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微专题2 结构与功能观、蛋白质的分选与囊泡运输
考情速览
热点
考情
结构与功能观
2024·安徽卷,2;2024·全国甲卷,1;2024·湖北卷,8;2023·
湖南卷,2;2023·山东卷,1;2022·广东卷,7;2023·海南
卷,1;2023·浙江6 月选考,11;2022·全国甲卷,4;2022·北
京卷,1;2022·河北卷,2;2022·辽宁卷,1
蛋白质的分选
与囊泡运输
2024·北京卷,3;2024·黑吉辽卷,12;2024·浙江1 月选考,
12;2024·山东卷,3;2023·江苏卷,20;2023·福建卷,9;
2023·浙江6 月选考,6;2022·广东卷,9;2022·浙江6 月选
考,7
热点1 结构与功能观
【剖析真题】
1.(2024·全国甲卷,1)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是(
)
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP 主要由叶绿体产生
2.(2024·湖北卷,8)人的前胰岛素原是由110 个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛
素原经一系列加工后转变为由51 个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的
作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观
念不相符合的是( )
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
【梳理知识】
1.细胞结构与功能相适应的五个实例
1
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2.细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体(如蓝细菌),但高等植物细胞的光合作
用一定在叶绿体中进行。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定有线粒
体参与。
(3)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(4)有中心体的生物不一定为动物,但一定不是高等植物。
(5)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但真核细胞产生的分泌蛋白
一定经高尔基体分泌。
(6)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,真菌、细菌也有细胞壁。
(7)没有叶绿体和中央大液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
(8)葡萄糖→丙酮酸的反应过程一定不发生在细胞器中。
(9)含RNA 的细胞器不一定含DNA,但含DNA 的细胞器一定含RNA。
3.红细胞的特点归纳
2
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【巩固训练】
1.(2025·福建三明期末)“内共生起源学说”认为:线粒体由原始真核生物吞噬的
需氧型细菌演化而来,叶绿体则由蓝细菌被吞噬后逐渐演化而来。下列叙述不能
支持该学说的是( )
A.线粒体和叶绿体的内、外膜均存在明显的性质和成分差异
B.线粒体和叶绿体中含有少量的DNA、RNA 和核糖体
C.线粒体和叶绿体均以分裂的方式繁殖,类似于细菌
D.线粒体和叶绿体的部分蛋白质由细胞质基质中的核糖体合成
2.(2025·广东华南师大附中模拟)“结构与功能相适应”是生物学的基本观点,下
列事例错误的是( )
A.卵细胞的体积很大,有利于存储有机物供胚胎早期发育
B.神经元的细胞膜特化出许多树突,有利于进行信息交流
C.哺乳动物红细胞成熟过程中细胞核退化并排出,有利于其分裂
D.细胞内的生物膜将细胞区室化,保证了生命活动高效有序地进行
3.(2024·安徽卷,2)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。
科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的
纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
3
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A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装
4.(2022·全国甲卷,4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常
运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,
错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA 能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
热点2 蛋白质的分选与囊泡运输
【剖析真题】
1.(2023·浙江6 月选考,6)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的
精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
2.(2024·山东卷,3)某植物的蛋白P 由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排
出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P 被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起
分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P 空间结构改变,
使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P 前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P 被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P 过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P 不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
【梳理知识】
1.蛋白质的分选转运
4
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2.受体介导的囊泡运输
(1)与囊泡运输有关的问题归纳
(2)囊泡运输与信息交流
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
胞器或细胞膜,主要是因为靶细胞器或细胞膜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。
【情境应用】
情境素材一 核糖体与内质网之间的识别
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。如图1 所
示,新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP 通过与内质网上的
SRP 受体(DP)结合,将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入
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内质网腔中进行初步加工之后,SRP 脱离,肽链继续合成,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。
[问题探究]
(1) 根据情境素材一,信号肽假说认为,分泌蛋白首先在
________________________________上起始合成,当多肽链延伸一段序列后,肽
链一端的________与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP 通过与内质网上的SRP 受体
(DP)结合,将核糖体新生肽引导至内质网。根据假说可推测,细胞内的两种核糖
体________(填“能”或“不能”)相互转化;内质网膜上的易位子属于一种
______________________________________________________________。
(2)新生肽链一边合成一边进入内质网,进入内质网后信号肽________。
情境素材二 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、
COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图
2),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图3 所示:驻
留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL 序列,如果该蛋白被意外地包装进
入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL
受体就会识别并结合KDEL 序列,将它们回收到内质网。
[问题探究]
6
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(1)根据情境素材二,COPⅡ被膜小泡负责从________向____________(均填细胞
器名称)运输“货物”。若定位在B 中的某些蛋白质偶然掺入到C 中,则图中的
________________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(2)为确定两种参与某经典分泌蛋白囊泡运输的基因的功能,科学家筛选了两种
酵母菌突变体。与野生型酵母菌电镜照片相比,Sec12 基因突变体细胞中的内质
网特别大;Sec17 基因突变体细胞中内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡。
据此推测,Sec12 基因编码的蛋白质和Sec17 基因所编码蛋白质的功能分别是
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
【巩固训练】
1.(2025·福建宁德质检)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S 酶(一种催化
剂)会在其中的某些蛋白质上形成M6P 标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体
膜上的M6P 受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体
的过程中,带有M6P 标志的蛋白质转化为溶酶体酶(蛋白质);不能发生此识别过
程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法正确的是( )
A.M6P 标志能被相应受体识别,这和组成受体的氨基酸的结合方式密切相关
B.溶酶体酶在细胞内发挥作用,其是由溶酶体内的核糖体合成的
C.若M6P 标志不能形成,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.若细胞不能合成M6P 受体,则带有M6P 标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
2.(2025·广东佛山调研)酵母菌的液泡中存在着羧肽酶(CPY)和氨肽酶(API)等多种
水解酶。通过内质网—高尔基体途径进入液泡的蛋白质,要经过内质网折叠、高
尔基体添加糖链等程序才能成熟。研究人员使用抑制蛋白质添加糖链的衣霉素进
行实验,结果如图所示(蛋白质越小迁移速率越快)。下列叙述最可能错误的是(
)
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A.CPY 和API 的合成都需要游离的核糖体
B.API 成熟过程中没有发生添加糖链的反应
C.CPY 可能通过内质网—高尔基体途径进入液泡
D.液泡中的CPY 和API 不会对胞内结构进行水解
3.(2025·广东大湾区模拟)高尔基体形成的囊泡可以通过持续型分泌和调节型分泌
两种途径将物质分泌到胞外,具体过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.如图所示分泌过程可使细胞膜成分发生更新
B.信号分子不进入细胞也可以调控胞吐的过程
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.神经递质和激素的分泌主要属于调节型分泌
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参考答案
热点1
【剖析真题】
1.C [病毒没有细胞结构,A 错误;在有氧条件下,某些原核生物能够利用与有
氧呼吸相关的酶进行有氧呼吸,B 错误;哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目
有可能不同,如配子中的染色体数目仅为体细胞的一半,C 正确;小麦根细胞吸
收离子消耗的ATP 主要由线粒体产生,D 错误。]
2.C [生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中分解者属于组成成分,其
以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源,并把复杂的有机物逐步分
解为简单的无机物,所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行,以保
证生态系统结构和功能的稳定,因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样,该生
态系统物质循环速率会加快,A 不符合题意;抗体的化学本质是蛋白质,会与抗
原结合形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,高温会破坏抗体的空间结构,
使抗体失去生物活性,所以无法与抗原结合,B 不符合题意;硝化细菌是原核生
物,只含核糖体这一种细胞器,其分裂时,DNA 分子附着在细胞膜上并复制为
二,然后随着细胞膜的延长,复制而成的两个DNA 分子彼此分开,同时细胞中
部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两半,形成两个子细胞,
该过程即二分裂,依赖于细胞膜和细胞壁,C 符合题意;草履虫的纤毛会辅助运
动,草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进,还可帮助口沟摄食,D 不符合题
意。]
【巩固训练】
1.D [线粒体和叶绿体的内、外膜差异明显,外膜与真核细胞的细胞膜相似,内
膜与细菌的质膜相似,可能是细菌被吞噬后被真核细胞内的膜包裹,从而形成了
独立的结构,因此支持“内共生起源学说”,A 不符合题意;“内共生起源学
说”强调的是原始细菌与原始真核生物共生,若要支持该学说则需要找到线粒体、
叶绿体与原始细菌具有一些相似的结构或特征,如它们都含有DNA、RNA 和核
糖体等结构,B 不符合题意;线粒体和叶绿体以类似于细菌分裂的方式繁殖,说
明它们之间存在关联,支持“内共生起源学说”,C 不符合题意;线粒体和叶绿
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体的部分蛋白质确实由细胞质基质中的核糖体合成,但该叙述不能支持“内共生
起源学说”,D 符合题意。]
2.C [哺乳动物红细胞成熟过程中细胞核退化并排出,但其不分裂,C 错误。]
3.A [细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,与细胞运
动、分裂等有关,A 正确;由题意可知,变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程
需要膜蛋白的参与,胞吞形成的食物泡与溶酶体融合,由溶酶体内的水解酶消化
食物,B、C 错误;纤维的消长过程不仅有蛋白质的不断组装,还有蛋白质的不
断水解,D 错误。]
4.C [有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二、三阶段的场所是线粒体,
三个阶段均可产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP,A
正确;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段氧气和[H]反应生成水,
该过程需要酶的催化,B 正确;丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段,
场所是线粒体基质,该过程需要水的参与,不需要O2的直接参与,C 错误;线
粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制某些蛋
白质的合成,D 正确。]
热点2
【剖析真题】
1.A [囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架,A 正确;核糖体无膜结构,不能形
成囊泡,B 错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C 错误;细胞内的核
糖体和中心体无膜结构,故囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D 错
误。]
2.B [核糖体没有膜结构,蛋白P 前体不能通过囊泡从核糖体向内质网转移,A
错误;蛋白P 被排出细胞的过程为胞吐,依赖细胞膜的流动性,B 正确;由题意
可知,碱性环境会导致蛋白P 空间结构改变,提取蛋白P 过程中为保持其生物活
性,所用缓冲体系应为酸性,C 错误;病原菌侵染使蛋白P 不被受体识别,是由
于蛋白P 空间结构改变后不被受体识别,能体现受体识别的专一性,D 错误。]
情境探疑·拓展应用
情境素材一 提示 (1)(细胞质基质的)游离核糖体 信号肽 能 通道蛋白
(2)被切除
情境素材二 提示 (1)内质网 高尔基体 COPⅠ被膜小泡
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(2)Sec12 基因编码的蛋白质参与内质网上囊泡的形成,Sec17 基因所编码的蛋白
质参与囊泡与高尔基体的融合
【巩固训练】
1.C [M6P 标志能被相应受体识别,这和受体(蛋白质)的空间结构密切相关,A
错误;溶酶体酶是由细胞质中的核糖体合成的,B 错误;根据题意,若M6P 标
志不能形成,则溶酶体酶含量会受影响,而溶酶体能分解衰老和损伤的细胞器,
因此M6P 标志不能形成会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累,C 正确;若
M6P 受体合成出现障碍,则具有M6P 标志的蛋白质不会被识别,会被运送到细
胞膜,不会聚集在高尔基体内,D 错误。]
2.D [CPY 和API 的合成首先都需要在游离的核糖体上来合成肽链,之后游离的
核糖体及其上的肽链会转移到内质网上,然后通过内质网和高尔基体加工成成熟
的蛋白质,A 正确;③组未添加衣霉素,④组添加衣霉素,两组API 变化不大,
说明衣霉素没有发挥抑制蛋白质添加糖链的作用,因此可以推断API 的成熟过
程中没有发生添加糖链的反应,B 正确;①组未添加衣霉素,②组添加衣霉素,
这两组的CPY 的电泳条带发生改变,添加衣霉素的②组电泳条带更靠前,说明
该组蛋白质分子量更小,①②对比说明正常CPY 需要经过内质网—高尔基体途
径进入液泡,C 正确;细胞中会存在衰老、损伤的细胞器,需要依赖液泡中的
CPY 和API 等水解酶对其进行水解,D 错误。]
3.C [图中所示分泌过程存在高尔基体形成的囊泡与细胞膜的融合,该过程依赖
于膜的流动性,可使细胞膜成分发生更新,A 正确,C 错误;据题图分析可知,
调节型分泌途径中,信号分子不进入细胞,而是与细胞膜上的受体结合,完成胞
内的信号转导,从而调控胞吐的过程,B 正确;神经递质的释放和激素的分泌需
要一定的刺激,符合题图中信号分子与受体结合、信号转导再释放物质的过程,
故其主要属于调节型分泌,D 正确。]
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