如下图所示的过程。已知溶酶体是由高尔基体产生的、内含多种酸性水解酶的细胞器。下列说法错误的是()A.LDL和LDL受体之间的结合具有特异性B.加入ATP水解酶抑制剂会影响LDL与其受体的分离C.溶酶体中的酸性水解酶在游离的核糖体上完成合成D.溶酶体内pH过高会降低LDL的分解速率题图分析分析题图,人体内胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒的形式运输;在进入人体细胞利用的过程中,LDL受体复合体通过胞吞进入细胞,与来自高尔基体的溶酶体结合,在水解酶的作用下将复合体分解,释放出胆固醇。辨清易错易混有关物质运输方式的3个易错易混点(1)胞吞和胞吐属于跨膜运输。胞吞和胞吐是借助于膜的融合完成的,与膜的流动性有关,一般是大分子和颗粒物质进出细胞的运输方式,需要ATP提供能量。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。大分子物质出入细胞核的通道是核孔;有些小分子物质进出细胞核是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。(3)无机盐离子的运输方式并非都是主动运输。在顺浓度梯度情况下,无机盐离子也可以以被动运输的方式进出细胞。第2讲细胞的结构与功能(含物质运输)重做真题·感悟考情1.D解析进入高尔基体的蛋白质并非都被S酶作用而带上M6P标志,说明S酶与相应蛋白质之间发生了特异性识别,体现了S酶的专一性,A项正确;溶酶体酶由附着在内质网上的核糖体参与合成,B项正确;溶酶体内部含有大量的水解酶,可以分解衰老和损伤的细胞器,也能吞噬侵入细胞的细菌和病毒,由题意可知,S酶功能丧失的细胞不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C项正确;由题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不会转化为溶酶体酶,则经囊泡运往细胞膜,D项错误。2.D解析由题干可知,甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍,且甲、乙两组溶液的质量浓度相等,故甲糖溶液的物质的量浓度低于乙糖溶液,即甲糖溶液的渗透压小于乙糖溶液。甲糖溶液的质量浓度升高,说明叶细胞吸收了甲糖溶液中的水分,A项正确;若测得乙糖溶液的质量浓度不变,则说明乙糖溶液和叶细胞的水分进出达到平衡,B项正确;若测得乙糖溶液的质量浓度降低,则说明乙糖溶液的浓度高于细胞液浓度,叶肉细胞失水,发生质壁分离,C项正确;若测得乙糖溶液的质量浓度升高,则说明乙糖溶液的浓度低于细胞液浓度,叶细胞吸水,但由于甲糖溶液的渗透压低于乙糖溶液,故叶细胞的净吸水量乙组小于甲组,D项错误。3.D解析蓝藻属于原核生物,只有一种细胞器——核糖体,无其他细胞器,A项错误;高尔基体中无DNA,B项错误;高尔基体中不能合成ATP,C项错误;高尔基体是具有单层膜的细胞器,线粒体和叶绿体是具有双层膜的细胞器,膜上都含有蛋白质,D项正确。4.B解析细胞中的染色质存在于细胞核中,A项正确;真核细胞中,遗传信息的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中的核糖体上,B项错误;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C项正确;细胞的遗传物质为DNA,DNA的合成需要消耗ATP,D项正确。5.BD解析由图可知,①为中心体,在有丝分裂的间期复制倍增,前期移向两极,A项错误;结构②为高尔基体,与动物细胞中分泌物的形成有关,B项正确;结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中转录形成的RNA则穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,两者方向相反,C项错误;④为附着在内质网上的核糖体,⑤为游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由rRNA和蛋白质组成,D项正确。6.D解析叶绿体的类囊体膜是光反应的场所,光反应过程产生ATP,所以在类囊体膜上有ATP合成酶,A项正确。溶酶体内含有多种水解酶,所以当溶酶体破裂后,其中所含的水解酶会水解破坏细胞内的一些结构,B项正确。核膜和线粒体膜及叶绿体膜一样都是双层膜结构,细胞核和细胞质之间可以通过核孔进行物质交换,如RNA、蛋白质等,C项正确。线粒体含少量的DNA和RNA,核酸分布于线粒体基质中,D项错误。梳理网络·强基固本构建网络——填一填A.拟核B.有无以核膜为界限的细胞核C.多糖D.流动性E.信息交流F.主动运输G.胞吞、胞吐H.选择透过性I.细胞质基质J.生物膜系统K.rRNA和核糖体L.细胞遗传和代谢的控制中心概念辨析——判一判1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.×核心考点·能力突破考点1主要细胞器的结构与功能1.D解析叶绿体和蓝藻中含有的光合色素有区别,因此不能证明内共生假说的正确性。2.D解析由图可知,细胞吞噬作用、自噬作用都与溶酶体有关,自噬作用可以发生在多种真核细胞中,而吞噬作用只能发生在具有吞噬作用的细胞中,A项错误;清除衰老损伤的细胞通过吞噬作用完成,清除衰老损伤的细胞器可通过自噬作用完成,B项错误;酶的活性与pH有关,细胞质基质中pH与溶酶体中不同,故溶酶体中水解酶进入细胞质基质后,其活性会发生改变,C项错误;细胞通过自噬作用降解非必需物质并重新回收利用,可以维持细胞在营养缺乏状态下的生命活动,D项正确。3.D解析要观察高尔基体的亚显微结构需要使用电子显微镜,A项错误;人体不同细胞都是由受精卵细胞分裂分化产生的,因此细胞中的遗传物质相同,细胞中高尔基体的数目和发达程度不同是由细胞分化造成的,B项错误;蛋白酶的合成是在核糖体上完成的,C项错误;胰岛素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,而C肽由于不易降解,其分泌量能反映糖尿病病人胰岛B细胞的受损情况,D项正确。考点2生物膜系统1.A解析细胞内膜系统是指在结构与功能上相互联系的膜性细胞器,而线粒体、叶绿体的两层膜结构不可以与外界相互转换,因此线粒体和叶绿体不属于细胞内膜系统的一部分,A项错误;细胞内膜系统的各结构在结构与功能上相互联系,可通过生物膜的融合,实现其膜成分的更新,B项正确;细胞内膜系统极大地扩大了细胞内膜的表面积,为多种酶提供附着位点,有利于代谢反应的进行,C项正确;细胞内膜系统将细胞质区域化与功能化,使相互区别的代谢反应能够同时进行,以满足细胞不同部位的需求,D项正确。2.C解析信号分子的特异性受体有的在细胞膜上,有的在细胞内,如性激素的受体在细胞内,A项错误;海带细胞可以从低浓度海水中吸收碘离子,即碘离子是从低浓度一侧转运到高浓度一侧,运输方式为主动运输,B项错误;乙酰胆碱等某些小分子物质也可以通过胞吞、胞吐的方式进出细胞,C项正确;磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸组成的分子,由磷酸组成的“头”部是亲水的,由脂肪酸组成的“尾”部是疏水的,D项错误。3.ACD解析培养液中的氨基酸通过细胞膜进入细胞,进而在核糖体中合成蛋白质,故豚鼠胰腺腺泡细胞中最早出现放射性的结构是细胞膜,最早出现放射性的细胞器是核糖体,A项错误;在上述过程中,豚鼠胰腺腺泡细胞内高尔基体的作用是加工、分类和包装蛋白质,B项正确;细胞核控制着豚鼠胰腺腺泡细胞的代谢,同时核膜也参与生物膜系统的构成,C项错误;细胞膜分泌蛋白质的过程体现出细胞膜流动性的特点,D项错误。4.ABD解析图中结构能够进行遗传信息转录的有b细胞核与c线粒体,二者都