文档内容
专题一 细胞的分子组成、结构与功能
【题型1 细胞的元素和分子组成】
【题型2 细胞的类型、结构与功能】
【题型3 物质进出细胞的方式】
【题型1 细胞的元素和分子组成】
【紧扣教材】
细胞内有机物的判断可从以下角度入手:
①根据元素组成确定化合物的名称
②根据化合物的组成单位确定化合物的名称
③根据化合物的功能确定化合物的名称
④根据化合物的关系确定化合物的名称
注意:
(1)理清各有机大分子的元素组成、单体、功能及相互之间的关系,是解答推断题的前提和基础。
(2)严格来说,只有多糖、蛋白质和核酸是由单体构成的多聚体,属于生物大分子。脂肪是由甘油和脂肪酸组
成的,不属于生物大分子。
【题型突破】
【例1】食源性活性肽(FBPs)是指由食物蛋白水解产生的各种氨基酸序列片段,通常由2~20个氨基酸
组成,可被机体直接吸收,在预防和减轻各种慢性疾病中起积极作用。下列有关说法正确的是(
)
A.食物蛋白水解的过程不会破坏其生物活性
B.每段FBPs均由21种氨基酸构成
C.FBPs与双缩脲试剂混合加热后呈砖红色
D.FBPs可以胞吞方式被肠上皮细胞转运进入细胞内
【变式1-1】梵净山翠峰茶是铜仁的著名特产,具有嫩香持久、汤色鲜醇的特点。下列关于梵净山翠峰茶
叙述正确的是( )
A.茶树细胞与发菜细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.茶树从外界获得的化学元素,在细胞中大多数以离子的形式存在C.茶树缺少微量元素Mg时,会导致叶绿素合成不足而影响它的光合作用
D.翠峰茶叶所含熔点较高的不饱和脂肪酸量较少,长期饮用有益于身体健康
【变式1-2】隰县玉露香梨是山西省农科院自主研发,由库尔勒香梨与雪花梨杂交培育出的优质品种。特
点是香甜、酥脆、水分足,受到广大消费者的喜爱。下列有关叙述错误的是( )
A.玉露香梨含汁量高、水分充足,是由于果肉细胞的液泡中含有丰富的自由水
B.玉露香梨细胞中含有对人体有益的钾、铁、锌等大量元素,与膜的选择透过性有关
C.提供零上低温、低氧、适宜湿度条件的冷库环境有利于玉露香梨的储存
D.构成玉露香梨细胞壁的纤维素不能被人体消化吸收,但仍属于人体的营养素之一
【变式1-3】铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子,铜转运蛋白(CTR1)和ATP酶
(ATP7A/7B)对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用,过程如下图。相关叙述错误的是
( )
A.细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程,影响细胞产生能量
B.细胞中缺铜会导致自由基增多,加速细胞衰老
C.细胞中铜过量时,CTR1的表达量降低,铜的吸收减少
D.细胞中铜过量时,ATP7A/7B通过协助扩散加快铜的排出
【题型2 细胞的类型、结构与功能】
【紧扣教材】
1.根据有无以核膜为界限的细胞核划分为原核细胞和真核细胞
2.熟记各细胞器的功能,简图,分布,内含物质
如①含有色素的细胞器有液泡和叶绿体
②含有核酸的细胞器有线粒体,叶绿体,核糖体
③与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器有核糖体,内质网,高尔基体。【题型突破】
【例2】2024年11月初,重庆南山植物园举行了第二十六届菊花艺术展,五彩缤纷的菊花争奇斗艳,下列
有关叙述错误的是( )
A.磷脂双分子层构成了菊花细胞膜的基本支架
B.细胞膜保障了菊花细胞内部环境的相对稳定
C.经台盼蓝染色后,新鲜的白色花瓣细胞会呈现蓝色
D.可用花瓣细胞观察质壁分离现象
【变式2-1】细胞凋亡的大致过程是:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶(Cas,有
多种类型)的活化→进入连续反应过程。如图表示一种细胞凋亡调控通路。下列分析错误的是(
)
A.内质网中Ca2+浓度的异常变化可能属于凋亡信号
B.内质网蛋白的过量积累会导致内质网膜成分更新
C.Cas-12、Cas-3在诱导凋亡时空间结构保持不变
D.活化的Cas-3能促进细胞内凋亡相关基因的表达
【变式2-2】帕金森症(PD)是一种与衰老相关的神经退行性综合征,线粒体数量减少是PD的典型特征。
通常情况下,线粒体被溶酶体降解(图方式一)是导致PD的重要病因。最近,我国科学家发现药物氟桂
利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少(图方式二),是诱发PD的新机制。下列叙述错误的是( )
A.神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量
B.方式一属于细胞自噬,细胞自噬对细胞和个体都是有害的C.氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体,并将线粒体运出细胞
D.氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细胞模型
【变式2-3】线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时,细
胞内会出现两种结构不同的线粒体(见图),分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是(
)
A.线粒体a参与制造细胞的结构部件 B.线粒体b含有较多的ATP合成酶
C.两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物 D.两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境
【题型3 物质进出细胞的方式】
【紧扣教材】
1.物质运输方式的比较
被动运输
物质出入细胞的
主动运输 胞吞 胞吐
方式
自由扩散 协助扩散
低浓度到高浓
运输方向 高浓度到低浓度(顺浓度梯度) 度(逆浓度梯 胞外到胞内 胞内到胞外
度)
是否需要转运蛋
不需要 需要 需要 不需要
白
是否消耗能量 不需要 不需要 需要 需要
①乳腺细胞分泌乳腺
葡萄糖、氨基
蛋白;②消化腺细胞
大多数的水分子 酸进入小肠上
O、CO、甘 变形虫摄食、吞 分泌消化酶;③免疫
实例 2 2 进出细胞、葡萄 皮细胞、大多
油、乙醇、苯等 噬细胞吞噬病菌 细胞分泌抗体;④胰
糖进入红细胞等 数的离子进出
岛细胞分泌胰岛素
细胞等
等。
注意:
①判断运输方式时从:方向、是否需要能量、是否需要转运蛋白等角度分析
②运输所需的能量可以是ATP提供,也可以是其它离子的化学势能
③相同的物质在不同的细胞中运输方式不一定一样
【题型突破】
【例3】人体血液和脑组织之间存在一种高度特化、通透性很低的“血脑屏障”,主要由血管内皮细胞及
其之间的紧密连接构成,能够有效阻止有害物质或脂溶性药物进入脑部。如图为血脑屏障中物质运输和信号传递的部分机制示意图,其中P-糖蛋白是一种脂溶性物质外排泵。下列有关推测最合理的是( )
A.酒精和氨基酸等物质主要通过自由扩散进入脑组织
B.某些信号分子经受体介导进入大脑依赖细胞膜的流动性
C.葡萄糖借助GLUT1通道蛋白进入脑组织为细胞供应能量
D.某些药物联合P-糖蛋白抑制剂会减弱脑组织肿瘤治疗的效果
【变式3-1】质膜H+-ATP酶(PMA)是具有ATP水解酶活性的载体蛋白。PMA磷酸化时会被激活,从而
将H+运输到细胞外。磷酸酶可使PMA发生去磷酸化。下列叙述错误的是( )
A.PMA转运H+时,需要与H+相结合并发生构象改变
B.PMA的作用有利于维持质膜两侧H+浓度差
C.细胞内pH的降低可能使PMA活性增强
D.抑制磷酸酶活性可以使细胞外pH持续升高
【变式3-2】一般植物在土壤含盐量高时会出现干梢和大量落叶等不适应症状。柽柳是一种耐盐植物,为
验证其耐盐特性与细胞液浓度有关,取柽柳和普通植物的根尖成熟区细胞置于较高浓度的盐溶液中,观察
到的现象如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.观察过程中两种植物的根细胞吸水能力逐渐减弱
B.图示细胞膜、细胞质、液泡膜相当于半透膜
C.若观察到的细胞甲来自柽柳、细胞乙来自普通植物,则可证明假说D.若继续培养较长时间,柽柳根细胞内的细胞液可能重新增多
【变式3-2】动物对机体内外环境的感知,与感受器上的通道蛋白息息相关。辣椒素或热刺激会使感受器
的通道蛋白TRPV1打开,导致阳离子内流,进而产生痛觉或热觉;薄荷醇或寒冷刺激使通道蛋白TRPM8
打开,导致Ca2+内流,进而产生冷觉;机械压力使通道蛋白Piezo打开,导致Ca2+内流,进而产生触觉。
下列说法正确的是( )
A.TRPV1是非选择性的阳离子通道蛋白,TRPM8只能运输特定的离子
B.通道蛋白打开后离子与通道蛋白结合,该过程不需要消耗能量
C.上述蛋白均可作为信号分子受体和转运蛋白,感知变化并产生神经冲动
D.寒冷地区的动物为适应环境,其细胞膜上TRPM8转运Ca2+的效率会提高
1.板栗是一种乔木植物,原产中国。湖北省罗田县是著名的板栗之乡,罗田板栗果实中可溶性糖含量与
各类氨基酸总量高于国家标准要求,优于其它产地,并富含钙、锰、钼等多种元素,营养丰富。下列关于
板栗果实的相关叙述错误的是( )
A.属于生命系统的系统层次
B.其中的钙元素主要以离子形式存在
C.其中所含的可溶性糖仅含有C、H、O三种元素
D.其中各类氨基酸在结构上的区别在于R基的不同
2.据发表在2024年5月22日的《研究性皮肤病学杂志》上的一项新研究,韩国首尔大学医院研究人员发
现,晒太阳可能有让人“光吃不胖”的好处。他们的研究显示,紫外线暴露能增加食欲,同时还能防止体
重增加。这些发现可能为预防和治疗肥胖症与代谢紊乱带来新希望。但日光中含有紫外线,它会带来晒伤、
光老化、皮肤癌等有害影响。下列叙述错误的是( )
A.脂肪是细胞内良好的储能物质
B.在烈日下暴晒会增加患癌概率
C.糖类供应充足时可大量转变成脂肪
D.组成脂肪的化学元素与壳多糖相同
3.用高脂饲料喂养小鼠,脂肪在肝细胞中积累形成大量脂滴,细胞脂代谢异常,产生的自由基增加,影
响细胞功能。处于营养缺乏状态的小鼠的肝细胞内存在脂质自噬过程,能够降低患脂肪肝的风险。下列说
法正确的是( )
A.用高脂饲料喂养小鼠时,脂滴由内质网形成并由高尔基体进行包装
B.自由基攻击磷脂分子会导致内质网膜面积减小,影响蛋白质的合成和加工C.脂滴膜与溶酶体膜的结构相同,脂质自噬过程中溶酶体可直接与脂滴融合
D.脂滴分解后,溶酶体与细胞膜融合,其降解产物都会被排出细胞
4.科研团队发现,在缺氮环境下,蓝细菌能以黄化休眠体长期存活。若敲除蓝细菌D酶某亚基,其丧失
弱红光下的休眠复苏能力。下列推论错误的是( )
A.缺氮会导致蓝细菌叶绿素降解进而休眠
B.休眠体中结合水与自由水的比例会下降
C.弱红光通过影响D酶来促进叶绿素的合成
D.蓝细菌可能在氮循环中发挥重要作用
5.细胞是最基本的生命系统,也具有自我维持稳态的能力。下列关于真核细胞稳态原因的分析,正确的
是( )
A.酶因其专一性和高效性而具有精确地调控特定化学反应速率的能力
B.生物膜因其面积大和区室化细胞而使化学反应空间充足且互不干扰
C.细胞中蛋白质的合成、加工和运输过程,必需有囊泡参与才能完成
D.细胞中能量的释放、储存和利用都依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化
6.α—突触核蛋白纤维(不溶性)在脑神经元中的异常聚集被认为是帕金森病致病的关键因素。有科研团
队用小鼠模型研究α—突触核蛋白纤维和纳米塑料(直径1μm)在神经细胞中的相互作用(如图),并得
出“纳米塑料可能诱发帕金森病”的结论。下列叙述中,不支持这一结论的是( )
A.纳米塑料通过胞吞进入神经元细胞过程中会直接破坏细胞膜的结构
B.纳米塑料会损伤溶酶体,减缓α-突触核蛋白纤维聚集体的降解速度
C.α—突触核蛋白纤维与纳米塑料形成了相当稳定的复合物后不易被降解D.促进可溶性α—突触核蛋白转化,导致不溶性的α-突触核蛋白纤维增多
7.在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而
蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网一高尔
基体( ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不
依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是( )
A.在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B.经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C.所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D.非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
8.组成人体的化合物因各自有其重要的功能而与健康密切相关。下列叙述正确的是( )
A.每天必须摄食一定量葡萄糖才可满足机体的能量供应
B.血脂高的患者要避免食用维生素D含量较高的食物
C.蛋白质营养价值的高低与其所含氨基酸的总数有关
D.甲状腺功能低下时可以通过口服甲状腺激素类药物来治疗
9.内江牛肉面远近闻名,其面条细滑、宽汤红油牛肉臊子入口即化,加以细碎的香菜,更是美味绝伦。
下列有关说法正确的是( )
A.一碗牛肉面中所含有机化合物共有的元素有C、H、O
B.红油中的脂肪是细胞主要的能源物质,摄入过多易导致肥胖
C.牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构会改变,不利于人体消化
D.面条中的淀粉不能被细胞直接吸收,糖尿病人无需控制面条摄入量
10.随着生活水平提高,人们对营养保健品日益关注。下列相关广告宣传科学可信的是( )
A.补充某些特定的核酸,可以增强基因的修复能力
B.老年人服用钙维生素D胶囊,可预防骨质疏松C.无糖八宝粥不会升高血糖,糖尿病患者也可以放心食用
D.人体pH为7.35-7.45,常喝弱碱性水可以改善内环境pH值
11.动物细胞中A、E、C三种大分子化合物关系如图,下列分析正确的是( )
A.Y元素中包含X元素,①②过程中均有水生成
B.若结构I易被龙胆紫溶液染色,则a含核糖
C.若结构II有识别、保护和润滑作用,则C为乳糖
D.高温会破坏E的空间结构,不会破坏B的肽键
12.卡介苗是我国新生儿免疫接种的“第一针”,接种后会在上臂留下一个圆形的终身疤痕,主要预防结
核分枝杆菌引起的疾病。下列有关结核分枝杆菌的叙述,正确的是( )
A.细胞壁的组成成分是纤维素和果胶
B.遗传物质彻底水解会得到5种碱基
C.ATP合成的唯一场所是细胞质基质
D.增殖过程会出现染色质高度螺旋化
13.2024年12月13日《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物相关的两个突破引起了大家
关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为
“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列
叙述正确的是( )
A.HIV和宿主细胞共有的细胞器只有核糖体
B.HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C.该藻类固定的氮元素可用来合成自身的蛋白质和核酸
D.该藻类和蓝细菌没有叶绿体但都能进行光合作用
14.群体感应(QS)是细菌之间的一种交流方式,主要依赖于细菌的群体密度,通过感应细菌繁殖过程中
产生的信号分子(如AHL等)的浓度来调控细菌的行为。随种群密度的增加,当信号分子的浓度超过一
定限度时,会促进某些基因表达。下图为某种细菌的QS机理,Lux1和LuxR蛋白分别为AHL合成酶和受
体蛋白,下游基因为青霉素的抗性基因。下列叙述正确的是( )A.群体感应体现了细菌细胞膜具有进行信息交流的功能
B.AHL可能是一种脂类物质,其分泌量的调节存在负反馈调节
C.AHL合成抑制剂能在一定程度上提高青霉素的抑菌效果
D.mRNA的合成发生于拟核,Lux1酶的合成发生于核糖体,两者不能同时进行
15.细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体,如图所示。与细胞膜相比,中体膜上蛋白质含量较少,而
脂质含量相当。中体膜上附着细菌的呼吸酶系,中体分布有质粒和核糖体。中体下列叙述错误的是
( )
A.中体是细菌进行细胞呼吸的场所
B.中体膜以磷脂双分子层为基本骨架
C.中体膜的功能比细胞膜的功能更复杂
D.推测中体可能与线粒体的起源有关
16.细胞结构是由不同化合物相互结合形成的,具有特定的形态、结构和功能。两种细胞结构的主要组成
情况如图所示,其中甲、乙和丙分别表示不同的有机物。回答下列问题:
(1)甲是 ,其头部具有 (填“亲水”或“疏水”)性。洋葱根尖分生区细胞中不含有甲的细胞器是 。
(2)生物大分子在构成细胞生命大厦的框架方面具有重要作用。
①生物大分子以 为基本骨架。甲、乙、丙三种物质中,属于生物大分子的是 (选填“甲”
“乙”“丙”)。
②物质丙是大多数生物的遗传物质,组成物质丙的单体是 。
(3)细胞膜中除甲和乙外,还含有糖被,其功能是 (答出2点)。
(4)乙是一种重要的营养物质。某种饮料中含有大量的乙,该种饮料的营养成分如表所示。
成分 乙 脂肪 碳水化合物 钠 钙
每100mL含量 3.8g 4.6g 5.5g 60mg 125mg
①含钠,钙等元素的无机盐在细胞中的主要存在形式是 。
②细胞中存在多种乙分子,每一种乙分子都有与它所承担功能相适应的结构。在某种因素的作用下,细胞
中的某种乙分子的功能发生了改变,根据乙的结构分析,原因可能是 (答出1点)。
17.下图为某同学构建的组成细胞的元素和化合物,以及部分化合物的种类和作用图示,图中Ⅰ和Ⅱ代表
两大类化合物,Ⅲ~Ⅶ代表不同的化合物,方框面积大小代表相对含量多少,A~H表示部分Ⅶ中不同种类
的具体物质。该同学所在实验室现有的试剂和实验材料包括:无标签的鸡蛋清稀释液、淀粉溶液和淀粉酶
溶液(淀粉酶是蛋白质,可催化淀粉水解成麦芽糖)各一瓶。请回答下列相关问题:
(1)图中Ⅰ、Ⅳ依次代表 。Ⅵ中的脂肪是细胞中良好的 ;与F、H相比,等质量的脂肪释
放的能量多,原因是 (从元素组成上分析)。
(2)研究发现,在幼苗发育过程中,含氮的Ⅴ可以促进细胞的分裂和生长,使植株枝繁叶茂,这说明Ⅴ对
有重要作用。在单糖中,C可作为主要的能源物质,但是单糖中的 (答出两种)一般不作为能源
物质,而是参与核苷酸的组成;不同生物体内,脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子所含的遗传信息不同,
原因是 。(3)若要利用双缩脲试剂和斐林试剂开展相关实验将实验室中无标签的鸡蛋清稀释液、淀粉溶液和淀粉酶溶
液加以区分。实验方案为:先分别取上述三种溶液的样液各2mL,加入 试剂,根据实验现象,将
上述三种溶液分为发生颜色变化和不发生颜色变化的两组;然后 ,观察现象。
18.近年来,我国航天技术取得了一系列成就,并开展了相应的空间技术实验。通过空间站补给航天员所
需的食物,如饼、粽子、冰激凌、酸奶、水果,还有宫保鸡丁等人们熟知的食品。回答下列问题:
(1)给航天员补充的食物中含有水和无机盐,试写出自由水的三项功能 。补充的无机盐中含有 和
等,人体缺乏这些无机盐时,会引起相应的病症,如缺乏 时最终引起 ,血液中缺乏 时,
会出现 症状。
(2)饼、粽子等富含糖类物质,糖类在细胞中的主要功能是 。
(3)宫保鸡丁中脂肪和糖类彻底氧化分解时,脂肪产生的能量多。原因是 。
19.细胞核是细胞中非常重要的结构,其结构与功能相适应,是一个精密的仪器。细胞核核膜上分布着核
糖体,核膜与内质网膜相连接,其模式图如图1所示。核膜有两层,核膜上有核孔复合体,核孔复合体能
控制物质进出细胞核,如图2所示。回答下列问题:
(1)细胞核的功能是 。
(2)核纤层是位于细胞核核内膜下的纤维蛋白片层或纤维网络。观察发现,在有丝分裂前期,核纤层解聚,
在有丝分裂末期,核纤层重新装配。由此可以推测,核纤层与有丝分裂过程中 有关。
(3)中央运输蛋白位于核孔复合体中心,Nup62蛋白是一种单链中央运输蛋白质,由522个氨基酸组成。
Nup62蛋白的合成需要核糖体和内质网的参与,其中核糖体上主要完成 以形成肽链,形成的肽链
含有 个肽键。然后肽链转移到内质网上进一步完成加工形成Nup62蛋白。Nup62蛋白与Nup58
蛋白均是由相同的20种氨基酸构成的核孔蛋白,但它们的功能有所不同,从两者的结构上分析,原因是
。
(4)核孔是核质双向性的亲水性核质交换通道,一般10nm的分子可以被动转运的方式自由出入核孔复合体。
有的分子含有信号序列或者与其他分子结合成大分子,再由核孔复合体来介导该类物质的核输入及核输出,例如可以介导RNA聚合酶的 以及介导mRNA的 。核孔复合体的存在可以说明核膜具
有 性。
20.细胞自噬是真核生物普遍存在的重要生理过程,通过溶酶体降解错误折叠的蛋白质、异常的细胞器从
而循环利用自身内含物 细胞自噬广泛参与多种病理和生理过程。近年来研究发现,金属离子的浓度与细
胞自噬密切相关,可以通过浓度变化诱导自噬,自噬也会影响细胞内金属离子的浓度。如图为细胞自噬过
程中钙离子参与的相关过程(注:AMPK、CaMKKβ为细胞内的相应酶;TFEB为细胞内的转录因子;
“→”表示促进或激活作用;“一”表示阻止或抑制作用)回答下列问题:
(1)溶酶体中多种水解酶的来源途径是 (用细胞结构名称和箭头表示)。在代谢压力的作用下,图中溶
酶体外排Ca2+的方式为 ,理由是 。
(2)TFEB进入细胞核发挥作用时需要借助核孔结构,核孔的存在实现了 Atg8-PE是自噬过程中的
一个关键蛋白,在促进细胞自噬上与AMPK的作用效果 (填“相同”或“相反”)。
(3)当细胞接受到一定程度的代谢压力,就会通过Ca2+的浓度变化引发自噬作用,根据图中信息,请简述
Ca2+在细胞自噬中发挥作用的两种途径: 。该调节机制体现了无机盐 的功能。