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新教材2024届高考生物二轮复习1课时2细胞各部分结构分工合作，共同执行细胞的各项功能，包括控制物质进出细胞课件
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这是一份新教材2024届高考生物二轮复习1课时2细胞各部分结构分工合作，共同执行细胞的各项功能，包括控制物质进出细胞课件，共56页。
细胞的类型、结构和功能
物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
重点1 细胞的类型、结构和功能
1.比较原核细胞与真核细胞
提醒 ①并非所有的原核细胞都有细胞壁，如支原体。②需氧型细菌等原核生物细胞内虽无线粒体，但能进行有氧呼吸，其有氧呼吸主要在细胞质基质和细胞膜上进行。③蓝细菌属于原核生物，无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素及光合作用相关的酶，能进行光合作用。④哺乳动物成熟的红细胞没有核糖体等细胞器，也没有细胞核、DNA。
提醒 根尖分生区的细胞没有叶绿体、中心体和大液泡。
2.细胞器分类归纳 差速离心法分离
高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
真核细胞才具有，除哺乳动物成熟的红细胞3.细胞的生物膜系统
1.(2023·海南卷，1)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是( )A.都属于原核生物B.都以DNA作为遗传物质C.都具有叶绿体，都能进行光合作用D.都具有线粒体，都能进行呼吸作用
解析 衣藻为单细胞真核生物，A错误；大肠杆菌属于原核生物，原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，B正确；衣藻具有叶绿体，能进行光合作用，大肠杆菌没有叶绿体，不能进行光合作用，C错误；大肠杆菌属于原核生物，无线粒体，D错误。
2.(2023·海南卷，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是( )A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂
解析 生物膜主要由蛋白质和脂质组成，二者不可或缺，构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，故生物膜具有流动性，A正确；生物膜上的糖类常与膜之间的信息交流有关，B正确；哺乳动物成熟红细胞没有高尔基体等各种细胞器，C错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类与数量就越多，故表中蛋白质含量最多的线粒体内膜功能最复杂，蛋白质含量最少的神经鞘细胞质膜的功能最简单，D正确。
3.(2023·湖南卷，2)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是( )A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
解析 细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。
4.(2023·江苏卷，2)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活
解析 ①表示染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的，植物细胞是真核细胞，①染色质只存在于细胞核中，A正确；②表示细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确；③表示细胞壁，其主要成分为纤维素，也含有多种蛋白质，C正确；有些植物细胞没有细胞核，也不具有①染色质，如成熟的筛管细胞，所以植物细胞不是必须具备①、②和③才能存活，D错误。
5.(真题重组)细胞的结构和功能是相适应的，下列关于细胞结构和功能的说法正确的有______。①线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。(2021·辽宁卷，1D)②参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统。(2021·海南卷，2C)③细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体。(2020·海南卷，3C)④细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(2021·河北卷，2D)⑤酵母菌和白细胞都有细胞骨架。(2021·河北卷，1A)
解析 细胞呼吸中葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，①错误；生物膜系统除了一些细胞器膜外，还包括细胞膜、核膜等结构，②错误；部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，④错误。
考向1 围绕原核细胞与真核细胞异同，考查结构与功能观1.(2023·湖南师大附中检测)肺炎链球菌和流感病毒都会使人体患肺炎。下列叙述正确的是( )A.肺炎链球菌和流感病毒最主要的区别是有无细胞核B.肺炎链球菌和流感病毒所需要的能量都主要由线粒体提供C.肺炎链球菌和流感病毒的遗传物质彻底水解得到4种核苷酸D.对易感染肺炎的高危人群注射疫苗进行免疫预防可降低其发病率
解析 肺炎链球菌为原核生物，流感病毒为RNA病毒，两者最主要的区别是有无细胞结构，A错误；两者都无线粒体，B错误；肺炎链球菌和流感病毒的遗传物质初步水解产物分别为4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，彻底水解可得到磷酸、五碳糖和四种碱基，C错误；对易感染肺炎的高危人群注射疫苗，能产生相应的记忆细胞进行免疫预防，可降低其发病率，D正确。
2.(2023·湖北名校联盟)支原体是导致人类呼吸道感染、尿道感染等疾病的病原体之一，是目前发现的能在无生命的培养基中生长繁殖的最小细胞。如图为支原体的结构模式图。下列叙述错误的是( )
A.与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞膜、细胞质等细胞结构B.支原体不能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质C.与细菌的拟核不同，支原体的环状双螺旋DNA均匀地分散在细胞内D.抑制细胞壁合成的抗生素不能治疗支原体感染导致的疾病
解析 病毒没有细胞结构，支原体具有细胞膜、细胞质等细胞结构，A正确；根据题意，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，因此能独立合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质，B错误；分析题图可看出支原体的环状双螺旋DNA较均匀地分散在细胞内，不像细菌的DNA分子位于细胞内特定的区域构成拟核，C正确；支原体没有细胞壁，因此以抑制细胞壁合成为主要功效的抗生素不能治疗支原体感染导致的疾病，D正确。
考向2 围绕细胞的结构和功能，考查生命观念3.(2023·中原名校联考)“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”出自杜牧的《山行》，与诗中“霜叶”颜色变化密切相关的细胞器是( )A.叶绿体和溶酶体 B.溶酶体和高尔基体C.液泡和叶绿体 D.内质网和高尔基体
解析 枫叶变红的主要的原因是因为花青素的作用。天气变冷，树叶输送养料的能力减弱了，叶片里经过光合作用制造出的葡萄糖输送不出叶片，留在叶片里，变成花青素，由于花青素遇酸性才呈红色，所以只有酸性的叶片才能变红，与此同时，由于天气变冷，叶片里的叶绿素不断分解，绿色减弱，被红色代替。因此与“霜叶红”密切相关的细胞器有液泡和叶绿体。综上所述，C正确，A、B、D错误。
4.(2023·河北石家庄调研)真核生物细胞内错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器会以吞噬泡的方式被包裹，并与溶酶体融合使其降解。下列叙述正确的是( )A.吞噬泡是由囊泡形成的一种单层膜细胞器B.错误折叠的蛋白质会进入高尔基体进一步加工C.溶酶体合成的多种水解酶能分解损伤的细胞器D.吞噬泡与溶酶体融合的过程体现了生物膜的流动性
解析 囊泡不是细胞器，A错误；折叠错误的蛋白质会被运转到溶酶体降解，一般不会进入高尔基体进一步加工，B错误；溶酶体内的水解酶是核糖体合成的，C错误；吞噬泡与溶酶体融合过程体现了生物膜的流动性，D正确。
5.(2023·山东潍坊统考)卡美拉辛是一种与植物防御相关的生物碱，位于细胞膜上的AtABCG34蛋白能特异性转运卡美拉辛。AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力。下列叙述错误的是( )A.细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有信息交流功能B.卡美拉辛分泌到细胞外的过程不需要高尔基体参与C.AtABCG34基因突变体拟南芥可能对病原菌较为敏感D.AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP
解析 卡美拉辛是一种生物碱，属于细胞次生代谢产物，不是信息分子，细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，A错误；卡美拉辛由AtABCG34蛋白转运到细胞外，不需要高尔基体的参与，B正确；AtABCG34基因突变后，可能会导致AtABCG34蛋白的结构改变，进而导致拟南芥分泌的卡美拉辛减少，对病原菌较为敏感，C正确；蛋白质的合成是一个耗能的过程，需要消耗ATP，D正确。
重点2 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
1.理清细胞的吸水和失水
2.物质进出细胞方式的判断(1)图解物质出入细胞的方式
(2)“三看法”判断物质进出细胞方式
提醒 ①水分子主要通过协助扩散出入细胞，也可以通过自由扩散出入细胞。②植物对无机盐离子的吸收、神经细胞的Na＋外流和K＋内流以及肾小管对葡萄糖的重吸收一般为主动运输。③mRNA和蛋白质进出细胞核的方式不属于胞吞、胞吐。④同一种物质出入细胞的方式不一定相同。
(3)载体蛋白和通道蛋白作用不完全相同
①载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性，但通道蛋白只能执行协助扩散，即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。②载体蛋白需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象改变；通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。
3.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
(3)温度①温度影响生物膜的流动性，进而影响所有跨膜方式的运输速率。②温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。
1.(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
解析 乙醇是常见的脂溶性有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞为逆浓度梯度运输，是主动运输，需要消耗能量并需要载体蛋白协助，B正确；抗体的合成和分泌过程，均需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2.(2023·全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
解析 用30%的蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误；当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，随着所用蔗糖浓度上升，细胞失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，C正确，D错误。
3.(2022·海南卷，16)细胞膜上存在多种蛋白质参与细胞的生命活动。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决定性作用，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水解释放的能量将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＋时发生的变化是_______________________________________________________________。(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化，这一过程体现的细胞膜的功能是______________________。
载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________________________________。
温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少
解析 (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决定性作用，说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。(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水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H＋。(4)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化，这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能。(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。
4.(真题重组)物质跨膜运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸收、代谢废物的排出，是细胞维持正常生命活动的基础之一。下列关于物质跨膜运输的叙述正确的有______。①1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)②离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输的特点是顺浓度和选择性。[2021·全国甲卷，29(2)改编]③如图为植物细胞膜中H＋—ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的示意图，该转运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差。(2021·浙江1月选考，12B)
④质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)⑤护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(2018·全国卷 Ⅱ ，2D)⑥神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的通道蛋白。(2022·浙江1月选考，8D)解析 1 ml/L NaCl溶液中溶质微粒浓度为2 ml/L(含Na＋和Cl－)，而1 ml/L蔗糖溶液中溶质为蔗糖分子，故1 ml/L NaCl溶液的渗透压大于1 ml/L蔗糖溶液的渗透压，①错误；质壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深，但吸水能力增强，④错误；甘油以自由扩散方式进入细胞，⑤错误；神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散，⑥错误。
考向1 围绕细胞的吸水和失水，考查科学探究能力1.(2023·广东汕头质检)如图为某种溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A.该溶液不可能是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液B.M～N，细胞的吸水能力逐渐增强，液泡颜色变深C.B点之后细胞液浓度下降速率变缓是因为细胞壁伸缩性小于原生质层的D.A点时洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于细胞质基质的
解析 据图可知，该细胞在吸水，在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会失水，故该溶液不可能是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，A正确；该细胞在吸水过程中，随着时间的变化，吸水能力逐渐减弱，液泡颜色变浅，B错误；细胞壁的伸缩性小于原生质层的，细胞吸水后原生质体体积增大，由于细胞壁的限制，B点之后细胞液浓度下降速率变缓，C正确；A点时细胞吸水，水分子整体上的运输方向是外界溶液→细胞质基质→细胞液，根据水分子的运输是从低浓度溶液到高浓度溶液，可知A点时洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于细胞质基质的，D正确。
2.(2023·湖南长郡中学模拟)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
解析 滴加③后，气孔明显增大，则保卫细胞吸水，细胞液浓度相较于初始状态时的浓度降低；滴加①后，气孔略有增大，则保卫细胞吸水，但吸水量不多，细胞液浓度相较于初始状态时的浓度降低，但比滴加③后降低的幅度小，故③处理后细胞液浓度<①处理后细胞液浓度，A错误；分析三种蔗糖溶液处理，只有②处理保卫细胞后，气孔变小，表明保卫细胞渗透失水，细胞可能出现质壁分离现象，B正确；滴加蔗糖溶液③处理后，气孔最大，表明细胞吸水较多，即有较多水分子进入保卫细胞，C正确；综合上述分析可知，实验所用蔗糖溶液浓度大小关系为②>①>③，D正确。
考向2 围绕物质出入细胞方式，考查生命观念3.(2023·河北邢台调研)Na＋跨膜运输会使细胞内pH发生改变，引起洋葱表皮细胞花青素颜色由浅紫色逐渐变为深蓝色。加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓。根据以上信息，下列分析不合理的是( )A.花青素颜色不同时，细胞液的pH不同B.Na＋的跨膜运输需要膜载体蛋白的协助C.Na＋浓度是限制其跨膜运输速率的主要因素D.Na＋的跨膜运输方式是主动运输，会消耗ATP
解析 加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓，说明Na＋通过主动运输的方式跨膜运输，影响主动运输的因素主要是载体蛋白和能量。
4.(2023·西安质检)如图表示小鼠小肠上皮细胞对不同浓度葡萄糖的吸收速率，下列说法错误的是( )
A.葡萄糖不能直接通过磷脂双分子层，需要借助转运蛋白B.肠腔葡萄糖浓度为100时，葡萄糖吸收速率达到饱和C.进食后小鼠小肠上皮细胞可能主要通过协助扩散吸收葡萄糖D.小肠上皮细胞对葡萄糖的主动运输减少了食物中葡萄糖的浪费
解析 葡萄糖分子较大，不能直接通过磷脂双分子层，需要借助转运蛋白，A正确；肠腔葡萄糖浓度为100时，主动运输速率不再增加，但不能确定葡萄糖吸收速率是否达到饱和，B错误；据图可知，肠腔葡萄糖浓度较高时，协助扩散速率大于主动运输速率，进食后小鼠小肠上皮细胞可能主要通过协助扩散吸收葡萄糖，C正确；小肠上皮细胞对葡萄糖的主动运输可充分吸收葡萄糖，减少了食物中葡萄糖的浪费，D正确。
5.(2023·北京海淀区期末)由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是( )A.囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能B.通过胞吐方式释放囊泡需消耗代谢产生的能量C.脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞D.囊泡与靶细胞的融合体现了膜的选择透过性
细胞的类型、结构和功能
物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
重点1 细胞的类型、结构和功能
1.比较原核细胞与真核细胞
提醒 ①并非所有的原核细胞都有细胞壁，如支原体。②需氧型细菌等原核生物细胞内虽无线粒体，但能进行有氧呼吸，其有氧呼吸主要在细胞质基质和细胞膜上进行。③蓝细菌属于原核生物，无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素及光合作用相关的酶，能进行光合作用。④哺乳动物成熟的红细胞没有核糖体等细胞器，也没有细胞核、DNA。
提醒 根尖分生区的细胞没有叶绿体、中心体和大液泡。
2.细胞器分类归纳 差速离心法分离
高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
真核细胞才具有，除哺乳动物成熟的红细胞3.细胞的生物膜系统
1.(2023·海南卷，1)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是( )A.都属于原核生物B.都以DNA作为遗传物质C.都具有叶绿体，都能进行光合作用D.都具有线粒体，都能进行呼吸作用
解析 衣藻为单细胞真核生物，A错误；大肠杆菌属于原核生物，原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，B正确；衣藻具有叶绿体，能进行光合作用，大肠杆菌没有叶绿体，不能进行光合作用，C错误；大肠杆菌属于原核生物，无线粒体，D错误。
2.(2023·海南卷，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是( )A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂
解析 生物膜主要由蛋白质和脂质组成，二者不可或缺，构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，故生物膜具有流动性，A正确；生物膜上的糖类常与膜之间的信息交流有关，B正确；哺乳动物成熟红细胞没有高尔基体等各种细胞器，C错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类与数量就越多，故表中蛋白质含量最多的线粒体内膜功能最复杂，蛋白质含量最少的神经鞘细胞质膜的功能最简单，D正确。
3.(2023·湖南卷，2)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是( )A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
解析 细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。
4.(2023·江苏卷，2)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活
解析 ①表示染色质，主要是由DNA和蛋白质组成的，植物细胞是真核细胞，①染色质只存在于细胞核中，A正确；②表示细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的，所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似，B正确；③表示细胞壁，其主要成分为纤维素，也含有多种蛋白质，C正确；有些植物细胞没有细胞核，也不具有①染色质，如成熟的筛管细胞，所以植物细胞不是必须具备①、②和③才能存活，D错误。
5.(真题重组)细胞的结构和功能是相适应的，下列关于细胞结构和功能的说法正确的有______。①线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。(2021·辽宁卷，1D)②参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统。(2021·海南卷，2C)③细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体。(2020·海南卷，3C)④细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(2021·河北卷，2D)⑤酵母菌和白细胞都有细胞骨架。(2021·河北卷，1A)
解析 细胞呼吸中葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，①错误；生物膜系统除了一些细胞器膜外，还包括细胞膜、核膜等结构，②错误；部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，④错误。
考向1 围绕原核细胞与真核细胞异同，考查结构与功能观1.(2023·湖南师大附中检测)肺炎链球菌和流感病毒都会使人体患肺炎。下列叙述正确的是( )A.肺炎链球菌和流感病毒最主要的区别是有无细胞核B.肺炎链球菌和流感病毒所需要的能量都主要由线粒体提供C.肺炎链球菌和流感病毒的遗传物质彻底水解得到4种核苷酸D.对易感染肺炎的高危人群注射疫苗进行免疫预防可降低其发病率
解析 肺炎链球菌为原核生物，流感病毒为RNA病毒，两者最主要的区别是有无细胞结构，A错误；两者都无线粒体，B错误；肺炎链球菌和流感病毒的遗传物质初步水解产物分别为4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，彻底水解可得到磷酸、五碳糖和四种碱基，C错误；对易感染肺炎的高危人群注射疫苗，能产生相应的记忆细胞进行免疫预防，可降低其发病率，D正确。
2.(2023·湖北名校联盟)支原体是导致人类呼吸道感染、尿道感染等疾病的病原体之一，是目前发现的能在无生命的培养基中生长繁殖的最小细胞。如图为支原体的结构模式图。下列叙述错误的是( )
A.与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞膜、细胞质等细胞结构B.支原体不能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质C.与细菌的拟核不同，支原体的环状双螺旋DNA均匀地分散在细胞内D.抑制细胞壁合成的抗生素不能治疗支原体感染导致的疾病
解析 病毒没有细胞结构，支原体具有细胞膜、细胞质等细胞结构，A正确；根据题意，支原体能在无生命的培养基中生长繁殖，因此能独立合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质，B错误；分析题图可看出支原体的环状双螺旋DNA较均匀地分散在细胞内，不像细菌的DNA分子位于细胞内特定的区域构成拟核，C正确；支原体没有细胞壁，因此以抑制细胞壁合成为主要功效的抗生素不能治疗支原体感染导致的疾病，D正确。
考向2 围绕细胞的结构和功能，考查生命观念3.(2023·中原名校联考)“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”出自杜牧的《山行》，与诗中“霜叶”颜色变化密切相关的细胞器是( )A.叶绿体和溶酶体 B.溶酶体和高尔基体C.液泡和叶绿体 D.内质网和高尔基体
解析 枫叶变红的主要的原因是因为花青素的作用。天气变冷，树叶输送养料的能力减弱了，叶片里经过光合作用制造出的葡萄糖输送不出叶片，留在叶片里，变成花青素，由于花青素遇酸性才呈红色，所以只有酸性的叶片才能变红，与此同时，由于天气变冷，叶片里的叶绿素不断分解，绿色减弱，被红色代替。因此与“霜叶红”密切相关的细胞器有液泡和叶绿体。综上所述，C正确，A、B、D错误。
4.(2023·河北石家庄调研)真核生物细胞内错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器会以吞噬泡的方式被包裹，并与溶酶体融合使其降解。下列叙述正确的是( )A.吞噬泡是由囊泡形成的一种单层膜细胞器B.错误折叠的蛋白质会进入高尔基体进一步加工C.溶酶体合成的多种水解酶能分解损伤的细胞器D.吞噬泡与溶酶体融合的过程体现了生物膜的流动性
解析 囊泡不是细胞器，A错误；折叠错误的蛋白质会被运转到溶酶体降解，一般不会进入高尔基体进一步加工，B错误；溶酶体内的水解酶是核糖体合成的，C错误；吞噬泡与溶酶体融合过程体现了生物膜的流动性，D正确。
5.(2023·山东潍坊统考)卡美拉辛是一种与植物防御相关的生物碱，位于细胞膜上的AtABCG34蛋白能特异性转运卡美拉辛。AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力。下列叙述错误的是( )A.细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有信息交流功能B.卡美拉辛分泌到细胞外的过程不需要高尔基体参与C.AtABCG34基因突变体拟南芥可能对病原菌较为敏感D.AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP
解析 卡美拉辛是一种生物碱，属于细胞次生代谢产物，不是信息分子，细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，A错误；卡美拉辛由AtABCG34蛋白转运到细胞外，不需要高尔基体的参与，B正确；AtABCG34基因突变后，可能会导致AtABCG34蛋白的结构改变，进而导致拟南芥分泌的卡美拉辛减少，对病原菌较为敏感，C正确；蛋白质的合成是一个耗能的过程，需要消耗ATP，D正确。
重点2 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞
1.理清细胞的吸水和失水
2.物质进出细胞方式的判断(1)图解物质出入细胞的方式
(2)“三看法”判断物质进出细胞方式
提醒 ①水分子主要通过协助扩散出入细胞，也可以通过自由扩散出入细胞。②植物对无机盐离子的吸收、神经细胞的Na＋外流和K＋内流以及肾小管对葡萄糖的重吸收一般为主动运输。③mRNA和蛋白质进出细胞核的方式不属于胞吞、胞吐。④同一种物质出入细胞的方式不一定相同。
(3)载体蛋白和通道蛋白作用不完全相同
①载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性，但通道蛋白只能执行协助扩散，即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。②载体蛋白需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象改变；通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。
3.影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
(3)温度①温度影响生物膜的流动性，进而影响所有跨膜方式的运输速率。②温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。
1.(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC.抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
解析 乙醇是常见的脂溶性有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞为逆浓度梯度运输，是主动运输，需要消耗能量并需要载体蛋白协助，B正确；抗体的合成和分泌过程，均需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2.(2023·全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
解析 用30%的蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误；当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，随着所用蔗糖浓度上升，细胞失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，C正确，D错误。
3.(2022·海南卷，16)细胞膜上存在多种蛋白质参与细胞的生命活动。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决定性作用，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水解释放的能量将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＋时发生的变化是_______________________________________________________________。(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化，这一过程体现的细胞膜的功能是______________________。
载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________________________________。
温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少
解析 (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决定性作用，说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。(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水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H＋。(4)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化，这一过程体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能。(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。
4.(真题重组)物质跨膜运输主要是细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸收、代谢废物的排出，是细胞维持正常生命活动的基础之一。下列关于物质跨膜运输的叙述正确的有______。①1 ml/L NaCl溶液和1 ml/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)②离子通道是由蛋白质复合物构成的，其运输的特点是顺浓度和选择性。[2021·全国甲卷，29(2)改编]③如图为植物细胞膜中H＋—ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的示意图，该转运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差。(2021·浙江1月选考，12B)
④质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)⑤护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输。(2018·全国卷 Ⅱ ，2D)⑥神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的通道蛋白。(2022·浙江1月选考，8D)解析 1 ml/L NaCl溶液中溶质微粒浓度为2 ml/L(含Na＋和Cl－)，而1 ml/L蔗糖溶液中溶质为蔗糖分子，故1 ml/L NaCl溶液的渗透压大于1 ml/L蔗糖溶液的渗透压，①错误；质壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深，但吸水能力增强，④错误；甘油以自由扩散方式进入细胞，⑤错误；神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散，⑥错误。
考向1 围绕细胞的吸水和失水，考查科学探究能力1.(2023·广东汕头质检)如图为某种溶液中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度随时间变化的曲线图。下列相关叙述错误的是( )
A.该溶液不可能是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液B.M～N，细胞的吸水能力逐渐增强，液泡颜色变深C.B点之后细胞液浓度下降速率变缓是因为细胞壁伸缩性小于原生质层的D.A点时洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于细胞质基质的
解析 据图可知，该细胞在吸水，在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会失水，故该溶液不可能是质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，A正确；该细胞在吸水过程中，随着时间的变化，吸水能力逐渐减弱，液泡颜色变浅，B错误；细胞壁的伸缩性小于原生质层的，细胞吸水后原生质体体积增大，由于细胞壁的限制，B点之后细胞液浓度下降速率变缓，C正确；A点时细胞吸水，水分子整体上的运输方向是外界溶液→细胞质基质→细胞液，根据水分子的运输是从低浓度溶液到高浓度溶液，可知A点时洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度大于细胞质基质的，D正确。
2.(2023·湖南长郡中学模拟)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
解析 滴加③后，气孔明显增大，则保卫细胞吸水，细胞液浓度相较于初始状态时的浓度降低；滴加①后，气孔略有增大，则保卫细胞吸水，但吸水量不多，细胞液浓度相较于初始状态时的浓度降低，但比滴加③后降低的幅度小，故③处理后细胞液浓度<①处理后细胞液浓度，A错误；分析三种蔗糖溶液处理，只有②处理保卫细胞后，气孔变小，表明保卫细胞渗透失水，细胞可能出现质壁分离现象，B正确；滴加蔗糖溶液③处理后，气孔最大，表明细胞吸水较多，即有较多水分子进入保卫细胞，C正确；综合上述分析可知，实验所用蔗糖溶液浓度大小关系为②>①>③，D正确。
考向2 围绕物质出入细胞方式，考查生命观念3.(2023·河北邢台调研)Na＋跨膜运输会使细胞内pH发生改变，引起洋葱表皮细胞花青素颜色由浅紫色逐渐变为深蓝色。加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓。根据以上信息，下列分析不合理的是( )A.花青素颜色不同时，细胞液的pH不同B.Na＋的跨膜运输需要膜载体蛋白的协助C.Na＋浓度是限制其跨膜运输速率的主要因素D.Na＋的跨膜运输方式是主动运输，会消耗ATP
解析 加入细胞呼吸抑制剂后，颜色的改变过程减缓，说明Na＋通过主动运输的方式跨膜运输，影响主动运输的因素主要是载体蛋白和能量。
4.(2023·西安质检)如图表示小鼠小肠上皮细胞对不同浓度葡萄糖的吸收速率，下列说法错误的是( )
A.葡萄糖不能直接通过磷脂双分子层，需要借助转运蛋白B.肠腔葡萄糖浓度为100时，葡萄糖吸收速率达到饱和C.进食后小鼠小肠上皮细胞可能主要通过协助扩散吸收葡萄糖D.小肠上皮细胞对葡萄糖的主动运输减少了食物中葡萄糖的浪费
解析 葡萄糖分子较大，不能直接通过磷脂双分子层，需要借助转运蛋白，A正确；肠腔葡萄糖浓度为100时，主动运输速率不再增加，但不能确定葡萄糖吸收速率是否达到饱和，B错误；据图可知，肠腔葡萄糖浓度较高时，协助扩散速率大于主动运输速率，进食后小鼠小肠上皮细胞可能主要通过协助扩散吸收葡萄糖，C正确；小肠上皮细胞对葡萄糖的主动运输可充分吸收葡萄糖，减少了食物中葡萄糖的浪费，D正确。
5.(2023·北京海淀区期末)由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是( )A.囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能B.通过胞吐方式释放囊泡需消耗代谢产生的能量C.脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞D.囊泡与靶细胞的融合体现了膜的选择透过性
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