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2024 届高考生物二轮微专题
微专题01 细胞的结构和功能观
一、考向解读（情境链接+真题评析+新题尝鲜）
考向一 新冠病毒
考向二 蛋白质分选与囊泡运输
考向三 主动运输的拓展分析
考向四 细胞自噬与溶酶体
二、专题特训
一、新冠病毒
【情境链接】
1、病毒结构图:
（1）新冠病毒外面有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜（磷脂双分子层和膜蛋白），但也包含有
一些病毒自身的糖蛋白（有的可以识别宿主细胞细胞膜表面特异性受体，也可以成为引发人体免疫反
应的抗原）。
（2）新冠病毒遗传物质是RNA，变异能力相对较强
2.新冠病毒的遗传变异
（1）新冠病毒的中心法则
①冠状病毒的单股正链RNA 进入宿主细胞后，首先翻译的是RNA 聚合酶；这一过程需要的条件有模板：
冠状病毒的单股正链RNA；原料：氨基酸、能量、酶、tRNA、rRNA；进行的场所：宿主细胞的核糖体，
说明单股正链RNA 的作用最类似与人体的mRNA。
②以单股正链RNA 位模板合成单股负链RNA 的过程所遵循的碱基配对原则与中心法则中的翻译过程相
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同。
（2）新冠病毒的遗传变异
①新冠病毒的RNA 分子具有特异性（核酸检测）
②冠状病毒相对DNA 病毒更容易发生变异，这是由于RNA 分子是单链，DNA 分子具有双螺旋结构，因
此RNA 比DNA 容易发生碱基的增添，替换和缺失。
【真题评析】
1．（2022·湖北·统考高考真题）新冠病毒是一种RNA 病毒，其基因组含有约3 万个核苷酸。该病毒可通
过表面S 蛋白与人细胞表面的ACE2 蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA 可作为mRNA，指导合成病
毒复制所需的RNA 聚合酶，该聚合酶催化RNA 合成时碱基出错频率为10-5
。下列叙述正确的是（ ）
A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B．ACE2 蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2 蛋白的抗体
D．新冠病毒RNA 聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
【答案】D
【解析】病毒的突变是随机的、不定向的，A 错误；人类本身含有ACE2 蛋白，并非是人类抵抗新冠病毒入
侵的进化结果，B 错误；注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别新冠病毒的抗体，C 错误；在细胞中该病毒
的RNA 可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA 聚合酶，新冠病毒RNA 聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎
药物的有效靶标，D 正确。
2．（2022·天津·高考真题）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是（ ）
A．氨基酸
B．核苷酸
C．单糖
D．脂肪酸
【答案】A
【解析】ABCD、蛋白质是生物大分子，其基本单位是氨基酸，BCD 错误，A 正确。
3.（2022·全国·统考高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作
用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA 病毒，检测新冠病毒RNA（核酸检测）可以采取RT-PCR 法。这种方法的基本原理
是先以病毒RNA 为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是 ，再通过PCR 技术扩增相应的DNA 片段。根
据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR 引物时必须依据新冠病毒RNA 中的 来进行。
PCR 过程每次循环分为3 步，其中温度最低的一步是 。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为
阴性而抗体检测结果为阳性，说明 （答出1 种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，
说明 。
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(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的
编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操
作流程是 。
【答案】(1)逆转录酶/反转录酶
(2) 特异性核苷酸序列 退火/复性
(3)曾感染新冠病毒，已康复 已感染新冠病毒，是患者
(4)获取S 蛋白基因→构建S 蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 （检
测受体能否产生S 蛋白）
【解析】（1）分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是RNA，而RT-PCR 法需要先得到cDNA，由RNA 到DNA
的过程属于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶（反转录酶）。
（2）PCR 过程需要加入引物，设计引物时应有一段已知目的基因的核苷酸序列，在该过程中为了确保新冠
病毒核酸检测的准确性，在设计PCR 引物时必须依据新冠病毒RNA 中的特异性核苷酸序列来进行；PCR 过
程每次循环分为3 步，分别为变性（90-95℃）、复性（55-60℃）、延伸（70-75℃），故其中温度最低的
一步是复性（或退火）。
（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说
明该个体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗体，将病毒消灭，则核酸检测为阴性，
但由于抗体有一定的时效性，能在体内存在一段时间，故抗体检测为阳性；若核酸检测和抗体检测结果均
为阳性，说明该个体体内仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人已经
感染新冠病毒，为患者。
（4）基因工程的基本操作流程是：获取目的基因→基因表达载体的构建（基因工程的核心）→将目的基
因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定，结合题意，本基因工程的目的是获得大量的S 蛋白，故具体流
程为：获取S 蛋白基因→构建S 蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
（检测受体能否产生S 蛋白）。
【新题尝鲜】
1．（2024·四川甘孜·统考一模）2023 年5 月5 日，世界卫生组织宣布新冠疫情不再构成“国际关注的
突发公共卫生事件”，下列关于新冠病毒（RNA 病毒）的描述，正确的是（ ）
A．新冠病毒在宿主细胞内增殖，需要宿主细胞提供原料、能量等条件
B．新冠病毒是一种比细胞还小的生物，它属于比细胞还低的生命层次
C．构成新冠病毒的遗传物质的单体是脱氧核糖核苷酸，该单体种类有4 种
D．新冠病毒侵入人体细胞的过程中，不会被人体内免疫细胞识别和处理
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【答案】A
【详解】新冠病毒没有细胞结构，需要在宿主细胞内增殖，需要宿主细胞提供原料、能量等条件，A 正确；
新冠病毒无细胞结构，不属于生命系统，B 错误；构成新冠病毒的遗传物质的单体是核糖核苷酸，C 错误；
细胞毒性T 上的受体可以识别新型冠状病毒上的蛋白质(抗原)，使靶细胞裂解死亡释放出抗原，D 错误。
2．（2023·四川南充·四川省南充高级中学校考一模）新冠病毒是一种单链(+)RNA 病毒，已命名11 种变
异毒株，先后出现毒性较强的德尔塔毒株和传播性更强但毒性稍弱的奥密克戎等，后又发现德尔塔与奥密
克戎的重组新冠毒株“德尔塔克戎”。下图是新冠病毒的入侵细胞后的生理过程，有关说法错误的是（
）
A．“德尔塔克戎”在进行①②③的过程中，所需酶均由病毒RNA 控制合成
B．在①②③过程中，都有氢键的形成及断裂，且不会发生 T-A 间的碱基互补配对
C．因为新冠病毒是单链RNA 病毒易变异，因此接种新冠疫苗后仍可能感染新冠病毒
D．病毒在进行图中①②过程时所消耗G+C 的数量相同，所消耗的A+U 的数量也相同
【答案】A
【详解】图中的①是＋RNA→-RNA，而②是-RNA→＋RNA，③是翻译过程，三个过程所需的酶并非都由病毒
RNA 控制合成 ，如③翻译过程是在宿主细胞的核糖体上进行的，该过程所需的酶可能来自宿主细胞，A 错
误；在①②③过程中，由于会发生RNA-RNA 之间的配对关系，故都有氢键的形成及断裂，且上述过程发生
在RNA 之间，RNA 不含T，故不会发生 T-A 间的碱基互补配对，B 正确；疫苗接种后可刺激机体产生抗体，
抗体与抗原的结合具有特异性，因为新冠病毒是单链RNA 病毒易变异，因此接种新冠疫苗后仍可能感染新
冠病毒，C 正确；病毒在进行图中①②过程时遵循A-U、U-A、G-C、C-G 的配对关系，故在在进行图中①②
过程时所消耗G+C 的数量相同，所消耗的A+U 的数量也相同，D 正确。
二、蛋白质分选与囊泡运输
【情境链接】
1．核糖体与内质网之间的识别
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信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。核糖体—新生肽被引导至内质
网后(如图所示)，继续合成肽链，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落；肽链在内质网中加工后被转运到
高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。
2．内质网和高尔基体之间的识别
细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COP Ⅰ被膜小泡以及COP
Ⅱ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图1)，其中COP Ⅰ被膜小泡以及COP Ⅱ被膜小泡的
识别和运输过程如图2 所示。
图1
图2
3．受体介导的囊泡运输
囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要
是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。
【真题评析】
1．（2021·山东·统考高考真题）高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白
质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。
RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是（ ）
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A．消化酶和抗体不属于该类蛋白
B．该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C．高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D．RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】C
【解析】根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网，
即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并发送至细胞
外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A 正确；细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP，B 正确；根据题干
信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减
弱”，如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高，则结合能力减弱，所以可以推测高尔
基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低，C 错误；通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别
并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并
释放”，因此可以得出结论，如果RS 功能的缺失，则受体不能和错误的蛋白质结合，并运回内质网，因
此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D 正确。
2．（2022·山东·高考真题）液泡膜蛋白TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒
（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203 中TOM2A 的编码序列缺失2 个碱基对，
被TMV 侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203 无感病症状。下列说法错误的是（ ）
A．TOM2A 的合成需要游离核糖体
B．TI203 中TOM2A 基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV 核酸复制酶可催化TMV 核糖核酸的合成
D．TMV 侵染后，TI203 中的TMV 数量比易感病烟草品种中的多
【答案】D
【解析】从“液泡膜蛋白TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同”，可知TOM2A 最初是在游离的核糖体中以氨
基酸为原料开始多肽链的合成，A 正确；由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203 中TOM2A 的编
码序列缺失2 个碱基对，并且被TMV 侵染后的表现不同，说明品种TI203 发生了基因突变，所以两个品种
TOM2A 基因表达的蛋白不同，B 正确；烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化
TMV 的RNA（核糖核酸）的合成，C 正确；TMV 侵染后，TI203 品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花
斑，推测是TI203 感染的TMV 数量比易感病烟草品种中的少，D 错误。
3．（2022·北京·统考高考真题）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科
学家以酸性磷酸酶（P 酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
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(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过 作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P 酶
的分泌，分泌到胞外的P 酶活性可反映P 酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1 和野生型的胞外
P 酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1 和野生型胞外P 酶随时间而增加。转入37℃后，sec1 胞外P
酶呈现 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1 是一种温度敏感型突变株。
(3)37℃培养1h 后电镜观察发现，与野生型相比，sec1 中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。
由此推测野生型Sec1 基因的功能是促进 的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1 胞外P 酶重新增加。对该实验现象的合理解释是
。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响
蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。
A．蛋白分泌受阻，在细胞内积累
B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C．细胞分裂停止，逐渐死亡
【答案】(1)胞吐
(2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜
(4)积累在分泌泡中的P 酶分泌到细胞外
(5)B
【解析】（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般
通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
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（2）据图可知，24℃时sec1 和野生型胞外P 酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1 胞外P 酶从
18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1，呈现先上升后下降的趋势。
（3）分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但在37℃培养1h 后sec1 中的分泌泡却在细胞质中大量
积累，突变株(sec1)在37℃的情况下，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测Sec1 基因的功能是促进分
泌泡与细胞膜的融合。
（4）37℃培养1h 后sec1 中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，sec1 是一种温度敏感型突变
株，由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1 胞外P 酶却重新增加，
最合理解释是积累在分泌泡中的P 酶分泌到细胞外。
（5）若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋
白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发
生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B 正确。
【新题尝鲜】
1．（2023·河北秦皇岛·校考二模）蛋白质分选是蛋白质依靠自身信号序列，从起始合成部位定向转运
到功能发挥部位的过程，下图为某种线粒体蛋白的分选途径。下列相关叙述错误的是（ ）
A．A 与信号序列可以特异性识别，B 是蛋白质运输结构
B．该线粒体蛋白的功能是催化［H］与O2反应生成水
C．C 具有特异性水解某两个氨基酸之间肽键的功能
D．信号序列和受体是蛋白质分选的物质基础
【答案】B
【详解】由题图可知，蛋白A 通过与信号序列特异性识别后，线粒体前体蛋白通过蛋白B 最终进入线粒体
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基质，B 是蛋白质运输结构，信号序列和受体是蛋白质分选的物质基础，AD 正确；该线粒体蛋白最终分布
在线粒体基质，而［H］与O2反应生成水发生在线粒体内膜，B 错误；由题图可知，蛋白C 将信号序列从线
粒体前体蛋白上切除，因此蛋白C 具有特异性水解某两个氨基酸之间肽键的功能，C 正确。
2．科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链
含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP）。研究发现，SRP 与SP 结合是引导新合成的多肽链进入内质
网腔进行加工的前提，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列说法错
误的是（ ）
A．微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分
B．细胞中的基因并非都有控制SP 合成的脱氧核苷酸序列
C．内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
D．SP 合成缺陷的甲状腺细胞中，无法进行甲状腺激素的加工和分泌
【答案】D
【详解】分析题意，微粒体上有核糖体结合，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽（SP）以及信号识
别颗粒（SRP），且两者结合能引导多肽链进入内质网，据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分，
A 正确；基因是有遗传效应的核酸片段，信号肽（SP）是由控制“信号肽”（SP）合成的脱氧核苷酸序列
合成的，所以分泌蛋白基因中有控制SP 合成的脱氧核苷酸序列，细胞中每个基因不一定都有控制SP 合成
的脱氧核苷酸序列，B 正确；经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”，说明在内质网腔内
“信号肽”被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物（酶），C 正确；甲状
腺激素的化学本质是含碘的氨基酸衍生物，故SP 合成缺陷的甲状腺细胞中，可进行甲状腺激素的加工和分
泌，D 错误。
三、主动运输的拓展分析
【情境链接】
1.主动运输的能量来源分为三类：
（1）ATP 直接提供能量(ATP 驱动泵)
（2）间接供能(协同转运蛋白)
（3）光驱动(光驱动泵)。
2.协同运输：是一种物质的逆浓度跨膜运输，其依赖于另一种物质的顺浓度，该过程消耗的能量来自离子
电化学梯度。
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3.主动运输中ATP 供能的原理
(1)ATP 为主动运输供能
(2)ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性
也被改变，因而可以参与各种化学反应。
【真题评析】
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
【答案】D
【解析】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，说明H+浓度为
溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A 正确；溶酶体内H+浓度由H+载体
蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH 改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，
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B 正确；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，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，C 正确；细胞质基质中的pH 与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，
释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D 错误。
2．（2022·山东·高考真题）NO3
-和NH4
+是植物利用的主要无机氮源，NH4
+的吸收由根细胞膜两侧的电位差
驱动，NO3
-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，细胞内NH4
+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。下列说法正确的是（ ）
A．NH4
+通过AMTs 进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B．NO3
-通过SLAH3 转运到细胞外的方式属于被动运输
C．铵毒发生后，增加细胞外的NO3
-会加重铵毒
D．载体蛋白NRT1.1 转运NO3
-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】由题干信息可知，NH4
+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4
+通过AMTs 进入细胞消耗
的能量不是来自ATP，A 错误；由图上可以看到，NO3
-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯
度运输，所以NO3
-通过SLAH3 转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B 正确；铵毒发生后，H+在
细胞外更多，增加细胞外的NO3
-，可以促使H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C 错误；
据图可知，载体蛋白NRT1.1 转运NO3
-属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H+属于协
助扩散，协助扩散在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，D 错误。
3．（2021·山东·统考高考真题）液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器，液泡膜上的 H+焦磷酸酶可
利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+，建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液
泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。
下列说法错误的是（ ）
A．Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B．Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
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C．加入 H+焦磷酸酶抑制剂，Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D．H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【解析】Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供，A 错
误；
Ca2+通过 CAX 的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压，有利于植物细胞从外界吸收水分，有
利于植物细胞保持坚挺，B 正确；加入 H+焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H+浓度降低，液泡膜两侧的 H+浓度
梯度差减小，为Ca2+通过 CAX 的运输提供的能量减少，C 正确；H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方
式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D 正确。
【新题尝鲜】
1．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）物质进出细胞的方式由膜和物质本身的属性来决定。如图所
示为主动运输的类型模式图，包括ATP 驱动泵（利用ATP 水解供能）、协同转运（利用离子梯度动力）、
光驱动泵（利用光能）三种，光驱动泵主要在细菌细胞中发现。下列相关叙述正确的是（ ）
A．方式a 是协同转运，利用离子（▲）的梯度动力运输物质（■）
B．方式b 中的载体蛋白是ATP 驱动泵，该驱动泵可能具有催化功能
C．方式c 中的载体蛋白是光驱动泵，该驱动泵分布在类囊体薄膜上
D．葡萄糖通过方式b 进入哺乳动物红细胞以及小肠绒毛上皮细胞
【答案】B
【详解】根据图示，方式a 中利用了离子梯度动力，并且需要载体，属于协同转运，■是高浓度到低浓度，
▲是低浓度到高浓度，利用离子（■）的梯度动力运输物质（▲），A 错误；方式b 中的载体蛋白是ATP
驱动泵，能利用ATP 水解供能，因此该驱动泵可能具有催化功能，催化ATP 水解，B 正确；方式c 中的载体
蛋白是光驱动泵，由于该驱动泵主要在细菌细胞中发现，而细菌只有核糖体一种细胞器，因此该驱动泵不
可能分布在类囊体薄膜上，C 错误；方式b 是主动运输，葡萄糖协助扩散进入哺乳动物红细胞，葡萄糖主
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动运输进入小肠绒毛上皮细胞，D 错误。
2．（2023·河南·一模）研究人员在海洋细菌中发现了视紫红质，它利用光将H 泵出细胞，从而在H+回流
时能驱动ATP 的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．结构②既能作为载体也能作为ATP 水解酶发挥作用
B．含有视紫红质的细菌更适宜生活在偏碱性环境中
C．含有视紫红质的细菌在生态系统中可以作为生产者
D．题图中合成的ATP 在该细菌叶绿体中可用于C 的还原
【答案】C
【详解】结构②能作为H+载体，也能作为ATP 合成酶发挥作用，A 错误；含有视紫红质的细菌能使得细胞
外H+浓度升高，说明该细菌更适合生活在酸性环境中，B 错误；含有视紫红质的细菌可将光能转变为ATP
中的化学能，以用于生命活动，可以作为生产者，C 正确；含有视紫红质的细菌为原核生物，无叶绿体，D
错误。
四、细胞自噬与溶酶体
【情境链接】
1.概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞
自噬。通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。在一定条件下，细胞可通过溶酶体的作
用，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，其局部过程如下图所示。
2.意义：
①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
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②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染
的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
④细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
3．细胞凋亡和细胞自噬的区别
(1)形态学上的区别：凋亡会使细胞膜内陷形成凋亡小体，最后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，
包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
(2)生理意义上的区别：凋亡一定引起细胞死亡；自噬不一定引起细胞死亡。
【真题评析】
1．（2023·江苏·统考高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述错误的是（ ）
A．细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生物体的细胞数量
B．抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
C．细胞自噬降解细胞内自身物质，维持细胞内环境稳态
D．DNA 甲基化抑制抑癌基因的表达可诱发细胞癌变
【答案】B
【解析】细胞分裂可以增加细胞数目，细胞凋亡会减少细胞数目，所以细胞分裂和凋亡共同维持多细胞生
物体的细胞数量，A 正确；端粒酶可以修复DNA 复制过程中的空白区域，可以通过提高端粒酶活性或数量
来增加DNA 复制的次数，从而延缓细胞衰老，B 错误；通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感
染的微生物和毒素，维持细胞内环境稳态，C 正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因的
突变或甲基化可能诱发细胞癌变，D 正确。
2．（2023·海南·高考真题）根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分
泌多种物质形成黏胶层。用DNA 酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A 加入某植物的根边缘细
胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（
）
A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA 和蛋白质
B．物质A 可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D．物质A 引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
【答案】D
【解析】根据题干信息“用DNA 酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有
DNA 和蛋白质，A 正确；根据题干信息“物质A 加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层
加厚”，说明物质A 可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 ，B 正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物
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质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C 正确；物质A 引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，
不是在胚发育时期基因表达的结果，D 错误。
3．（2023·山东·高考真题）研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau 过度磷酸化，导致记
忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ 的调控。为探究相关机
理，以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ 对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L 葡萄糖的
培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A 组培养液不处理，B 组培养液中加
入75mmol/L 的X 试剂1mL，C 组培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5 天测量4 组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避
潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD 小鼠）通过注射药物STZ 制备。
(1)人体中血糖的来源有 （答出2 个方面的来源即可）。已知STZ 是通过破坏某种细胞引起了小鼠
血糖升高，据此推测，这种细胞是 。
(2)实验I 的C 组中，在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，
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说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 （填“升高”或“降低”），B 组实验结果可说
明渗透压的变化对C 组结果 （填“有”或“没有”）干扰。图甲中A 组和C 组的实验结果说明
蛋白激酶cPKCγ 对海马神经元自噬水平的影响是
(3)图乙中a、b 两条曲线所对应的实验动物分别是 （填标号）。
①正常小鼠 ②敲除cPKCγ 基因的小鼠 ③TD 小鼠 ④敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠
(4)对TD 小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2 种可能的干预思路：
。
【答案】(1)食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 胰岛B 细胞
(2)降低 没有 在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ 对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖
条件下，蛋白激酶cPKCγ 能提高细胞自噬水平
(3)④③
(4)①抑制Tau 磷酸化
②提高蛋白激酶cPKCγ 的活性；降低血糖（注射胰岛素）；提高自噬水平
【解析】（1）人体中血糖可通过食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化提供。某种
细胞破坏而导致血糖升高，说明胰岛素分泌不足，推测这种细胞为胰岛B 细胞。
（2）在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓
度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低。B 组较A 组而言，自噬水平相对值不变，说明渗透压的变化对C 组
结果没有干扰。由题意可知，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ 的调
控，三组的实验结果说明在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ 对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖
条件下，蛋白激酶cPKCγ 能提高细胞自噬水平。
（3）逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，图乙中a、b 两条曲线逃避潜伏期较长，说明记忆力较差。蛋白
Tau 过度磷酸化，导致记忆力减退，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解。由（2）可知，蛋白激酶
cPKCγ 促进海马神经元自噬，所以敲除cPKCγ 基因后，细胞自噬过程受阻，记忆力减退。图中a 曲线逃
避潜伏期最长长，说明记忆力最差，对应敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠，b 曲线对应TD 小鼠，其cPKCγ 基因
正常，逃避潜伏期低于敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠。d 对应正常小鼠，C 组对应敲除cPKCγ 基因的小鼠。
（4）由题意可知，由于糖尿病导致小鼠记忆力减退，所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠记忆力得到
提高，也可通过抑制Tau 磷酸化、提高蛋白激酶cPKr 的活性、或使cPKCγ 基因过量表达，提高自噬水平
达到提升记忆力的作用。
【新题尝鲜】
1．自噬意为自体吞噬，是真核细胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞
器的过程。在鼻咽癌细胞中抑制基因NOR1 的启动子呈高度甲基化状态，NOR1 蛋白含量低，而用DNA 甲基
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化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1 基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。
下列叙述不正确的是（ ）
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B．咽细胞癌变后，NOR1 基因转录受到抑制，自噬作用增强
C．细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞编程性死亡无关
D．癌细胞增殖迅速，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物质和能量
【答案】C
【详解】细胞自噬实现了细胞中物质的重新利用，因此细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中
发挥着重要作用，A 正确；由题干信息知，鼻咽细胞癌变后，NOR1 的启动子呈高度甲基化状态，NOR1 基因
转录受到抑制，NOR1 蛋白含量低，则自噬体囊泡得以形成，则自噬作用增强，B 正确；细胞自噬是真核细
胞在自噬相关基因的调控下利用溶酶体降解自身细胞质蛋白和受损细胞器的过程，显然细胞自噬作用受到
相关基因调控，与细胞编程性死亡有关，C 错误；细胞自噬形成的产物对细胞有用则会被再利用，癌细胞
增殖迅速，需要消耗更多的营养物质，当处于营养缺乏状态时，可通过细胞自噬获得维持生存所需要的物
质和能量，D 正确。
2．（2023 上·广东揭阳·高三统考期中）在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过
溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬，是细胞重要的自我保护机制，其过程如图所示，下列叙述错误的
是（ ）
A．图示过程有利于细胞结构和功能的稳定
B．图示过程依赖于膜的信号传递功能
C．图示过程依赖于膜的结构特性
D．图示过程在胎儿细胞中不存在
【答案】D
【详解】细胞自噬是细胞重要的自我保护机制，在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自
噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定，有利于细
胞结构和功能的稳定，A 正确；内质网包裹处理的是待降解的线粒体，而不会处理正常的线粒体，溶酶体
与需要处理的自噬体发生融合，而不会随意与其他结构结合，整个过程中依赖于膜的信号传递功能，从而
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作用于特定的需要处理的结构，B 正确；分析题图可知细胞自噬过程中发生了线粒体与内质网的融合、溶
酶体与自噬体的融合，均依赖于生物膜的流动性，即膜的结构特性，C 正确；细胞自噬细胞重要的自我保
护机制，在胎儿细胞中也存在，D 错误。
1．下图为新冠病毒利用包膜上的刺突蛋白（S 蛋白）与宿主细胞的ACE2 受体结合完成侵染以及在宿主细
胞内的代谢过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．（＋）RNA 与（一）RNA 为互补RNA，前者为遗传物质后者为翻译模板
B．若（＋）RNA 中G＋C＝60，则该（＋）RNA 复制得到1 个新的（＋）RNA，需要消耗游离的G＋C＝
120
C．过程①的产物可以对过程②③进行催化
D．过程①②③中遗传信息的传递均存在A—U 和U—A 的碱基互补配对方式
【答案】A
【分析】转录是在细胞核内，在RNA 聚合酶的催化下，以DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合
成RNA 的过程。
【详解】A、（+）RNA 与（-）RNA 为互补RNA，其中（+）RNA 既是新冠病毒的遗传物质，也是翻译的模板，
A 错误；
B、若（+）RNA 中G+C=60，则该（+）RNA 复制得到1 个新的（+）RNA，需要先合成（-）RNA，再由（-）
RNA 合成（+）RNA，需消耗游离的G+C=120，B 正确；
C、过程①为翻译，其产物为病毒的RNA 聚合酶，可对过程②③进行催化，C 正确；
D、过程②③为RNA 复制，过程①为翻译，故在过程①②③中遗传信息的传递均存在A-U 和U-A 的碱基互补
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配对方式，D 正确。
2．新冠疫情给我们的生产生活带来巨大影响，其病原体为新型冠状病毒，这是一种新型的RNA 病毒。有关
该病毒的叙述正确的是（ ）
A．新型冠状病毒结构简单，仅含有核糖体一种细胞器
B．将该病毒的核酸初步水解，可以获得8 种核苷酸
C．病毒可侵染肺部细胞并进行增殖，说明病毒是最简单的生命系统层次
D．高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，故煮沸处理餐具可杀死其上的病毒
【答案】D
【分析】1、生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
其中细胞是最基本的生命系统结构层次，生物圈是最大的结构层次。
2、病毒是非细胞生物，专性寄生在活细胞内。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬
菌体；根据遗传物质来分，分为DNA 病毒和RNA 病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、新型冠状病毒没有细胞结构，无核糖体等细胞器，A 错误；
B、该病毒的核酸为RNA，初步水解可以获得4 种核糖核苷酸，B 错误；
C、病毒没有细胞结构，不能独立完成生命活动，不属于生命系统的结构层次，C 错误；
D、高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，使其失活，故煮沸处理餐具可杀死病原体，D 正确。
3．在动物细胞中，核糖体与分泌蛋白的mRNA 结合并合成一段肽链后，该段肽链（信号肽）作为信号引导
核糖体附着并结合到内质网膜上，随后完成后续翻译过程。在体外无细胞体系（去除内质网、高尔基体后
的动物细胞匀浆）中，核糖体与胰岛素mRNA 结合并合成肽链甲；在无细胞体系中添加内质网后会合成肽链
乙；在无细胞体系中添加内质网、高尔基体后会合成由两条肽链组成的胰岛素分子。检测发现，乙比甲缺
少了信号肽，而胰岛素比乙少一段C 肽段。下列相关说法错误的是（ ）
A．切除信号肽所需要的酶分布在内质网中
B．在胰岛素的合成过程中，C 肽段在高尔基体中被剪除
C．信号肽出现异常时，所合成的蛋白质仍能分泌到细胞外
D．非分泌蛋白与信号肽连接后也可进入内质网
【答案】C
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→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→细胞膜，整个过程还需要线粒体
提供能量。
【详解】AB、由“在体外无细胞体系（去除内质网、高尔基体后的动物细胞匀浆）中，核糖体与胰岛素
mRNA 结合并合成肽链甲；在无细胞体系中添加内质网后会合成肽链乙；在无细胞体系中添加内质网、高尔
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基体后会合成由两条肽链组成的胰岛素分子。检测发现，乙比甲缺少了信号肽，而胰岛素比乙少一段C 肽
段”可知：甲所携带的信号肽在内质网中被切除，乙中的C 肽段在高尔基体中被剪除，AB 正确；
C、核糖体是氨基酸脱水缩合的场所，是合成多肽链的机器，核糖体与mRNA 结合后可开始翻译过程，直至
在mRNA 上出现终止密码子，信号肽出现异常时，所合成的蛋白质不能进入内质网，不会分泌到细胞外，C
错误；
D、“该段肽链（信号肽）作为信号引导核糖体附着并结合到内质网膜上，随后完成后续翻译过程”，即
信号肽能引导其所在的肽链进入内质网，则非分泌蛋白与信号肽连接后也可进入内质网，D 正确。
故选C。
4．研究发现，分泌蛋白合成的初始序列为信号序列，当它露出核糖体后，在信号识别颗粒的引导下与内
质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网的膜后，蛋白质合成继续，并在内质网腔中将信号序列切除。
合成结束后，核糖体与内质网脱离，重新进入细胞质基质。基于以上事实的推测，正确的是（ ）
A．游离的核糖体合成的直接产物具备生物学活性
B．分泌蛋白在内质网作用下切除信号肽序列后，即可运输到细胞外起作用
C．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
D．用3H 标记谷氨酸中的羧基不能追踪分泌蛋白的合成与运输过程
【答案】D
【分析】1、核糖体：无膜结构，由蛋白质和RNA 组成，是合成蛋白质的场所。
2、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→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→细胞膜，整个过程所需的能量主要由线
粒体提供。
【详解】A、游离的核糖体合成的直接产物必须经过进一步加工才具有生物学活性，A 错误；
B、分泌蛋白在内质网作用下切除信号肽序列后，重新进入细胞质，还需要进入高尔基体中加工，并未运
输到细胞外，B 错误；
C、核糖体无膜结构，因此其与内质网的结合与生物膜的流动性无关，C 错误；
D、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连，同时脱去一分子水，因此不能
用3H 标记谷氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中会脱去形成水中含放射性，影响追踪过程，D 正确。
故选D
5．主动运输的能量来源分为3 类，即ATP 直接提供能量（ATP 驱动泵）、间接供能（协同转运蛋白）、光
驱动（光驱动泵），如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
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A．协同转运蛋白具有特异性
B．ATP 驱动泵作为载体蛋白的同时，还可以作为生物催化剂
C．通过主动运输方式转运物质时，可逆浓度梯度运输，也可顺浓度梯度运输
D．主动运输的能量可来源于光能、化学能、离子或分子的电化学势能
【答案】C
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小
分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需
要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运
输。
【详解】A、协同转运蛋白只能运输特定的物质，具有特异性，A 正确；
B、ATP 驱动泵既可以作为载体蛋白运输物质，也可以作为酶催化ATP 的水解，为物质运输提供能量，B 正
确；
C、主动运输都是逆浓度梯度的运输，C 错误；
D、根据图示信息分析，主动运输的能量可来源于光能、化学能、离子或分子的电化学势能等多种形式的
能量，D 正确。
6．主动运输是一种重要的物质跨膜运输方式，根据能量的来源不同可分为下图中a、b、c 所示的三种类型，
■、▲、○。代表跨膜的离子或小分子。下列有关说法错误的是（ ）
A．图中所示过程不能体现细胞膜的选择透过性
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B．a 中“■”可代表Na+进入细胞
C．b 中ATP 驱动泵既有催化作用也有运输作用
D．影响细菌细胞通过光驱动泵吸收氯离子速率的因素有光驱动泵的数量
【答案】A
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的
能量，这种方式叫作主动运输。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所
需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】A、图中所示过程是主动运输，主动运输可以有选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞
有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要，体现了细胞膜的选择透过性，A 错误；
B、Na+进入细胞顺浓度梯度，而图示中的■进入细胞是顺浓度梯度，相符，B 正确；
C、b 中运输方式是主动运输，其中载体蛋白既可以催化ATP 水解直接提供能量，也可以转运物质，C 正确；
D、细菌细胞通过光驱动泵吸收氯离子的方式是主动运输，主动运输所用的载体蛋白具有饱和性，其数量
会影响吸收离子的速率，D 正确。
故选A。
7．2015 年，我国俞立教授团队首次发现并报道了由迁移细胞产生的一种细胞器——迁移体，它是一种单
层膜囊状结构，当轻度线粒体应激时，受损的线粒体会转运到迁移体中，最终被迁移细胞释放到细胞外，
这一现象称为“线粒体胞吐”。下列相关叙述正确的是（ ）
A．线粒体和迁移体都是单层膜结构的细胞器
B．人体成熟红细胞中不存在线粒体胞吐现象
C．迁移体清除线粒体与细胞自噬清除线粒体机理相同
D．迁移体清除受损线粒体过程不需要膜上蛋白质参与
【答案】B
【分析】1、在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细
胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2、细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，
通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生
存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老
的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细
胞凋亡。
【详解】A、线粒体是双层膜结构的细胞器，迁移体是单层膜结构的细胞器，A 错误；
B、人体成熟红细胞不含线粒体，不存在线粒体胞吐现象，B 正确；
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C、迁移体清除受损线粒体的机理是把受损的线粒体迁移至细胞外面，细胞自噬的机理是通过细胞内的溶
酶体降解受损线粒体，它们的机理不同，C 错误；
D、迁移体清除受损线粒体过程属于胞吐，需要膜上蛋白质参与识别等过程，D 错误。
故选B。
8．细胞衰老和细胞凋亡与细胞自噬机制密切相关，下图为青少年健康心肌细胞损伤的线粒体通过自噬机
制被清除的过程，a 形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b 进行融合，b 中的酸性水解酶可以将线粒体水解。下
列相关叙述正确的是（ ）
A．线粒体自噬后的产物能维持细胞生命活动所需的物质和能量
B．b 合成的水解酶能分解衰老的线粒体维持细胞内部环境的稳定
C．健康心肌细胞的线粒体通过自噬机制被清除会导致ATP 含量下降
D．衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低会导致受损线粒体数量下降
【答案】A
【分析】细胞自噬通俗地说， 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损
或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通
过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞
自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激
烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因
此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
【详解】A、处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量，故线粒体
自噬后的产物能维持细胞生命活动所需的物质和能量，A 正确；
B、b 是溶酶体，不能合成水解酶，B 错误；
C、健康心肌细胞的线粒体通过自噬机制被清除，不会导致ATP 含量下降，C 错误；
D、衰老心肌纸胞中线粒体自噬水平降低会导致受损线粒体数量堆积，D 错误。
故选A。
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9．新冠病毒是一种RNA 病毒，如图为其初次侵入人呼吸道上皮细胞后，发生的增殖过程及部分免疫反应过
程（如图），APC 为抗原呈递细胞，a～g 代表免疫细胞
(1)新冠病毒的 与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2 受体结合后，通过过程①、②侵入细胞并释
放出病毒的RNA，在人呼吸道上皮细胞经③④过程合成子代病毒。
(2)图（乙）中b 细胞，在接受到抗原信号和 的信号（第二信号）刺激，同时受到细胞因子
的促进后，开始增殖分化为c 和d。细胞f 是 。
(3)2022 年3 月11 日，国家卫健委印发《新冠病毒抗原检测应用方案（试行）》，增加抗原检测作为核酸
检测的补充手段。抗原检测采用双抗体夹心法，T 处固定有抗体2，抗体1 和抗体2 与新冠病毒表面同一抗
原N 蛋白的不同位点发生特异性结合，检测原理应更改如下：抗原检测采用双抗体夹心法，其原理如下图。
结合垫处含有足量的、可移动的、与胶体金结合的抗体1，T 处固定由抗体2，抗体1 和抗体2 与新冠病毒
表面同一抗原N 蛋白的不同位点发生特异性结合，呈红色。C 处固定有抗体Ⅰ的抗体，与抗体1 结合也呈
红色。
此方法可以检测抗原或者抗体，其原理是 ，若检测结果为阳性，则过程中此特异性结合共
发生 次。若待测样本中不含新冠病毒，显色结果为 ，结果为阴性。
【答案】(1)S 蛋白
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(2) 辅助性T 细胞 细胞毒性T 细胞
(3) 抗原与抗体特异性结合 3 只有C 处出现红色
【分析】分析题图：新冠病毒进入细胞，释放RNA，RNA 可通过复制形成子代RNA，也可作为模板合成蛋白
质；d 细胞能分泌抗体，为浆细胞，b 为B 淋巴细胞，c 为记忆细胞，a 为辅助性T 细胞，e、f 为细胞毒性
T 细胞，g 为记忆细胞。
【详解】（1）从图中信息可知，新冠病毒的S 蛋白与人呼吸道上皮细胞表面的ACE2 受体结合后，进入细
胞，其核酸被释放出来，经过③过程产生了新的RNA，通过④过程合成了病毒蛋白质，即病毒RNA 在人呼
吸道上皮细胞经③RNA 复制、④翻译过程合成子代病毒。
（2）b （B 细胞）在接受抗原信号和活化的辅助性T 细胞传递的信号（第二信号）刺激，同时辅助性T 细
胞分泌细胞因子，B 细胞增殖分化为c （记忆B 细胞）和d （浆细胞）。f 为细胞毒性T 细胞，将靶细胞
裂解。
（3）此方法可以检测抗原或者抗体，其原理是抗原与抗体特异性结合；
检测结果为阳性，则新冠病毒表面抗原N 蛋白的结合位点会先与结合垫处的可移动抗体I 结合，随着抗体
I 移动到T 线处，新冠病毒表面同一抗原N 蛋白的不同位点在T 线处与抗体2 结合，呈红色，结合垫处未与
新冠病毒表面抗原N 蛋白结合的抗体1 在移动到C 线处会与抗体1 的抗体结合，也呈红色。因此抗原与抗
体的特异性结合共发生了三次。
若待测样本中不含新冠病毒，则T 线处的抗体2 不能与新冠病毒表面抗原N 蛋白结合，不会显示红色，只
有结合垫处的抗体1 与C 线处的抗体1 的抗体结合，显示红色。因此若只有C 处出现红色，则说明结果为
阴性。
10．动物细胞中某些多肽链合成后，会借助信号肽并通过Sec62/63 蛋白复合物转运到内质网中进行合成加
工。分子伴侣是细胞内能协助蛋白质折叠的一类蛋白质。多肽链进入内质网并加工的过程如图所示。回答
下列问题：
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(1)动物细胞合成多肽链的过程主要由 （填结构）供能。据图分析，多肽链合成后首先与 结合，
从而保持疏松的链状结构，有利于多肽链进入内质网。
(2)信号肽是引导多肽链进入内质网的关键序列。若缺乏信号肽，则多肽链不能与 结合，从而不能进
入内质网。Bip 是一类分子伴侣，与多肽链结合后使多肽链 形成空间结构，该过程 （填“需
要”或“不需要”）消耗能量。
(3)多肽链在内质网中合成、加工形成蛋白质后，蛋白质通过 的运输进入高尔基体。蛋白质错误折叠
和堆积会引起细胞毒性，导致蛋白质疾病，如肌萎缩侧索硬化等。溶酶体能降解错误折叠的蛋白质，因为
溶酶体含有 。
【答案】(1) 线粒体 信号肽
(2) Sec62/63 蛋白复合物 折叠 需要
(3) 囊泡 水解蛋白质的水解酶
【分析】分泌蛋白的合成过程：氨基酸在核糖体上合成多肽链，肽链进入内质网经过加工折叠，形成具有
一定空间结构的蛋白质，以囊泡运至高尔基体进一步加工，成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜，以胞吐的
方式运出细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。
【详解】（1）线粒体是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需的能量，大约有95%来自线粒体。因此动
物细胞合成多肽链的过程主要由线粒体供能。据图分析，多肽链合成后首先与信号肽结合，然后通过
Sec62/63 蛋白复合物转运到内质网中。
（2）由题干中“动物细胞中某些多肽链合成后，会借助信号肽并通过Sec62/63 蛋白复合物转运到内质网
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中进行合成加工”可知，若缺乏信号肽，则多肽链不能与Sec62/63 蛋白复合物结合，从而不能进入内质网。
题图中肽链形状变化可知Bip 使多肽链形成空间结构，并且该过程需要ATP，因此该过程需要消耗能量。
（3）由泌蛋白的合成过程可知蛋白质通过囊泡的运输进入高尔基体。溶酶体是细胞的“消化车间”，内
含多种水解酶，因此溶酶体能降解错误折叠的蛋白质，因为溶酶体含有水解蛋白质的水解酶。
11．细菌紫膜质是一种从嗜盐杆菌的质膜中发现的特殊膜转运蛋白，研究人员利用细菌紫膜质、ATP 合成
酶及解偶联物（可破坏H+的浓度梯度）等元件构建多种人工脂质囊泡用以探究细菌紫膜质在ATP 合成中的
作用，如图所示。回答下列问题。
(1)图甲中，构成脂质体的基本支架是 ，H+通过细菌紫膜质进行跨膜运输的方式是
，完成这类跨膜运输的转运蛋白只容许 的分子或离子通过。
(2)由图中对照实验的结果可得出结论： 。若想确定细菌紫膜质运输H+的过程是否需要光驱
动，可将图 的囊泡置于 环境中重复实验，检测是否有ATP 产生。
(3)由（2）实验结果可知光能驱动细菌紫膜质运输H+，那么图乙中合成ATP 的能量来自 ，请根据题
意合理选择囊泡（可添加元件）来设计实验证明此结论，写出实验思路 。
【答案】(1) 磷脂双分子层 主动运输 与自身结合部位相适应的
(2) ATP 的合成需要ATP 合成酶的催化 乙 黑暗
(3) 跨膜H+的浓度梯度的推动 实验思路：将解偶联物结合到图乙的囊泡中构建新囊泡，用新囊
泡在相同条件下重复图乙囊泡的实验，检测是否产生ATP
【分析】据图示可知：在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，ATP 合成酶
能将H+势能转化为ATP 中的化学能，ATP 合成酶既具有催化作用也具有运输作用，若破坏跨膜H+浓度梯度
会抑制ATP 的合成。
【详解】（1）图甲中，构成脂质体的基本支架是磷脂双分子层，根据图甲，H+通过细菌紫膜质进行跨膜运
输需要光照提供能量，而且是低浓度到高浓度，因此其运输方式是主动运输，完成这类跨膜运输的转运蛋
白具有特异性，因此只容许与自身结合部位相适应的分子和离子通过。
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（2）对照甲乙两张图，甲图没有ATP 合成酶，不能合成ATP，而乙图ATP 合成酶能合成ATP，因此得出结
论ATP 的合成需要ATP 合成酶的催化；若想确定细菌紫膜质运输H+的过程是否需要光驱动，可将图乙的的
囊泡置于黑暗环境中重复实验，检测是否有ATP 产生。
（3）由（2）实验结果可知光能驱动细菌紫膜质运输H+，那么图乙中合成ATP 的能量来自跨膜H+的浓度梯
度的推动，若设计实验证明此结论，则实验思路是去除膜内外的H+浓度差，观察ATP 的产生是否受到影响，
因此将解偶联物结合到图乙的囊泡中构建新囊泡，用新囊泡在相同条件下重复图乙囊泡的实验，检测是否
产生ATP。
12．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；代谢压力TFEB 为细胞内的转录因子；
“→”表示促进或激活作用；“→”表示阻止溶酶体或抑制作用）回答下列问题：
(1)溶酶体中多种水解酶由 （细胞器名称）参与合成。在代谢压力的作用下，图中溶酶体排出Ca2+的
方式为 。
(2)TFEB 进入细胞核发挥作用时需要借助核孔结构，据此可知核孔的存在实现了核质之间的 。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，Ca2+在细
胞自噬中发挥作用有两种途径：一是直接活化AMPK 酶，或通过先活化CaMKKβ 继而激活AMPK，活化的
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AMPK 通过 （填“促进”或“抑制”）mTOR 介导自噬的发生、发展；二是Ca2+激活钙调磷酸酶，
。
【答案】(1) 核糖体，内质网，高尔基体 协助扩散
(2) 信息交流 相同
(3) 抑制 钙调磷酸酶激活TFEB，进而促进Atg 表达，Atg8-PE 增多促进自噬
【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，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+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；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。
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