新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练2生命系统的结构基础

这是一份新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练2生命系统的结构基础，共8页。试卷主要包含了6时H＋通道蛋白的运输能力升高等内容，欢迎下载使用。
1.[2023·山东青岛统考一模]液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸)。下列叙述错误的是( )
A．V­ATPase通过协助扩散的方式将细胞质基质中的H＋转运进入液泡
B．抑制液泡膜上Cys转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常
C．Cys利用H＋电化学势能，以主动运输的方式进入液泡
D．图示过程说明液泡和线粒体之间既有分工也有合作
2．[2023·广东江门统考二模]胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的(如图)。下列叙述错误的是( )
A．体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成
B．次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关
C．胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系
D．胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流
3．[2023·广东省茂名市高三考试]线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D．加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H＋的运输速率
4．[2023·河南省郑州市高三第一次质量预测]V­ATPase是溶酶体膜上的一种带有糖链的蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白。V­ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋，使溶酶体内的pH值降低。下列描述错误的是( )
A．V­ATPase的糖链可能是在内质网或高尔基体上形成的
B．溶酶体内的水解酶在中性环境中催化效率最高
C．V­ATPase具有运输和催化双重功能，其转运H＋的过程属于主动运输
D．V­ATPase的合成和运输过程，说明了生物膜在功能上是紧密联系的
5．[2022·广东省六校高三第二次联考]黏菌是一群类似霉菌的生物，在分类学上介于动物和真菌之间，形态各异，多营腐生生活，少数寄生在经济作物上，危害寄主，与念珠蓝细菌一样没有叶绿体。下列有关黏菌和念珠蓝细菌的说法正确的是( )
A．黏菌和念珠蓝细菌完成生命活动所需的能量主要由线粒体提供
B．营寄生生活的黏菌合成蛋白质需要借助宿主细胞的核糖体来完成
C．黏菌和念珠蓝细菌在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核
D．黏菌和念珠蓝细菌都没有叶绿体，只能利用现成的有机物来满足自身需要
6．[2023·陕西咸阳高三质检]H＋－K＋－ATP酶位于胃壁细胞的细胞膜上，是一种质子泵。它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H＋/K＋跨膜转运，不断将胃壁细胞内的H＋运输到浓度更高的膜外胃腔中，从而促进胃酸的分泌。其作用机理如下图所示，“＋”表示促进磷酸化。请据图回答下列问题：
(1)胃壁细胞内的H＋运输到膜外的方式属于________，依据是________________________________________________________。
(2)图中的M1－R，H2－R，G－R属于膜上的________________，其与信号分子结合后，引起细胞内的一系列变化，这体现了细胞膜的________功能。
(3)探究胃蛋白酶的合成和分泌路径，可采用________________法。胃蛋白酶的合成与分泌过程，需要参与的具膜细胞器有________________________。
(4)胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因，药物奥美拉唑是一种质子泵抑制剂，能有效减缓胃溃疡症状，用奥美拉唑治疗胃溃疡机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．[2023·河北唐山二中统考三模]下图是生长素(IAA)促进植物细胞伸长的作用机理之一。根据图中信息回答下列问题：
(1)IAA主要的合成部位是___________________________________________________。
在成熟组织中，IAA可以通过输导组织进行________运输。由图中过程可知，与IAA结合的受体有___________________________________________________________________。
(2)图中H＋－ATP酶合成并运到细胞膜上发挥作用，除需要线粒体供能外，还需要________(填细胞器)直接参与。
(3)据图可知，在IAA作用下H＋跨膜运入细胞壁的方式为________。实验发现IAA溶液和酸性溶液都能使细胞壁松弛，细胞吸水，促进植物细胞的伸长，且IAA促使H＋分泌速率和细胞伸长速率一致。据此，IAA促进细胞伸长的机制很可能为____________________________________。
重点选做题
8.[2023·山东青岛统考一模]我国科学家首次揭示了H＋通道蛋白和V­ATPase酶共同调节溶酶体酸碱度的机理。V­ATPase酶利用ATP水解产生的能量，将细胞质基质中(pH约为7.2)的H＋逆浓度梯度转运进溶酶体内部。通道的运输能力受溶酶体内H＋浓度调控。下列说法错误的是( )
A．H＋通过通道蛋白运出溶酶体的方式是协助扩散
B．抑制V­ATPase的功能，溶酶体内的pH可能会上升
C．溶酶体膜内pH高于4.6时H＋通道蛋白的运输能力升高
D．H＋通道蛋白功能缺失会导致溶酶体降解蛋白的能力降低
9．[2023·河南省郑州市高三第一次质量预测]大树移栽后要及时浇水，还可采用“植物吊瓶”给树木输液来提高成活率，下列叙述正确的是( )
A．浇水后，当水分子进出根细胞的速率相等时，原生质层两侧的液体浓度也相等
B．植物根尖分生区细胞内没有大液泡，不能通过渗透作用吸水
C．“吊瓶”给植物补充液体时，液体渗透压需与植物细胞液渗透压相等
D．输液是对根系损伤的补救，液体中的生长素类似物能促进根系生长
10．[2023·湖北省高三适应性模拟]冰点降低法是测定溶液渗透压的精确物理化学方法。纯水在标准大气压下冰点为0℃，冰点降低值与溶液摩尔浓度成比例关系。FM－4型国产冰点渗透压计的测算公式为：OS＝Δt/1.857(OS为1kg水中所溶解溶质颗粒数目，可反映溶液渗透压大小；Δt为冰点降低值)。经过对若干不同待测植物材料的专业处理，分别测得其细胞液冰点降低值如下表。下列相关叙述错误的是( )
A.精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用
B．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，3、4组的植物细胞吸水
C．将各组植物材料分别放入冰点降低值为0.88℃的蔗糖溶液中，稳定后各组细胞液渗透压均相同
D．植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质
11．[2023·山东济南统考一模]下图为小肠上皮细胞吸收、运输葡萄糖的示意图，下列说法正确的是( )
A．小肠上皮细胞借助葡萄糖同向转运载体吸收葡萄糖和Na＋的过程属于协助扩散
B．小肠上皮细胞借助GLUT2运输葡萄糖的转运速率与葡萄糖浓度差、GLUT2数量有关
C．胰岛素能降低图中葡萄糖同向转运载体的活性，减少小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收
D.Na＋/K＋ATPase具有运输功能和催化功能，为Na＋、K＋逆浓度运输提供能量
12.[2023·河北邯郸高三联考](不定项)动物通过各种内分泌腺或内分泌细胞分泌激素调节动物机体的新陈代谢、生长、发育、生殖及其他生理机能，使机体维持正常的生理状态。如图为X激素的作用机理模式图。下列相关叙述错误的是( )
A．囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程体现了生物膜的流动性
B．X激素能催化葡萄糖转化和葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运
C．X激素与胰高血糖素在调节血糖相对稳定方面存在协同关系
D．该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
13．[2023·河南名校联盟高三检测]Ca2＋是植物细胞的第二信使，细胞质的Ca2＋浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。激素、环境因子等信号刺激可激活位于细胞膜和液泡膜上的Ca2＋转运系统，导致植物细胞细胞质内Ca2＋浓度大幅度增加。回答下列问题：
(1)细胞膜和液泡膜均属于生物膜，生物膜的基本支架是____________。生物膜功能的复杂程度直接取决于______________；细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开来，作用是________________________________________________。
(2)细胞膜上的Ca2＋－ATPase可水解ATP驱动Ca2＋转运至细胞外，Ca2＋－ATPase转运Ca2＋的跨膜运输方式属于________。在该转运过程中，ATP水解的产物为________。
(3)已知植物细胞质基质的Ca2＋浓度维持在0.02～0.2mml/L，液泡内的Ca2＋浓度维持在1mml/L左右，是细胞内Ca2＋的储存库。当细胞呼吸作用受到抑制时，受刺激后的细胞质基质内Ca2＋浓度大幅度增加后难以恢复到正常水平，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)液泡膜上存在Ca2＋/H＋反向运输载体，其转运Ca2＋进入液泡的同时可将H＋转运出液泡。细胞质内增大的Ca2＋浓度激活Ca2＋/H＋反向运输载体的一段时间内，其转运速率的变化趋势为________________。生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，会在液泡中贮存大量的无机离子，其作用是______________________________________。
整合训练（二）
1．解析：V­ATPase能水解ATP，消耗能量，通过主动运输的方式将细胞质基质中的H＋转运进入液泡，A错误；线粒体功能异常的原因之一是液泡酸化消失，H＋不能顺浓度梯度运出液泡，Cys不能借助液泡膜两侧H＋浓度梯度提供的电化学势能进入液泡，导致细胞质基质中Cys浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，由此推测，抑制液泡膜上Cys转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常，B正确；液泡是一种酸性细胞器，其内部H＋浓度高，细胞质基质中的Cys在H＋电化学势能协助下逆浓度梯度进入液泡，属于主动运输，C正确；题图过程中液泡pH异常，线粒体功能异常，体现了液泡和线粒体之间既有分工也有合作，D正确。
答案：A
2．解析：初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成，A错误；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的，水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶，次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关，B正确；初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系，C正确；胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道，有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流，D正确。
答案：A
3．解析：线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜，A正确；丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗氢离子的梯度势能，因此为主动运输，B错误；H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活，H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会降低，D正确。
答案：B
4．解析：V­ATPase是溶酶体膜上的一种带有糖链的蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白，可知它的形成需要内质网和高尔基体的加工，所以V­ATPase的糖链可能是在内质网或高尔基体上形成的，A正确；V­ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋，使溶酶体内的pH值降低，所以溶酶体内的水解酶在酸性环境中催化效率最高，B错误；根据“V­ATPase能催化ATP水解，并利用释放的能量转运H＋”可知，V­ATPase具有运输和催化双重功能，其转运H＋的过程属于主动运输，C正确；V­ATPase形成过程类似于分泌蛋白，其合成和运输过程，说明了生物膜在功能上是紧密联系的，D正确。
答案：B
5．解析：念珠蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，A错误；黏菌合成蛋白质的场所为自身的核糖体，所需的原料由宿主细胞提供，B错误；黏菌为真核生物，念珠蓝细菌为原核生物，真核生物和原核生物相比，在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核，C正确；念珠蓝细菌虽然没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物，D错误。
答案：C
6．解析：（1）由于胃壁细胞内的H＋运输到细胞外是逆浓度梯度进行的，因此，该过程需要消耗ATP，同时还需要质子泵的转运，因此胃壁细胞内的H＋运输到膜外的方式属于主动运输。（2）图中的M1－R、H2－R、G－R可以接受信号分子，说明图中的M1－R、H2－R、G－R属于膜上的（特异性）受体，其与信号分子结合后，引起细胞内的一系列变化，这是细胞膜具有信息交流的功能。（3）胃蛋白酶属于分泌蛋白，为探究胃蛋白酶的合成和分泌路径，可采用放射性同位素标记法。胃蛋白酶的合成与分泌过程涉及到的细胞结构有：核糖体（合成蛋白质的场所）、内质网（蛋白质初加工的场所）、高尔基体（蛋白质再加工的场所）、囊泡（运输蛋白质）、线粒体（提供能量）、细胞膜（将分泌蛋白分泌到细胞外），该过程中需要的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体。（4）H＋－K＋－ATP酶是位于胃壁细胞的细胞膜上的一种质子泵。它不断将胃壁细胞内的H＋运输到膜外胃腔中，从而促进胃酸的分泌。而胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因，因此，若能抑制H＋－K＋－ATP酶的活性，则可减少胃壁细胞内H＋运输到膜外胃腔中的量，因而可减少胃酸的分泌量，则能起到缓解胃溃疡的作用。
答案：（1）主动运输 胃壁细胞内的H＋运输过程需要消耗ATP，且为逆浓度运输
（2）特异性受体（或受体） 信息交流
（3）放射性同位素标记 内质网、高尔基体、线粒体
（4）奥美拉唑抑制H＋－K＋－ATP酶的活性，抑制胃壁细胞内H＋运输到膜外胃腔中，减少胃酸的分泌量
7．解析：（1）IAA是生长素，生长素的合成部位主要是芽、幼嫩的叶、发育中的种子；在成熟组织中，IAA可以通过输导组织进行非极性运输，即可以从形态学下端向形态学上端运输；由图中过程可知，与IAA结合的受体有生长素受体－抑制剂复合体和ABP1。（2）分析题意可知，H＋­ATP酶合成并运到细胞膜上发挥作用，膜上蛋白质的形成过程与分泌蛋白的合成和加工类似，故需要核糖体（蛋白质的合成场所）、内质网（对核糖体形成的多肽进行初加工）和高尔基体（对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装）的直接参与，此外还需要线粒体供能。（3）据图可知，在IAA作用下H＋跨膜运入细胞壁需要消耗ATP，故运输方式为主动运输；分析题意可知，IAA溶液和酸性溶液都能使细胞壁松弛，细胞吸水，促进植物细胞的伸长，且IAA促使H＋分泌速率和细胞伸长速率一致，据此推测，IAA促进细胞伸长的机制很可能为：诱导细胞壁酸化（并使其可塑性增大）而导致细胞伸长。
答案：（1）芽、幼嫩的叶、发育中的种子 非极性 生长素受体－抑制剂复合体和ABP1
（2）核糖体、内质网和高尔基体
（3）主动运输（主动转运） 诱导细胞壁酸化（并使其可塑性增大）而导致细胞伸长
8．解析：分析题图可知，溶酶体的pH约为4.6，H＋浓度较高，细胞质基质pH约为7.2，H＋浓度较低，故推测H＋通过H＋通道运出溶酶体的方式是协助扩散，A正确；分析题图可知，H＋运入溶酶体需要V­ATPase的协助，抑制V­ATPase的功能，运入溶酶体的H＋减少，溶酶体内的pH可能会上升，B正确；溶酶体膜内pH高于4.6时，运入溶酶体的H＋减少，说明H＋通道蛋白的运输能力降低，C错误；H＋通道蛋白功能缺失会影响H＋运入溶酶体，从而影响溶酶体中的PH，进而影响溶酶体中酶的活性，则会导致溶酶体降解蛋白的能力降低，D正确。
答案：C
9．解析：浇水后，当水分子进出根细胞的速率相等时，原生质层两侧的液体浓度不一定相等，细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，A错误；植物根尖分生区细胞内没有大液泡，能通过渗透作用吸水，但不能发生质壁分离，B错误；“吊瓶”给植物补充液体时，由于植物细胞细胞壁对细胞起到保护作用，液体渗透压不需与植物细胞液渗透压相等，C错误；生长素可促进生根，输液是对根系损伤的补救，液体中的生长素类似物能促进根系生长，D正确。
答案：D
10．解析：精确测定植物细胞的渗透压有利于农业生产中化肥的定量使用，避免造成烧苗现象，A正确；仅3、4组植物细胞的细胞液大于该蔗糖溶液，细胞吸水，B正确；3、4组植物细胞放入该蔗糖溶液中吸水，由于细胞壁的保护作用，细胞内外渗透压可不相等，C错误；植物细胞的失水与吸水主要与液泡有关，其中溶解有糖类、蛋白质、无机盐和色素等物质，D正确。
答案：C
11．解析：小肠上皮细胞借助葡萄糖同向转运载体吸收葡萄糖利用了Na＋的浓度差，属于主动运输，Na＋的运输过程属于协助扩散，A错误；小肠上皮细胞借助GLUT2运输葡萄糖属于协助扩散，则影响其转运速率的因素是葡萄糖浓度差、GLUT2数量，B正确；胰岛素能降低图中GLUT2转运载体的活性，减少小肠上皮细胞中的葡萄糖进入血液的量，C错误；Na＋/K＋ATPase具有运输功能和催化功能，是Na＋、K＋逆浓度运输的载体蛋白，Na＋/K＋ATPase可水解ATP提供能量，D错误。
答案：B
12．解析：囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程依赖膜的融合，体现了生物膜的流动性，A正确；图示激素X与激素X受体结合后，可促进ATP水解，进而使酶发生磷酸化，促进葡萄糖转化，同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运，B错误；图示激素X与激素X受体结合后，可促进ATP水解，进而使酶发生磷酸化，促进葡萄糖转化，同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运，增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的含量，促进了葡萄糖的吸收，使血糖降低，因此激素X可能是胰岛素，X激素与胰高血糖素在调节血糖方面效应相抗衡，C错误；激素与相应的受体结合，体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能，D正确。
答案：BC
13．解析：（1）生物膜包括细胞膜、核膜和细胞器膜，故细胞膜和液泡膜均属于生物膜。生物膜的基本支架是磷脂双分子层。生物膜功能与蛋白质有关，故生物膜功能的复杂程度直接取决于膜蛋白的种类和数量。细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开来，使细胞能够同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
（2）主动运输需要消耗能量，根据题意，Ca2＋－ATPase转运Ca2＋需要水解ATP供能，故属于主动运输。在该转运过程中，ATP水解的产物为ADP、Pi。
（3）根据题意可知，液泡内的Ca2＋浓度大于细胞质基质的Ca2＋浓度，只有主动运输能维持这个浓度差，而主动运输需要消耗能量，此能量由细胞呼吸提供。细胞呼吸作用受抑制导致能量供应减少，Ca2＋进入液泡的过程受抑制。
（4）液泡膜上存在Ca2＋/H＋反向运输载体，其转运Ca2＋进入液泡的同时可将H＋转运出液泡，据此可知，其运输方式为主动运输，故细胞质内增大的Ca2＋浓度激活Ca2＋/H＋反向运输载体的一段时间内，其转运速率的变化趋势为先快速增大，后由于受H＋浓度等限制、载体蛋白数量有限等转运速率逐渐降低。生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，会在液泡中储存大量的无机离子，可增大细胞液的渗透压，促进细胞吸水。
答案：（1）磷脂双分子层 膜蛋白的种类和数量 使细胞能够同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行
（2）主动运输 ADP、Pi
（3）细胞质基质中的Ca2＋通过主动运输进入液泡，需呼吸作用提供能量，细胞呼吸作用受抑制导致能量供应减少，Ca2＋进入液泡的过程受抑制
（4）先快速增大后逐渐降低 增大细胞液的渗透压，促进细胞吸水
植物材料组别
1
2
3
4
5
6
冰点降低值(℃)
0.58
0.83
0.96
1.23
0.78
0.76