文档内容
第 02 讲 细胞的基本结构、功能与物质进出细胞的方式
目 录
一、考情分析 考点02 细胞的物质输入和输出
二、知识建构
核心考向提炼
三、考点突破
重要考向探究
考点01 细胞的基本结构及功能
核心考向提炼 题型01 渗透作用的原理及应用分析
重要考向探究 题型02 物质进出细胞的方式及影响因素
四、长句作答
1.细胞膜的功能
2.细胞膜的结构特点和功能特性
题型01 细胞膜和细胞核的结构和功能 3.主动运输的意义
题型02 细胞器以及生物膜系统功能 按住Ctrl键同时点击目录文字即可跳转到对应页
考题统计 考情分析
考点要求
2023海南卷（2分） 【命题规律】
高考中多以分泌蛋白的分泌过
细胞的基本机构 2021河北卷（2分）
程或者以囊泡转运为背景，考查细胞
及功能
2022浙江卷（2分）
器之间的分工及协作、生物膜系统的
2020海南卷（2分） 结构和功能等。以植物细胞质璧分离
和质壁分离复原的实验、物质的跨膜
运输为情境,考查渗透作用的原理、质
跨膜运输的影响因素等。
2023山东卷（2分）
综合各地高考，多以选择题的
细胞的物质输入 2023湖北卷（2分） 形式出现，一般创设的情境较复杂,难
和输出 度较大,综合考查获取信息、分析问题
2023浙江卷（2分）
的能力。
2022山东卷（2分）
【命题预测】会以选择题，考查细胞器之
间的分工及协作、生物膜系统的结构和功
能。考点01 细胞的基本结构及功能
核心考向提炼
重要考向探究
1.细胞核的结构和功能分析
真核细胞不一定都有细胞核:哺乳动物成熟红细胞、高等植物成熟筛管细胞的细胞核退化
消失;细胞分裂前期核膜、核仁逐渐消失,末期核膜和核仁重建。核糖体的形成不一定与
核仁有关:原核细胞没有核仁,其核糖体的形成与核仁无关。核孔的数量和核仁的大小并
非固定不变:核孔的数量和核仁的大小与细胞代谢有关,如在代谢旺盛、蛋白质合成旺盛
的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
2.细胞膜的成分及功能
不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同,如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,
而植物细胞膜中不含胆固醇。
细胞膜的成分并不是不可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含
量下降。
3.细胞器之间的分工及协作
分泌蛋白分泌的方式:分泌蛋白出细胞的方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动
性的结构特点。多肽与蛋白质不同:核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经加
工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。1.（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质（%） 49 18 64 62 78
脂质（%） 43 79 26 28 22
糖类（%） 8 3 10 10 少
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，神经鞘细胞质膜的功能最简单
2．（2020·海南·统考高考真题）细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分
裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（ ）
A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同
B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量
C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中
3.（2021·河北·统考高考真题）关于细胞核的叙述，错误的是（ ）
A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
4．（2022·浙江·高考真题）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．光面内质网是合成该酶的场所 B．核糖体能形成包裹该酶的小泡C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
本考点高考中多以分泌蛋白的分泌过程或者以囊泡转运为情境背景，考查细胞膜、细
胞核的结构，尤其细胞器之间的分工及协作、生物膜系统的结构和功能等，考查结构与功
能相适应的生命观念。多以选择题的形式出现,由于提供情境信息较多，具有一定难度。
高考考查方向集中如下：
1.细胞膜、细胞核的结构和功能
2.细胞器之间的分工及协作关系
3.生物膜系统的结构和功能
题型01 细胞膜及细胞核的结构与功能
1.(不定项)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用价值,其包括三个步骤:绿色荧
光染料与膜上的蛋白质结合,使细胞膜上呈现一定强度的绿色→激光照射膜上某绿色荧光区,
使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭(漂白)→检测淬灭部位荧光再现速率。实验过
程如图甲所示,结果如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.被激光照射淬灭部位的细胞膜失去了流动性
B.淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响
C.若不用激光照射淬灭,而是细胞膜的两部分分别被绿色和红色荧光染料标记,则一段时间后
两种颜色的荧光会均匀分布
D.F 后若再进行一次激光照射淬灭,则一段时间后检测的淬灭部位的荧光强度基本不变
2
2.下图表示各种膜的组成成分含量。该图不能说明的是( )A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C.膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越少
D.细胞膜具有信息交流的重要作用
3.生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的
是( )
选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型
A 位于突触后膜上,识别并结合神经递质 受体
B 位于靶细胞膜上,识别并结合激素 载体
C 位于类囊体膜上,催化ATP合成 酶
D 位于癌细胞膜上,引起特异性免疫 抗原
4.生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分,一部分含细胞核,另一部分不含细胞核。
再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间,其实验结果如下图所示。以下分析合
理的是( )
A.培养第1天,有核细胞死亡数比无核细胞多,可能主要与细胞核的功能有关B.从培养第2天到第3天,无核细胞死亡很多,可能主要与实验中细胞膜损伤有关
C.从培养第1天到第10天,有核细胞每天都有死亡,可能主要与细胞凋亡有关
D.从培养第4天到第10天,有核细胞每天只有少量死亡,可能主要与细胞凋亡有关
题型02 细胞器及生物膜系统功能
1.(不定项)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定它们有机物的含量如下图所
示。以下有关说法正确的是( )
A.细胞器甲是线粒体,其能完成的生理过程一定不存在葡萄糖的氧化分解
B.细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,一定与分泌蛋白的合成和加工有关
C.细胞器丙中进行的生理过程产生水,该细胞器不一定只存在于动物细胞中
D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙 2.运动可促进机体产生更多新的线粒体,加
速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保
证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
3.(不定项)下图为高等植物细胞部分结构的概念图,下列相关叙述正确的是( )
A.h中嵴的形成扩大了其内膜面积,而g中基粒的形成扩大了其内膜面积
B.图中所有的生物膜都是选择透过性膜,而d结构是全透性的
C.图中c结构除了可以进行细胞间的信息交流外,还可进行物质运输
D.图中e呈溶胶状,其中进行着多种化学反应4.信号肽假说认为,细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)能识别游离核糖体上合成的一段作为
信号的氨基酸序列,并与内质网膜上的SRP受体结合,引导游离核糖体附着在内质网上继续合
成多肽,多肽在内质网腔内剪去信号序列并进一步加工形成折叠的蛋白质,经高尔基体分泌到
溶酶体、细胞膜上或细胞外。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞的生物膜系统中只有细胞膜具有信息交流功能
B.核糖体上脱水缩合形成的肽链都含有信号序列
C.合成分泌蛋白能力较强的细胞的粗面内质网发达
D.溶酶体的水解酶在加工和分泌过程中体现了膜的选择透过性
5.科学家将3H-亮氨酸分别注射到野生型酵母菌、突变体 A和突变体B细胞内,通过检测放射
性研究酵母菌的分泌蛋白的合成和运输,放射性检测结果如表所示。Sec12+、Sec17+的作用分
别是( )
酵母菌 相关基因 放射性出现顺序
野生型 Sec12+、Sec17+ 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外
突变体A Sec12-、Sec17+ 核糖体→内质网
突变体B Sec12+、Sec17- 核糖体→内质网→囊泡
注:“-”表示突变的基因,“+”表示正常的基因。
A.肽键的形成、囊泡的运输 B.肽链的延伸、内质网的“出芽”
C.内质网的“出芽”、囊泡的融合 D.内质网的加工、高尔基体的加工
6.内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成
折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质量控制能力的限度时,会造成内
质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应),UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网
的负担和损伤。下列描述属于UPR的是( )
A.增加折叠酶的数量,促进蛋白质完成折叠
B.降低内质网膜的流动性,减少囊泡的形成
C.激活相关的蛋白质降解系统,水解错误折叠的蛋白质
D.影响细胞中相关核酸的功能,减少分泌蛋白的合成1.全面理解细胞的“整体性”，形成细胞是一个整体的认知结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一
定不”的几种情况。
（1）结构上：细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通；内质网膜与核膜、细胞膜等相互连接
（2）功能上：细胞各部分结构和功能虽不同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致的共同完成各项
生命活动。
（3）调控上：细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。因此，细胞的整个
生命活动主要是由DNA调控和决定的，使细胞形成了一个整体调控系统。
2.高考中5种常考的“膜蛋白”：
（1）受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。
（2）载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
（3）具催化作用的酶：如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在
ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
（4）识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性
识别等)。
（5）通道蛋白：通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，
Na＋、K＋通道蛋白等。考点02 细胞的物质输入和输出
核心考向提炼
重要考向探究
1.渗透作用的原理及应用分析
验证渗透作用发生的条件：单糖不能水解,可直接被细胞吸收,而二糖、多糖一般需要水解成
单糖后才能被细胞吸收,植物细胞可以直接吸收蔗糖。
2.植物细胞质璧分离和质壁分离复原的实验探究
植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)，条件、原理、现象等。
3.物质进出细胞的方式及影响因素
物质进出细胞方式的判断：主动运输、协转扩散、自由扩散、胞吞胞吐等
物质跨膜运输影响因素:内部因素是转运蛋白的种类、数量；物质的浓度、影响细胞呼吸强度
的因素（如O 浓度、温度等）
2
1.（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内
H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度
梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬
物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ）
A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
2．（2023·湖北·统考高考真题）心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体（转入
Na+的同时排出Ca2+），两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列
叙述正确的是（ ）
A．心肌收缩力下降
B．细胞内液的钾离子浓度升高
C．动作电位期间钠离子的内流量减少
D．细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
3.（2022·山东·高考真题）NO -和NH +是植物利用的主要无机氮源，NH +的吸收由根细胞膜
3 4 4
两侧的电位差驱动，NO -的吸收由H+浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，
3
细胞内NH +的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下
4
列说法正确的是（ ）
A．NH +通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
4
B．NO -通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
3
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO -会加重铵毒
3
D．载体蛋白NRT1.1转运NO -和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3
4．（2023·浙江·统考高考真题）缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，
将K＋运输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离
子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是（ ）A．缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B．缬氨霉素为运输K＋提供ATP
C．缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D．缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力
5．（2023·全国·统考高考真题）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（ ）
A． B．
C． D．
6．（2023·湖南·统考高考真题·多选）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（ ）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
本考点在高考中多以植物细胞质璧分离和质壁分离复原的实验、物质的跨膜运输为情境
考查渗透作用的原理、质跨膜运输的影响因素等,主要考查科学思维和科学探究的学科素养。
多以选择题的形式出现，一般创设的情境较复杂,难度较大,综合考查获取信息的能力、综
合分析问题的能力、实验探究能力。高考考查方向集中如下：
1. 物质跨膜运输的方式特点及影响因素
2. 观察植物细胞质壁分离和复原实验及分析
3. 渗透作用的原理及应用分析
题型01渗透作用的原理及应用分析
1.下图表示平衡时的渗透装置,烧杯内的液面高度为a,漏斗内的液面高度为b,液面高度差
m=b-a。在此基础上继续实验,以渗透平衡时的液面高度差为观测指标,下列叙述正确的是(
)A.若吸出漏斗中高出烧杯内的液面的溶液,则平衡时m增大
B.若向漏斗中加入少量蔗糖,则平衡时m将增大
C.若向漏斗中加入适量且与漏斗内的蔗糖溶液浓度相等的蔗糖溶液,则平衡时m不变
D.若向烧杯中加入适量清水,则平衡时m将增大
2.市场上流行的直饮机的核心部件是逆渗透膜,它利用逆渗透原理,通过水压使水由较高浓度
的一侧渗透至较低浓度的一侧,理论上,较高浓度侧的所有细菌、杂质、可溶性固体、对人体
有害的有机物和无机物均不能渗过高精密的逆渗透膜,示意图如下。根据上述信息判断,下列
有关叙述正确的是( )
A.逆渗透过程与渗透作用的差异是前者需要消耗能量
B.逆渗透膜也具有细胞膜的识别功能
C.逆渗透膜上有转运蛋白,可以选择性地控制有害物质进入
D.逆渗透膜去除有害物质的能力胜过生物膜,可放心饮用直饮机中的水
3.变形虫内伸缩泡、小泡、线粒体的分布情况如下图所示。据研究,伸缩泡内液体浓度是细胞
质浓度的1/2,但Na+是细胞质的33倍,K+是细胞质的0.85倍。伸缩泡周围的小泡要不断地吸
收Na+、排出K+,才能形成比细胞质浓度低的液体,再经融合把液体排入伸缩泡,由伸缩泡排出
体外。下列叙述正确的是( )
A.伸缩泡类似于植物大液泡,能将胞内多余水分直接排到细胞外
B.伸缩泡通过主动运输吸收Na+、排出K+,需要消耗大量能量
C.小泡内外溶液中Na+的差异,体现了细胞膜的选择透过性
D.小泡周围分布着一层线粒体,体现了细胞结构与功能相适应的观点题型02 植物细胞吸水与失水的状况分析
1.取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g·mL-1)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、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。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浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,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.若测得乙糖溶液浓度升高,则乙组叶细胞的净吸水量大于甲组
2.下图A为两个渗透装置,溶液a、b为不同浓度的同种溶液,且a溶液浓度
