2024屆高考二輪 細胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸 學案

專題二細胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸[課標內(nèi)容]1．概述細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動。2.各種細胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)上有所差異。3.闡明物質(zhì)通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞竭M出細胞，以維持細胞的正常代謝活動。1．(必修1P5科學方法)歸納法分為________________和________________?？茖W研究中經(jīng)常運用不完全歸納法。由不完全歸納得出的結(jié)論很可能是可信的，因此可以用來預(yù)測和判斷，不過，也需要注意存在例外的可能。提示：完全歸納法不完全歸納法2．(必修1P11旁欄思考)“原核細胞”中的“原”字，指“原始”的含義；“真核細胞”中的“真”字，指“真正”的含義。從進化的視角看，________細胞是由________細胞進化而來的。提示：真核原核3．(必修1P12拓展應(yīng)用2)支原體與動物細胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒有成形的細胞核，只有游離的____________和________一種細胞器。支原體與細菌細胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒有________。提示：DNA核糖體細胞壁4．(必修1P41圖3－2)細胞間進行信息交流一定通過受體來完成嗎？請舉例說明。提示：不一定。相鄰植物細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)能通過通道進入另一個細胞，進行信息交流。5．(必修1P45旁欄思考)細胞膜內(nèi)部是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸呢？提示：①因為水分子極小，可以從磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙通過細胞膜；②膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過水通道蛋白通過細胞膜。6．(必修1P46拓展應(yīng)用2)由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發(fā)揮作用。在脂質(zhì)體中，能在水中結(jié)晶的藥物被包在____________，脂溶性的藥物被包在____________________。提示：雙分子層中兩層磷脂分子之間7．(必修1P51思考·討論)科學家研究分泌蛋白的合成和運輸?shù)姆椒ㄊ鞘裁矗咳绻萌说目谇簧掀ぜ毎麨閷嶒灢牧峡梢詥?？為什么？提示：放射性同位素標記法；不可以，口腔上皮細胞不能產(chǎn)生分泌蛋白。8．(必修1P62問題探討拓展)利用U形管做滲透作用實驗(U形管中間用半透膜隔開)時，當管的兩側(cè)液面不再變化時，U形管兩側(cè)溶液的濃度一定相等嗎？為什么？提示：不相等，滲透裝置中會出現(xiàn)液面的高度差，高度差產(chǎn)生的水壓本身就需要用濃度差產(chǎn)生的水勢來維持。9．(必修1P66～67正文)轉(zhuǎn)運蛋白分為__________和______________兩種類型。載體蛋白只容許與自身__________相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生__________的改變；通道蛋白只容許與自身通道的____________相適配、______________相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時，__________與通道蛋白結(jié)合。提示：載體蛋白通道蛋白結(jié)合部位自身構(gòu)象直徑和形狀大小和電荷不需要要點1細胞的基本結(jié)構(gòu)1．繞不開的熱點生物——病毒2．多角度認識原核細胞和真核細胞3．8種主要細胞器的分類eq\a\vs4\al(易錯警示)有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)的5個易錯易混點(1)糖蛋白位于細胞膜的外側(cè)，這可作為判斷細胞膜內(nèi)外側(cè)的依據(jù)。糖類主要與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合，分別形成糖蛋白和糖脂，它們都與細胞識別作用有關(guān)。(2)不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同。細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，功能越復雜。(3)細胞膜的成分并不是不可變的。例如，細胞癌變過程中，細胞膜成分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降。(4)核糖體、中心體不屬于生物膜系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；生物膜系統(tǒng)是真核生物特有的結(jié)構(gòu)體系，原核生物只有細胞膜，無生物膜系統(tǒng)。(5)哺乳動物成熟的紅細胞無任何細胞器(也無細胞核)；蛔蟲細胞內(nèi)無線粒體；酵母菌雖然是兼性厭氧型生物，但其細胞內(nèi)有線粒體。4．分泌蛋白的合成、加工和運輸過程eq\a\vs4\al(易錯警示)有關(guān)分泌蛋白的3個易錯點(1)核糖體只是分泌蛋白肽鏈的合成場所，肽鏈需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與包裝才能形成具有生物活性的蛋白質(zhì)，也只有分泌到細胞外才能行使一定的功能。(2)除分泌蛋白外，存在于細胞膜上的蛋白質(zhì)也是由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后轉(zhuǎn)移至細胞膜上，如載體和受體等。(3)分泌蛋白出細胞的方式為胞吐，該過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性，并未體現(xiàn)出細胞膜的選擇透過性。5.細胞的生物膜系統(tǒng)6．細胞骨架1．(2022·北京卷)魚腥藍細菌分布廣泛，它不僅可以進行光合作用，還具有固氮能力。關(guān)于該藍細菌的敘述，不正確的是()A．屬于自養(yǎng)生物B．可以進行細胞呼吸C．DNA位于細胞核中D．在物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮作用解析：藍細菌能進行光合作用，屬于自養(yǎng)生物，A正確；藍細菌進行的是有氧呼吸，B正確；藍細菌屬于原核生物，沒有細胞核，DNA主要位于擬核中，C錯誤；藍細菌在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，在物質(zhì)循環(huán)尤其是碳循環(huán)中起重要作用，D正確。答案：C2．(2022·河北卷)關(guān)于細胞膜的敘述，錯誤的是()A．細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流B．細胞膜上多種載體蛋白協(xié)助離子跨膜運輸C．細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質(zhì)中D．細胞膜上多種蛋白質(zhì)參與細胞間信息交流解析：在分泌蛋白的合成和分泌過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細胞膜中，此過程細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細胞膜上多種載體蛋白協(xié)助不同的離子跨膜運輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層中的分布是不對稱、不均勻的，或鑲、或嵌、或貫穿于磷脂雙分子層，C錯誤；細胞膜上多種蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合，形成糖蛋白。糖蛋白與細胞表面的識別功能有密切關(guān)系，參與細胞間的信息交流，D正確。答案：C3．(2023·山東卷)細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA與相關(guān)蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是()A．原核細胞無核仁，不能合成rRNAB．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子D．細胞在有絲分裂各時期都進行核rDNA的轉(zhuǎn)錄解析：核糖體主要由rRNA和蛋白質(zhì)組成，原核細胞中的rRNA在擬核處合成，A錯誤；核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，B正確；mRNA上3個相鄰的堿基決定一個氨基酸，每3個這樣的堿基可構(gòu)成一個密碼子，C錯誤；分裂期的核rDNA隨染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，不易與RNA聚合酶結(jié)合進行轉(zhuǎn)錄，D錯誤。答案：B1．科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，新細胞產(chǎn)生方式的發(fā)現(xiàn)是對細胞學說的修正。(2023·廣東卷，5A)(√)2．酵母菌有細胞壁和核糖體，屬于單細胞原核生物。(2021·湖南卷，1B)(×)3．附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的和游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體具有不同的分子組成。(2022·河北卷·2D)(×)4．參與分泌蛋白合成與加工的細胞器的膜共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)。(2021·海南卷，2C)(×)5．線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質(zhì)。(2021·遼寧卷，1D)(×)6．細胞質(zhì)中的RNA均在細胞核合成，經(jīng)核孔輸出。(2021·河北卷，2D)(×)生命觀念——通過問題的思考分析強化結(jié)構(gòu)功能觀1．為什么原核細胞和真核細胞都有核糖體這種細胞器？提示：因為細胞生命活動的主要承擔者是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體。2．若真核細胞核內(nèi)的核仁被破壞，蛋白質(zhì)合成將不能正常進行，原因是什么？提示：核仁與核糖體的形成有關(guān)，核仁被破壞，不能形成核糖體，導致蛋白質(zhì)的合成不能正常進行?？茖W探究——通過對情境材料下實驗步驟的梳理和結(jié)果的預(yù)期提升科學探究能力3．[情境材料]吸煙是導致慢性阻塞性肺疾病(COPD)的首要發(fā)病因素。銀杏葉提取物(GBE)對COPD具有一定的治療效果，科研人員對此機制進行研究。已知PI3K蛋白的表達水平下降，會導致自噬程度增強。驗證GBE可以通過PI3K蛋白來促進細胞自噬。[問題探究]設(shè)計實驗如表所示，請對表中不合理之處進行修正________________________________________________________________________________________________________________________________________________。組別實驗材料檢測指標預(yù)期結(jié)果對照組正常組大鼠肺泡巨噬細胞PI3K蛋白含量實驗組高于對照組實驗組GBE組大鼠肺泡巨噬細胞提示：對照組應(yīng)選用COPD組大鼠肺泡巨噬細胞；預(yù)期結(jié)果應(yīng)為實驗組低于對照組。eq\a\vs4\al(題組1)病毒及真、原核細胞1．(2022·湖北卷改編)某病毒是一種RNA病毒，其基因組含有約3萬個核苷酸。該病毒可通過表面S蛋白與人細胞表面的ACE2蛋白結(jié)合而進入細胞。在細胞中該病毒的RNA可作為mRNA，指導合成病毒復制所需的RNA聚合酶，該聚合酶催化RNA合成時堿基出錯頻率為10-5。下列敘述正確的是()A．該病毒只有在選擇壓力的作用下才發(fā)生基因突變B．ACE2蛋白的出現(xiàn)是人類抵抗該病毒入侵的進化結(jié)果C．注射該病毒疫苗后，人體可產(chǎn)生識別ACE2蛋白的抗體D．該病毒的RNA聚合酶可作為研制治療藥物的有效靶標解析：基因突變是隨機的、不定向的，A錯誤；人類本身含有ACE2蛋白，不是人類抵抗該病毒入侵的進化結(jié)果，B錯誤；注射該病毒疫苗后，人體可產(chǎn)生識別該病毒的抗體，C錯誤；在細胞中該病毒的RNA可作為mRNA，指導合成病毒復制所需的RNA聚合酶，該病毒RNA聚合酶可作為研制治療藥物的有效靶標，D正確。答案：D2．(2023·山東聊城二模)科研人員以原核細胞為基礎(chǔ)材料加入組蛋白等大分子，在其內(nèi)部得到DNA-組蛋白體，構(gòu)建出一個擬細胞核結(jié)構(gòu)。隨后在細胞質(zhì)中植入活的大腸桿菌，產(chǎn)生內(nèi)源性ATP。再加入肌動蛋白單體構(gòu)建擬細胞骨架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出擬真核細胞。下列敘述錯誤的是()A．原核細胞內(nèi)的DNA-組蛋白體的結(jié)構(gòu)同真核細胞內(nèi)染色體的結(jié)構(gòu)相同B．細胞質(zhì)中植入活的大腸桿菌產(chǎn)生ATP的功能與線粒體的功能相似C．細胞骨架由蛋白質(zhì)纖維組成，具有穩(wěn)定細胞結(jié)構(gòu)、參與物質(zhì)運輸?shù)裙δ蹹．從細胞起源和進化的角度分析，這一研究可以為生物有共同的祖先提供證據(jù)解析：原核細胞內(nèi)的DNA-組蛋白體的結(jié)構(gòu)同真核細胞內(nèi)的染色體的結(jié)構(gòu)不相同，原核細胞無染色體結(jié)構(gòu)，A錯誤；細胞質(zhì)中植入活的大腸桿菌產(chǎn)生ATP的功能與線粒體的功能相似，都是提供能量，B正確；細胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，具有物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等功能，C正確；本研究過程是從原核細胞一步步構(gòu)建成模擬真核細胞，從細胞起源和進化的角度分析，這一研究可以為生物有共同的祖先提供證據(jù)，D正確。答案：Aeq\a\vs4\al(題組2)細胞的結(jié)構(gòu)和功能3．“結(jié)構(gòu)與功能觀”是生物學的基本觀點，其內(nèi)涵是“結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)，功能的實現(xiàn)一般依賴于特定的結(jié)構(gòu)”。下列敘述不符合該觀點的是()A．磷脂雙分子層構(gòu)成細胞膜的基本支架，有利于將細胞內(nèi)外環(huán)境分隔開B．陰生植物的葉綠體有較大的基粒，且基粒片層數(shù)目多，葉綠素含量高，使其適應(yīng)在弱光條件下生存C．真核細胞內(nèi)具有一些能顯著增大膜面積、有利于酶的附著以提高代謝效率的結(jié)構(gòu)，如神經(jīng)細胞的樹突D．溶酶體膜內(nèi)側(cè)的蛋白質(zhì)可防止溶酶體膜自身被酸性水解酶水解解析：細胞膜能夠?qū)⒓毎c外界環(huán)境分隔開，細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，有利于將細胞內(nèi)外環(huán)境分隔開，這體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點，A不符合題意；陰生植物的葉綠素含量隨著蔭蔽程度的增加而升高，葉綠體中基粒較大，基粒片層數(shù)目多，故陰生植物在較低的光照強度下能充分地吸收光能，體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點，B不符合題意；神經(jīng)細胞的樹突擴大了細胞膜的表面積，有利于信息傳遞，并沒有酶的附著，C符合題意；溶酶體膜內(nèi)側(cè)的蛋白質(zhì)可防止溶酶體膜自身被酸性水解酶水解，保證了細胞結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定，體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點，D不符合題意。答案：C4．(2023·山東泰安二模)在細胞增殖時細胞核發(fā)生消失與重建。重建時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成新的細胞核，過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．核膜小泡中的每條染色體上均含有2個DNA分子B．核膜小泡形成完整細胞核與生物膜的流動性密切相關(guān)C．核膜是雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分隔開D．重建后的細胞核中，染色質(zhì)是行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)解析：核膜重建時，膜小泡聚集在單個染色體周圍，形成核膜小泡，最終融合形成新的細胞核，此時細胞處于分裂末期，每條染色體上均含有1個DNA分子，A錯誤；核膜小泡形成完整細胞核體現(xiàn)了生物膜的流動性，B正確；核膜是雙層膜，起屏障作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分隔開，控制細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流，C正確；染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成，細胞核中的染色質(zhì)是行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)，D正確。答案：Aeq\a\vs4\al(題組3)細胞器之間的協(xié)調(diào)配合及生物膜系統(tǒng)5．(2023·河南校聯(lián)考三模)研究發(fā)現(xiàn)：將編碼黑猩猩α-珠蛋白的基因與大腸桿菌編碼某種蛋白質(zhì)信號序列的DNA片段連接后，導入無細胞轉(zhuǎn)錄和翻譯體系中，并加入從狗的組織中分離出的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，結(jié)果α-珠蛋白出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，且信號序列被切除。下列相關(guān)分析錯誤的是()A．正常細胞合成抗體過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過囊泡將物質(zhì)運到高爾基體進行加工、包裝B．無細胞轉(zhuǎn)錄和翻譯體系可進行轉(zhuǎn)錄和翻譯是因為體系中含DNA聚合酶及相關(guān)原料C．改造后的α-珠蛋白由信號序列引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工D．上述研究表明蛋白質(zhì)信號序列可能沒有物種特異性解析：正常細胞合成抗體過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對合成的抗體進行初步加工，通過囊泡將物質(zhì)運到高爾基體進行進一步加工、包裝，A正確；無細胞轉(zhuǎn)錄和翻譯體系可進行轉(zhuǎn)錄和翻譯是因為體系中含RNA聚合酶及相關(guān)原料，B錯誤；根據(jù)題目信息，改造后的α-珠蛋白由大腸桿菌編碼的某種蛋白質(zhì)信號序列引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工，C正確；上述研究將大腸桿菌蛋白質(zhì)信號序列DNA和黑猩猩α-珠蛋白的基因連接，成功引導蛋白質(zhì)進入了狗的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，說明蛋白質(zhì)信號序列可能沒有物種特異性，D正確。答案：B6．研究發(fā)現(xiàn)，某些蛋白質(zhì)的肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后，經(jīng)過初步折疊和修飾，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上多種蛋白的作用下，形成COPⅡ膜泡，定向運至高爾基體。若一些尚未在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成初步折疊修飾的蛋白質(zhì)被誤送至高爾基體，則其會被高爾基體中的一些受體蛋白(蛋白A)所識別，在高爾基體膜上多種蛋白的作用下，形成COPⅠ膜泡，將這些錯誤蛋白定向運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．COPⅠ、COPⅡ膜泡運輸可體現(xiàn)生物膜信息交流的功能B．COPⅠ膜泡與COPⅡ膜泡功能由其膜上的糖類分子決定C．錯誤蛋白通過COPⅠ膜泡運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程消耗能量D．若破壞高爾基體中的蛋白A，則可能出現(xiàn)功能異常的抗體解析：由題意可知，COPⅠ、COPⅡ膜泡運輸可體現(xiàn)生物膜信息交流的功能，A正確；COPⅠ膜泡與COPⅡ膜泡功能由其膜上的蛋白質(zhì)分子決定，B錯誤；錯誤蛋白通過COPⅠ膜泡運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的定向運輸過程需要消耗能量，C正確；高爾基體中的一些受體蛋白(蛋白A)能識別錯誤進入高爾基體的蛋白質(zhì)，據(jù)此推測，若破壞高爾基體中的蛋白A，則可能出現(xiàn)功能異常的抗體，D正確。答案：B要點2細胞的物質(zhì)輸入和輸出1．厘清細胞的吸水和失水eq\a\vs4\al(特別提醒)①人工膜≠生物膜：生物膜具有“轉(zhuǎn)運蛋白”，故具有選擇透過性，人工膜為半透膜，物質(zhì)能否通過取決于膜上孔徑的大小。②滲透平衡≠濃度相等：達到滲透平衡時，半透膜兩側(cè)水分子移動達到動態(tài)平衡，此時膜兩側(cè)溶液的濃度未必相等，如透析袋內(nèi)蔗糖溶液與透析袋外的清水可達滲透平衡，但濃度不會相等。2.物質(zhì)出入細胞方式的判斷eq\a\vs4\al(特別提醒)①胞吐、胞吞的不一定是大分子物質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)是小分子物質(zhì)，通過胞吐排出細胞。②生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)?，如RNA和蛋白質(zhì)可通過核孔出入細胞核。③同一種物質(zhì)進出不同細胞的運輸方式不一定相同，如葡萄糖進入紅細胞(協(xié)助擴散)和進入小腸上皮細胞(主動運輸)的方式不同。3．明確影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?1)內(nèi)在因素物質(zhì)跨膜運輸與膜的流動性和選擇透過性有關(guān)，選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量以及轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的改變。(2)外在因素①物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))②O2濃度及溫度注意：溫度可影響生物膜的流動性和酶的活性，因而會對兩種被動運輸方式和主動運輸?shù)倪\輸速率產(chǎn)生影響，尤其是因影響了細胞呼吸速率而對主動運輸速率的影響更為明顯。eq\a\vs4\al(易錯警示)有關(guān)物質(zhì)運輸方式的3個易錯易混點(1)主動運輸和被動運輸是由物質(zhì)穿過細胞膜完成的，是小分子物質(zhì)進出細胞的運輸方式。其動力來自物質(zhì)濃度差或ATP供能。胞吞和胞吐是借助膜的融合完成的，與膜的流動性有關(guān)，是大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的運輸方式，需要ATP提供能量。(2)物質(zhì)進出細胞核并非都通過核孔。大分子物質(zhì)出入細胞核的通道是核孔；有些小分子物質(zhì)進出細胞核是通過跨膜運輸實現(xiàn)的，不通過核孔。(3)無機鹽離子的運輸方式并非都是主動運輸。在順濃度梯度情況下，無機鹽離子也可通過被動運輸方式進出細胞。1．(2023·全國甲卷)探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學生常做的實驗。某同學用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液、清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結(jié)果的是()解析：將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞用30%蔗糖溶液處理后，液泡和原生質(zhì)體體積均會因滲透失水而變小，一段時間后再用清水處理，二者體積會因吸水而變大，A錯誤；在用30%蔗糖溶液處理后，液泡中的細胞液會因失水而濃度變大，用清水處理后，細胞液會因吸水而濃度變小，B錯誤；隨處理的蔗糖溶液濃度升高，液泡和原生質(zhì)體體積由于失水增多而逐漸變小，而細胞液濃度則逐漸上升，C正確，D錯誤。答案：C2．(多選)(2022·遼寧卷)Fe3+通過運鐵蛋白與受體結(jié)合被輸入哺乳動物生長細胞，最終以Fe2+形式進入細胞質(zhì)基質(zhì)，相關(guān)過程如圖所示。細胞內(nèi)若Fe2+過多會引發(fā)膜脂質(zhì)過氧化，導致細胞發(fā)生鐵依賴的程序性死亡，稱為鐵死亡。下列敘述正確的是()注：早期內(nèi)體和晚期內(nèi)體是溶酶體形成前的結(jié)構(gòu)形式。A．鐵死亡和細胞自噬都受基因調(diào)控B．運鐵蛋白結(jié)合與釋放Fe3+的環(huán)境pH不同C．細胞膜的脂質(zhì)過氧化會導致膜流動性降低D．運鐵蛋白攜帶Fe3+進入細胞不需要消耗能量解析：鐵死亡是一種鐵依賴性的，區(qū)別于細胞凋亡、細胞壞死、細胞自噬的新型細胞程序性死亡方式，受基因調(diào)控，A正確。從圖中運鐵蛋白與鐵離子的結(jié)合及分離，可以看出環(huán)境溶液pH為5.0時，運鐵蛋白與鐵離子分離，環(huán)境溶液pH為7.0時，運鐵蛋白與其受體分離，隨后與鐵離子結(jié)合成鐵結(jié)合運鐵蛋白，B正確。細胞器和細胞膜結(jié)構(gòu)的改變和功能障礙是脂質(zhì)過氧化最明顯的后果，包括膜流動性降低，C正確。鐵離子進入細胞的方式為胞吞，運鐵蛋白運出細胞的過程為胞吐，胞吞與胞吐過程都需要消耗細胞代謝釋放的能量，即需要ATP水解提供能量，D錯誤。答案：ABC1．原尿中有許多物質(zhì)需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜，這類跨膜運輸?shù)木唧w方式有協(xié)助擴散、主動運輸。(2021·廣東卷，19改編)(√)2．細胞膜上參與主動運輸?shù)腁TP酶是一種跨膜蛋白。(2021·湖北卷，1B)(√)3．探究人體紅細胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時，可用肉眼直接觀察。(2020·全國Ⅱ卷，3B)(×)4．(2022·海南卷，16節(jié)選)(1)細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現(xiàn)出細胞膜具有的功能特性是選擇透過性。(2)細胞膜上的H＋-ATP酶是一種轉(zhuǎn)運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH降低；此過程中，H＋-ATP酶作為載體蛋白在轉(zhuǎn)運H＋時發(fā)生的變化是載體蛋白發(fā)生磷酸化，導致其空間結(jié)構(gòu)改變。(3)植物根細胞借助細胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨勢如圖。與25℃相比，4℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是溫度降低，酶的活性降低，呼吸速率減慢，為主動運輸提供的能量減少?？茖W思維——利用教材知識比較載體蛋白和通道蛋白的轉(zhuǎn)運特點，提升歸納與比較的科學思維能力1．載體蛋白和通道蛋白都是細胞膜上具有運輸作用的蛋白質(zhì)，兩者的不同點是什么？提示：①載體蛋白運輸可能消耗能量，也可能不消耗能量；通道蛋白運輸都不消耗能量。②通道蛋白運輸?shù)乃俣缺容d體蛋白運輸?shù)乃俣瓤?。科學探究——通過對情境材料下實驗步驟的梳理和結(jié)果的預(yù)期提升科學探究能力2．[情境材料]某學校生物興趣小組驗證牛的成熟紅細胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散，而非主動運輸。實驗材料：牛的成熟紅細胞若干、培養(yǎng)瓶、葡萄糖濃度測試儀、蒸餾水、5%的葡萄糖溶液、5mL葡萄糖載體抑制劑和5mL呼吸抑制劑等。[問題探究]利用提供材料，設(shè)計實驗證明這一結(jié)論。寫出實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。提示：實驗步驟：取三個培養(yǎng)瓶，編號A、B、C，向三個培養(yǎng)瓶中分別加入等量的牛的成熟紅細胞和5%的葡萄糖溶液；向A瓶中加入5mL蒸餾水，向B瓶中加入5mL葡萄糖載體抑制劑，向C瓶中加入5mL呼吸抑制劑；在相同且適宜的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)一定時間后，利用葡萄糖濃度測試儀測定各培養(yǎng)瓶中葡萄糖的含量。預(yù)期結(jié)果：A瓶和C瓶中葡萄糖含量大致相等且小于B瓶，說明牛的成熟紅細胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴散，而非主動運輸。eq\a\vs4\al(題組1)細胞吸水和失水1．植物液泡膜上具有多種酶和轉(zhuǎn)運蛋白，液泡中貯存著多種細胞代謝產(chǎn)物和多種酸性水解酶，糖類、鹽類等物質(zhì)的濃度相對較高。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．植物液泡膜上轉(zhuǎn)運蛋白的基本組成單位是氨基酸B．植物細胞內(nèi)外溶液濃度相等時，水分子不再發(fā)生跨膜運輸C．液泡內(nèi)糖類、鹽類等多種物質(zhì)濃度較高與液泡膜具有選擇透過性有關(guān)D．水分子通過通道蛋白進入液泡膜，不需要與通道蛋白結(jié)合解析：蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，植物液泡膜上轉(zhuǎn)運蛋白的基本組成單位也是氨基酸，A正確；植物細胞內(nèi)外溶液濃度相等時，水分子進出細胞達到動態(tài)平衡，B錯誤；液泡膜具有選擇透過性，可主動吸收所需物質(zhì)，導致液泡內(nèi)多種物質(zhì)，如糖類、鹽類等濃度較高，C正確；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，該過程中轉(zhuǎn)運的物質(zhì)和通道蛋白不需要結(jié)合，即水分子通過通道蛋白從液泡膜的一側(cè)運輸?shù)搅硪粋?cè)時不需要與通道蛋白結(jié)合，D正確。答案：B2．圖甲是某動物細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中，體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線；圖乙是某植物細胞在一定量的250mmol·L-1的乙二醇溶液中細胞失水量的變化情況。下列分析正確的是()A．從圖甲可見細胞內(nèi)的NaCl的濃度是150mmol·L-1B．圖乙中A點細胞失水量最大，此時細胞的體積最小，細胞吸水能力也最小C．圖乙中B點細胞中液泡體積和細胞液濃度均與O點時狀態(tài)相同D．若該動物細胞長時間處在圖甲中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能會因失水過多而死亡解析：圖甲中，150mmol·L-1NaCl溶液中細胞體積與初始體積之比等于1，說明該溶液濃度與細胞液的滲透壓相等，即細胞內(nèi)的滲透壓與外液溶液中的150mmol·L-1的NaCl的濃度相同，但由于細胞液中還有其他離子，故不能說明細胞內(nèi)的NaCl的濃度是150mmol·L-1，A錯誤；圖乙中A點細胞失水量最大，此時細胞的體積最小，細胞液的濃度最大，細胞吸水能力也最強，B錯誤；據(jù)圖可知，圖乙中植物細胞失水量先變大后變小，B點后細胞吸水量減少，說明NaCl溶液中的Na＋和Cl－被吸收進入細胞，則B點時細胞液濃度比初始濃度(O點)增大，C錯誤；據(jù)圖可知，該動物細胞處在圖甲中300mmol·L-1的NaCl溶液中細胞失水，故若該動物細胞長時間處在圖甲中300mmol·L-1的NaCl溶液中可能會因失水過多而死亡，D正確。答案：Deq\a\vs4\al(題組2)物質(zhì)出入細胞的方式3．(2023·全國甲卷)物質(zhì)輸入和輸出細胞都需要經(jīng)過細胞膜。下列有關(guān)人體內(nèi)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是()A．乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞B．血漿中的K＋進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATPC．抗體在漿細胞內(nèi)合成時消耗能量，其分泌過程不耗能D．葡萄糖可通過主動運輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴散進入細胞解析：甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子物質(zhì)可以通過自由擴散的方式進入細胞，A錯誤；K＋在細胞內(nèi)液中的濃度遠大于細胞外液，所以血漿中的K＋進入紅細胞為主動運輸，需要載體蛋白并消耗ATP，B正確；抗體為分泌蛋白，在漿細胞中合成時需要消耗能量，通過胞吐分泌出漿細胞，需要消耗能量，C錯誤；葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為主動運輸，進入哺乳動物成熟的紅細胞的方式為協(xié)助擴散，D錯誤。答案：B4．如圖為腎小管上皮細胞轉(zhuǎn)運葡萄糖的過程，管腔中葡萄糖重吸收需要SGLT2(一種Na＋-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白)運輸。下列敘述正確的是()A．SGLT2既可以運輸葡萄糖，又可以運輸Na＋，說明其沒有專一性B．腎小管上皮細胞從腎小管管腔中重吸收葡萄糖的過程屬于主動運輸C．呼吸抑制劑會影響腎小管上皮細胞吸收Na＋，但不直接影響排出Na＋D．葡萄糖進出腎小管上皮細胞的方式都是協(xié)助擴散，均不需要消耗能量解析：SGLT2是一種Na＋-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白，專門運輸葡萄糖和Na＋，其具有專一性，A錯誤；由圖可知，腎小管上皮細胞從腎小管管腔中重吸收葡萄糖是逆濃度梯度的運輸，屬于主動運輸，B正確；腎小管上皮細胞吸收Na＋是順濃度梯度，需要載體蛋白，屬于協(xié)助擴散，不消耗能量，呼吸抑制劑不會影響腎小管上皮細胞吸收Na＋，Na＋排出細胞是逆濃度梯度的主動運輸，需要消耗ATP，因此呼吸抑制劑會影響Na＋排出，C錯誤；葡萄糖進腎小管上皮