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新教材2024高考生物二轮专题复习专题一生命系统的物质基础和结构基础第2讲生命系统的结构基次件课件PPT
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这是一份新教材2024高考生物二轮专题复习专题一生命系统的物质基础和结构基础第2讲生命系统的结构基次件课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了整合考点2，考题拓展·素养落地2，整合考点3，考题拓展·素养落地3，核糖体，纤维素，和果胶，流动性，透过性，质基质等内容，欢迎下载使用。
聚焦新课标：1.3各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。
基础自查·明晰考位纵引横连——建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
梯度跨膜运输、需要载体蛋白和能量
边角扫描——全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体。(必修1 P41图3—2)( )2．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。(必修1 P44～45正文)( )3．向细胞内注射某物质后，细胞膜上会留下一个空洞。(必修1 P46“概念检测”)( )4．人工肾利用了生物膜的选择透过性。(必修1 P53“与社会的联系”)( )5．游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质不能参与分泌蛋白的形成。(必修1 P52正文)( )
6．细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。(必修1 P56正文)( )7．克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列。(必修1 P58“生物科技进展”)( )8．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被高尔基体降解。(必修1 P71“相关信息”)( )9．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(必修1 P63正文)( )10．水分子主要通过自由扩散进出细胞。(必修1 P67正文)( )
11．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。(必修1 P66～67正文)( )12．主动运输都是逆浓度梯度进行的。(必修1 P72“概念检测”)( )13．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(必修1 P71正文)( )14．囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常。(必修1 P70“与社会的联系”)( )
考点梳理·整合突破整合考点2 “既分工又合作”的细胞结构微点1 依托细胞结构考查生命观念的落实任务驱动任务1 感悟细胞的结构与功能的适应性(1)细胞膜
(2)细胞器的分类归纳
(3)核膜上的核孔数目多→______________等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(4)结构与功能观
任务2 明确细胞核的“两”大功能
【特别提醒】细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
任务3 “三看法”快速区分原核细胞和真核细胞
任务4 牢记五种特殊细胞的细胞结构(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有_________________。(2)蛔虫的体细胞——没有________，只能进行无氧呼吸。(3)植物根尖分生区细胞——没有_____________。(4)蓝细菌细胞——无______________，但能进行光合作用和有氧呼吸。(5)原核细胞——只有________一种细胞器。
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·湖南卷]关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是( )A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B．核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D．内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
解析：细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。
2．[2023·海南卷]衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是( )A．都属于原核生物B．都以DNA作为遗传物质C．都具有叶绿体，都能进行光合作用D．都具有线粒体，都能进行呼吸作用
解析：衣藻属于真核生物，A错误；衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B正确；大肠杆菌没有叶绿体，也不能进行光合作用，C错误；大肠杆菌不含线粒体，D错误。
3．[2023·山东卷]溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
解析：Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明H＋浓度为溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，导致该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(事实概述类)(必修1 P40“问题探讨”)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，其原理是细胞膜具有_____________的功能。5．(假说推测类)(必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象：___________________________________________________________。6．(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因是___________________________________________。
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用
一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙运输；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养7.[2022·江苏卷，节选]纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能是________________________________________ __________。
与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成，是纺锤体
解析：中心体与有丝分裂有关，是纺锤体的组织中心。
8．[全国卷1节选]氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是_______，在细胞核中合成的含氮有机物是_______，叶绿体中含氮的光合色素是_______。
解析：(1)核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
微点2 生物膜系统相关考查任务驱动任务1 正确认识细胞的生物膜系统
任务2 “三看”法识记分泌蛋白的合成、加工和运输
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
任务3 “三个角度”透析囊泡类问题
信息传递(释放神经递质)
任务4 归纳识记五类物质的合成场所
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·浙江6月]囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )A．囊泡的运输依赖于细胞骨架B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
解析：细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即细胞膜具有流动性，C错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。
2．[2023·海南卷]不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是( )A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能3.(必修1 P51“思考讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？
答案：同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养4.[2020·全国卷Ⅰ，29]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
解析：(1)作为系统的边界，细胞膜能够控制物质进出细胞。(2)利用突触可以完成神经元之间兴奋的传递，体现了生物膜参与信息传递的功能。(3)高尔基体广泛存在于真核细胞中，主要对来自内质网的蛋白质进行加工修饰。(4)细胞膜主要由脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%)组成，此外，还有少量的糖类(占2%～10%)。(5)叶绿体的类囊体薄膜是绿色植物光合作用过程中光反应的场所，光反应过程将光能转换成活跃的化学能，体现了生物膜进行能量转化的功能。
模拟预测·题组集训题组预测一 基于结构—功能观的生命观念的学科素养考查1．[2023·山东济宁统考三模]酵母菌API蛋白是一种进入液泡后才能成熟的蛋白质，其进入液泡有两种途径。途径甲是在饥饿条件下，形成较大的双层膜包被的自噬小泡，自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合，以单层膜泡进入液泡；途径乙是在营养充足条件下，形成体积较小的Cvt小泡，该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合。下列叙述错误的是( )A．自噬小泡的内膜与液泡膜融合后，API进入液泡B．衰老的线粒体可通过类似途径甲的过程进入液泡C．自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关D.酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似
解析：自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合，以单层膜泡进入液泡，自噬小泡的外膜与液泡膜融合后，API进入液泡，A错误；途径甲是在饥饿条件下发生的，衰老的线粒体进行细胞呼吸第二、三阶段的代谢能力较弱，饥饿条件下为了更高效利用细胞内物质，可通过类似途径甲的过程进入液泡，B正确；细胞骨架不仅能够作为细胞支架，还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等，自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关，C正确；自噬小泡进入液泡，类似于动物细胞的自噬小泡和溶酶体融合，酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似，D正确。
2．[2023·广东梅州统考二模]“结构与功能相适应”的原则是生物学的基本观点之一，下列与该原则相符的是( )A．溶酶体可以合成大量的酸性水解酶，得以分解衰老、损伤的细胞器B．叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积，有利于化学反应的高效进行C．细胞壁是植物细胞系统的边界，具有控制物质进出细胞的功能D．细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的运动、分裂等有关
解析：酸性水解酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，A错误；叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积，前者以类囊体薄膜形成基粒形式、后者以内膜折叠形成嵴的形式增大膜面积，有利于化学反应的高效进行，B正确；植物细胞的系统边界是细胞膜，C错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂和分化等有关，D错误。
3．[2023·广东佛山统考二模]马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。下图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是( )A．细胞骨架参与细胞内物质或结构的运输B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为参照C．该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝不同的方向运输D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
解析：细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，在细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化、信息传递等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A正确；细胞质基质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，所以叶绿体等颗粒位置的改变证明了细胞质是流动的，由于细胞质流动的速度慢，无标志物难以察觉，而选择体积较大的、有颜色的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察，B正确；马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白，不能介导叶绿体朝不同的方向运输，C错误；马达蛋白是指细胞内在ATP驱动下沿着细胞骨架定向运输“货物”的蛋白，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。
4．[2023·河南省安阳市高三一模]蛋白质糖基化普遍存在于真核细胞中，具有重要的功能。特定的抗生素可阻断蛋白质的糖基化，导致多肽滞留在内质网中；糖基化的蛋白质对蛋白酶有更强的抗性。下列相关推测不合理的是( )A．糖基化不会影响蛋白质的空间结构B．蛋白质的糖基化是在内质网中完成的C．合适的糖基化可提高治疗性蛋白质的疗效D．溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化修饰
解析：糖基化能够改变蛋白质的空间结构，从而对蛋白质的溶解度、稳定性、活性等具有重要的影响，可提高治疗性蛋白质的疗效，A错误，C正确；抗生素阻断蛋白质的糖基化，导致多肽滞留在内质网中，说明蛋白质的糖基化是在内质网中完成的，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体的膜蛋白不会被溶酶体酶降解可能与其糖基化有关，D正确。
题组预测二 获取信息能力及综合能力的考查5．科学家发现在内质网和高尔基体之间存在着一个中间膜区室，称为内质网—高尔基体中间体(ERGIC)，大多膜蛋白、分泌蛋白合成过程中途经内质网—高尔基体膜泡运输至细胞不同部位。在这一过程中，如果蛋白质错误分选运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网；对于正确分选的蛋白质，ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。下列有关叙述错误的是( )A．ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关B．此过程体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用C．若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，可能诱发细胞凋亡D．此过程中，内质网起到了交通枢纽的作用
解析：由题意分析可知，ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关，A正确；根据题干可知，ERGIC会产生不同的膜泡将货物运到不同的地方，体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用，B正确；若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，机体为了维持生物体正常发育，可能诱发细胞凋亡，C正确；根据题干分析可知，此过程中，内质网—高尔基体中间体起到了交通枢纽的作用，D错误。
6．(不定项)线粒体中的部分蛋白质是由核基因编码。先在线粒体外合成前体蛋白，然后在信号序列的引导下，进入线粒体加工为成熟蛋白质。过程如图所示。
下列推测错误的是( )A．前体蛋白进入线粒体时，空间结构发生了改变B．前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与C．线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体D．前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜之间的信息交流
解析：前体蛋白进行跨膜运输之前需要解折叠为松散结构，据图可知其空间结构发生了变化，A正确；前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶水解，并切除信号序列，B正确；核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中，并不是直径小于转运通道直径，就可进入线粒体，C错误；前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有生物膜之间的信息交流，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)遗传缺陷或功能障碍引起的。艾夫糖苷酶替代疗法(Nexviazyme)可用于治疗1岁及以上的晚发性庞贝病患者。与标准治疗相比，Nexviazyme治疗后的M6P(甘露糖-6-磷酸)受体含量增加约15倍，旨在帮助改善细胞对酶的摄取并增强目标糖原的清除。下图是正常肌细胞和庞贝影响肌细胞的对比图，回答下列问题：
(1)据图可知，在正常肌细胞中，糖原分解为________发生在________中。在庞贝影响肌细胞内，此过程受阻，直接原因是________减少导致全身肌肉细胞中________积累，从而导致不同肌肉不可逆的损伤。(2)由题意推测可知，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径就是增加_____________________的含量。Nexviazyme疗法通过靶向此途径，来增强GAA向肌肉细胞溶酶体中的递送。(3)标准治疗与Nexviazyme治疗是一组对照实验，实验应选取____________(填“健康人”或“庞贝病患者”)作为研究对象，将其分为两组，同时需要注意保证进食、活动、环境等无关变量保持____________。若某庞贝病患者的病因为功能障碍，则采用Nexviazyme疗法________(填“有效”或“无效”)，原因是______________________________________ _________________________________________________________________ ______________________(要求解释原因时至少提到四种有关物质和一种细胞结构)。
M6P(甘露糖-6-磷酸)受体
庞贝病患者病因若为功能障碍，采用Nexviazyme
疗法可以增加M6P受体含量，促进GAA转运到细胞内的溶酶体中，使糖原分解为
葡萄糖，减少糖原的积累
解析：(1)据图可知，在正常肌细胞中，糖原分解为葡萄糖发生在溶酶体中，在庞贝影响肌细胞内，此过程受阻，直接原因是GAA减少导致全身肌肉细胞中糖原的积累，从而导致不同肌肉不可逆的损伤。(2)由题意推测可知，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径就是增加M6P(甘露糖-6-磷酸)受体的含量。(3)标准治疗与Nexviazyme治疗是一组对照实验，实验应选取庞贝病患者作为研究对象，将其分为两组，同时需要注意保证进食、活动、环境等无关变量相同且适宜。庞贝病患者的病因若为功能障碍，采用Nexviazyme疗法有效，原因是其可以增加M6P受体含量，促进GAA转运到细胞内的溶酶体中，使糖原分解为葡萄糖，减少糖原的积累。
拓展一 阿尔茨海默病知识拓展β-淀粉样蛋白(Aβ)的大量沉积被认为是导致阿尔茨海默症(AD)的一个重要原因。Aβ在大脑神经细胞轴突和神经末梢中形成，会激发一系列连锁反应，包括阻碍神经细胞轴突的运输功能，甚至导致神经细胞的死亡。Aβ由β-淀粉样前体蛋白(APP)先经过加工形成palAPP，再由β分泌酶和γ分泌酶切割产生。目前尚无治疗AD的特效药物。长期以来囊泡运输被认为是内质网与其他细胞器相联系的主要机制，但最近的研究表明内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接，这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点。尽管这些接触通常只涉及膜表面的很小部分，但对胞内通信却起着重要的介导作用。最典型的膜接触位点是内质网和线粒体之间的接触部位——线粒体相关内质网膜(MAM)。MAM上存在丰富的蛋白质，这些蛋白质可调节与生理和病理过程相关的细胞信号通路。许多研究表明MAM与AD的发生有密切的联系。
研究显示，在AD模型小鼠中，线粒体内Ca2＋的增加与Aβ斑块沉积和神经元死亡有关。MAM是调节Ca2＋平衡和氧化还原平衡的关键点。内质网膜上的Ca2＋释放通道被激活后，通过MAM控制Ca2＋从内质网顺浓度梯度向线粒体转移。线粒体中过量的Ca2＋会干扰细胞呼吸，增加活性氧的生成；同时Ca2＋浓度异常会触发内质网功能异常，从而导致神经元死亡，引发AD。
专项提升1.淀粉样前体蛋白(APP)是一种广泛存在于人体全身组织细胞上的单次跨膜蛋白，其经蛋白酶裂解形成的一系列蛋白肽，比如β－淀粉样蛋白(Aβ)，被认为与阿尔茨海默症(简称“AD”，表现为老年认知障碍)的发病过程相关。如图显示了APP被降解切割的不同过程，
下列相关叙述不合理的是( )A．检测大脑神经元内Aβ的含量可作为AD诊断的一个重要指标B．根据AD的症状表现，推测Aβ的聚集主要导致了神经元的受损C．β分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键D．抑制Aβ形成或抑制β分泌酶活性是对AD可行的治疗思路
解析：由图可知，Aβ的聚集位于细胞外，所以应该检测大脑神经元外Aβ的含量来作为AD判断的一个重要指标，A错误；由题干信息，推知Aβ的聚集主要导致了神经元的受损，B正确；APP为蛋白质，结合图解分析C、D正确。
2．新的研究表明，在神经元轴突中的MAM是palAPP受到β分泌酶加工并制造Aβ的场所。基于这一发现，研究人员尝试通过抑制MAM关键基因的表达，或者降低MAM的数量或活性，以期阻止或减缓阿尔茨海默症患者的疾病进展。(1)APP加工成palAPP后，导致其________改变，从而被β分泌酶切割产生Aβ。(2)由材料可知，细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，通过囊泡运输和膜接触位点，在结构和功能上紧密联系，共同构成细胞的__________。(3)根据文中信息，Ca2＋浓度异常引发AD的原因是：在MAM的调控下，Ca2＋从________________转出，过量的Ca2＋干扰了氧气在____________处与[H]的反应，产生过多活性氧；同时Ca2＋浓度异常会_________________，从而导致神经元死亡。
解析：(1)APP作为前体蛋白，经加工后形成具有特定空间结构的palAPP。(2)由材料中“内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接，这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点”可知，细胞器膜、细胞膜、核膜等膜结构共同构成真核细胞的生物膜系统。(3)根据知识拓展第三段信息可知，在MAM的调控下，Ca2＋从内质网顺浓度梯度向线粒体转移，线粒体中过量的Ca2＋会干扰细胞呼吸，增加活性氧的生成，即过量的Ca2＋干扰了线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段[H]与O2的结合。结合第三段“Ca2＋浓度异常会触发内质网功能异常，从而导致神经元死亡”可知，最后一空答案为触发内质网功能异常。
拓展二 信号识别与囊泡运输知识拓展1.核糖体与内质网之间的识别信号肽假说认为，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，囊泡被分成披网格蛋白小泡、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(图1)，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．受体介导的囊泡运输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，进行囊泡运输。
专项提升1.(经典高考)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：根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡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发送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；细胞通过囊泡运输需要消耗ATP，B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正确。
2．(不定项)研究发现，游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体，取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。
下列相关推测合理的是( )A．分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列B．内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物C．SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔D．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
解析：分泌蛋白基因中有控制信号肽(SP)合成的脱氧核苷酸序列，A正确；经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽，说明在内质网腔内信号肽被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶)，B正确；SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，不会合成SP，因此不会进入内质网中，C错误；由题干信息可知，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性，推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工，D正确。
考点梳理·整合突破整合考点3 “管控有方”的物质出入细胞的方式微点1 细胞的吸水与失水任务驱动任务1 理清动植物细胞的吸水与失水
【特别提醒】有关渗透作用的误区总结(1)水分子的运输特点：无论细胞是吸水还是失水，半透膜两侧水分子的移动都是双向的。(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)浓度的实质：渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度。(4)观察指标：漏斗内液面的变化，不能用烧杯内液面的变化，因其现象不明显。
任务2 补充完善质壁分离实验的拓展(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性
(2)测定细胞液浓度的范围
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[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%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误；随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，故C正确，D错误。
2．[2022·湖北卷]哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
解析：经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水还可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。
3．[2022·浙江6月]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是( )A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此其是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(必修1 P72“练习与应用”)淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？5．(必修1 P72概念检测T2改编)果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果吗？说明理由。
答案：放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
答案：不是。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜，不是细胞主动吸收糖分的结果。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养6.(江苏经典高考)如图为研究渗透作用的实验装置，图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是____________________________________。
原生质层能主动转运有关物质，而半透膜不能
微点2 物质出入细胞的方式任务驱动任务1 巧辨物质运输方式“三看法”快速判断物质出入细胞的方式
任务2 判断五类模型图中物质运输的方式
任务3 探究物质跨膜运输的方式(1)探究主动运输和被动运输(2)探究自由扩散和协助扩散
任务4 影响物质跨膜运输的因素(1)内因：物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础取决于膜上载体蛋白的__________。(2)外因
【特别提醒】以上运输方式都受温度影响，因为温度会影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还可以通过影响酶的活性来影响能量的供应进而影响主动运输、胞吞和胞吐。
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·全国卷]物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
解析：乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞是逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2．[2023·湖北卷]心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。
关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是( )A．心肌收缩力下降B．细胞内液的钾离子浓度升高C．动作电位期间钠离子的内流量减少D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
解析：细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞内Ca2＋流至细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱，使细胞外钠离子进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降低，B错误。
3．[2023·湖南卷](不定项)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠(质膜H＋泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na＋的转运和相关载体活性的结果。
下列叙述正确的是( )A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化B．GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累C．GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关D．盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
解析：溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误；对比分析前两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性来增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确；对比分析后两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H＋泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H＋泵活性无关，C错误；由题意可知，植物通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H＋泵把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋的稳态，增强植物的耐盐性，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(必修1 P66“旁栏思考”)甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？5．(必修1 P72“与社会的联系”)引发阿米巴痢疾的原因是什么？
答案：因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞
答案：在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾
6．(必修1 P70“正文”)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有哪些？7．(必修1 P71“相关信息”)胞吞形成囊泡的最终去向是？
答案：能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量
答案：在细胞内可以被溶酶体降解
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养8.[2022·海南卷，节选]细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________ _________________。
温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运
9．[江苏经典高考题]在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K＋吸收速率的影响。实验结果如图，则黄瓜幼苗根系细胞吸收K＋的方式是________，图中ab段为此提供的依据是________________________________表明该过程需要能量。若在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10 ℃～40 ℃范围内的温度变化对黄瓜幼苗K＋吸收速率的影响，预期K＋吸收速率变化的趋势是________________________________________。
K＋的吸收速率随氧含量的增加而增加
10 ℃到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低
模拟预测·题组集训题组预测一 物质出入细胞方式的综合考查1．[2023·山东济南统考三模]通道蛋白有离子通道蛋白、孔蛋白、水通道蛋白三种类型。孔蛋白常见于线粒体和叶绿体外膜上，可允许分子质量小于5 000的分子自由通过。下列叙述错误的是( )A．离子通道蛋白运输相应离子的速率与膜两侧离子浓度差有关，也与膜电位有关B．离子通道蛋白和水通道蛋白的选择性比孔蛋白的高C．肾小管和集合管上皮细胞膜上水通道蛋白的数量较多D．通道蛋白往往需要与运输的物质相结合且构象改变
解析：离子通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性，驱动带电荷的离子跨膜转运的净驱动力来自两种力的合力，一种是溶质的浓度梯度，另一种是跨膜电位差，这种净驱动力构成离子跨膜的电化学梯度，这种梯度决定离子跨膜的被动运输的方向，A正确；离子通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性，水通道蛋白只运输水分子，而孔蛋白只允许分子质量小于5 000的分子自由通过，因此离子通道蛋白和水通道蛋白的选择性比孔蛋白的高，B正确；肾小管和集合管主要作用是对水的重吸收，因此两者细胞膜上水通道蛋白的数量较多，C正确；载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象的改变介导溶质分子跨膜转运，通道蛋白介导的被动运输不需要溶质分子与其结合，而是横跨膜形成通道，允许大小适宜的分子和带电离子通过，D错误。
2．[2023·安徽省合肥市高三第一次质检]胃黏膜上皮细胞的细胞膜上存在的H＋－K＋－ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述正确的是( )A．该质子泵可同时运输H＋和K＋，不具有选择性B．该质子泵是具有催化和运输功能的通道蛋白C．胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控D．K＋和H＋进出细胞时质子泵结构不会发生改变
解析：该质子泵可同时运输H＋和K＋，但不能运输其它物质，因此具有选择性，A错误；该质子泵能催化ATP水解，也能运输H＋和K＋，因此是具有催化和运输功能的载体蛋白，B错误；该质子泵能将细胞内的H＋泵出，使胃酸增加，因此胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控，C正确；K＋和H＋进出细胞时，会与H＋－K＋－ATP酶结合，导致质子泵结构发生改变，D错误。
3．[2023·吉林高三二调]二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，主要通过阻断动脉血管平滑肌细胞膜上的钙通道，抑制细胞外Ca2＋内流，引起全身外周动脉血管扩张而产生降压作用。下列分析错误的是( )A．二氢吡啶类降压药能特异性作用于钙通道蛋白B.细胞外Ca2＋内流的跨膜运输可能属于协助扩散C．钙通道蛋白属于载体蛋白，转运时会发生自身构象改变D．多数水分子进出细胞的方式与上述Ca2＋运输方式相同
解析：由题目信息可知，二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，抑制细胞外Ca2＋内流，故能特异性作用于钙通道蛋白，A正确；通过通道蛋白跨膜运输，不消耗ATP，属于协助扩散，细胞外Ca2＋内流的跨膜运输是通过钙通道实现的，故可能属于协助扩散，B正确；钙通道蛋白不属于载体蛋白，C错误；多数水分子是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的，与上述Ca2＋运输方式相同，D正确。
题组预测二 心中有信念，玩转图表线4．[2023·广东韶关统考二模]耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。现采集到普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液处理两组水稻根毛区细胞，结果如下图，
下列叙述正确的是( )A．Ⅰ组水稻原生质体体积先减后增，是耐盐碱水稻B．Ⅰ组水稻细胞在BC段发生了质壁分离的自动复原C．处理过程中，Ⅰ组水稻细胞的吸水能力逐渐增强D．耐盐碱水稻的选育体现了生物多样性的间接价值
解析：由图可知，Ⅰ组AB段原生质体体积减小，发生质壁分离过程，BC段由于外界离子进入细胞引起细胞液浓度增加，细胞吸水发生质壁分离自动复原，与Ⅰ组相比，Ⅱ组水稻在0.3 g·mL－1 KNO3溶液中，细胞还有一定程度的吸水，说明其细胞液浓度比较大，Ⅱ组水稻是耐盐碱水稻，A错误，B正确；处理过程中，Ⅰ组水稻细胞先发生质壁分离后发生质壁分离复原，细胞的吸水能力先逐渐增大后逐渐减小，C错误；间接价值又叫生态功能，而耐盐碱水稻的选育体现的是生物多样性的直接价值，D错误。
5．[2023·安徽省淮北市高三一模]取生理状态相同的笮草嫩叶若干，等量放置在不同浓度的物质X溶液中，测定笮草嫩叶细胞吸收物质X的速率，实验结果如下表所示。下列解释最合理的是( )A.笮草细胞吸收物质X的方式为自由扩散B．笮草细胞吸收物质X为消耗ATP的主动运输C．笮草细胞吸收物质X需要转运蛋白参与D．温度不影响笮草细胞对物质X的吸收速率
解析：据表数据可知，物质X浓度不同，吸收速率相同，可以排除自由扩散；有无氧气，吸收速率相同，排除主动运输；温度影响细胞膜的流动性，进而影响对物质X的吸收。
6．[2023·山东日照统考三模](不定项)甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍，血浆中I－进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的，如下图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性。
下列叙述错误的是( )A．NIS运输I－的方式与其运输Na＋的方式相同B．钠钾泵运输Na＋和K＋时，其空间结构不会发生改变C.哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响I－的转运D．呼吸作用减弱会同时影响K＋和I－进入甲状腺滤泡上皮细胞
解析：根据题干信息“甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍”可知血浆中I－进入滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的，是主动运输，Na＋进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，钠碘同向转运体运输I－的方式与其运输Na＋的方式不同，A错误；离子泵的物质运输和通道打开涉及蛋白质空间结构的改变，B错误；哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，会抑制Na＋运出甲状腺滤泡细胞，导致细胞内外Na＋浓度差变小，钠碘同向转运体运输I－时需要借助Na＋的浓度梯度产生的电化学势能，因此哇巴因可间接抑制甲状腺滤泡细胞吸收I－，C错误；呼吸作用减弱会导致ATP合成减少，可直接影响K＋进入甲状腺滤泡上皮细胞和Na＋排出滤泡，从而间接影响I－进入滤泡，D正确。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．[2023·吉林白山高三一模]盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，对其开发利用是提高农业产能的途径，但也是个世界性难题。过去的思路主要是治理盐碱地、让盐碱地适应作物，如今科研人员提出要向选育更多耐盐碱作物、让作物适应盐碱地的方向转变。比如，在某些地区可以发展具有较强耐盐碱能力的海水稻。请回答下列问题：(1)盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是_______________________________________________________，植物无法从土壤中获取充足的水分。在植物细胞发生质壁分离过程中，外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度从大到小依次是____________________________________。海水稻具有耐盐碱性状的根本原因是__________________。
土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞的细胞液浓度
外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度
解析：盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长；在发生质壁分离过程中，细胞失水，所以外界溶液、细胞质基质、细胞液浓度从大到小依次是外界溶液、细胞质基质、细胞液浓度；生物的性状在根本上是由基因决定的，故海水稻具有耐盐碱性状的根本原因是具有耐盐碱的相关基因。
水分子进入植物细胞的方式为被动运输，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
根吸收水的速率大于吸收Na＋的速率
知识拓展一、ATP直接供能的主动运输1．Na＋－K＋泵Na＋－K＋泵分布在动物细胞质膜上，具有ATP水解酶活性，由2个α亚基和2个β亚基组成。α亚基在细胞内侧与Na＋结合促进ATP水解，发生磷酸化后构象改变，将Na＋泵出细胞，同时细胞外的K＋与α亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，α亚基的构象再次发生变化，将K＋泵入细胞，完成一次Na＋－K＋的运输过程。
此过程每循环一次，消耗1分子ATP，可以逆化学梯度送出3个Na＋和泵入2个K＋(如图)。Na＋－K＋泵的工作示意图Na＋－K＋泵的存在对于动物细胞维持细胞质膜电位、维持渗透平衡和吸收营养起到了至关重要的作用，动物细胞可利用膜两侧的Na＋电化学梯度完成多种营养物质吸收的过程。
2．质子泵质子泵(prtn pump)是生物膜上运输H＋的载体蛋白，广泛分布在细胞质膜、内质网膜和线粒体内膜等膜结构上。质子泵在泵出H＋时形成的电位差和质子浓度梯度能够为其他离子跨过细胞质膜提供动力。植物细胞、真菌和细菌细胞质膜上没有Na＋－K＋泵，它们利用质膜上的质子泵形成H＋电化学梯度，帮助细胞吸收营养物质。
3．钙泵Ca2＋泵(如图)是一种跨膜蛋白，分布在动植物细胞质膜、线粒体内膜、肌肉细胞肌质网膜及植物叶绿体膜等膜结构上，Ca2＋泵其实就是Ca2＋激活的ATP酶，每水解一个ATP转运两个Ca2＋到细胞外，形成钙离子浓度梯度。由于Ca2＋泵的存在，保证细胞质基质中游离的Ca2＋浓度始终维持在一个较低水平。
二、ATP间接供能的主动运输1．同向协同转运Na＋－K＋泵维持了细胞内外Na＋的电化学梯度，在小肠上皮细胞上存在葡萄糖转运蛋白，Na＋和葡萄糖与其结合后，转运蛋白的构象发生改变，当Na＋顺浓度梯度进入细胞时，葡萄糖利用Na＋浓度梯度的势能被“拉进”细胞内(下图)。由于Na＋和葡萄糖的运输方向一致，故称为同向协同转运。
2．逆向协同转运拟南芥细胞液泡膜上，存在一种Na＋－H＋逆向协同转运蛋白(钠氢交换体)。在高盐浓度下，它利用H＋的电化学梯度将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质运进液泡内，将Na＋在液泡中区隔化，以消除Na＋的毒害，从而达到耐盐的目的。由于Na＋和H＋的运输方向相反，故称为逆向协同转运。
三、光驱动泵的运输这类主动运输的能量来自于所吸收的光能。如植物叶绿体类囊体膜上的PSⅡ就是一种光驱动的质子泵：PSⅡ的P680获得2个波长为680 nm的光子后就能从类囊体外向内泵入2个质子。
2．[2021·山东卷]液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
解析：Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压升高，有利于植物细胞从外界吸收水分，使植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。
3．[2022·海南卷，节选]细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是__________。(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________。(3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是__________________________________。
载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变
聚焦新课标：1.3各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。
基础自查·明晰考位纵引横连——建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
梯度跨膜运输、需要载体蛋白和能量
边角扫描——全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体。(必修1 P41图3—2)( )2．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。(必修1 P44～45正文)( )3．向细胞内注射某物质后，细胞膜上会留下一个空洞。(必修1 P46“概念检测”)( )4．人工肾利用了生物膜的选择透过性。(必修1 P53“与社会的联系”)( )5．游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质不能参与分泌蛋白的形成。(必修1 P52正文)( )
6．细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。(必修1 P56正文)( )7．克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列。(必修1 P58“生物科技进展”)( )8．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被高尔基体降解。(必修1 P71“相关信息”)( )9．细胞膜和核膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层。(必修1 P63正文)( )10．水分子主要通过自由扩散进出细胞。(必修1 P67正文)( )
11．载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。(必修1 P66～67正文)( )12．主动运输都是逆浓度梯度进行的。(必修1 P72“概念检测”)( )13．胞吞、胞吐是特殊的现象，它们运输物质不需要消耗细胞呼吸所释放的能量。(必修1 P71正文)( )14．囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常。(必修1 P70“与社会的联系”)( )
考点梳理·整合突破整合考点2 “既分工又合作”的细胞结构微点1 依托细胞结构考查生命观念的落实任务驱动任务1 感悟细胞的结构与功能的适应性(1)细胞膜
(2)细胞器的分类归纳
(3)核膜上的核孔数目多→______________等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(4)结构与功能观
任务2 明确细胞核的“两”大功能
【特别提醒】细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
任务3 “三看法”快速区分原核细胞和真核细胞
任务4 牢记五种特殊细胞的细胞结构(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有_________________。(2)蛔虫的体细胞——没有________，只能进行无氧呼吸。(3)植物根尖分生区细胞——没有_____________。(4)蓝细菌细胞——无______________，但能进行光合作用和有氧呼吸。(5)原核细胞——只有________一种细胞器。
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·湖南卷]关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是( )A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B．核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D．内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
解析：细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。
2．[2023·海南卷]衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是( )A．都属于原核生物B．都以DNA作为遗传物质C．都具有叶绿体，都能进行光合作用D．都具有线粒体，都能进行呼吸作用
解析：衣藻属于真核生物，A错误；衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B正确；大肠杆菌没有叶绿体，也不能进行光合作用，C错误；大肠杆菌不含线粒体，D错误。
3．[2023·山东卷]溶酶体膜上的H＋载体蛋白和Cl－/H＋转运蛋白都能运输H＋，溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体。Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是( )A．H＋进入溶酶体的方式属于主动运输B．H＋载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
解析：Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下，运出H＋的同时把Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，说明H＋浓度为溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl－转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，导致该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(事实概述类)(必修1 P40“问题探讨”)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，其原理是细胞膜具有_____________的功能。5．(假说推测类)(必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象：___________________________________________________________。6．(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因是___________________________________________。
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用
一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙运输；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养7.[2022·江苏卷，节选]纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能是________________________________________ __________。
与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成，是纺锤体
解析：中心体与有丝分裂有关，是纺锤体的组织中心。
8．[全国卷1节选]氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是_______，在细胞核中合成的含氮有机物是_______，叶绿体中含氮的光合色素是_______。
解析：(1)核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
微点2 生物膜系统相关考查任务驱动任务1 正确认识细胞的生物膜系统
任务2 “三看”法识记分泌蛋白的合成、加工和运输
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
任务3 “三个角度”透析囊泡类问题
信息传递(释放神经递质)
任务4 归纳识记五类物质的合成场所
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·浙江6月]囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )A．囊泡的运输依赖于细胞骨架B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
解析：细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即细胞膜具有流动性，C错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。
2．[2023·海南卷]不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是( )A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能3.(必修1 P51“思考讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？
答案：同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养4.[2020·全国卷Ⅰ，29]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
解析：(1)作为系统的边界，细胞膜能够控制物质进出细胞。(2)利用突触可以完成神经元之间兴奋的传递，体现了生物膜参与信息传递的功能。(3)高尔基体广泛存在于真核细胞中，主要对来自内质网的蛋白质进行加工修饰。(4)细胞膜主要由脂质(约占50%)和蛋白质(约占40%)组成，此外，还有少量的糖类(占2%～10%)。(5)叶绿体的类囊体薄膜是绿色植物光合作用过程中光反应的场所，光反应过程将光能转换成活跃的化学能，体现了生物膜进行能量转化的功能。
模拟预测·题组集训题组预测一 基于结构—功能观的生命观念的学科素养考查1．[2023·山东济宁统考三模]酵母菌API蛋白是一种进入液泡后才能成熟的蛋白质，其进入液泡有两种途径。途径甲是在饥饿条件下，形成较大的双层膜包被的自噬小泡，自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合，以单层膜泡进入液泡；途径乙是在营养充足条件下，形成体积较小的Cvt小泡，该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合。下列叙述错误的是( )A．自噬小泡的内膜与液泡膜融合后，API进入液泡B．衰老的线粒体可通过类似途径甲的过程进入液泡C．自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关D.酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似
解析：自噬小泡携带着API蛋白及部分其他物质与液泡膜融合，以单层膜泡进入液泡，自噬小泡的外膜与液泡膜融合后，API进入液泡，A错误；途径甲是在饥饿条件下发生的，衰老的线粒体进行细胞呼吸第二、三阶段的代谢能力较弱，饥饿条件下为了更高效利用细胞内物质，可通过类似途径甲的过程进入液泡，B正确；细胞骨架不仅能够作为细胞支架，还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等，自噬小泡和Cvt小泡的移动过程与细胞骨架有关，C正确；自噬小泡进入液泡，类似于动物细胞的自噬小泡和溶酶体融合，酵母菌的液泡与动物细胞的溶酶体结构和功能相似，D正确。
2．[2023·广东梅州统考二模]“结构与功能相适应”的原则是生物学的基本观点之一，下列与该原则相符的是( )A．溶酶体可以合成大量的酸性水解酶，得以分解衰老、损伤的细胞器B．叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积，有利于化学反应的高效进行C．细胞壁是植物细胞系统的边界，具有控制物质进出细胞的功能D．细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的运动、分裂等有关
解析：酸性水解酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成，A错误；叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积，前者以类囊体薄膜形成基粒形式、后者以内膜折叠形成嵴的形式增大膜面积，有利于化学反应的高效进行，B正确；植物细胞的系统边界是细胞膜，C错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂和分化等有关，D错误。
3．[2023·广东佛山统考二模]马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。下图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是( )A．细胞骨架参与细胞内物质或结构的运输B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为参照C．该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝不同的方向运输D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
解析：细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，在细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化、信息传递等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A正确；细胞质基质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，所以叶绿体等颗粒位置的改变证明了细胞质是流动的，由于细胞质流动的速度慢，无标志物难以察觉，而选择体积较大的、有颜色的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察，B正确；马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白，不能介导叶绿体朝不同的方向运输，C错误；马达蛋白是指细胞内在ATP驱动下沿着细胞骨架定向运输“货物”的蛋白，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。
4．[2023·河南省安阳市高三一模]蛋白质糖基化普遍存在于真核细胞中，具有重要的功能。特定的抗生素可阻断蛋白质的糖基化，导致多肽滞留在内质网中；糖基化的蛋白质对蛋白酶有更强的抗性。下列相关推测不合理的是( )A．糖基化不会影响蛋白质的空间结构B．蛋白质的糖基化是在内质网中完成的C．合适的糖基化可提高治疗性蛋白质的疗效D．溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化修饰
解析：糖基化能够改变蛋白质的空间结构，从而对蛋白质的溶解度、稳定性、活性等具有重要的影响，可提高治疗性蛋白质的疗效，A错误，C正确；抗生素阻断蛋白质的糖基化，导致多肽滞留在内质网中，说明蛋白质的糖基化是在内质网中完成的，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体的膜蛋白不会被溶酶体酶降解可能与其糖基化有关，D正确。
题组预测二 获取信息能力及综合能力的考查5．科学家发现在内质网和高尔基体之间存在着一个中间膜区室，称为内质网—高尔基体中间体(ERGIC)，大多膜蛋白、分泌蛋白合成过程中途经内质网—高尔基体膜泡运输至细胞不同部位。在这一过程中，如果蛋白质错误分选运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网；对于正确分选的蛋白质，ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。下列有关叙述错误的是( )A．ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关B．此过程体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用C．若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，可能诱发细胞凋亡D．此过程中，内质网起到了交通枢纽的作用
解析：由题意分析可知，ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关，A正确；根据题干可知，ERGIC会产生不同的膜泡将货物运到不同的地方，体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用，B正确；若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，机体为了维持生物体正常发育，可能诱发细胞凋亡，C正确；根据题干分析可知，此过程中，内质网—高尔基体中间体起到了交通枢纽的作用，D错误。
6．(不定项)线粒体中的部分蛋白质是由核基因编码。先在线粒体外合成前体蛋白，然后在信号序列的引导下，进入线粒体加工为成熟蛋白质。过程如图所示。
下列推测错误的是( )A．前体蛋白进入线粒体时，空间结构发生了改变B．前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与C．线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体D．前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜之间的信息交流
解析：前体蛋白进行跨膜运输之前需要解折叠为松散结构，据图可知其空间结构发生了变化，A正确；前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶水解，并切除信号序列，B正确；核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中，并不是直径小于转运通道直径，就可进入线粒体，C错误；前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有生物膜之间的信息交流，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)遗传缺陷或功能障碍引起的。艾夫糖苷酶替代疗法(Nexviazyme)可用于治疗1岁及以上的晚发性庞贝病患者。与标准治疗相比，Nexviazyme治疗后的M6P(甘露糖-6-磷酸)受体含量增加约15倍，旨在帮助改善细胞对酶的摄取并增强目标糖原的清除。下图是正常肌细胞和庞贝影响肌细胞的对比图，回答下列问题：
(1)据图可知，在正常肌细胞中，糖原分解为________发生在________中。在庞贝影响肌细胞内，此过程受阻，直接原因是________减少导致全身肌肉细胞中________积累，从而导致不同肌肉不可逆的损伤。(2)由题意推测可知，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径就是增加_____________________的含量。Nexviazyme疗法通过靶向此途径，来增强GAA向肌肉细胞溶酶体中的递送。(3)标准治疗与Nexviazyme治疗是一组对照实验，实验应选取____________(填“健康人”或“庞贝病患者”)作为研究对象，将其分为两组，同时需要注意保证进食、活动、环境等无关变量保持____________。若某庞贝病患者的病因为功能障碍，则采用Nexviazyme疗法________(填“有效”或“无效”)，原因是______________________________________ _________________________________________________________________ ______________________(要求解释原因时至少提到四种有关物质和一种细胞结构)。
M6P(甘露糖-6-磷酸)受体
庞贝病患者病因若为功能障碍，采用Nexviazyme
疗法可以增加M6P受体含量，促进GAA转运到细胞内的溶酶体中，使糖原分解为
葡萄糖，减少糖原的积累
解析：(1)据图可知，在正常肌细胞中，糖原分解为葡萄糖发生在溶酶体中，在庞贝影响肌细胞内，此过程受阻，直接原因是GAA减少导致全身肌肉细胞中糖原的积累，从而导致不同肌肉不可逆的损伤。(2)由题意推测可知，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径就是增加M6P(甘露糖-6-磷酸)受体的含量。(3)标准治疗与Nexviazyme治疗是一组对照实验，实验应选取庞贝病患者作为研究对象，将其分为两组，同时需要注意保证进食、活动、环境等无关变量相同且适宜。庞贝病患者的病因若为功能障碍，采用Nexviazyme疗法有效，原因是其可以增加M6P受体含量，促进GAA转运到细胞内的溶酶体中，使糖原分解为葡萄糖，减少糖原的积累。
拓展一 阿尔茨海默病知识拓展β-淀粉样蛋白(Aβ)的大量沉积被认为是导致阿尔茨海默症(AD)的一个重要原因。Aβ在大脑神经细胞轴突和神经末梢中形成，会激发一系列连锁反应，包括阻碍神经细胞轴突的运输功能，甚至导致神经细胞的死亡。Aβ由β-淀粉样前体蛋白(APP)先经过加工形成palAPP，再由β分泌酶和γ分泌酶切割产生。目前尚无治疗AD的特效药物。长期以来囊泡运输被认为是内质网与其他细胞器相联系的主要机制，但最近的研究表明内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接，这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点。尽管这些接触通常只涉及膜表面的很小部分，但对胞内通信却起着重要的介导作用。最典型的膜接触位点是内质网和线粒体之间的接触部位——线粒体相关内质网膜(MAM)。MAM上存在丰富的蛋白质，这些蛋白质可调节与生理和病理过程相关的细胞信号通路。许多研究表明MAM与AD的发生有密切的联系。
研究显示，在AD模型小鼠中，线粒体内Ca2＋的增加与Aβ斑块沉积和神经元死亡有关。MAM是调节Ca2＋平衡和氧化还原平衡的关键点。内质网膜上的Ca2＋释放通道被激活后，通过MAM控制Ca2＋从内质网顺浓度梯度向线粒体转移。线粒体中过量的Ca2＋会干扰细胞呼吸，增加活性氧的生成；同时Ca2＋浓度异常会触发内质网功能异常，从而导致神经元死亡，引发AD。
专项提升1.淀粉样前体蛋白(APP)是一种广泛存在于人体全身组织细胞上的单次跨膜蛋白，其经蛋白酶裂解形成的一系列蛋白肽，比如β－淀粉样蛋白(Aβ)，被认为与阿尔茨海默症(简称“AD”，表现为老年认知障碍)的发病过程相关。如图显示了APP被降解切割的不同过程，
下列相关叙述不合理的是( )A．检测大脑神经元内Aβ的含量可作为AD诊断的一个重要指标B．根据AD的症状表现，推测Aβ的聚集主要导致了神经元的受损C．β分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键D．抑制Aβ形成或抑制β分泌酶活性是对AD可行的治疗思路
解析：由图可知，Aβ的聚集位于细胞外，所以应该检测大脑神经元外Aβ的含量来作为AD判断的一个重要指标，A错误；由题干信息，推知Aβ的聚集主要导致了神经元的受损，B正确；APP为蛋白质，结合图解分析C、D正确。
2．新的研究表明，在神经元轴突中的MAM是palAPP受到β分泌酶加工并制造Aβ的场所。基于这一发现，研究人员尝试通过抑制MAM关键基因的表达，或者降低MAM的数量或活性，以期阻止或减缓阿尔茨海默症患者的疾病进展。(1)APP加工成palAPP后，导致其________改变，从而被β分泌酶切割产生Aβ。(2)由材料可知，细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，通过囊泡运输和膜接触位点，在结构和功能上紧密联系，共同构成细胞的__________。(3)根据文中信息，Ca2＋浓度异常引发AD的原因是：在MAM的调控下，Ca2＋从________________转出，过量的Ca2＋干扰了氧气在____________处与[H]的反应，产生过多活性氧；同时Ca2＋浓度异常会_________________，从而导致神经元死亡。
解析：(1)APP作为前体蛋白，经加工后形成具有特定空间结构的palAPP。(2)由材料中“内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接，这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点”可知，细胞器膜、细胞膜、核膜等膜结构共同构成真核细胞的生物膜系统。(3)根据知识拓展第三段信息可知，在MAM的调控下，Ca2＋从内质网顺浓度梯度向线粒体转移，线粒体中过量的Ca2＋会干扰细胞呼吸，增加活性氧的生成，即过量的Ca2＋干扰了线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段[H]与O2的结合。结合第三段“Ca2＋浓度异常会触发内质网功能异常，从而导致神经元死亡”可知，最后一空答案为触发内质网功能异常。
拓展二 信号识别与囊泡运输知识拓展1.核糖体与内质网之间的识别信号肽假说认为，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，囊泡被分成披网格蛋白小泡、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(图1)，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．受体介导的囊泡运输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，进行囊泡运输。
专项提升1.(经典高考)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：根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡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发送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；细胞通过囊泡运输需要消耗ATP，B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正确。
2．(不定项)研究发现，游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体，取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。
下列相关推测合理的是( )A．分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列B．内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物C．SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔D．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
解析：分泌蛋白基因中有控制信号肽(SP)合成的脱氧核苷酸序列，A正确；经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽，说明在内质网腔内信号肽被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶)，B正确；SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，不会合成SP，因此不会进入内质网中，C错误；由题干信息可知，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性，推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工，D正确。
考点梳理·整合突破整合考点3 “管控有方”的物质出入细胞的方式微点1 细胞的吸水与失水任务驱动任务1 理清动植物细胞的吸水与失水
【特别提醒】有关渗透作用的误区总结(1)水分子的运输特点：无论细胞是吸水还是失水，半透膜两侧水分子的移动都是双向的。(2)渗透平衡的实质：渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，既不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。(3)浓度的实质：渗透系统中的溶液浓度指物质的量浓度，而非质量浓度。(4)观察指标：漏斗内液面的变化，不能用烧杯内液面的变化，因其现象不明显。
任务2 补充完善质壁分离实验的拓展(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性
(2)测定细胞液浓度的范围
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[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%蔗糖溶液处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误；随着所用蔗糖溶液浓度上升，当蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡体积下降，细胞液浓度上升，故C正确，D错误。
2．[2022·湖北卷]哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )A．经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B．经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C．未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D．未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
解析：经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水还可以通过自由扩散的形式进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，C、D正确。
3．[2022·浙江6月]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是( )A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验，因此其是活的植物细胞，A正确；乙图细胞已经发生失水，液泡体积变小，其细胞液浓度高于甲图细胞的，B错误；植物细胞存在细胞壁，不会吸水涨破，C错误；根尖分生区细胞还未成熟，没有中央大液泡，不能用来观察质壁分离，D错误。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(必修1 P72“练习与应用”)淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放入蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化？5．(必修1 P72概念检测T2改编)果脯在腌制过程中慢慢变甜，是细胞通过主动运输吸收糖分的结果吗？说明理由。
答案：放入蒸馏水中的草履虫，其伸缩泡的伸缩频率加快，放入海水中的则伸缩频率减慢。
答案：不是。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜，不是细胞主动吸收糖分的结果。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养6.(江苏经典高考)如图为研究渗透作用的实验装置，图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是____________________________________。
原生质层能主动转运有关物质，而半透膜不能
微点2 物质出入细胞的方式任务驱动任务1 巧辨物质运输方式“三看法”快速判断物质出入细胞的方式
任务2 判断五类模型图中物质运输的方式
任务3 探究物质跨膜运输的方式(1)探究主动运输和被动运输(2)探究自由扩散和协助扩散
任务4 影响物质跨膜运输的因素(1)内因：物质的跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础取决于膜上载体蛋白的__________。(2)外因
【特别提醒】以上运输方式都受温度影响，因为温度会影响细胞膜的流动性；除此之外，温度还可以通过影响酶的活性来影响能量的供应进而影响主动运输、胞吞和胞吐。
过程评价评价1 依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·全国卷]物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞B.血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATPC．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
解析：乙醇是有机物，与细胞膜中磷脂相似相溶，可以通过自由扩散方式进入细胞，A错误；血浆中K＋含量低，红细胞内K＋含量高，血浆中的K＋进入红细胞是逆浓度梯度为主动运输，需要消耗ATP并需要载体蛋白，B正确；抗体为分泌蛋白，分泌过程为胞吐，需要消耗能量，C错误；葡萄糖进入小肠上皮细胞为主动运输，进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散，D错误。
2．[2023·湖北卷]心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。
关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是( )A．心肌收缩力下降B．细胞内液的钾离子浓度升高C．动作电位期间钠离子的内流量减少D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强
解析：细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换体(即细胞内Ca2＋流至细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱，使细胞外钠离子进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降低，B错误。
3．[2023·湖南卷](不定项)盐碱化是农业生产的主要障碍之一。植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。下图是NaCl处理模拟盐胁迫，钒酸钠(质膜H＋泵的专一抑制剂)和甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na＋的转运和相关载体活性的结果。
下列叙述正确的是( )A．溶质的跨膜转运都会引起细胞膜两侧渗透压的变化B．GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累C．GB引起盐胁迫下液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关D．盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
解析：溶质的跨膜转运不一定都会引起细胞膜两侧的渗透压变化，如正常细胞为维持渗透压一直在进行的跨膜转运，再如单细胞生物在跨膜转运时，细胞外侧渗透压几乎很难改变，A错误；对比分析前两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H＋泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na＋外排略微增加，说明GB可能通过调控质膜H＋泵活性来增强Na＋外排，从而减少细胞内Na＋的积累，B正确；对比分析后两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H＋泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H＋泵活性无关，C错误；由题意可知，植物通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H＋泵把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋的稳态，增强植物的耐盐性，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能4.(必修1 P66“旁栏思考”)甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？5．(必修1 P72“与社会的联系”)引发阿米巴痢疾的原因是什么？
答案：因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞
答案：在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾
6．(必修1 P70“正文”)免疫细胞行使免疫功能时，会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式，这两种方式的共同点有哪些？7．(必修1 P71“相关信息”)胞吞形成囊泡的最终去向是？
答案：能运输生物大分子等；运输过程中形成囊泡；需要消耗能量
答案：在细胞内可以被溶酶体降解
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养8.[2022·海南卷，节选]细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是________________________________________ _________________。
温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运
9．[江苏经典高考题]在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K＋吸收速率的影响。实验结果如图，则黄瓜幼苗根系细胞吸收K＋的方式是________，图中ab段为此提供的依据是________________________________表明该过程需要能量。若在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10 ℃～40 ℃范围内的温度变化对黄瓜幼苗K＋吸收速率的影响，预期K＋吸收速率变化的趋势是________________________________________。
K＋的吸收速率随氧含量的增加而增加
10 ℃到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低
模拟预测·题组集训题组预测一 物质出入细胞方式的综合考查1．[2023·山东济南统考三模]通道蛋白有离子通道蛋白、孔蛋白、水通道蛋白三种类型。孔蛋白常见于线粒体和叶绿体外膜上，可允许分子质量小于5 000的分子自由通过。下列叙述错误的是( )A．离子通道蛋白运输相应离子的速率与膜两侧离子浓度差有关，也与膜电位有关B．离子通道蛋白和水通道蛋白的选择性比孔蛋白的高C．肾小管和集合管上皮细胞膜上水通道蛋白的数量较多D．通道蛋白往往需要与运输的物质相结合且构象改变
解析：离子通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性，驱动带电荷的离子跨膜转运的净驱动力来自两种力的合力，一种是溶质的浓度梯度，另一种是跨膜电位差，这种净驱动力构成离子跨膜的电化学梯度，这种梯度决定离子跨膜的被动运输的方向，A正确；离子通道对被转运的离子的大小和电荷都有高度的选择性，水通道蛋白只运输水分子，而孔蛋白只允许分子质量小于5 000的分子自由通过，因此离子通道蛋白和水通道蛋白的选择性比孔蛋白的高，B正确；肾小管和集合管主要作用是对水的重吸收，因此两者细胞膜上水通道蛋白的数量较多，C正确；载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象的改变介导溶质分子跨膜转运，通道蛋白介导的被动运输不需要溶质分子与其结合，而是横跨膜形成通道，允许大小适宜的分子和带电离子通过，D错误。
2．[2023·安徽省合肥市高三第一次质检]胃黏膜上皮细胞的细胞膜上存在的H＋－K＋－ATP酶是一种质子泵，它能催化ATP水解，在将细胞外的K＋泵入细胞内的同时，也将细胞内的H＋泵出，从而维持胃液的酸性环境。下列叙述正确的是( )A．该质子泵可同时运输H＋和K＋，不具有选择性B．该质子泵是具有催化和运输功能的通道蛋白C．胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控D．K＋和H＋进出细胞时质子泵结构不会发生改变
解析：该质子泵可同时运输H＋和K＋，但不能运输其它物质，因此具有选择性，A错误；该质子泵能催化ATP水解，也能运输H＋和K＋，因此是具有催化和运输功能的载体蛋白，B错误；该质子泵能将细胞内的H＋泵出，使胃酸增加，因此胃酸过量分泌时可用质子泵抑制剂进行调控，C正确；K＋和H＋进出细胞时，会与H＋－K＋－ATP酶结合，导致质子泵结构发生改变，D错误。
3．[2023·吉林高三二调]二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，主要通过阻断动脉血管平滑肌细胞膜上的钙通道，抑制细胞外Ca2＋内流，引起全身外周动脉血管扩张而产生降压作用。下列分析错误的是( )A．二氢吡啶类降压药能特异性作用于钙通道蛋白B.细胞外Ca2＋内流的跨膜运输可能属于协助扩散C．钙通道蛋白属于载体蛋白，转运时会发生自身构象改变D．多数水分子进出细胞的方式与上述Ca2＋运输方式相同
解析：由题目信息可知，二氢吡啶类降压药属于钙通道阻滞剂，抑制细胞外Ca2＋内流，故能特异性作用于钙通道蛋白，A正确；通过通道蛋白跨膜运输，不消耗ATP，属于协助扩散，细胞外Ca2＋内流的跨膜运输是通过钙通道实现的，故可能属于协助扩散，B正确；钙通道蛋白不属于载体蛋白，C错误；多数水分子是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的，与上述Ca2＋运输方式相同，D正确。
题组预测二 心中有信念，玩转图表线4．[2023·广东韶关统考二模]耐盐碱水稻是指能在盐浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。现采集到普通水稻和耐盐碱水稻若干，由于标签损坏无法辨认类型，某生物兴趣小组使用0.3 g·mL－1的KNO3溶液处理两组水稻根毛区细胞，结果如下图，
下列叙述正确的是( )A．Ⅰ组水稻原生质体体积先减后增，是耐盐碱水稻B．Ⅰ组水稻细胞在BC段发生了质壁分离的自动复原C．处理过程中，Ⅰ组水稻细胞的吸水能力逐渐增强D．耐盐碱水稻的选育体现了生物多样性的间接价值
解析：由图可知，Ⅰ组AB段原生质体体积减小，发生质壁分离过程，BC段由于外界离子进入细胞引起细胞液浓度增加，细胞吸水发生质壁分离自动复原，与Ⅰ组相比，Ⅱ组水稻在0.3 g·mL－1 KNO3溶液中，细胞还有一定程度的吸水，说明其细胞液浓度比较大，Ⅱ组水稻是耐盐碱水稻，A错误，B正确；处理过程中，Ⅰ组水稻细胞先发生质壁分离后发生质壁分离复原，细胞的吸水能力先逐渐增大后逐渐减小，C错误；间接价值又叫生态功能，而耐盐碱水稻的选育体现的是生物多样性的直接价值，D错误。
5．[2023·安徽省淮北市高三一模]取生理状态相同的笮草嫩叶若干，等量放置在不同浓度的物质X溶液中，测定笮草嫩叶细胞吸收物质X的速率，实验结果如下表所示。下列解释最合理的是( )A.笮草细胞吸收物质X的方式为自由扩散B．笮草细胞吸收物质X为消耗ATP的主动运输C．笮草细胞吸收物质X需要转运蛋白参与D．温度不影响笮草细胞对物质X的吸收速率
解析：据表数据可知，物质X浓度不同，吸收速率相同，可以排除自由扩散；有无氧气，吸收速率相同，排除主动运输；温度影响细胞膜的流动性，进而影响对物质X的吸收。
6．[2023·山东日照统考三模](不定项)甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍，血浆中I－进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的，如下图所示。哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性。
下列叙述错误的是( )A．NIS运输I－的方式与其运输Na＋的方式相同B．钠钾泵运输Na＋和K＋时，其空间结构不会发生改变C.哇巴因可抑制钠钾泵的功能，从而直接影响I－的转运D．呼吸作用减弱会同时影响K＋和I－进入甲状腺滤泡上皮细胞
解析：根据题干信息“甲状腺滤泡细胞内的I－浓度是血浆中I－浓度的30倍”可知血浆中I－进入滤泡上皮细胞是逆浓度梯度进行的，是主动运输，Na＋进入细胞是从高浓度向低浓度，为协助扩散，钠碘同向转运体运输I－的方式与其运输Na＋的方式不同，A错误；离子泵的物质运输和通道打开涉及蛋白质空间结构的改变，B错误；哇巴因能抑制细胞膜上钠钾泵的活性，会抑制Na＋运出甲状腺滤泡细胞，导致细胞内外Na＋浓度差变小，钠碘同向转运体运输I－时需要借助Na＋的浓度梯度产生的电化学势能，因此哇巴因可间接抑制甲状腺滤泡细胞吸收I－，C错误；呼吸作用减弱会导致ATP合成减少，可直接影响K＋进入甲状腺滤泡上皮细胞和Na＋排出滤泡，从而间接影响I－进入滤泡，D正确。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训7．[2023·吉林白山高三一模]盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，对其开发利用是提高农业产能的途径，但也是个世界性难题。过去的思路主要是治理盐碱地、让盐碱地适应作物，如今科研人员提出要向选育更多耐盐碱作物、让作物适应盐碱地的方向转变。比如，在某些地区可以发展具有较强耐盐碱能力的海水稻。请回答下列问题：(1)盐碱地上大多数作物很难生长，主要原因是_______________________________________________________，植物无法从土壤中获取充足的水分。在植物细胞发生质壁分离过程中，外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度从大到小依次是____________________________________。海水稻具有耐盐碱性状的根本原因是__________________。
土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞的细胞液浓度
外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度
解析：盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长；在发生质壁分离过程中，细胞失水，所以外界溶液、细胞质基质、细胞液浓度从大到小依次是外界溶液、细胞质基质、细胞液浓度；生物的性状在根本上是由基因决定的，故海水稻具有耐盐碱性状的根本原因是具有耐盐碱的相关基因。
水分子进入植物细胞的方式为被动运输，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
根吸收水的速率大于吸收Na＋的速率
知识拓展一、ATP直接供能的主动运输1．Na＋－K＋泵Na＋－K＋泵分布在动物细胞质膜上，具有ATP水解酶活性，由2个α亚基和2个β亚基组成。α亚基在细胞内侧与Na＋结合促进ATP水解，发生磷酸化后构象改变，将Na＋泵出细胞，同时细胞外的K＋与α亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，α亚基的构象再次发生变化，将K＋泵入细胞，完成一次Na＋－K＋的运输过程。
此过程每循环一次，消耗1分子ATP，可以逆化学梯度送出3个Na＋和泵入2个K＋(如图)。Na＋－K＋泵的工作示意图Na＋－K＋泵的存在对于动物细胞维持细胞质膜电位、维持渗透平衡和吸收营养起到了至关重要的作用，动物细胞可利用膜两侧的Na＋电化学梯度完成多种营养物质吸收的过程。
2．质子泵质子泵(prtn pump)是生物膜上运输H＋的载体蛋白，广泛分布在细胞质膜、内质网膜和线粒体内膜等膜结构上。质子泵在泵出H＋时形成的电位差和质子浓度梯度能够为其他离子跨过细胞质膜提供动力。植物细胞、真菌和细菌细胞质膜上没有Na＋－K＋泵，它们利用质膜上的质子泵形成H＋电化学梯度，帮助细胞吸收营养物质。
3．钙泵Ca2＋泵(如图)是一种跨膜蛋白，分布在动植物细胞质膜、线粒体内膜、肌肉细胞肌质网膜及植物叶绿体膜等膜结构上，Ca2＋泵其实就是Ca2＋激活的ATP酶，每水解一个ATP转运两个Ca2＋到细胞外，形成钙离子浓度梯度。由于Ca2＋泵的存在，保证细胞质基质中游离的Ca2＋浓度始终维持在一个较低水平。
二、ATP间接供能的主动运输1．同向协同转运Na＋－K＋泵维持了细胞内外Na＋的电化学梯度，在小肠上皮细胞上存在葡萄糖转运蛋白，Na＋和葡萄糖与其结合后，转运蛋白的构象发生改变，当Na＋顺浓度梯度进入细胞时，葡萄糖利用Na＋浓度梯度的势能被“拉进”细胞内(下图)。由于Na＋和葡萄糖的运输方向一致，故称为同向协同转运。
2．逆向协同转运拟南芥细胞液泡膜上，存在一种Na＋－H＋逆向协同转运蛋白(钠氢交换体)。在高盐浓度下，它利用H＋的电化学梯度将H＋运出液泡，同时将Na＋由细胞质运进液泡内，将Na＋在液泡中区隔化，以消除Na＋的毒害，从而达到耐盐的目的。由于Na＋和H＋的运输方向相反，故称为逆向协同转运。
三、光驱动泵的运输这类主动运输的能量来自于所吸收的光能。如植物叶绿体类囊体膜上的PSⅡ就是一种光驱动的质子泵：PSⅡ的P680获得2个波长为680 nm的光子后就能从类囊体外向内泵入2个质子。
2．[2021·山东卷]液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )A．Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式属于协助扩散B．Ca2＋通过CAX的运输有利于植物细胞保持坚挺C．加入H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过CAX的运输速率变慢D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
解析：Ca2＋通过CAX的跨膜运输方式为主动运输，所需要的能量由H＋顺浓度梯度产生的势能提供，A错误；Ca2＋通过CAX的运输进入液泡增加细胞液的浓度，细胞液的渗透压升高，有利于植物细胞从外界吸收水分，使植物细胞保持坚挺，B正确；加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则液泡中的H＋浓度降低，液泡膜两侧的H＋浓度梯度差减小，为Ca2＋通过CAX的运输提供的能量减少，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供，为主动运输，D正确。
3．[2022·海南卷，节选]细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是__________。(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________。(3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是__________________________________。
载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变
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