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限时练3 溶酶体与细胞自噬、渗透作用与复杂情境下的物质跨
膜运输
(选择题每小题3 分)
突破点3 溶酶体与细胞自噬
1.(2025·山东卷)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A.高尔基体
B.溶酶体
C.核糖体
D.端粒
2.(2025·湖南卷)蛋白R 功能缺失与人血液中低胆固醇水平相关。蛋白R 是肝细胞膜上
的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是(
)
A.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量
B.去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C.抑制蛋白R 合成能增加血液中胆固醇的含量
D.去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
3.(2025·海南模拟)激烈的细胞自噬会使细胞的溶酶体膜破裂,溶酶体中的水解酶释放到
细胞质基质中,水解细胞结构,并经过一系列信号传导,激活细胞内促凋亡基因的表达,从
而导致细胞凋亡。下列有关叙述正确的是( )
A.真核生物和原核生物中都普遍存在细胞自噬现象
B.细胞自噬产生的物质,都会被该细胞再度利用
C.细胞凋亡是细胞的一种程序性死亡,受环境因素的影响
D.溶酶体中的水解酶释放到细胞质基质后活性不发生改变
4.(2025·福建福州模拟)内质网自噬由自噬受体介导,目前已发现约有6 种内质网自噬受
体,其可调节内质网的碎片化,内质网碎片被运送到溶酶体降解,以维持细胞稳态。寨卡
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病毒(ZIKV)感染人体后,能引起内质网自噬关键受体蛋白FAM134B 的特异性降解,下列
叙述正确的是( )
A.内质网自噬主要依赖生物膜的选择透过性
B.溶酶体降解内质网碎片后的产物或可被再利用
C.ZIKV 内合成的酶能降解内质网自噬受体蛋白FAM134B
D.开发促进FAM134B 降解的药物可治疗ZIKV 感染
突破点4 渗透作用与复杂情境下的物质跨膜运输
5.(2025·湖南邵阳模拟)溶酶体膜上的部分蛋白质及其作用如图所示,其中V-ATP 酶能跨
膜转运H+进入溶酶体。当细胞自噬时,Ca2+通道开放,增强与溶酶体生成相关基因的表达。
下列有关叙述正确的是( )
A.V-ATP 酶转运H+的过程中不消耗能量
B.Ca2+通道开放有利于维持膜两侧的Ca2+浓度差
C.细胞质基质中含有缓冲物质,其pH 会低于4.6
D.当细胞自噬时,溶酶体的代谢活动有所增强
6.(2025·河南卷)耐寒黄花苜蓿的基因M 编码的蛋白M 属于水通道蛋白家族,将基因M
转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是
( )
A.细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力
B.低温时,水分子通过与蛋白M 结合转运到细胞外
C.蛋白M 增加了水的运输能力,但不改变水的运输方向
D.水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
7.(2025·湖南卷)Cl 属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度
也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5 天后,与对照组
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(Ⅰ)相比,Ⅱ组和Ⅲ组的光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中
Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ组为对照组(正常栽培);Ⅱ组加入NaCl 溶液;Ⅲ组加入Na+浓度与Ⅱ组中相同、无
Cl-的溶液;Ⅳ组加入Cl-浓度与Ⅱ组中相同、无Na+的溶液。
A.过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B.溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C.Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D.K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
8.(2025·湖南长沙模拟)原发性主动运输和继发性主动运输是细胞物质运输的两种形式,
二者的供能机制不同,原发性主动运输由ATP 直接供能,继发性主动运输不由ATP 直接
供能。下图是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图,下列有关分析正确的是( )
A.原发性主动运输是逆浓度梯度跨膜运输,继发性主动运输是顺浓度梯度跨膜运输
B.小肠上皮细胞运输葡萄糖既有原发性主动运输也有继发性主动运输
C.Na+—葡萄糖协同转运蛋白能转运两种物质,该转运蛋白无特异性
D.抑制Na+—K+泵的功能会使得葡萄糖运入小肠上皮细胞的量减少
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9.(2025·安徽安庆二模)心肌细胞跨膜运输Ca2+的方式多种多样,如下图所示(图中①~⑦
表示生理过程)。正常情况下,细胞外Ca2+浓度高于细胞质基质。心肌收缩和舒张是心脏
完成血液循环的基本生理过程,一定范围内细胞质基质中Ca2+浓度下降会引起心肌舒张。
下列有关说法正确的是
( )
A.Ca2+经①②过程运输时均需与转运蛋白结合
B.心肌收缩结束后②③④⑦运输Ca2+的作用增强
C.过程③载体蛋白转运Ca2+是由ATP 直接供能的
D.Ca2+引发心肌舒张说明其参与细胞内复杂化合物的组成
10.(11 分)(2025·河北卷)砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐
受性,为探究其机制,研究者进行了相关实验。回答下列问题。
(1)砷通过转运蛋白F 进入根细胞时需消耗能量,该运输方式属于 。砷的累
积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为
(答
出两点即可)。
(2)针对砷吸收相关基因C 缺失和过量表达的拟南芥,研究者检测了其根细胞中砷的含量,
结果如图。由此推测,蛋白C 可 (填“增强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一
步研究表明,砷激活的蛋白C 可使F 磷酸化,磷酸化的F 诱导细胞膜内陷,形成含有蛋白F
的囊泡。由此判断,激活的蛋白C 可使细胞膜上转运蛋白F 的数量 ,造成根对
砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有
的特点。
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(3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F 进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量
(填“增加”或“减少”),结合(2)和(3)的信息,分析其原因:
(答出两点即可)。
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参考答案
1.A 解析 高尔基体由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡组成,属于单层膜细胞器,其主要功能
是加工、分类和包装蛋白质,其组成成分中不含核酸分子,A 项符合题意。溶酶体是单层
膜包被的细胞器,内部含有多种水解酶,其主要功能是分解衰老、损伤的细胞器及吞噬病
原体,可能存在核酸分子,B 项不符合题意。核糖体由rRNA 和蛋白质组成,rRNA 属于核
酸,C 项不符合题意。端粒是真核细胞染色体末端的DNA—蛋白质复合体,其中DNA 属
于核酸,端粒与染色体稳定性和细胞衰老相关,D 项不符合题意。
2.C 解析 胞吞过程是一个耗能过程,需要消耗能量,去唾液酸糖蛋白的胞吞过程也不例
外,A 项正确。胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变,去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂
的流动,B 项正确。已知蛋白R 功能缺失与人血液中低胆固醇水平相关,蛋白R 参与去唾
液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢,那么抑制蛋白R 合成,可能导致血液中胆
固醇含量降低,而不是增加,C 项错误。溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤
的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体
中被降解,D 项正确。
3.C 解析 细胞自噬过程需要溶酶体的参与,而原核生物没有溶酶体,据此推测,细胞自
噬是真核生物体内普遍存在的现象,A 项错误。细胞自噬产生的物质,未必都会被该细胞
再度利用,其中对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外,B 项错误。细
胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡,也会受环境因素的
影响,C 项正确。溶酶体中的水解酶释放到细胞质基质后活性发生改变,因为溶酶体中的
pH 和细胞质基质中的不同,D 项错误。
4.B 解析 内质网碎片被运送到溶酶体降解涉及生物膜的融合,故内质网自噬主要依赖
生物膜的流动性,A 项错误。溶酶体降解内质网碎片后产生的产物如果是细胞需要的物
质,可以被细胞再利用,B 项正确。ZIKV 是病毒,没有细胞结构,不能合成酶,C 项错误。
ZIKV 感染人体后引起FAM134B 降解,FAM134B 是引起内质网自噬关键受体蛋白,其降
解后,内质网自噬受到影响,难以维持细胞稳态,故开发抑制FAM134B 降解的药物是治疗
感染ZIKV 患者的一种思路,D 项错误。
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5.D 解析 由题图可知,V-ATP 酶转运H+的过程需要消耗能量,A 项错误。Ca2+通道开放
会使Ca2+从溶酶体中流到细胞质基质,这会导致膜两侧的Ca2+浓度差减小,而不是维持膜
两侧的Ca2+浓度差,B 项错误。溶酶体内部pH 约为4.6,细胞质基质pH 约为7.5,细胞质
基质中含有缓冲物质,能维持相对稳定的pH 环境,C 项错误。当细胞自噬时,Ca2+通道开
放,增强与溶酶体生成相关基因的表达,这可能会使溶酶体的数量增加,同时溶酶体内的
水解酶活性及其中的代谢活动也会有所增强,以更好地完成对细胞内衰老、损伤的细胞
器以及吞噬的病毒或细菌等物质的降解,D 项正确。
6.B 解析 结合水是细胞结构的重要组成成分,细胞内的结合水占比增加可提升植物的
耐寒能力,A 项正确。水分子通过细胞膜上的水通道蛋白进行跨膜运输时,不与其结合,B
项错误。蛋白M 是细胞膜上的水通道蛋白,可增加水的运输能力,但不改变水的运输方
向,C 项正确。水进出细胞的方式有自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散,D 项正确。
7.B 解析 植物细胞可以通过将过量的Cl-储存于液泡中,来降低细胞质基质中Cl-的浓
度,从而避免高浓度Cl-对细胞的毒害,A 项正确。分析题图可知,Ⅱ组(NaCl 溶液)与Ⅳ组
(Cl-浓度与Ⅱ组中相同、无Na+的溶液)相比,Ⅱ组向地上部分转运的K+量少,说明不是溶
液中Cl-浓度越高,植物向地上部分转运的K+量越多,B 项错误。对比Ⅰ组(对照组)、Ⅱ组
(NaCl 溶液)和Ⅲ组(Na+浓度与Ⅱ组中相同、无Cl-的溶液),发现Ⅱ组和Ⅲ组中Na+存在时,
植物组织中K+积累受到抑制,这有利于维持Na+、K+的平衡,C 项正确。K+从根转运到地
上部分的组织细胞是主动运输过程,主动运输需要消耗能量,D 项正确。
8.D 解析 根据题意,原发性主动运输和继发性主动运输均是逆浓度梯度跨膜运输,A 项
错误。葡萄糖运入小肠上皮细胞是继发性主动运输,运出小肠上皮细胞是协助扩散,B 项
错误。Na+—葡萄糖协同转运蛋白能转运Na+和葡萄糖两种物质,该转运蛋白能够与特定
的分子或离子结合,不能与其他分子或离子结合,因此具有特异性,C 项错误。抑制Na+—
K+泵的功能会使得运出小肠上皮细胞的Na+减少,导致运入小肠上皮细胞的Na+也会减
少,进而导致葡萄糖运入小肠上皮细胞的量减少,D 项正确。
9.B 解析 Ca2+经过①过程进行跨膜运输的方式属于协助扩散,借助通道蛋白,不需要与
之结合,经过②过程进行跨膜运输的方式是主动运输,需要与转运蛋白结合,A 项错误。
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在一定范围内,当细胞质基质内Ca2+浓度快速上升时,会引起心肌收缩,随后,Ca2+浓度下
降,因此心肌收缩结束后②③④⑦运输Ca2+的作用增强,使细胞质基质中的Ca2+浓度下
降,B 项正确。过程③载体蛋白转运Ca2+是由Na+顺浓度梯度转运时产生的离子势能来
提供能量,C 项错误。Ca2+引发心肌舒张说明无机盐可以维持细胞和生物体的正常生命
活动,D 项错误。
10.答案 (1)主动运输 攻击磷脂分子,破坏细胞膜结构;攻击DNA,可能引起基因突变;攻
击蛋白质,使蛋白质活性下降等
(2)减弱 减少 流动性
(3)减少 砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可与磷结合的转运蛋白F 数量减少;砷激活蛋白
C,使细胞膜上转运蛋白F 的数量减少
解析 (1)砷通过转运蛋白F 进入根细胞需要消耗能量,说明该运输方式为主动运输(逆浓
度梯度、需要载体和能量)。自由基化学性质活泼,可攻击磷脂分子(破坏细胞膜结构)、
DNA(导致基因突变)、蛋白质(使酶活性下降、结构蛋白受损)等,造成细胞损伤甚至死
亡。
(2)对比野生型、C 缺失突变体、C 过量表达植株根细胞中砷的含量可知,基因C 缺失时
根对砷的吸收增多,基因C 过量表达时根对砷的吸收减少,故蛋白C 可减弱根对砷的吸
收。砷激活的蛋白C 使F 磷酸化,诱导细胞膜内陷形成含有蛋白F 的囊泡,从而使细胞膜
上转运蛋白F 的数量减少(转运蛋白F 被包裹进囊泡,脱离细胞膜)。囊泡的形成体现了
细胞膜具有流动性的结构特点。
(3)砷胁迫下,植物对磷的吸收量减少。原因如下:一是砷与磷竞争结合转运蛋白F,使可
与磷结合的转运蛋白F 数量减少;二是砷激活蛋白C,使细胞膜上转运蛋白F 的数量减少。
