2025屆高考生物二輪總復習大單元1細胞是生物體結構與生命活動的基本單位層級二核心突破點精研專攻課件

層級二二輪核心?精研專攻突破點1蛋白質的加工、分選與囊泡運輸聚焦1蛋白質的合成、加工、分選與運輸

【鏈真題明方向】1.(2022·廣東卷)酵母菌sec系列基因的突變會影響分泌蛋白的分泌過程,某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中。此外,還可能檢測到分泌蛋白的場所是(

)A.線粒體、囊泡 B.內質網、細胞外C.線粒體、細胞質基質 D.內質網、囊泡D解析

分泌蛋白最初在核糖體上合成,然后進入內質網初步加工,通過囊泡運輸至高爾基體進一步加工后成為成熟蛋白質,再由囊泡包裹運至細胞膜,最后經膜融合后分泌至細胞外。線粒體為分泌蛋白的合成、加工、運輸提供能量,分泌蛋白不會進入線粒體,A、C兩項不符合題意。根據題意,突變菌株的分泌蛋白在高爾基體中積累,不會分泌到細胞外,B項不符合題意。內質網中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式轉移到高爾基體,內質網、囊泡中會檢測到分泌蛋白,D項符合題意。2.(2022·浙江卷)動物細胞中某消化酶的合成、加工與分泌的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.光面內質網是合成該酶的場所B.核糖體能形成包裹該酶的小泡C.高爾基體具有分揀和轉運該酶的作用D.該酶的分泌通過細胞的胞吞作用實現C解析

光面內質網是合成脂質的重要場所。消化酶是分泌蛋白,其合成場所是附著在粗面內質網上的核糖體,A項錯誤。核糖體無膜結構,不能形成小泡包裹該酶,B項錯誤。高爾基體能對來自內質網的蛋白質進行加工、分類、包裝和運輸,具有分揀和轉運消化酶等分泌蛋白的作用,C項正確。該酶的分泌通過細胞的胞吐作用實現,D項錯誤?！練w納拓展】圖解蛋白質的合成、加工、分選和運輸過程(1)過程圖解(2)與分泌蛋白形成有關的細胞結構

(3)明確細胞中蛋白質的分類和去向①由游離核糖體合成的蛋白質的去向:細胞質基質、細胞核內、線粒體、葉綠體等。②由附著核糖體合成(先在游離核糖體上合成一段肽鏈),內質網、高爾基體加工的蛋白質的去向:分泌到細胞外、細胞膜上、溶酶體中。③線粒體和葉綠體中的蛋白質:一部分由核基因控制,細胞質中游離核糖體合成后轉入其中,還有一部分由線粒體、葉綠體自身的基因控制,自身的核糖體合成?！揪毮M拓角度】3.(2024·北京石景山一模)過氧化物酶體是一種含多種酶的細胞器,其中過氧化氫酶是其標志酶,可分解細胞代謝產生的過氧化氫。下圖表示過氧化物酶體產生的一種途徑。下列敘述不正確的是(

)A.過氧化物酶體具有單層膜結構B.過氧化物酶體的形成與生物膜的流動性有關C.基質蛋白與膜蛋白具有不同的空間結構D.過氧化氫酶是探究酶最適溫度的理想實驗材料D解析

過氧化物酶體可由內質網出芽生成,為單層膜結構,A項正確;過氧化物酶體可由內質網出芽生成,該過程與細胞膜的流動性有關,B項正確;基質蛋白與膜蛋白具有不同的空間結構及生物學功能,C項正確;過氧化氫受熱易分解,不適宜用過氧化氫酶作為探究酶最適溫度的實驗材料,D項錯誤。4.(2024·山東濱州一模)研究發(fā)現,酵母細胞中有些分泌蛋白不能邊合成邊跨膜轉運,而是由結合ATP的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白Sec63復合物相互作用后,水解ATP驅動翻譯后的轉運途徑。下列說法錯誤的是(

)A.真核細胞分泌蛋白的合成起始于附著在內質網上的核糖體B.分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性C.上述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關D.單獨的Bip蛋白能與ATP結合但不能直接將其水解A解析

真核細胞分泌蛋白的合成起始于游離核糖體,只是游離的核糖體會帶著一段肽鏈進入內質網上繼續(xù)進行合成和加工,A項錯誤;分泌蛋白邊合成邊跨膜轉運的過程依賴于生物膜的流動性,B項正確;細胞骨架參與物質運輸,題述特殊分泌蛋白合成后的運輸與細胞骨架密切相關,C項正確;結合題干“而是由結合ATP的分子伴侶Bip蛋白與膜整合蛋白Sec63復合物相互作用后,水解ATP驅動翻譯后的轉運途徑”可知,單獨的Bip蛋白能與ATP結合但不能直接將其水解,D項正確。聚焦2蛋白質合成過程中信號識別與囊泡運輸【鏈真題明方向】5.(2024·浙江卷)漿細胞合成抗體分子時,先合成的一段肽鏈(信號肽)與細胞質中的信號識別顆粒(SRP)結合,肽鏈合成暫時停止。待SRP與內質網上SRP受體結合后,核糖體附著到內質網膜上,將已合成的多肽鏈經由SRP受體內的通道送入內質網腔,繼續(xù)翻譯直至完成整個多肽鏈的合成并分泌到細胞外。下列敘述正確的是(

)A.SRP與信號肽的識別與結合具有特異性B.SRP受體缺陷的細胞無法合成多肽鏈C.核糖體和內質網之間通過囊泡轉移多肽鏈D.生長激素和性激素均通過此途徑合成并分泌A解析

SRP參與抗體等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞內蛋白無需SRP參與,所以SRP與信號肽的識別與結合具有特異性,A項正確;SRP受體缺陷的細胞可以合成部分多肽鏈,如呼吸酶等,B項錯誤;核糖體和內質網之間通過SRP受體內的通道轉移多肽鏈,同時核糖體是無膜細胞器,不能形成囊泡,C項錯誤;生長激素通過此途徑合成并分泌,性激素屬于固醇,不需要通過此途徑合成并分泌,D項錯誤。6.(2021·山東卷)高爾基體膜上的RS受體特異性識別并結合含有短肽序列RS的蛋白質,以出芽的形式形成囊泡,通過囊泡運輸的方式將錯誤轉運到高爾基體的該類蛋白運回內質網并釋放。RS受體與RS的結合能力隨pH升高而減弱。下列說法錯誤的是(

)A.消化酶和抗體不屬于該類蛋白B.該類蛋白運回內質網的過程消耗ATPC.高爾基體內RS受體所在區(qū)域的pH比內質網的pH高D.RS功能的缺失可能會使高爾基體內該類蛋白的含量增加C解析

根據題干信息可知,通過囊泡運輸的方式將錯誤轉運至高爾基體的蛋白質運回內質網,即這些蛋白質不應該運輸至高爾基體,而消化酶和抗體屬于分泌蛋白,需要運輸至高爾基體并分泌至細胞外,所以消化酶和抗體不屬于該類蛋白,A項正確;細胞通過囊泡運輸需要消耗ATP,B項正確;根據題干信息“RS受體特異性識別并結合含有短肽序列RS的蛋白質,RS受體與RS的結合能力隨pH升高而減弱”,如果高爾基體內RS受體所在區(qū)域的pH比內質網的pH高,則結合能力減弱,所以可以推測高爾基體內RS受體所在區(qū)域的pH比內質網的pH低,C項錯誤;如果RS的功能缺失,則受體不能和錯誤的蛋白質結合,并運回內質網,因此可能會使高爾基體內該類蛋白的含量增加,D項正確。【情境拓展】1.信號肽假說信號肽假說認為,經典的蛋白分泌可通過內質網—高爾基體途徑進行。核糖體—新生肽被引導至內質網后(如圖所示),繼續(xù)合成肽鏈,結束后其信號肽被切除,核糖體脫落;肽鏈在內質網中加工后被轉運到高爾基體,最后經細胞膜分泌到細胞外。2.內質網和高爾基體之間的識別細胞內部產生的蛋白質被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分為披網格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三種類型。三種囊泡介導不同途徑的運輸(如圖1所示),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的識別和運輸過程如圖2所示。圖1圖23.囊泡運輸與信息交流囊泡運輸是一種高度有組織的定向運輸,各類囊泡之所以能夠被準確地運到靶細胞器或靶細胞,主要是因為靶細胞器或靶細胞具有特殊的膜標志蛋白,囊泡通過與特殊的膜標志蛋白相互識別,錨定、融合并進行囊泡運輸?！久}設計】(1)信號肽假說認為,分泌蛋白首先在

上起始合成,當多肽鏈延伸一段序列后,肽鏈一端的

與信號識別顆粒(SRP)結合,SRP通過與內質網上的DP結合,將核糖體新生肽引導至內質網。根據假說可推測,細胞內的兩種核糖體

(填“能”或“不能”)相互轉化;內質網膜上的易位子屬于一種

。

(2)COPⅡ被膜小泡負責從

(細胞器名稱)向

運輸“貨物”。若定位在甲中的某些蛋白質偶然摻入到乙中,則圖中的

可以幫助實現這些蛋白質的回收。

(細胞質基質的)游離核糖體

信號肽能通道蛋白內質網高爾基體COPⅠ(3)為確定兩種參與某經典分泌蛋白囊泡運輸的基因的功能,科學家篩選了兩種酵母菌突變體。與野生型酵母菌電鏡照片相比,Sec12基因突變體細胞中內質網特別大;Sec17基因突變體細胞中內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡。據此推測,Sec12基因編碼的蛋白質和Sec17基因編碼的蛋白質功能分別是______________________________________________

。

Sec12基因編碼的蛋白質參與內質網上囊泡的形成,Sec17基因編碼的蛋白質參與囊泡與高爾基體的融合【練模擬拓角度】7.(2024·山東濟寧模擬)真核細胞內,蛋白質合成后會被定向和分揀到相應位置行使功能,其定位由多肽鏈本身具有的信號肽序列決定,如果蛋白質不含信號肽,則會留在細胞質基質。下列說法錯誤的是(

)A.信號肽在游離的核糖體合成B.構成染色體的組蛋白分揀后由核孔進入細胞核C.人類囊性纖維化由蛋白質的定位和分揀異常導致D.抗體肽鏈的合成需要信號肽引導到粗面內質網上繼續(xù)進行C解析

信號肽是一段短肽鏈,最初在游離的核糖體上合成,A項正確;構成染色體的組蛋白屬于大分子,由核孔進入細胞核,B項正確;基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀,CFTR基因缺失3個堿基對→CFTR蛋白缺少一個氨基酸→CFTR蛋白結構異常→囊性纖維病,C項錯誤;抗體屬于分泌蛋白,其肽鏈的合成需要信號肽引導到粗面內質網上繼續(xù)進行,D項正確。8.(2024·重慶模擬)分泌蛋白的合成、加工過程受到細胞嚴密的調控,下圖表示分泌蛋白加工過程的調控,下列說法正確的是(

)A.正確折疊的蛋白A直接通過囊泡運輸的方式分泌到細胞外B.錯誤折疊的蛋白A通過直接與內質網膜表面的受體結合來激活受體C.圖中錯誤折疊和正確折疊的蛋白A,氨基酸的種類、數目和排列順序均相同D.伴侶蛋白和蛋白A的基本單位、結構和功能均不同C解析

正確折疊的蛋白A還需要經過高爾基體的加工才能分泌到細胞外,A項錯誤;據圖可知,錯誤折疊的蛋白A并沒有直接結合受體,B項錯誤;錯誤折疊和正確折疊的蛋白A,只有空間結構不同,氨基酸的種類、數目和排列順序均相同,C項正確;伴侶蛋白和蛋白A的基本單位相同,都是氨基酸,D項錯誤。突破點2滲透作用與物質運輸方式聚焦1滲透作用與質壁分離【鏈真題明方向】1.(2024·山東卷)仙人掌的莖由內部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成,內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時,內部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等;干旱環(huán)境下,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是(

)A.細胞失水過程中,細胞液濃度增大B.干旱環(huán)境下,外層細胞的細胞液濃度比內部薄壁細胞的低C.失水比例相同的情況下,外層細胞更易發(fā)生質壁分離D.干旱環(huán)境下內部薄壁細胞合成多糖的速率更快,有利于外層細胞的光合作用B解析

細胞失水過程中,細胞液濃度增大,滲透壓升高,A項正確。干旱環(huán)境下進行光合作用的外層細胞主要合成的是單糖,內部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快,一方面可以使外層細胞的光合產物迅速轉移到內部薄壁細胞,減少外層細胞單糖的積累,減弱產物對光合作用的抑制;另一方面內部薄壁細胞中單糖合成多糖的過程產生水,使外層細胞的細胞液濃度高于內部薄壁細胞,外層細胞可以從內部薄壁細胞中獲得水分,有利于外層細胞的光合作用,B項錯誤,D項正確。失水比例相同的情況下,由于內部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大,不易發(fā)生質壁分離,外層細胞更易發(fā)生質壁分離,C項正確。2.(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果的是(

)C解析

用30%蔗糖溶液處理后,細胞失水導致原生質體和液泡的體積都減小,細胞液濃度增大;用清水處理后,細胞吸水,原生質體和液泡的體積都會增大,細胞液濃度減小,A、B兩項錯誤。當蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度時,細胞失水,原生質體和液泡的體積都減小,細胞液濃度增大,C項正確,D項錯誤?！練w納拓展】1.細胞吸水和失水的判斷將某植物花冠切成大小和形狀相同的細條,分為a、b、c、d、e和f組,分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度,結果如圖所示。(1)細胞吸水大于失水是a、b、c組;蔗糖溶液濃度大于細胞液濃度,細胞明顯失水的是d、e、f組。(2)花冠細胞液濃度介于0.4~0.5

mol/L之間。2.質壁分離的條件和應用(1)質壁分離的條件(2)質壁分離和復原實驗的拓展應用①判斷成熟植物細胞的死活。②測定細胞液濃度范圍。③比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度?！揪毮M拓角度】3.(2024·廣東湛江二模)將紫色洋蔥外表皮細胞放于某種無機鹽溶液中,其質壁分離程度隨時間的變化情況如圖所示。下列推測正確的是(

)A.t1時刻與t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量相等B.t2時刻,洋蔥外表皮細胞開始吸收溶液中的無機鹽離子C.在實驗過程中,洋蔥外表皮細胞液泡的顏色先變深后變淺D.t4時刻之后,洋蔥外表皮細胞繼續(xù)吸水直至細胞漲破C解析

題圖中細胞發(fā)生了質壁分離后的復原,其中溶質進入細胞導致細胞液濃度增大,從而吸收水分,因此t3時刻的洋蔥外表皮細胞中的溶質含量多于t1時刻,A項錯誤;t2時刻細胞開始發(fā)生復原,洋蔥外表皮細胞細胞液濃度大于無機鹽溶液的濃度,說明t2時刻之前洋蔥外表皮細胞已經開始吸收溶液中的無機鹽離子,B項錯誤;該實驗過程中,細胞先失水,然后吸水,所以洋蔥外表皮細胞液泡的顏色先變深后變淺,C項正確;洋蔥細胞具有細胞壁,不會吸水漲破,D項錯誤。聚焦2離子泵、質子泵及協(xié)同運輸【鏈真題明方向】4.(2024·甘肅卷)維持細胞的Na+平衡是植物的耐鹽機制之一。鹽脅迫下,植物細胞膜(或液泡膜)上的H+—ATP酶(質子泵)和Na+—H+逆向轉運蛋白可將Na+從細胞質基質中轉運到細胞外(或液泡中),以維持細胞質基質中的低Na+水平(見下圖)。下列敘述錯誤的是(

)A.細胞膜上的H+—ATP酶磷酸化時伴隨著空間構象的改變B.細胞膜兩側的H+濃度梯度可以驅動Na+轉運到細胞外C.H+—ATP酶抑制劑會干擾H+的轉運,但不影響Na+轉運D.鹽脅迫下Na+—H+逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高答案

C解析

由題圖可知,H+-ATP酶(質子泵)向細胞外轉運H+時伴隨著ATP的水解,且為逆濃度梯度運輸,從而推出H+—ATP酶向細胞外轉運H+為主動運輸,在主動運輸過程中,載體蛋白與被運輸物質結合,會導致載體蛋白的空間結構發(fā)生改變,A項正確;H+順濃度梯度進入細胞的同時把Na+轉運到細胞外,B項正確;

H+—ATP酶抑制劑通過干擾H+的轉運,進而影響膜兩側H+濃度,對Na+的運輸同樣起到抑制作用,C項錯誤;為了適應高鹽環(huán)境,耐鹽植株的Na+—H+逆向轉運蛋白的數量比普通植株多,因此鹽脅迫下Na+—H+逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高,D項正確。5.(2024·山東卷)植物細胞被感染后產生的環(huán)核苷酸結合并打開細胞膜上的Ca2+通道蛋白,使細胞內Ca2+濃度升高,調控相關基因表達,導致H2O2

含量升高進而對細胞造成傷害;細胞膜上的受體激酶BAK1被油菜素內酯活化后關閉上述Ca2+通道蛋白。下列說法正確的是(

)A.環(huán)核苷酸與Ca2+均可結合Ca2+通道蛋白B.維持細胞Ca2+濃度的內低外高需消耗能量C.Ca2+作為信號分子直接抑制H2O2

的分解D.油菜素內酯可使BAK1缺失的被感染細胞內H2O2含量降低B解析

Ca2+通道蛋白運輸Ca2+時,兩者并不結合,A項錯誤;維持細胞Ca2+濃度的內低外高,是一個主動運輸的過程,需消耗能量,B項正確;細胞內Ca2+濃度升高,調控相關基因表達,抑制H2O2分解,導致H2O2含量升高,這是一種間接作用,C項錯誤;油菜素內酯不能使BAK1缺失的被感染細胞關閉Ca2+通道蛋白,故不能使細胞內H2O2含量降低,D項錯誤。【歸納拓展】1.離子泵和質子泵(1)離子泵屬于復合蛋白,既具有酶的催化功能(催化ATP水解),又具有運輸離子的功能,通過主動運輸的方式對特定離子進行跨膜運輸,如下圖為鈉鉀泵。(2)質子泵

2.主動運輸與協(xié)同運輸(1)主動運輸是由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度進行的跨膜轉運方式,普遍存在于動植物細胞和微生物細胞中。主動運輸的能量來源分為3類(如圖1):ATP直接提供能量(ATP驅動泵)、間接供能(協(xié)同轉運蛋白)、光驅動(光驅動泵)。圖1(2)協(xié)同運輸包括同向協(xié)同和反向協(xié)同兩種情況。圖2為小腸上皮細胞吸收和轉運葡萄糖的示意圖。協(xié)同運輸是一種物質的逆濃度跨膜運輸,其依賴于另一種溶質的順濃度,該過程消耗的能量來自離子電化學梯度。圖2【練模擬拓角度】6.質子泵是生物膜上特異性轉運H+的蛋白質,對維持細胞局部環(huán)境以及能量代謝的正常進行起著重要作用。下圖是常見的兩種質子泵,相關敘述正確的是(

)V型質子泵

F型質子泵

A.葉肉細胞中的類囊體膜和線粒體內膜可能分布有F型質子泵B.生物膜上有質子泵體現了生物膜在結構上具有一定的流動性C.核糖體膜上可能分布有V型質子泵D.V型質子泵轉運H+的方式為協(xié)助擴散答案

A解析

F型質子泵可以將H+由膜內轉運到膜外,同時還能催化ATP合成,在類囊體膜和線粒體內膜上也能進行ATP合成,推測可能含有F型質子泵,A項正確;生物膜上有質子泵體現了生物膜的功能特征,即生物膜的選擇透過性,B項錯誤;核糖體不含生物膜,C項錯誤;V型質子泵轉運H+的同時,還能催化ATP水解,因此推測這種轉運方式耗能,為主動運輸,不是協(xié)助擴散,D項錯誤。7.(2024·山東聊城一模)蔗糖是光合作用的主要產物之一。研究發(fā)現,甘蔗葉肉細胞產生的蔗糖進入伴胞細胞:共質體途徑和質外體途徑,分別如圖中①②所示。下列說法錯誤的是(

)A.圖