2023届高考生物二轮复习精研重难点(一)运用“结构与功能观”深化理解细胞的结构与功能学案

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  精研重难点(一)　运用“结构与功能观”深化理解细胞的结构与功能 从“高度”上研究高考[典例]　(2022·全国甲卷)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ATPB．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[解析]　有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，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可产生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，不需要氧气的参与，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蛋白质的合成，D正确。[答案]　C 从“深度”上提升知能(一)不同类型细胞的结构与功能1．细胞结构与功能相适应的七个实例2．细胞结构与功能中的五个“一定”与四个“不一定”(二)细胞亚显微结构与功能的关系1．从三个角度理解生物膜结构和功能的统一性2．细胞器的结构与功能相适应的实例(1)叶绿体类囊体堆叠增大膜面积，利于吸收光能。(2)线粒体内膜形成嵴，利于附着与有氧呼吸有关的酶。(3)内质网膜面积大，利于物质运输。(4)溶酶体内含大量水解酶，有利于细胞内消化。  从“宽度”上拓展训练1．(2022·丹东一模)下列有关细胞的结构和功能的叙述正确的是(　 )A．性腺细胞膜上运输性激素的载体蛋白数量，通常青春期比幼年和老年多B．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与多种生命活动密切相关C．酵母菌细胞有复杂的生物膜系统，氨基酸的脱水缩合在此进行D．能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸解析：选B　性激素的跨膜运输为自由扩散，不需要载体蛋白协助，A错误；真核细胞的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，其与细胞运动、能量转换等生命活动密切相关，B正确；酵母菌属于真核生物，有复杂的生物膜系统，氨基酸的脱水缩合在核糖体中进行，C错误；能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，如蓝藻，没有线粒体的细胞也可能进行有氧呼吸，如需氧型细菌，D错误。2．(2022·南宁二模)生物膜蛋白具有物质运输、信息传递、生物催化等重要的生理功能。下列有关膜蛋白的叙述，错误的是(　 )A．叶绿体的内膜上具有催化ATP合成的酶B．参与主动运输的载体蛋白能催化ATP的水解C．精子和卵细胞的识别需要膜上受体的参与D．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解解析：选A　光反应合成ATP，其场所为类囊体薄膜，故叶绿体催化ATP合成的酶存在于类囊体薄膜上，A错误；参与主动运输的载体蛋白能催化ATP的水解，如参与钙离子主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，B正确；精子和卵细胞的结合需要识别相关的受体，受体存在于膜上，C正确；溶酶体中有很多水解酶，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，D正确。3．下列关于细胞的叙述，不能体现“结构与功能相适应”观点的是(　 )A．内质网膜膜面积比较大，增加了酶的附着位点，有利于加快催化反应B．线粒体内膜向内折叠成嵴，增大面积，有利于细胞呼吸酶的附着C．叶绿体有两层膜，增加了色素的分布面积，有利于光合作用D．鸟的肌细胞内分布有大量的线粒体，有利于提供飞翔所需能量解析：选C　内质网膜膜面积比较大，增加了酶的附着位点，有利于加快催化反应；线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了内膜面积，有利于细胞呼吸酶的附着；鸟的肌细胞内分布有大量的线粒体，线粒体是细胞中的动力工厂，因而有利于提供飞翔所需能量，A、B、D三项均体现了“结构与功能相适应”的观点。叶绿体中的类囊体增加了膜面积，为光合作用有关酶和色素提供了附着位点，有利于光合作用进行，并不是叶绿体有两层膜增加了色素的分布面积，C项不能体现“结构与功能相适应”的观点。4．(2022·渭滨区校级二模)下列关于生物膜系统的叙述，错误的是(　 )A．细胞膜上附着有ATP水解酶，有利于细胞主动吸收或排出某些物质B．核膜上有许多核孔，有利于核质之间物质交换和信息交流C．内质网膜和高尔基体膜上附着有核糖体，有利于多肽链加工D．线粒体内膜上附着与有氧呼吸有关的酶，有利于[H]的氧化解析：选C　细胞膜上附着ATP水解酶，促进ATP水解释放能量，有利于细胞主动吸收或排出某些物质，A正确；核膜是细胞核与细胞质之间的界膜，有许多小孔，它能够实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；高尔基体膜上没有核糖体，C错误；线粒体内膜向内折叠形成嵴，内膜上有许多与有氧呼吸第三阶段有关的酶，促进[H]和氧气结合生成水，D正确。 [微课微练·一点一评] 一、选择题1．(2022·咸阳三模)真核细胞中的细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列有关生物膜系统的叙述，正确的是(　 )A．原核细胞没有复杂的细胞器，所以不存在生物膜B．叶绿体内与光合作用有关的酶均分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜C．细胞中葡萄糖氧化分解生成水的过程均发生在线粒体外膜D．细胞膜上参与主动运输的ATP酶既是一种载体蛋白又具有催化作用解析：选D　原核细胞的细胞膜属于生物膜，A错误；叶绿体内与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上以及叶绿体基质中，B错误；细胞中葡萄糖氧化分解生成水的过程包括三个阶段，其中第一、二阶段发生的场所分别是细胞质基质、线粒体基质，第三阶段发生的场所是线粒体内膜，C错误；细胞膜上参与主动运输的ATP酶既能作为一种载体蛋白运输离子，又具有催化作用，D正确。2．(2022·宜宾一模)下列关于细胞结构与功能相适应的叙述，错误的是(　 )A．肌肉细胞的肌质体有利于对肌细胞的能量供应B．叶绿体中吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上C．核仁能控制rRNA和核糖体的合成，是遗传物质的储存场所D．细胞膜在细胞与外界进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着重要作用解析：选C　肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的，肌质体有利于对肌细胞的能量供应，A正确；吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，有利于光合作用的进行，B正确；核仁与rRNA和核糖体的合成有关，但遗传物质的储存场所是细胞核，C错误；细胞与外界进行物质运输、能量转换和信息传递功能的实现与细胞膜有重要关系，D正确。3．结构和功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相适应”的是(　 )A．细胞核的核孔有利于各种物质出入，核仁是装配核糖体的场所B．细胞内的生物膜把细胞区室化，保证了生命活动高效有序地进行C．细胞质中存在大面积的内质网，便于其与细胞核和细胞膜之间建立联系及酶的附着D．哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，有利于氧的运输解析：选A　细胞核的核孔有利于大分子物质进出细胞核，而不是各种物质出入，核孔具有选择性，核仁可以生产装配核糖体的元件rRNA，A项不能体现题干所述观点；细胞内的生物膜把细胞区室化，保证了生命活动高效有序地进行，B项可以体现题干所述观点；内质网膜内连核膜，外连细胞膜，便于其与细胞核和细胞膜之间建立联系，同时内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，有利于酶的附着，C项可以体现题干所述观点；哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，这样可容纳更多的血红蛋白，有利于氧气的运输，D项可以体现题干所述观点。4．细胞是最基本的生命系统，它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列不能体现细胞的结构和功能相适应的是(　 )A．动物卵细胞一般比较大，有利于储存营养供胚胎发育B．神经元的细胞体有许多突起，有利于获取并传递信息C．叶绿体类囊体薄膜上的蛋白质种类和数量比内膜多D．核膜上有核孔，有利于控制合成蛋白质的遗传物质进出解析：选D　卵细胞和精子经过受精作用形成受精卵，细胞核中的遗传物质一半来源于父方，一半来源于母方，而细胞质几乎全部来源于母方，动物卵细胞一般比较大，可以为早期胚胎发育提供营养，体现了细胞的结构与功能相适应，A不符合题意；神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分，突起包括树突和轴突，有利于神经元受到刺激后产生兴奋，并把兴奋传导到其他神经元，体现了细胞的结构与功能相适应，B不符合题意；叶绿体类囊体薄膜上含有与光反应有关的酶，故叶绿体类囊体薄膜上的蛋白质含量比叶绿体内膜上的多，体现了细胞的结构与功能相适应，C不符合题意；核膜上有核孔，有利于蛋白质和RNA进出，但核孔具有选择透过性，DNA不能进出细胞核，不能体现细胞的结构与功能相适应，D符合题意。5．(2022·兰州二模)生物膜结构与功能相适应，下列相关叙述错误的是(　 )A．生物膜功能越复杂，膜上含有的蛋白质种类和数量越多B．动物细胞间的信息交流，与细胞膜上的糖蛋白有关C．核膜上有许多核孔，是核质之间物质交换的唯一通道D．分泌蛋白的合成和运输过程体现了生物膜结构与功能紧密联系解析：选C　生物膜的功能主要由膜上蛋白质的种类和数量决定，A正确；动物细胞间的信息交流需要信息分子与受体结合，与膜上糖蛋白有关，B正确；核质之间某些物质的交换还可以通过核膜进行，C错误；分泌蛋白的合成和运输涉及内质网、高尔基体、细胞膜等结构，体现了生物膜结构与功能的紧密关系，D正确。6．(2022·梧州一模)结构与功能相适应是生命科学的基本观点之一。如有氧呼吸最后一个阶段需要在生物膜上进行，溶酶体内含有多种酸性水解酶，可以分解侵入的病原体和自身衰老或受损的细胞器等。下列有关叙述错误的是(　 )A．溶酶体膜上具有主动运输H＋的载体蛋白B．叶绿体内膜上分布着与光合作用有关的酶C．需氧细菌的细胞膜上可能含有与有氧呼吸有关的酶D．细胞骨架能维持细胞形态和细胞内部结构的有序性解析：选B　溶酶体内含有多种酸性水解酶，H＋的浓度较高，H＋通过主动运输的方式进入溶酶体内，不仅需要消耗能量，还需要溶酶体膜上具有特异性转运H＋的载体蛋白，A正确；叶绿体类囊体薄膜上分布着与光合作用有关的酶，B错误；需氧细菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸，其细胞膜上可能含有与有氧呼吸有关的酶，C正确；细胞骨架是指真核细胞中的蛋白纤维网架结构，能维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性，D正确。7．细胞生物膜系统中各种膜的组成成分相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。下列关于细胞内各种生物膜结构之间“联系”的叙述正确的是(　 )A．溶酶体内的酸性水解酶形成的过程不需要经过高尔基体的加工B．突触小泡的膜与细胞膜融合并释放神经递质，体现了细胞膜具有选择透过性C．在消化酶加工并分泌到细胞外的过程中，内质网膜的面积和高尔基体膜的面积均变小D．植物根尖成熟区细胞的细胞膜和液泡膜上都存在K＋和NO等离子的载体解析：选D　溶酶体内的酸性水解酶是在核糖体内合成，然后经内质网和高尔基体加工，高尔基体出芽形成的囊泡最终成为溶酶体(内含水解酶)，A错误；神经递质是通过突触小泡的膜与细胞膜融合后释放的(胞吐)，体现了细胞膜的结构特点，即具有一定的流动性，由于神经递质并没有穿过磷脂双分子层，因此不能体现细胞膜的选择透过性，B错误；在消化酶加工并分泌到细胞外的过程中，内质网出芽形成囊泡包裹着经过加工的蛋白质向高尔基体运输，高尔基体膜与来自内质网的囊泡结合后，对其中的蛋白质进行加工、分类和包装，再出芽形成囊泡，把蛋白质运到细胞膜，高尔基体膜面积前后基本不变，C错误；植物根尖成熟区细胞借助细胞膜上K＋和NO等离子的载体，通过主动运输吸收这些无机盐离子供植物利用，同时，这些离子也可以进入液泡内，使细胞液的渗透压增大，因此当外界溶液为KNO3溶液且浓度较大时，根细胞会出现质壁分离后自动复原的现象，故液泡膜上也存在上述离子的载体，D正确。8．下列关于细胞组成成分、结构与功能的叙述，正确的是(　 )A．所有生物体内核糖体的合成均与核仁有关B．肌肉细胞的肌质体中含DNA，可以指导蛋白质的合成C．家兔成熟的红细胞含有无氧呼吸酶及血红蛋白，除了核糖体没有其他细胞器D．植物成熟的筛管细胞没有细胞核，在植物体内主要参与水和无机盐的运输解析：选B　原核生物有核糖体但不具有核仁，A错误；肌肉细胞的肌质体中含DNA，可以指导蛋白质的合成，B正确；家兔成熟的红细胞中含有无氧呼吸酶及血红蛋白，没有核糖体等各种细胞器，C错误；植物成熟的筛管细胞没有细胞核，导管在植物体内主要参与水和无机盐的运输，筛管在植物体内主要参与有机物的运输，D错误。二、非选择题9．(2022·泸州一模)生物膜在细胞的生命活动中作用极为重要，请参照表中内容，结合结构与功能的关系，完善下表。         生物膜主要成分结构功能细胞膜(1)____________________以磷脂双分子层为支架，蛋白质在其中(2) ________________外侧有糖蛋白、糖脂将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；(4)______________线粒体内膜以(3)________________的方式增大酶的附着面积有氧呼吸第三阶段的场所核膜双层膜，其上有核孔 (5)_______________ 答案：(1)脂质和蛋白质　(2)镶嵌、贯穿　(3)内膜向内腔折叠形成嵴　(4)进行细胞间信息交流　(5)把核内物质与细胞质分开10．(2022·宜宾二模)图甲是某动物细胞的部分亚显微结构示意图(①～⑦代表细胞结构)。人体成熟红细胞….O2和CO2，其部分结构和功能如图乙所示。回答下列问题：(1)图甲中属于生物膜系统的结构有________(填图中编号)，用台盼蓝染液可鉴别图甲细胞是否死亡，依据的原理是__________________________。(2)当血液流经肌肉组织时，图乙中气体A是______。图乙中H2O进入细胞的方式为________。Na＋、K＋进出细胞依靠钠—钾泵(一种蛋白质)的转运，据图分析该过程中体现出蛋白质的功能有____________________________。(3)采用某种方法破坏图甲细胞核结构，一段时间后该细胞中蛋白质合成、物质交换等过程出现异常，这一现象说明了______________________________________。解析：(1)生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成。故图甲中属于生物膜系统的结构有①线粒体膜、②核膜、③内质网膜、⑤细胞膜、⑦高尔基体膜。用台盼蓝染液可鉴别图甲细胞是否死亡，活细胞不被着色，死细胞染成蓝色，依据的原理是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(2)根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2。图乙中H2O进入细胞，需要转运蛋白，其方式为协助扩散。Na＋、K＋进出细胞依靠钠—钾泵(一种蛋白质)的转运，同时钠—钾泵可以催化ATP水解，故可知钠—钾泵有催化作用、运输功能。(3)采用某种方法破坏图甲细胞核结构，一段时间后该细胞中蛋白质合成、物质交换等过程出现异常，说明细胞核是细胞代谢的控制中心。答案：(1)①②③⑤⑦　细胞膜具有控制物质进出细胞的功能　(2)CO2　协助扩散　催化作用、运输功能　(3)细胞核是细胞代谢的控制中心