高中生物 （新高考）2021届小题必练2 细胞的结构和功能 教师版

本专题是根据近三年（2018～2020）的高考真题情况而组织和命制的。其中有近三年的高考真题、仿真题以及百强名校对应考点的题。纵观近3年全国卷，高考对细胞结构的考查频率增多，根据细胞的重要性及《考试大纲》的变化，此部分内容可能成为今后高考的重要命题点，考生予以重视；对细胞的结构与功能的考查一般都会结合当前科技新成果，考查细胞器以及生物膜的功能。或以基本概念为着眼点考查基础知识或结合突出成就或热点问题如癌症的防治与人类健康问题进行命题。

1．（2020年全国II卷·3）下列关于生物学实验的叙述，错误的是（   ）

A．观察活细胞中的线粒体时，可以用健那绿染液进行染色

B．探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察

C．观察细胞中RNA和DNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色

D．用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白

【答案】B

【解析】本题考查教材上多个观察和验证性实验的相关知识，需要考生掌握相关实验的原理和方法，明确所用实验材料和试剂的特性，然后根据选项描述进行判断。健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，A正确；红细胞体积微小，观察其因失水而发生的形态变化需要利用显微镜，B错误；甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，C正确；细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，用两种荧光染料分别标记两种细胞的膜蛋白分子，经过细胞融合后，两种颜色的荧光均匀分布，可以证明细胞膜具有流动性，D正确。故选B。

2.（2020年江苏卷·3）下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（   ）

A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖

B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同

C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少

D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关

【答案】A

【解析】线粒体是细胞的“动力车间”，根据细胞代谢的需要，线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖，A正确；细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所含核酸种类不同，B错误；内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C错误；分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关，D错误。

3．（2018全国Ⅲ卷，2）下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（   ）

A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量

B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素

C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递

D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆

【答案】A

【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确。

1．下列生命活动一定不需要蛋白质参与的是（   ）

A．蔗糖穿过细胞壁 B．细胞间信息传递

C．红细胞运输氧气 D．抗体与抗原结合

【答案】A

【解析】细胞壁是全透性的，蔗糖穿过细胞壁一定不需要蛋白质参与，A正确；细胞间信息传递可能需要受体，受体的化学本质是糖蛋白，B错误；红细胞内的血红蛋白可以运输氧气，C错误；抗体的化学本质是免疫球蛋白，D错误。

2．细胞间信息交流的方式多种多样，下列说法错误的是（   ）

A．精卵识别与结合是通过细胞膜直接接触来完成

B．红细胞运输氧气是细胞间信息交流的一种方式

C．水稻植株细胞之间可通过胞间连丝相互连接交流信息

D．激素可以通过血液运输到达全身各处与靶细胞的受体结合

【答案】B

【解析】精子和卵细胞通过细胞膜直接接触来完成识别与结合，A正确；红细胞运输氧气不涉及细胞间信息交流，B错误；水稻是植物，植物细胞之间可通过胞间连丝相互连接交流信息，C正确；激素可以通过血液运输到达全身各处，与靶细胞的特异性受体结合，D正确。选B。

3．（多选）如下图所示，图 a 是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图b表示磷脂在细胞膜内、外两侧分布的百分比。请据图分析，下列叙述正确的是（   ）

A．图a所示生物膜最可能是细胞膜

B．图a中某些物质可以通过离子通道

C．由图a和图b可知，磷脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的

D．图a中丁的化学成分为蛋白质

【答案】ABC

【解析】图a中有糖蛋白，而糖蛋白主要存在于细胞膜上，因此该图最可能是细胞膜，A正确；结合图示可知，图a中某些物质可以通过离子通道，B正确；图a中糖蛋白分布在膜外，图b中磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比不同，说明细胞膜的成分在膜上的分布是不对称的，C正确；图a中丁的化学成分为糖蛋白，不只是蛋白质成分，D错误。

4．下列关于细胞膜结构探索历程的说法，错误的是（   ）

A．最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的

B．三层结构模型认为细胞膜为静态的结构

C．流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动

D．三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是均匀的

【答案】D

【解析】欧文顿最初发现脂溶性物质更易通过细胞膜，说明细胞膜是由脂质组成的，A正确；罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，而且是静态的结构，B正确；流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动，说明细胞膜具有一定的流动性，C正确；三层结构模型认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的，而流动镶嵌模型认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀，D错误。

5．下列关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是（   ）

A．对细胞有害的物质有可能会通过细胞膜

B．精子和卵细胞之间通过细胞膜接触传递信息

C．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多

D．高等植物细胞之间通过膜的直接接触来进行信息交流

【答案】D

【解析】细胞膜的控制物质进出细胞的作用是相对的，对细胞有害的物质也能通过细胞膜，A正确；精子和卵细胞之间通过细胞膜接触进行识别和结合，完成传递信息，B正确；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，C正确；植物细胞的胞间连丝在相邻的两个细胞间形成通道，携带信息的物质可以通过该通道进入另一个细胞，D错误。

6．关于细胞质基质的叙述错误的是（   ）

A．细胞质基质是细胞质的一部分

B．真核细胞有由蛋白质构成的细胞骨架

C．细胞中蛋白质可在细胞质基质中合成

D．细胞质基质中有多种酶，也是多种化学反应的场所

【答案】C

【解析】细胞质基质是细胞内除细胞器之外的液态基质，属于细胞质的一部分，A正确；真核细胞有由蛋白质纤维构成的细胞骨架，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，不是细胞质基质，C错误；细胞质基质是多种代谢活动的场所，含有与代谢活动相关的多种酶，D正确。故选C。

7．G蛋白偶联受体（GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称。气味分子可与GPCRs结合进而产生嗅觉，多种激素可与相应GPCRs结合进而发挥作用。下列相关叙述错误的是（   ）

A．GPCRs可与双缩脲试剂发生紫色反应

B．通过GPCRs的作用，可实现细胞间的信息交流

C．GPCRs是在细胞中的核糖体上合成的

D．食盐作用下析出的GPCRs蛋白质发生了变性

【答案】D

【解析】GPCRs是受体蛋白，能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；受体在细胞间的信息交流中具有重要作用，G蛋白偶联受体（GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称，通过GPCRs的作用，可实现细胞间的信息交流，B正确；蛋白质的合成场所是核糖体， GPCRs的本质是蛋白质，所以GPCRs是在细胞中的核糖体上合成的，C正确；少量的盐能够促进蛋白质的溶解，但如果向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种现象叫做盐析。盐析过程中蛋白质没有发生变性，D错误。

8．真核细胞的结构与功能如下图所示，其不同膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流，关于细胞的结构及膜流的叙述正确的是（   ）

A．所有细胞均能发生膜流现象

B．图中具有双层膜结构的细胞器有a，d，e

C．质壁分离与复原的过程中会发生膜流

D．消化酶的加工和运输与f→h→g→h→c途径有关

【答案】D

【解析】原核细胞只有细胞膜一种生物膜，不能发生膜流现象，A错误；图中具有双层膜结构的细胞器有d、e，a细胞核不是细胞器，B错误；质壁分离与复原的过程中不会发生膜流，C错误；消化酶属于分泌蛋白，分泌蛋白合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。因此，消化酶的加工和运输与f→h→g→h→c途径有关，D正确。

9．下列与实验相关的叙述，错误的是（   ）

A．在高倍镜下观察叶绿体，需要先染色才能观察

B．观察细胞质流动实验中为了使效果更明显，可以适当提高黑藻的环境温度

C．制备细胞膜时不能用鸟类红细胞代替哺乳动物成熟红细胞

D．分离细胞器实验中利用了差速离心法

【答案】A

【解析】叶绿体本身呈绿色，不需要染色，A错误；适当提高黑藻的环境温度，黑藻代谢加快，细胞质流动更明显，B正确；鸟类红细胞含有细胞核和各种细胞器，不能用来制备细胞膜，C正确；分离细胞器实验中，利用了差速离心法将各类细胞器分离，D正确。

10．（多选）细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所，不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中，错误是（   ）

A．高尔基体通过产生小泡而增大膜面积

B．内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质

C．线粒体通过内外膜向内折叠形成嵴来增大膜面积

D．叶绿体通过类囊体堆叠成基粒来增大膜面积

【答案】AC

【解析】高尔基体通过产生小泡而减少了高尔基体的膜面积，产生的小泡通过与细胞膜融合增大了细胞膜的面积，A错误；内质网是蛋白质的加工和脂质的合成的场所，通过折叠增大膜面积，广泛分布于细胞质基质，B正确；线粒体通过内膜形成嵴来增大膜面积，C错误；类囊体薄膜是光反应的场所，叶绿体通过类囊体堆叠来增大膜面积，D正确。

11．真核细胞内有复杂的结构，而这些结构有的与细胞内的物质运输能量转换或信息传递等生命活动密切相关。下列相关叙述错误的是（   ）

A．蛋白质和DNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量

B．有些物质通过囊泡进行运输，这些囊泡不都来自内质网或高尔基体

C．由蛋白质纤维组成的细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等有关

D．细胞间和细胞内的信息传递离不开信号分子，有些信号分子的合成与核糖体有关

【答案】A

【解析】蛋白质分子通过核孔是一个复杂的过程，设计核孔复合体的变化，核孔的变构，需要消耗能量；DNA分子不能通过核孔进出细胞核，A错误；通过囊泡进行运输，囊泡可来自于内质网、高尔基体，也可来自于细胞膜，B正确；真核细胞有细胞骨架，该骨架与细胞的运动、分裂和分化以及物质运输、能量转换和信息的传递等生命活动密切相关，C正确；细胞间和细胞内的信息传递离不开信号分子，有些信号分子如激素可能是蛋白质，而核糖体是蛋白质的合成场所，D正确。

12．下列关于细胞核的说法，错误的是（   ）

A．细胞核内行使遗传功能的结构是染色质

B．DNA是遗传信息的载体，植物细胞都有细胞核

C．染色体和染色质是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态

D．控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔到达细胞质的

【答案】B

【解析】染色质主要由DNA和蛋白质组成，故细胞核内行使遗传功能的结构是染色质，A正确；DNA是遗传信息的载体，植物的筛管细胞没有细胞核，B错误；染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种形态，C正确；核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，故控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔到达细胞质的，D正确。

13．结构与功能的统一性是生物学的观点之一。下列叙述不能说明这一观点的是（   ）

A．肌细胞中变形的线粒体形成肌质体，有利于能量的供应

B．卵细胞体积较大，有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料

C．内质网膜向内与核膜的外膜相连，向外有的与细胞膜相连，有利于细胞内物质的运输

D．哺乳动物成熟精子中细胞质较少，有利于精子运动

【答案】B

【解析】根据题干提供的信息，肌质体是由线粒体组成，联想肌肉细胞的作用，需要大量的能量，说明肌质体的作用也就是为肌肉细胞的提供能量，A正确；卵细胞体积较大是里面贮存有较多的营养物质，卵细胞体积大，其表面积与体积比相对较小，不利于与周围环境进行物质交换，B错误；内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用，C正确；哺乳动物成熟精子中细胞质较少，在尾部有较多的线粒体，有利于精子运动，D正确。

14．细胞中含磷化合物与生命活动密切相关，下列叙述中错误的是（   ）

A．核糖体无膜结构，但其组成成分中仍具有含磷化合物

B．所有的细胞中都具有含磷化合物

C．细胞核与线粒体中的含磷化合物只有DNA和RNA

D．含磷化合物与细胞膜的流动性有关

【答案】C

【解析】核糖体无膜结构，是由蛋白质和RNA组成的，其中RNA的元素组成中含有P，A正确；所有的细胞中都有细胞膜，细胞膜的支架是磷脂双分子层，磷脂分子是含磷的化合物，B正确；细胞核与线粒体中的含磷化合物除了DNA和RNA，还有ATP、ADP等，C错误；含磷化合物磷脂是细胞膜是基本支架，组成细胞膜是磷脂是可以运动的，故含磷化合物与细胞膜的流动性有关，D正确。

15．（多选）核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合体，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是（   ）

A．核孔复合体与核膜内外的信息交流有关

B．核孔复合体只能运输蛋白质、RNA等大分子

C．核孔复合体的存在，说明核膜也具有选择性

D．中央运输蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的

【答案】ACD

【解析】核孔的功能是实现核质之间的物质交换和信息交流，所以核孔复合体与核膜内外的信息交流有关，A正确；核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道，但其不仅仅是RNA和蛋白质等大分子出入细胞核的通道，如装配好的核糖体亚单位等从核内运到细胞质，还有一些小分子也可以通过核孔出入，B错误；由题意知，核孔复合物具有选择性的输送机制的结构，因此核膜也具有选择性，C正确；中央运输蛋白的化学本质是蛋白质，合成场所是核糖体，D正确。

16．回答下列有关细胞的分子组成和结构的问题：

（1）蛋白质、核酸、多糖等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的________。每一个单体都以若干个相连的________构成的________为基本骨架。

（2）水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做________。细胞中绝大部分的水以________的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。

（3）溶酶体是消化车间，内含有多种________，能分解衰老、损伤的________，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。

（4）细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的________________。

【答案】（1）多聚体    碳原子    碳链   

（2）结合水    游离   

（3）水解酶    细胞器   

（4）细胞质基质

【解析】（1）蛋白质、核酸、多糖等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。（2）细胞内的水存在形式有两种：与其他物质结合，不能自由移动的水是结合水；以游离的形式存在，可以自由流动的水是自由水。（3）溶酶体是“消化车间”，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。（4）细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。

17．根据所学知识填空：

（1）许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为_____________。

（2）_____________是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。

（3）在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体等，这些细胞器膜和细胞膜核膜等结构，共同构成细胞的_____________。

（4）细胞核是遗传信息库，是细胞_____________的控制中心。

【答案】（1）结构蛋白  

（2）细胞骨架   

（3）生物膜系统   

（4）遗传和代谢

【解析】（1）构成细胞和生物体结构的蛋白质也叫做结构蛋白；（2）蛋白质纤维是构成细胞骨架的物质，细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关；（3）生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称，包含细胞膜、细胞器膜和核膜等；（4）细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。

【点睛】本题重点考查细胞中的很多基本结构和物质，细胞骨架的本质是蛋白质纤维，细胞核的功能是细胞的遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心。考查较简单，需要学生识记这些基本结构的实质和功能。

18．请回答与细胞结构及功能有关的问题：

（1）细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是________。细胞膜主要由________和________组成。

（2）细胞膜的功能：________________、________________、________________。

（3）核膜是________层膜，把核内物质与细胞质分开。核膜上有核孔，核孔能够________。核仁：与________的合成以及________的形成有关。

（4）由于DNA上储存着遗传信息，而DNA主要分布在细胞核中，因此细胞核是________，同时细胞核还是细胞遗传和代谢的________中心。除了________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，且多为一个细胞核。

【答案】（1）细胞膜    脂质    蛋白质   

（2）将细胞与外界环境分隔开    控制物质进出细胞    进行细胞间的信息交流   

（3）双    实现核质之间频繁的物质交换和信息交流    某种rRNA    核糖体   

（4）遗传信息库    控制     高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞

【解析】（1）细胞作为一个基本的生命系统，细胞膜是系统的边界。（2）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。（3）细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。（4）核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开。核膜上有核孔，核孔能够实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核仁与某种RNA及核糖体的形成有关。（5）由于DNA上储存着遗传信息，而DNA主要分布在细胞核中，因此细胞核是遗传信息库，同时细胞核还是细胞遗传和代谢的控制中心。（6）除了高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，且多为一个细胞核。