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押多选/不定项选择题 分子与细胞 考向预测 考情统计(3年) 核心考点 2023·河北 通过有不定项或多选的各 酶与ATP、物质的跨膜运输 2021·2023·辽宁 省考题来看,分子与细胞多集 中在酶与ATP、物质的跨膜运 2021·2022·2023·山东 输、光合作用与细胞呼吸上, 2022·2023·湖南 光合作用与细胞呼吸 预测2024年也是如此。 2022·江苏 2021·河北 一、与物质出入细胞方式有关的热考题 考向01 酶与ATP、物质的跨膜运输 型 1.通道蛋白 1.(2023·河北·高考真题)哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降 解衰老的红细胞,获得的Fe2+通过膜上的铁输出蛋白 (FPN)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌 的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁调素的合成。 下列叙述正确的是( ) A.由Fe参与构成的血红蛋白具有运输功能 B.衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与 C.敲除铁调素编码基因,巨噬细胞会出现铁积累 D.长期炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血 2.(2022·辽宁·高考真题)Fe3+通过运铁蛋白与受体结合 被输入哺乳动物生长细胞,最终以Fe2+形式进入细胞质基 质,相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质 过氧化,导致细胞发生铁依赖的程序性死亡,称为铁死 亡。下列叙述正确的是( ) 提醒①水分子进出细胞时,既可以直接穿过 磷脂双分子层,也可以穿过水通道蛋 白,因此渗透作用的实质是水的自由扩 散和协助扩散的叠加,以协助扩散为 主。 ②离子通道是由蛋白质复合物构成的, 一种离子通道只允许一种离子通过,并 且只有在特定刺激发生时才瞬间开放。 2.主动运输的三种类型 (1)主动运输的能量来源分为三类(如图 注:早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式 1):ATP直接提供能量(ATP驱动泵)、间 A.铁死亡和细胞自噬都受基因调控 接供能(协同转运蛋白)、光驱动(光驱动 B.运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同 泵)。 (2)协同运输是一种物质的逆浓度梯度跨 C.细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低 膜运输,其依赖于另一种物质的顺浓度 D.运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量 梯度转运,该过程消耗的能量来自离子 3.(2021·辽宁·高考真题)肝癌细胞中的M2型丙酮酸激 电化学梯度(如图2)。 酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微 囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化 细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成 为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝 癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的 是( ) 3.与物质出入细胞有关的几种热图解读 (1)Na+-K+泵 A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性 B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达 C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用 (2)质子泵 D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调 节 (3)协同运输钠驱动的葡萄糖载体蛋白可利用钠钾泵 产生的 Na+浓度梯度来推动葡萄糖进入 小肠上皮细胞,这种方式叫协同运输, 属于主动运输。 (4)钙泵 钙泵是Ca2+激活的ATP酶,每水解一个 ATP转运两个Ca2+到细胞外,形成钙离 子梯度。通常细胞质游离 Ca2+浓度很 低,胞外的Ca2+即使很少量涌入胞内都 会引起胞质游离的Ca2+浓度显著变化, 导致一系列生理反应。钙离子内流能迅 速地将细胞外信号传入细胞内,因此 Ca2 +是一种十分重要的信号物质。 尝试解答: ____________________________________________________________________________________________ _ 一、光合作用与细胞呼吸联系 考向02 光合作用与细胞呼吸 1.细胞呼吸和光合作用的联系(如图) 1.(2023·山东·高考真题)某种植株的非绿色器官在 不同O 浓度下,单位时间内O 吸收量和CO 释放量的变 2 2 2 化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下 列说法正确的是( ) (1)物质转化A.甲曲线表示O 吸收量 2 B.O 浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸 C 2 C.O 浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的 2 速率逐渐增加 H D.O 浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄 2 糖消耗速率最小 2.(2023·湖南·高考真题)盐碱化是农业生产的主要 障碍之一。植物可通过质膜H+泵把Na+排出细胞,也可通 过液泡膜H+泵和液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内,以 维持细胞质基质Na+稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁 O 迫,钒酸钠(质膜H+泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱 (GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列 叙述正确的是( ) 提示 有,HO经过光合作用的光反应转 移给18O ,HO经过有氧呼吸的第二阶段 2 转移给C18O 。 2 (2)能量变化 (3)光合作用与有氧呼吸中有关物质的来 源与去路 A.溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变 化 B.GB可能通过调控质膜H+泵活性增强Na+外排,从 而减少细胞内Na+的积累 C.GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化,与 液泡膜H+泵活性有关 D.盐胁迫下细胞质基质Na+排出细胞或转入液泡都能 增强植物的耐盐性 3.(2022·江苏·高考真题)下图为生命体内部分物质 与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( ) 2.辨析净光合速率与总光合速率 (1)微观辨析总光合速率、净光合速率和 呼吸速率的关系(2)深度解读总光合速率与呼吸速率的关 系 A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H] 和CO 并消耗O 2 2 B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代 谢相互联系 C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位 D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP 4.(2022·山东·高考真题)在有氧呼吸第三阶段,线 粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒 体内膜最终传递给O,电子传递过程中释放的能量驱动 2 H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶 返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的 O 结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长 2 势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如 图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP 合酶。下列相关说法正确的是( ) ①如果图 1 的实验对象是离体的叶肉细 胞,则图2中的甲图对应的是图1中的A 点,乙图对应图1中的AB段(不含A、B 两点),丙图对应图1中的B点以后(不含 B点),丁图对应图1中的B点。 ②如果图 1 的实验对象是叶片或者植 株,则图1中的A点、B点、C点分别对 应图2中的甲图、丙图和丙图。 A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 ③如果实验对象是离体的叶绿体,则图1 B.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸产热多 不能(填“能”或“不能”)表示光照强度 对其光合速率的影响,原因是叶绿体不 C.与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 能进行细胞呼吸,因此光照强度为 0 时 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成 其CO 吸收量应为0,光照强度大于0时 2 的ATP减少 其CO 吸收量应大于0。 2 5.(2022·湖南·高考真题)在夏季晴朗无云的白天, 3.自然环境与密闭环境中一昼夜内光合 10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合 速率曲线的比较 作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是( ) A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO 量减少 2 B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的 CO 量大于光合固定的CO 量 2 2 C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传 递光能的效率降低 D.光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能 的能力下降 6.(2021·河北·高考真题)《齐民要术》中记载了利 用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普 遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空 气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述 正确的是( ) A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和 风味物质的分解 B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要 氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑 制 C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体 中酶的活性 D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯, 可延长果蔬保鲜时间 7.(2021·山东·高考真题)关于细胞中的 HO 和 O,下 2 2 列说法正确的是( ) A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 HO 产生 2 B.有氧呼吸第二阶段一定消耗 H O 2 C.植物细胞产生的 O 只能来自光合作用 2 D.光合作用产生的 O 中的氧元素只能来自于 HO 2 2 尝试解答: ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________1.癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境摄取并用于细 胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP 的现象,称为“瓦堡效应”。肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如下图所示。下列叙述正确的 是( ) 注:NADH是一种氢的载体,也可用[H]表示。 A.过程①和③都能产生少量的ATP B.“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖越多,释放的能量越少 C.过程3产生的NAD+对①过程具有促进作用 D.过程②会消耗①过程产生的NADH 2.呼吸作用强度受多种因素的影响。呼吸熵(RQ=CO 释放量/O₂吸收量)可作为描述细胞利用不同底物呼 2 吸过程中O₂供应情况的一种指标。图甲、乙表示相关因素对呼吸作用的影响,图丙表示某植物非绿色器官 在不同氧分压下的呼吸商。下列说法错误的是( ) A.由图甲可知,冬季升高室内温度可以提高人体温度,从而明显促进人体呼吸作用 B.若图乙D点开始只进行有氧呼吸,则D点后呼吸作用CO 释放量和O 吸收量不一定相等 2 2 C.据图丙分析,c点以后呼吸作用强度不再随氧分压的增大而变化 D.综上分析,种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行 3.集合管上皮细胞对集合管中的Na+、Cl−重吸收机制如图,①~④表示转运蛋白。下列叙述正确的是( )A.图中转运蛋白合成时需内质网和高尔基体的参与 B.Na+、Cl-通过①以协助扩散的方式进入上皮细胞 C.②、③转运物质时均需要与被转运的物质相结合 D.磷酸化引起④的空间结构变化有利于Na+、K+的转运 4.为提高苹果果实中的糖含量,研究者利用同位素标记法进行实验,处理及结果如下表。其中M蛋白主 要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是( ) 苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖 苹果根系置于葡萄糖培养液中,用13C标记的CO₂处 培养液中 理苹果叶片 设置 根系13C含量 地上13C含量 根系13C含量占比(%) 地上13C含量占比(%) (mg) (mg) 野生型 4.7 44.24 55.76 M基因高 6.2 30.89 69.11 表达 含量极低 M基因低 3.6 46.79 53.21 表达 A.M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖 B.叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系 C.根系能吸收葡萄糖,减少了叶片光合产物向根系的运输,使更多糖分配到果实 D.该培养条件下,促进M基因表达能够提高苹果果实中的糖含量 5.植物的根顺重力方向向下生长,称为正向重力性。植物细胞中感受重力的物质是淀粉体,植物根部的 淀粉体在根冠,受重力影响淀粉体会下沉到根冠细胞的底部。如图为根冠细胞正向重力性调节机制,已知 钙泵是Ca2+激活的ATP酶,钙泵和生长素泵分别将Ca2+和生长素运输到细胞壁并在根冠下侧聚积,大部分 生长素最终分布在根的伸长区下侧,使根的生长表现为正向重力性。下列叙述正确的是( )A.淀粉下沉到根冠细胞的底部后,抑制内质网运出Ca2+ B.Ca2+结合并激活钙调蛋白,运输至钙泵并与之结合使钙泵具有ATP酶活性 C.Ca2+和生长素运出细胞膜的方式都是主动运输,该过程均需要消耗能量 D.从运输方向的角度分析,生长素从根冠运输到伸长区的运输是极性运输 6.实验小组同学利用质壁分离实验测定植物组织细胞的细胞液浓度。他们将相同的组织薄片放置在一系 列按照浓度逐渐减低排列的蔗糖溶液里,并浸泡30分钟,然后转移到载玻片上,镜检约50个细胞,统计 发生质壁分离的细胞数目,并得到下表的数据。请根据表格分析,卡列叙述正确的是( ) 第三小 浓度(mol/L) 第一小块 第二小块 平均值 比例 块 0.9 50 50 50 50 100% 0.8 50 50 48 49.33 99% 0.7 47 48 50 48.33 97% 0.6 36 41 45 40.67 81% 0.5 27 30 35 30.67 61% 0.4 19 25 16 20.00 40% 0.3 12 17 8 12.33 25% 0.2 1 0 2 1.00 2% 0.1 0 0 1 0.33 0% A.发生质壁分离的前提之一是细胞液浓度低于外界溶液浓度 B.同一浓度下,取三块组织薄片进行实验是为了减少实验误差 C.该实验可在低倍镜下完成观察,每个蔗糖浓度数值下需观察9次 D.组织薄片中50%左右细胞发生初始质壁分离,该浓度可能为细胞液浓度 7.Klotho基因与人及小鼠的衰老密切相关。在启动子和终止子不变的情况下,该基因在人体内能表达出 两种不同结构的蛋白质,分别为跨膜klotho蛋白和内环境中的klotho蛋白。klotho蛋白通过特定的通路诱导某种超氧化物歧化酶的表达,进而降低细胞中自由基的危害。下列说法错误的是( ) A.人血清中的klotho蛋白浓度随年龄的增长而降低 B.敲除Klotho基因的小鼠发生基因突变的概率增加 C.细胞通过调节转录过程合成出不同的klotho蛋白 D.Klotho基因通过控制酶的合成控制代谢,直接控制生物性状 8.内质网是真核细胞中普遍存在的一种细胞器,具有重要的生理功能。当内质网稳态持续失调时,可引 起内质网自噬。如图为内质网自噬过程。下列说法正确的是( ) A.溶酶体内的水解酶由内质网合成、加工和分泌 B.内质网的自噬过程需要信息分子与受体的特异性结合 C.内质网自噬过程依赖于生物膜的流动性 D.若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常,会增大对内质网自噬的抑制作用 9.造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合形成融合基因后,表达的BCR-ABL蛋白具有高度酪氨酸 激酶活性,能使某种蛋白质(简称CP)磷酸化而被激活,最终造成白细胞过度增殖,从而引发慢性粒细胞 白血病(CML),其主要机理如图所示。下列叙述错误的是( ) A.据图分析,异常造血干细胞发生变异的类型属于基因重组 B.激活CP依赖于ATP中具有较高转移势能的末端磷酸基团 C.融合基因通过控制BCR-ABL蛋白的结构直接控制生物性状 D.mRNA与附着在内质网上的核糖体结合后开始指导BCR-ABL蛋白相关肽链的合成10.2023年8月24日13时,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。我国海关总署发布公告全面禁止进 口日本水产品。核污水排海是不可饶恕的反人类罪行,带给海洋生物灭顶之灾。下列叙述错误的是( ) A.由于生物富集现象,放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端 B.物质循环具有全球性,生物富集现象也具有全球性,不仅是太平洋沿岸国家,任何国家都可能受 其影响 C.核污水放射性物质中的3H曾经被科学家用于研究分泌蛋白的合成过程,18O用于研究光合作用中氧 气的来源 D.核污水中的放射性物质可能引起生物基因突变,这属于诱发基因突变的化学因素 11.实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将照暗中制备的 离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂)、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等, 溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色,用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草 的离体叶绿体并进行希尔反应·实验结果如下表所示,下列叙述错误的是( ) 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 值 品种乙放氧速率相对 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 值 A.希尔反应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量 B.希尔反应中的DCIP相当于光反应中的NADPH C.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强 D.除草剂浓度为20%时,若向品种甲的希尔反应溶液中通入二氧化碳,在光照条件下就能检测到糖 生成 12.在曲线模型中,存在以下几种变化趋势: ①相对稳定②上升③下降④先上升后下降⑤先下降后上升 在下列的对应关系(条件→结果→趋势)中,合理的是( ) A.环境温度从0℃变化到30℃→小鼠细胞内酶的活性变化→② B.恒温且持续光照→一定时间内密闭容器内CO 浓度变化→③ 2 C.向植物插条施加IAA→插条生根数随IAA浓度变化→④ D.使用一定量抗生素→细菌数量随时间的变化→⑤ 13.研究发现, 通过细胞膜缺损处大量进入细胞质,导致局部 浓度激增,大量 同钙结合蛋 白相结合,诱导相关蛋白、细胞器或囊泡聚集在损伤部位,参与细胞膜修复。下列相关叙述正确的是() A.细胞外 通过细胞膜缺损处进入细胞的方式属于协助扩散 B.细胞膜破损可能会影响细胞膜的选择透过性,从而扰乱细胞内物质成分的稳定 C.相关蛋白、细胞器或囊泡定向参与细胞膜的修复,离不开信号的传递 D.据题目信息推测,高尔基体数量的多少会影响细胞膜的修复效率 14.龙胆花处于低温(16℃)下30min内发生闭合,而转移至正常生长温度(22℃),光照条件下30min 内重新开放。花冠近轴表皮细胞的膨压(原生质体对细胞壁的压力)增大能促进龙胆花的开放,水通道蛋 白在该过程中发挥了重要作用。其相关机理如图所示。实验发现,龙胆花由低温转移至正常生长温度,给 予光照的同时向培养液中添加适量的钙螯合剂(可与Ca2+结合形成稳定的络合物),龙胆花重新开放受到 抑制。下列分析正确的是( ) A.水分子进出龙胆花花冠近轴表皮细胞的运输方式除图中所示方式外还有自由扩散。 B.据图可知,被激活的GsCPK16能促使水通道蛋白磷酸化,该过程会改变水通道蛋白的构象,使水 通道蛋白运输水的能力减弱。 C.水通道蛋白运输水能力的改变,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。 D.据图推测,光刺激可加速龙胆花重新开放的机理是光刺激利于细胞吸收Ca2+,激活GsCPK16,促 使水通道蛋白磷酸化,花冠近轴表皮细胞吸水增多,膨压增大。 15.有氧条件下,细胞质基质中的NADH不能直接进入线粒体。一部分NADH所携带的氢可通过α-磷酸 甘油穿梭途径进入线粒体,被FAD接受形成FADH ,最终与氧气发生氧化反应生成水并释放能量。具体 2 过程如图所示,下列说法错误的是( )A.无氧条件下,NADH可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸和二氧化碳 B.NADH也能在线粒体内膜产生,经过一系列化学反应与氧气结合形成水并释放大量能量 C.α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应说明酶不具有专一性 D.NADH携带的氢借助α-磷酸甘油进入线粒体,说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性 16.ABC转运蛋白是一类ATP驱动泵,广泛分布于从细菌到人类各种生物的细胞中,ABC转运蛋白的结 构及转运过程如图所示。下列说法正确的是( ) A.ABC转运蛋白只具有转运功能 B.ABC转运蛋白转运物质的过程可能涉及蛋白质的磷酸化 C.ABC转运蛋白的合成都需要多种细胞器的协调配合 D.ABC转运蛋白在运输物质时,蛋白的结构会发生改变 17.图甲表示O 浓度对某种蔬菜产生CO 的影响,图乙表示当其他条件均适宜时,该种蔬菜在不同温度和 2 2 不同光照强度条件下的净光合速率变化情况。下列叙述正确的是( )A.图甲中影响A点位置高低的主要环境因素是温度 B.贮藏室内贮藏蔬菜时的O 浓度应该调节到图甲中B点所对应的浓度 2 C.图乙中15℃时,P点总光合速率为8umol·m-2·s-1 D.图乙中在两条曲线的交点处,15℃条件下有机物制造量小于25℃条件下 18.口服药物进入小肠后常见的转运方式如下图所示。已知小肠上皮细胞间存在水溶性孔道,OATP和P- gp两种膜转运蛋白分别参与图中C和D途径。下列叙述正确的是( ) A.药物中的亲水性小分子物质可能更容易通过细胞间途径被吸收 B.OATP和P-gp两种膜转运蛋白发挥作用时体现了细胞膜的选择透过性 C.当甲侧药物分子浓度低于乙侧并通过C途径跨膜转运时,有可能需要ATP供能 D.提高P-gp的活性可在一定程度上缓解药物吸收障碍而造成的口服药效降低 19.植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同 (如图1)。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果如图2所示。下列叙述错误 的是( ) A.酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗细胞呼吸第一阶段产生的NADH B.酒精发酵和乳酸发酵时丙酮酸中的能量大部分以热能的形式散失 C.淹水胁迫时,该植物根细胞以乳酸发酵途径为主 D.该植物根细胞呼吸方式的变化是植物对水淹环境的积极性适应 20.1966年,美国科学家雅根多夫在黑暗条件下将叶绿体基粒先置于pH为4的缓冲液中15s(如图),再 转移至含有ADP和Pi、pH为8的缓冲液中,检测出类囊体膜内侧pH为4、外侧pH为8,之后类囊体膜两 侧pH梯度逐渐减小,同时还伴随有ATP的生成。下列叙述正确的是( )A.本实验在黑暗条件下进行可防止光反应对实验结果产生影响 B.15s后类囊体膜内侧pH为4是由于H+主动运输进入膜内 C.由本实验可推测类囊体膜上存在与ATP合成有关的酶 D.本实验说明叶绿体内ATP的合成是H+浓度差驱动的