2025届生物高考 二轮复习 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 二轮核心_精研专攻 课件

这是一份2025届生物高考 二轮复习 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 二轮核心_精研专攻 课件，共50页。PPT课件主要包含了信号肽，通道蛋白，内质网，高尔基体，COPⅠ，2质子泵，V型质子泵，F型质子泵等内容，欢迎下载使用。
突破点1　蛋白质的加工、分选与囊泡运输
聚焦1蛋白质的合成、加工、分选与运输
1.(2022·广东卷)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是(　　)A.线粒体、囊泡　　　　B.内质网、细胞外C.线粒体、细胞质基质D.内质网、囊泡
解析 分泌蛋白最初在核糖体上合成,然后进入内质网初步加工,通过囊泡运输至高尔基体进一步加工后成为成熟蛋白质,再由囊泡包裹运至细胞膜,最后经膜融合后分泌至细胞外。线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,分泌蛋白不会进入线粒体,A、C两项不符合题意。根据题意,突变菌株的分泌蛋白在高尔基体中积累,不会分泌到细胞外,B项不符合题意。内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白,D项符合题意。
2.(2022·浙江卷)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)A.光面内质网是合成该酶的场所B.核糖体能形成包裹该酶的小泡C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
解析 光面内质网是合成脂质的重要场所。消化酶是分泌蛋白,其合成场所是附着在粗面内质网上的核糖体,A项错误。核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B项错误。高尔基体能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C项正确。该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D项错误。
图解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程(1)过程图解
(2)与分泌蛋白形成有关的细胞结构
(3)明确细胞中蛋白质的分类和去向①由游离核糖体合成的蛋白质的去向:细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。②由附着核糖体合成(先在游离核糖体上合成一段肽链),内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向:分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。③线粒体和叶绿体中的蛋白质:一部分由核基因控制,细胞质中游离核糖体合成后转入其中,还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制,自身的核糖体合成。
3.(2024·北京石景山一模)过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器,其中过氧化氢酶是其标志酶,可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述不正确的是(　　)A.过氧化物酶体具有单层膜结构B.过氧化物酶体的形成与生物膜的流动性有关C.基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构D.过氧化氢酶是探究酶最适温度的理想实验材料
解析 过氧化物酶体可由内质网出芽生成,为单层膜结构,A项正确;过氧化物酶体可由内质网出芽生成,该过程与细胞膜的流动性有关,B项正确;基质蛋白与膜蛋白具有不同的空间结构及生物学功能,C项正确;过氧化氢受热易分解,不适宜用过氧化氢酶作为探究酶最适温度的实验材料,D项错误。
4.(2024·山东滨州一模)研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是(　　)A.真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体B.分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性C.上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关D.单独的Bip蛋白能与ATP结合但不能直接将其水解
解析 真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工,A项错误;分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性,B项正确;细胞骨架参与物质运输,题述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关,C项正确;结合题干“而是由结合ATP的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白Sec63复合物相互作用后,水解ATP驱动翻译后的转运途径”可知,单独的Bip蛋白能与ATP结合但不能直接将其水解,D项正确。
聚焦2蛋白质合成过程中信号识别与囊泡运输
5.(2024·浙江卷)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　)A.SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
解析 SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与,所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,A项正确;SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B项错误;核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,同时核糖体是无膜细胞器,不能形成囊泡,C项错误;生长激素通过此途径合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过此途径合成并分泌,D项错误。
6.(2021·山东卷)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(　　)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ATPC.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
解析 根据题干信息可知,通过囊泡运输的方式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分泌至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A项正确;细胞通过囊泡运输需要消耗ATP,B项正确;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项错误;如果RS的功能缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D项正确。
1.信号肽假说信号肽假说认为,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,囊泡被分为披网格蛋白小泡、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(如图1所示),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图2所示。
3.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,锚定、融合并进行囊泡运输。
【命题设计】(1)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)COPⅡ被膜小泡负责从　　　　(细胞器名称)向　 　　　运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的　　　　可以帮助实现这些蛋白质的回收。 
(细胞质基质的)游离核糖体
(3)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基因编码的蛋白质功能分别是______________________________________________   　。 
Sec12基因编码的蛋白质参与内质网上囊泡的形成,Sec17基因编码的蛋白质参与囊泡与高尔基体的融合
7.(2024·山东济宁模拟)真核细胞内,蛋白质合成后会被定向和分拣到相应位置行使功能,其定位由多肽链本身具有的信号肽序列决定,如果蛋白质不含信号肽,则会留在细胞质基质。下列说法错误的是(　　)A.信号肽在游离的核糖体合成B.构成染色体的组蛋白分拣后由核孔进入细胞核C.人类囊性纤维化由蛋白质的定位和分拣异常导致D.抗体肽链的合成需要信号肽引导到粗面内质网上继续进行
解析 信号肽是一段短肽链,最初在游离的核糖体上合成,A项正确;构成染色体的组蛋白属于大分子,由核孔进入细胞核,B项正确;基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病,C项错误;抗体属于分泌蛋白,其肽链的合成需要信号肽引导到粗面内质网上继续进行,D项正确。
8.(2024·重庆模拟)分泌蛋白的合成、加工过程受到细胞严密的调控,下图表示分泌蛋白加工过程的调控,下列说法正确的是(　　)
A.正确折叠的蛋白A直接通过囊泡运输的方式分泌到细胞外B.错误折叠的蛋白A通过直接与内质网膜表面的受体结合来激活受体C.图中错误折叠和正确折叠的蛋白A,氨基酸的种类、数目和排列顺序均相同D.伴侣蛋白和蛋白A的基本单位、结构和功能均不同
解析 正确折叠的蛋白A还需要经过高尔基体的加工才能分泌到细胞外,A项错误;据图可知,错误折叠的蛋白A并没有直接结合受体,B项错误;错误折叠和正确折叠的蛋白A,只有空间结构不同,氨基酸的种类、数目和排列顺序均相同,C项正确;伴侣蛋白和蛋白A的基本单位相同,都是氨基酸,D项错误。
突破点2　渗透作用与物质运输方式
聚焦1渗透作用与质壁分离
1.(2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是(　　)A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
解析 细胞失水过程中,细胞液浓度增大,渗透压升高,A项正确。干旱环境下进行光合作用的外层细胞主要合成的是单糖,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,一方面可以使外层细胞的光合产物迅速转移到内部薄壁细胞,减少外层细胞单糖的积累,减弱产物对光合作用的抑制;另一方面内部薄壁细胞中单糖合成多糖的过程产生水,使外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞,外层细胞可以从内部薄壁细胞中获得水分,有利于外层细胞的光合作用,B项错误,D项正确。失水比例相同的情况下,由于内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,不易发生质壁分离,外层细胞更易发生质壁分离,C项正确。
2.(2023·全国甲卷)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　)
解析 用30%蔗糖溶液处理后,细胞失水导致原生质体和液泡的体积都减小,细胞液浓度增大;用清水处理后,细胞吸水,原生质体和液泡的体积都会增大,细胞液浓度减小,A、B两项错误。当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质体和液泡的体积都减小,细胞液浓度增大,C项正确,D项错误。
1.细胞吸水和失水的判断将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图所示。
(1)细胞吸水大于失水是a、b、c组;蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,细胞明显失水的是d、e、f组。(2)花冠细胞液浓度介于0.4~0.5 ml/L之间。
2.质壁分离的条件和应用(1)质壁分离的条件
(2)质壁分离和复原实验的拓展应用①判断成熟植物细胞的死活。②测定细胞液浓度范围。③比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度。
3.(2024·广东湛江二模)将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中,其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是(　　)A.t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等B.t2时刻,洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子C.在实验过程中,洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅D.t4时刻之后,洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破
解析 题图中细胞发生了质壁分离后的复原,其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大,从而吸收水分,因此t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻,A项错误;t2时刻细胞开始发生复原,洋葱外表皮细胞细胞液浓度大于无机盐溶液的浓度,说明t2时刻之前洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐离子,B项错误;该实验过程中,细胞先失水,然后吸水,所以洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅,C项正确;洋葱细胞具有细胞壁,不会吸水涨破,D项错误。
聚焦2离子泵、质子泵及协同运输
4.(2024·甘肃卷)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+—ATP酶(质子泵)和Na+—H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞膜上的H+—ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外C.H+—ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运D.盐胁迫下Na+—H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高答案 C
解析 由题图可知,H+-ATP酶(质子泵)向细胞外转运H+时伴随着ATP的水解,且为逆浓度梯度运输,从而推出H+—ATP酶向细胞外转运H+为主动运输,在主动运输过程中,载体蛋白与被运输物质结合,会导致载体蛋白的空间结构发生改变,A项正确;H+顺浓度梯度进入细胞的同时把Na+转运到细胞外,B项正确; H+—ATP酶抑制剂通过干扰H+的转运,进而影响膜两侧H+浓度,对Na+的运输同样起到抑制作用,C项错误;为了适应高盐环境,耐盐植株的Na+—H+逆向转运蛋白的数量比普通植株多,因此盐胁迫下Na+—H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高,D项正确。
5.(2024·山东卷)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2 含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1 被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是(　　)A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2 的分解D.油菜素内酯可使BAK1 缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
解析 Ca2+通道蛋白运输Ca2+时,两者并不结合,A项错误;维持细胞Ca2+浓度的内低外高,是一个主动运输的过程,需消耗能量,B项正确;细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,抑制H2O2分解,导致H2O2含量升高,这是一种间接作用,C项错误;油菜素内酯不能使BAK1缺失的被感染细胞关闭Ca2+通道蛋白,故不能使细胞内H2O2含量降低,D项错误。
1.离子泵和质子泵(1)离子泵属于复合蛋白,既具有酶的催化功能(催化ATP水解),又具有运输离子的功能,通过主动运输的方式对特定离子进行跨膜运输,如下图为钠钾泵。
2.主动运输与协同运输(1)主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度进行的跨膜转运方式,普遍存在于动植物细胞和微生物细胞中。主动运输的能量来源分为3类(如图1):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)。
(2)协同运输包括同向协同和反向协同两种情况。图2为小肠上皮细胞吸收和转运葡萄糖的示意图。协同运输是一种物质的逆浓度跨膜运输,其依赖于另一种溶质的顺浓度,该过程消耗的能量来自离子电化学梯度。
6.质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。下图是常见的两种质子泵,相关叙述正确的是(　　)
A.叶肉细胞中的类囊体膜和线粒体内膜可能分布有F型质子泵B.生物膜上有质子泵体现了生物膜在结构上具有一定的流动性C.核糖体膜上可能分布有V型质子泵D.V型质子泵转运H+的方式为协助扩散答案 A解析 F型质子泵可以将H+由膜内转运到膜外,同时还能催化ATP合成,在类囊体膜和线粒体内膜上也能进行ATP合成,推测可能含有F型质子泵,A项正确;生物膜上有质子泵体现了生物膜的功能特征,即生物膜的选择透过性,B项错误;核糖体不含生物膜,C项错误;V型质子泵转运H+的同时,还能催化ATP水解,因此推测这种转运方式耗能,为主动运输,不是协助扩散,D项错误。
7.(2024·山东聊城一模)蔗糖是光合作用的主要产物之一。研究发现,甘蔗叶肉细胞产生的蔗糖进入伴胞细胞:共质体途径和质外体途径,分别如图中①②所示。下列说法错误的是(　　)
A.图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流B.蔗糖通过蔗糖—H+同向运输器的运输方式为主动运输C.H+—ATP酶起作用时,质外体的pH持续降低D.加入H+—ATP酶抑制剂将影响蔗糖进入伴胞细胞的运输速率
解析 高等植物细胞间可以形成通道,细胞间可通过通道进行信息交流,故图中细胞间可通过途径①的通道进行信息交流,A项正确;据图可知,H+运出细胞需要消耗ATP,是逆浓度梯度进行的,蔗糖通过蔗糖—H+同向运输器的运输时需要H+建立的梯度势能,方式是主动运输,B项正确;H+在H+—ATP酶的作用下运出细胞,但会在蔗糖—H+同向运输器的作用下再进入细胞中,故质外体的pH处于相对稳定的状态,C项错误;加入H+—ATP酶抑制剂会影响H+运出细胞,进而影响细胞对蔗糖的吸收,D项正确。
8.(2024·湖南一模)视紫红质是人视杆细胞中的一种特殊感光物质,科研人员发现海洋细菌中也存在视紫红质,它利用光能将H+泵出细胞,从而在H+回流时产生能量,细菌可以利用这些能量生长,具体过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)A.在细菌中,视紫红质将H+泵出细胞与人体红细胞吸收葡萄糖进细胞的运输方式相同B.视紫红质是一种H+通道蛋白,ATP合成酶抑制剂可以抑制视紫红质对H+的运输C.含有视紫红质的细菌的胞外H+浓度高于胞内H+浓度D.无光照条件时该细菌无法合成ATP
解析 视紫红质将H+泵出细胞消耗光能且需要载体,是主动运输,人体红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,A项错误;视紫红质作为载体蛋白利用光能主动运输H+,在细胞内外建立质子浓度梯度,电化学势能驱动ATP合成酶合成ATP,ATP合成酶抑制剂抑制ATP的合成,而不能抑制视紫红质对H+的主动运输,B项错误;含有视紫红质的细菌,H+从细胞外回流至细胞内时为协助扩散,说明其细胞外H+浓度大于细胞内H+浓度,C项正确;无光条件下,该细菌可通过细胞呼吸合成ATP来实现供能,D项错误。