专题一细胞的分子组成、结构与功能（解析版）_2025年新高考资料_二轮复习_举一反三2025年高考生物二轮重点专题讲义（新高考通用）3442769

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 【答案】D 【分析】生物大分子的检测方法：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应；淀粉遇碘液变蓝；还原糖与斐林试 剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；脂肪需要使用苏丹III（苏丹IV）染色，使用酒精洗去浮色以后 在显微镜下观察，可以看到橘黄色（红色）的脂肪颗粒。 【详解】A、食物蛋白水解的过程会破坏其空间结构，因而失去生物活性，A错误；B、题意显示，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，每段FBPs未必均由21种氨基酸构成，B错误； C、FBPs中含有肽键，因而可与双缩脲试剂反应表现为紫色，C错误； D、题意显示，食源性活性肽（FBPs）通常由2～20个氨基酸组成，可被机体直接吸收，据此推测，FBPs 可以胞吞方式被肠上皮细胞转运进入细胞内，D正确。 故选D。 【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 【答案】A 【分析】影响光合作用的外界因素有光照强度、CO 的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数 2 量、五碳化合物的含量、相关元素等。 【详解】A、茶树细胞是真核细胞，发菜细胞是原核细胞，二者的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核， A正确； B、元素在细胞中大多数以化合物的形式存在，B错误； C、Mg是大量元素，不是微量元素，C错误； D、虽然翠峰茶叶所含熔点较高的不饱和脂肪酸量较少，但是茶叶也有一些咖啡因等物质，也应该根据自 身身体情况合理饮用，长期饮用不一定有益于身体健康，D错误。 故选A。 【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 【答案】B 【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：（1）大量元素是指含 量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【详解】A、活细胞中自由水的含量最高，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，A正确； B、铁、锌属于微量元素，B错误； C、提供零上低温、低氧、适宜湿度条件的冷库环境可降低呼吸作用速率，有利于玉露香梨的储存，C正 确； D、构成玉露香梨细胞壁的纤维素不能被人体消化吸收，但是纤维素能促进肠胃的蠕动，但仍属于人体的 营养素之一，D正确。 故选B。 【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 【答案】D 【分析】铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子，结合图示可知，铜可影响呼吸作用和 细胞衰老；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， 说明铜通过ATP7A/7B排出细胞的过程为主动运输。 【详解】A、由题意可知，铜是细胞色素c氧化酶的金属中心离子，结合图示可知，细胞色素c氧化酶在线 粒体中发挥作用，细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程，影响细胞产生能量，A正确；B、由题意可知，铜是超氧化物歧化酶的金属中心离子，超氧化物歧化酶可清除自由基，细胞中缺铜会导 致自由基增多，加速细胞衰老，B正确； C、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，细胞 中铜过量时，CTR1的表达量降低，铜的吸收减少，C正确； D、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，说明铜通过ATP7A/7B排出细 胞的过程为主动运输，细胞中铜过量时，ATP7A/7B通过主动运输加快铜的排出，D错误。 故选D。 【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 【答案】C 【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象：外界溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水→质壁分离外界溶液 浓度＜细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变（处于动态平 衡）。 【详解】A、磷脂双分子层构成了菊花细胞膜的基本支架，A正确； B、细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了菊花细胞内部环境的相对稳定，B正确； C、经台盼蓝染色后，死的花瓣细胞会呈现蓝色，因为死细胞的细胞膜失去了控制物质进出的功能，而活 的花瓣细胞不会被染成蓝色，C错误； D、花瓣细胞含有中央大液泡，对于花瓣液泡中有色素的可直接观察，花瓣液泡中没有色素的可通过外界 有色溶液观察质壁分离现象，D正确。故选C。 【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 【答案】C 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个 整体，具有承担细胞内物质运输的作用。根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为滑面型内质网 和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂 类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成 有关。 【详解】A、内质网中Ca2+浓度的异常变化可能会造成Ca2+平衡破坏，从而引发细胞凋亡，A正确； B、内质网蛋白的过量积累会导致Cas-12结合到内质网膜上，从而造成膜成分更新，B正确； C、Cas-12 、Cas-13都需要被激活或活化才能诱导细胞凋亡，所以空间结构会发生改变，C错误； D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，而活化的Cas-13能引发细胞凋亡，因此能促进 细胞内凋亡相关基因的表达，D正确。 故选C。 【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 【答案】B 【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结 构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所， 生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间，神经细胞中线粒体可为神经递质的合成 和分泌提供能量，A正确； B、细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细 胞回收利用的正常生命过程，细胞自噬对于机体有积极作用，B错误； C、分析题意可知，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，结合图示可知，氟桂利 嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞，C正确； D、氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体，并将线粒体运出细胞，氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细 胞模型，D正确。 故选B。 【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 【答案】C 【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结 构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所， 生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。 【详解】ABC、分析题意可知，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，结合图示 可知，线粒体b内膜箱内折叠成嵴，是有氧呼吸的主要场所，含有较多的ATP合成酶，能够合成ATP，而 线粒体a结构相对简单，可能参与制造细胞的结构部件，不能将有机物彻底氧化分解，AB正确，C错误； D、生物的结构决定功能，且与环境相适应，据此推测两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境，D正 确。 故选C。 【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 【答案】B 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度， 不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到 高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、酒精进入细胞的方式是自由扩散，氨基酸通常通过主动运输进入细胞，A错误； 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，该过程体现了其结构特点，B正确； C、据图可知，GLUT1转运葡萄糖时需要与之结合，属于载体蛋白而非通道蛋白，C错误； D、P-糖蛋白是一种脂溶性物质外排泵，某些药物联合P-糖蛋白抑制剂会增强脑组织肿瘤治疗的效果，D 错误。 故选B。 【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 【答案】D【分析】主动运输的特点是：逆浓度梯度、需要载体蛋白的协助、需要消耗能量。主动运输的能量来源可 以是ATP水解释放的能量，也可能来源于膜两侧离子浓度梯度引起的电化学势能。根据题意，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， 说明将H+运输到细胞外的方式为主动运输。 【详解】A、根据题意，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，即水解ATP时方式磷酸化，从而将H+运输到细胞外，说明将H+运输到细胞外的方式为主动运输， 那么PMA作为载体蛋白，主动运输转运H+时，需要与H+相结合并发生构象改变，A正确； B、根据A选项分析可知，PAM将H+运输到细胞外的方式为主动运输，主动运输特点是逆浓度梯度，有利 于维持质膜两侧H+浓度差，保证细胞和个体生命活动的需要，B正确； C、细胞内pH的降低，使得细胞内H+浓度高，而酶的活性受到pH的影响，细胞内pH的降低可能会使 PMA活性增强，有利于主动运输的进行，维持质膜两侧H+浓度差，C正确； D、根据题意，磷酸酶可使PMA发生去磷酸化，抑制磷酸酶活性会导致PMA的去磷酸化受到抑制，那么 PMA持续被激活将会促进H+运输到细胞外，会使细胞外pH进一步降低，D错误。 故选D。 【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 【答案】A 【分析】细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。由于细胞膜和液泡膜的选择透过性，使 得原生质层相当于半透膜。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不 断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。 【详解】A、据题图分析可知，细胞甲和细胞乙都发生了质壁分离，发生质壁分离的细胞失水，细胞液的 渗透压增大，吸水能力逐渐增强，A错误； B、图示中的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成原生质层，原生质层相当于一层半透膜，B正确； C、若观察到的细胞甲（体积缩小较少）来自柽柳，细胞乙（体积缩小较多）来自普通植物，这说明在相 同浓度的盐溶液中，柽柳细胞的失水速度较慢，即其细胞液浓度相对较高，从而证明了柽柳的耐盐特性与 其细胞液浓度有关，C正确； D、若继续培养较长时间，由于柽柳是一种耐盐植物，其细胞可能会通过主动运输等方式吸收外界溶液中 的无机盐离子等物质，使细胞液浓度重新增大，从而恢复细胞的吸水能力，D正确。 故选A。 【变式3-3】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 【答案】A 【分析】TRPV1被辣椒素激活后造成的Ca2+内流的方式属于协助扩散，不消耗ATP。 【详解】A、根据题意，通道蛋白TRPV1打开，导致阳离子内流，说明TRPV1可以运输多种阳离子，属 于非选择性的阳离子通道蛋白，TRPM8只能运输Ca2+，A正确； B、TRPV1等通道蛋白打开后离子内流，该过程中离子不与通道蛋白结合，B错误； C、由题意可知，上述蛋白中，TRPV1、TRPM8可分别与辣椒素和薄荷醇结合，作为受体和转运蛋白，感 知环境变化并产生神经冲动，Piezo感知机械压力，不与相应信号分子结合，因此不是信号分子受体，C错 误； D、虽然寒冷会刺激通道蛋白TRPM8打开，导致Ca2+内流，进而产生冷觉，但是生物因要适应寒冷的环境， 一定会降低身体对寒冷刺激的敏感性，故推测，寒冷地区动物细胞膜上的TRPM8对寒冷刺激的敏感性会 降低，其转运Ca2+的效率也会降低，这样有助于动物适应寒冷环境，D错误。故选A。 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 【答案】A 【分析】1、细胞中的无机盐： （1）存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态形 式存在。 （2） 无机盐的生物功能： a、复杂化合物的组成成分； b、 维持正常的生命活动：如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起 抽搐； c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。 2、 糖类的元素组成：只有C、H、O。 【详解】A、板栗果实属于生命系统的器官层次，A错误； B、无机盐在细胞中主要以离子形式存在，B正确； C、 糖类的元素组成只有C、H、O，C正确； D、构成的蛋白质的氨基酸，在结构上的区别在于R基的不同，D正确。 故选A。 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 【答案】D 【分析】1、适量的紫外线能促进钙质的吸收，对预防骨质疏松、佝偻病有好处。皮肤适当的接受紫外线 的照射，可以增加皮肤的抵抗力。 2、尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴，采取一些防护措施，可以预防紫外线过度 辐射；但也应该适当接受光照，应该在光线不太强的时间和地点接受日光浴。 【详解】A、脂肪含氢多，含氧少，氧化分解释放的能量多，所以脂肪是细胞内良好的储能物质，A正确； B、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，所以在烈日下暴晒会增加患癌概率， B正确； C、当使用的糖类过多时，糖类可大量转变成脂肪，C正确； D、脂肪的组成元素是C、H、O，有些多糖如几丁质的（壳多糖）元素组成为C、H、O、N，所以组成脂 肪的化学元素与壳多糖不完全相同，D错误。 故选D。 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 【答案】B 【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成、加工和运输 过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构 的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞 外，该过程消耗的能量由线粒体提供。 2、溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器， 清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。 【详解】A、内质网单层膜形成的网状结构，是膜面积最大的一种细胞器，内质网的功能是细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”，脂滴不需要被高尔基体进行包装，A错误； B、内质网能够运输蛋白质和合成脂质，自由基会攻击磷脂分子，导致内质网膜面积减少，影响蛋白质的 合成和加工，B正确； C、脂质自噬过程中溶酶体与脂滴的融合需要依赖某些蛋白才能发生融合，C错误； D、溶酶体与细胞膜融合，其降解产物中部分产物可以被细胞重新利用，D错误。 故选B。 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 【答案】B 【分析】休眠的种子中结合水的含量升高，自由水的含量降低，休眠体中结合水与自由水的比例会上升。 【详解】A、叶绿素的合成需要N元素，所以缺氮会导致蓝细菌叶绿素降解进而休眠，A正确； B、休眠体中结合水与自由水的比例会上升，B错误； C、在缺氮环境下，蓝细菌能以黄化休眠体长期存活，敲除蓝细菌D酶某亚基，其丧失弱红光下的休眠复 苏能力，所以弱红光通过影响D酶来促进叶绿素的合成，C正确； D、蓝细菌是生产者，在氮循环中发挥重要作用，D正确。 故选B。 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 【答案】B 【分析】1、生物膜系统： （1）在真核细胞中，细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构，组成成分和结构上基本相似，它们都称为生 物膜或生物膜系统，这些生物膜在结构和功能上紧密联系的； （2）分泌蛋白是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素等。分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网“出芽形成囊泡”→高尔基体进行再 加工，形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽形成囊泡”→细胞质膜，整个过程还需要线粒体提供能量； （3）各种细胞器膜的功能：①各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点，如线粒体内膜 上的有氧呼吸酶。②不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰，从而保证了细胞内的 多种化学反应能同时、高效、有序地进行，如线粒体进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用； 2、酶是一种由活细胞产生的生物催化剂，具有高度特异性和催化效能。 酶可以是蛋白质或RNA，酶的作 用机理是降低化学反应的活化能。 【详解】A、高效性保证了酶能够在短时间内完成大量的化学反应；专一性则确保了这些反应能够精确、 有序地进行，因此高效性不能精确地调控特定化学反应速率的能力，A错误； B、生物膜系统的面积大，为多种酶提供了大量的附着位点，同时生物膜将细胞分隔成许多区室，使细胞 内能够同时进行多种化学反应，且互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行，B正确； C、细胞中蛋白质的合成在核糖体上进行，有些蛋白质在细胞质基质中加工，不一定都需要囊泡参与，比 如胞内蛋白，C错误 ； D、细胞中能量的释放、储存和利用主要依赖于 ATP 与 ADP 的相互转化，ATP 水解供能时，远离腺苷 的高能磷酸键断裂，释放能量；ATP 合成时储存能量，而不是依赖蛋白质的磷酸化和去磷酸化，D错误。 故选B。 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 【答案】A 【分析】由图可知，α—突触核蛋白纤维通过胞吞形式进入细胞，随后被溶酶体讲解，纳米塑料进入细胞 破坏溶酶体，导致α—突触核蛋白纤维无法成功被讲解，从而在细胞中聚集。 【详解】A、由图可知，纳米塑料通过胞吞进入神经元细胞过程中不会破坏细胞膜的结构，A错误； B、纳米塑料会损伤溶酶体，进而冲撞溶酶体，导致α-突触核蛋白纤维进入细胞质，减缓α-突触核蛋白纤 维聚集体的降解速度，B正确； C、由图可知，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，从而在细胞中积累， C正确； D、纳米塑料损伤溶酶体，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，D正确。 故选A。 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 【答案】C【分析】非经典分泌途径有四种： 1、通过分泌型溶酶体； 2、直接跨膜； 3、通过外来体的释放； 4、通过质膜释放。 【详解】A、细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现，所以蛋白质分泌是重要环节，A 正确； B、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现，体现细胞膜的流动性，B正确； C、非经典分泌是经典分泌的补充，不是所有细胞都具有，C错误； D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式，是经典分泌的必要和有益补充，D正确。 故选C。 【点睛】本题考查课本的经典分泌和题中所给非经典分泌，要注意课本知识和外来信息的综和，找出它们 的交叉点。 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 【答案】D 【分析】糖类、脂质和蛋白质都是能源物质，其中糖类是主要的能源物质；蛋白质营养价值与含有的必需 氨基酸的含量有关；甲状腺激素是小分子物质。 【详解】A、除了糖类，蛋白质和脂质也可以为机体提供能量，A错误； B、血脂高的患者要避免食用脂质含量较高的食物，B错误； C、蛋白质营养价值的高低与其所含必需氨基酸的含量有关，C错误； D、甲状腺激素是小分子物质，不会被消化，所以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，D正确。 故选D。 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 【答案】A 【分析】糖类只含C、H、O，是主要的能源物质，脂肪只含C、H、O，是细胞中的储能物质，蛋白质主 要含C、H、O、N，是生命活动的主要承担者。 【详解】A、一碗牛肉面中所含有机化合物包括糖类、脂肪和蛋白质，共有的元素有C、H、O，A正确； B、红油中的脂肪是细胞主要的储能物质，摄入过多易导致肥胖，B错误； C、牛肉中的蛋白质在烹饪过程中，高温使蛋白质空间结构改变，肽链变得伸展、松散，容易被蛋白酶水 解，利于人体消化，C错误； D、面条中的淀粉在消化道内水解成葡萄糖被人体吸收，糖尿病人需控制面条摄入量，D错误。 故选A。 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 【答案】B 【分析】血糖的来源有食物中糖类的消化吸收；肝糖原的分解；非糖物质的转化等。 【详解】A、核酸会被消化成小分子的核苷酸，所以补充特定的核酸，不能增强基因的修复能力，A错误； B、维生素D能促进钙的吸收，故老年人服用钙维生素D胶囊，可预防骨质疏松，B正确； C、无糖八宝粥中也含有糖类，如淀粉，会升高血糖，C错误； D、由于内环境中含有缓冲物质，常喝弱碱性水也不能改善内环境pH值，D错误。 故选B。 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 【答案】D 【分析】1、生物大分子：指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。 常见的生物大分子包括：蛋白质、核酸、糖类。 2、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，肽链再盘曲折叠形成具有一定空间 结构的蛋白质。核酸是一切生物的遗传物质，细胞类生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或 RNA。 【详解】A、Y元素为N，X元素为N和P，X元素中包含Y元素，①②过程中均有水生成，A错误； B、若结构I易被龙胆紫溶液染色，则A为DNA，a中含脱氧核糖，B错误； C、若结构Ⅱ有识别、保护和润滑作用，则C为多糖，C错误； D、高温会破坏E蛋白质的空间结构，但是不会使肽键断裂，D正确。 故选D。 【点睛】 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 【答案】C 【分析】原核细胞与真核细胞的主要区别在于：有无以核膜为界限的细胞核。 【详解】A、植物细胞细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，结核分枝杆菌属于原核生物，其细胞壁的组成 成分（肽聚糖）与植物细胞不同，A错误； B、原核生物的遗传物质是DNA，彻底水解后只会得到A、T、C、G4种碱基，B错误； C、原核生物没有线粒体，驱动细胞生命活动的直接能源物质——ATP是在细胞质基质中合成的，C正确； D、原核生物没有染色质，D错误。 故选C。 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 【答案】C 【分析】真核细胞与原核细胞最本质的区别是有无核膜包被的细胞核。病毒无细胞结构，必须寄生在活细 胞内才能完成正常的生命活动。 【详解】A、HIV是病毒，无细胞结构，无细胞器，A错误； B、HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量，其自身提供模板，B错误； C、蛋白质和核酸都含有N，该藻类固定的氮元素可用来合成自身的蛋白质和核酸，C正确； D、由题意可知，该藻类是真核生物，有叶绿体，D错误。 故选C。 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 【答案】C 【分析】由图可知，AHL促进图中基因表达的机制是与LuxR结合形成复合物，与相应启动子结合，从而 启动转录，图中当AHL增多，会促进Lux1基因表达出Lux1酶，促进AHL的合成，因此存在正反馈调节。【详解】A、AHL的受体在细胞内，其可以自由进出细胞，因此AHL的释放以及与受体的结合均与细胞膜 无关，A错误； B、由图可知，AHL由前提物质在酶的催化作用下形成，即AHL不是基因表达的直接产物，化学本质不是 蛋白质，且AHL可自由进出细胞，因此可推测AHL可能是一种脂类物质；AHL进入细胞与受体蛋白 LuxR结合，进而与启动子结合驱动Lux1基因的表达，Lux1为AHL合成酶可促进AHL的合成，因此 AHL的分泌存在正反馈调节，B错误； C、下游基因为青霉素的抗性基因，细菌体内的青霉素抗性基因可随Lux1基因一起表达，因此AHL合成 抑制剂能抑制Lux1基因和青霉素抗性基因的表达，进而在一定程度上提高青霉素的抑菌效果，C正确； D、细菌为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，因此在基因的表达过程中，可以边转录边翻译，两者 可同时进行，D错误。 故选C。 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 【答案】C 【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只 有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、 细胞质，遗传物质是DNA。 【详解】A、中体膜上附着细菌的呼吸酶系，中体是细菌进行细胞呼吸的场所，A正确； B、细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体，与细胞膜一样，中体膜以磷脂双分子层为基本骨架，B正 确；C、蛋白质是生命活动的主要承担者，与细胞膜相比，中体膜上蛋白质含量较少，功能简单，C错误； D、“中体膜上附着细菌的呼吸酶系，中体分布有质粒和核糖体”，这与线粒体相似，推测中体可能与线 粒体的起源有关，D正确。 故选C。 二、非选择题 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）。 【答案】(1) 磷脂 亲水 核糖体 (2) 碳链 乙和丙 脱氧核苷酸 (3)细胞表面的识别、细胞间的信息传递等 (4) 离子 乙是蛋白质，组成该种蛋白质的氨基酸序列发生了改变【分析】分析题图，甲和乙构成了生物膜，乙和丙构成了染色体，因此甲是磷脂，乙是蛋白质，丙是 DNA。 【详解】（1）根据图示，甲和乙构成了生物膜，因此甲是磷脂，其由头部的亲水基团和尾部的疏水基团 构成，洋葱根尖分生区细胞，不含有甲磷脂的细胞器即是无膜细胞器，因此为核糖体。 （2）①生物大分子以碳链为基本骨架，甲、乙、丙中，属于生物大分子是蛋白质和DNA，即乙和丙；② 物质丙是DNA，组成的单体是脱氧核苷酸。 （3）细胞膜中的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。 （4）①无机盐在细胞中的主要存在形式是离子；②乙是蛋白质，蛋白质是生命的承担着，某种因素下， 乙的功能发生了改变，结构决定功能，根据乙的结构，原因可能是组成该蛋白质的氨基酸序列改变，导致 结构和功能改变。 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。 【答案】(1) 无机化合物、蛋白质 储能物质 脂肪分子中O含量远远少于糖类，而H的含量 更高 (2) 维持细胞和生物体的生命活动 核糖和脱氧核糖 脱氧核苷酸的（数量、）排列顺序不同 (3) 双缩脲 取适量且等量的能发生颜色变化的溶液，分别加入盛有等量不发生颜色变化的溶液的 试管中，振荡摇匀；分别向试管中加入现配的斐林试剂，水浴加热 【分析】根据图示含量可知：Ⅰ为无机物，Ⅱ为有机物，Ⅲ为水，Ⅴ为无机盐，Ⅳ为蛋白质，Ⅵ为脂质或 核酸，Ⅶ为糖类。A-H依次为二糖、多糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原。 【详解】（1）Ⅰ为无机物，Ⅱ为有机物，Ⅲ为水，Ⅴ为无机盐，Ⅳ为蛋白质，Ⅵ为脂质或核酸，Ⅶ为糖 类。脂肪是良好的储能物质。与F淀粉、H糖原等糖类相比，由于脂肪分子中O含量远远少于糖类，而H 的含量更高，所以等质量的脂肪释放的能量多。 （2）在幼苗发育过程中，含氮的Ⅴ无机盐可以促进细胞的分裂和生长，使植株枝繁叶茂，这说明Ⅴ对维 持细胞和生物体的生命活动有重要作用。单糖中的核糖和脱氧核糖一般不作为能源物质。由于核酸中碱基 （脱氧核糖核苷酸）的数量和排列顺序不同，其所含的遗传信息不同。 （3）欲区分鸡蛋清稀释液（主要成分是蛋白质）、淀粉溶液（多糖、非还原糖）和淀粉酶（蛋白质）溶 液，可先加入双缩脲试剂，不产生紫色反应的为淀粉溶液，在取适量且等量的能发生颜色变化的溶液，分 别加入盛有等量不发生颜色变化的溶液的试管中，振荡摇匀；分别向试管中加入现配的斐林试剂，水浴加 热，淀粉酶能将淀粉水解为葡萄糖，从而产生砖红色沉淀，说明产生砖红色沉淀的试管为淀粉酶，剩余一 支试管为鸡蛋清。 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 。 【答案】(1) ①能运输营养物质和新陈代谢的废物等；②参与生物化学反应 ；③细胞内良好的溶剂； 神经、肌肉细胞兴奋性降低 抽搐 (2)主要的能源物质 (3)脂质中氧的含量远远少于糖类，但氢的含量更高【分析】食物中的糖类、蛋白质、脂肪等物质要经过消化后才能被人体吸收。 【详解】（1）自由水的功能：①能运输营养物质和新陈代谢的废物等；②参与生物化学反应 ；③细胞内 良好的溶剂。人体缺钠会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低。血钙过低，会出现抽搐症状。 （2）糖类在细胞中是主要的能源物质，生命活动所需的能量绝大多数来自糖类。 （3）脂质中氧的含量远远少于糖类，但氢的含量更高，故与糖类氧化相比，等量的脂肪比糖类产生的能 量多。 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。 【答案】(1)作为遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 (2)核膜的裂解与重建(3) 氨基酸的脱水缩合 521 构成Nup62蛋白与Nup58蛋白的氨基酸数目、排列顺序不同，蛋 白质的空间结构不同 (4) 核输入 核输出 选择透过 【分析】细胞核包括核膜（将细胞核内物质与细胞质分开）、染色质（DNA和蛋白质）、核仁（与某种 RNA的合成以及核糖体的形成有关）、核孔（核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息 交流）。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。 【详解】（1）细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心。 （2）由题意可知，核纤层与有丝分裂过程中核膜的裂解和重建有关。 （3）核糖体是蛋白质的合成场所，在核糖体上主要完成搭配脱水缩合以形成肽链，形成的肽链含有的肽 键数为522-1=521个；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，原因是构成Nup62蛋白与Nup58蛋白的氨基酸数目、排列顺序不同，蛋 白质的空间结构不同。 （4）RNA聚合酶在细胞核中催化RNA的合成，从细胞质进入细胞核；而mRNA在细胞核中合成后通过 核孔进入细胞质与核糖体结合，指导蛋白质的合成，因此核孔可以介导RNA聚合酶的核输入以及介导 mRNA的核输出，核孔复合体的存在可以说明核膜具有选择透过性。 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。 【答案】(1) 核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体 协助扩散 协细胞质中Ca2+浓度较低，溶 酶体中Ca2+浓度较高，溶酶体外排Ca2+借助的是Ca2+通道蛋白 (2) 核质之间频繁的物质交换和信息交流 相同 (3) 细胞质内Ca2+浓度提高，Ca2+激活钙调磷酸酶，钙调磷酸酶激活TFEB，进而促进Atg表达，Atg8- PE增多促进自噬；Ca2+既可以直接活化AMPK酶，也可以通过先活化CaMKKβ继而激活AMPK，活化的 AMPK通过抑制mTOR介导自噬的发生、发展 维持细胞(和生物体)生命活动 【分析】题图表示细胞自噬过程中钙离子参与的相关过程，在代谢压力下，细胞内溶酶体上的Ca2+通道蛋 白打开，Ca2+从溶酶体内流入细胞溶胶，细胞质中的Ca2+浓度升高，激活钙调磷酸酶，钙调磷酸酶催化 TFEB-P去磷酸化形成TFEB，TFEB进入细胞核进而促进Atg基因表达，Atg8-PE增多促进自噬维持细胞 (和生物体)生命活动；同时Ca2+既可以直接活化AMPK酶，也可以通过先活化CaMKKβ继而激活AMPK， 活化的AMPK通过抑制mTOR介导自噬的发生、发展。【详解】（1）水解酶化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，蛋白质加工场所是内质网和高尔 基体，故酶体中多种水解酶的来源途径是核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体；在代谢压力的作用下，溶 酶体上的Ca2+通道蛋白打开，Ca2+从溶酶体流入细胞质，是高浓度到低浓度，故图中溶酶体外排Ca2+的方 式为协助扩散。 （2）核孔是蛋白质、RNA等生物大分子进出细胞核的通道，TFEB进入细胞核发挥作用时需要借助核孔 结构，核孔的存在实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流；由题图可知，mTOR会抑制自噬 ，AMPK 又会抑制mTOR作用，所以AMPK对自噬起促进作用效果，故在促进细胞自噬上Atg8-PE与AMPK的作 用效果相同。 （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，Ca2+在 细胞自噬中发挥作用的两种途径：细胞质内Ca2+浓度提高，细胞质内Ca2+浓度提高，Ca2+激活钙调磷酸酶， 钙调磷酸酶激活TFEB，进而促进Atg表达，Atg8-PE增多促进自噬；Ca2+既可以直接活化AMPK酶，也可 以通过先活化CaMKKβ继而激活AMPK，活化的AMPK通过抑制mTOR介导自噬的发生、发展。无机盐 的作用有维持生物体的生命活动；细胞的重要组成成分；某些复杂化合物的重要组成，Ca2+在细胞自噬中 发挥作用的调节机制体现了无机盐维持生物体生命活动的功能。