專題01細胞的分子組成結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸（講義）（原卷版）

專題01細胞的分子組成、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運輸內(nèi)容概覽考點一細胞的分子組成（2大命題點+7大技巧總結(jié)）考點二考點一細胞的分子組成（2大命題點+7大技巧總結(jié)）考點二細胞的結(jié)構(gòu)和功能（4大命題點+3大技巧總結(jié)）考點三物質(zhì)出入細胞的方式（2大命題點+3大技巧總結(jié)）02高頻考點·以考定法03專題網(wǎng)絡(luò)·構(gòu)建體系04核心素養(yǎng)·微專題與細胞的物質(zhì)輸入和輸出有關(guān)的3大熱考題型eq\a\vs4\al()05創(chuàng)新好題·分層練A層鞏固、B層提升考點核心概念考查方式高考考題分布水和無機鹽1.1細胞由多種多樣的分子組成，包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等，其中蛋白質(zhì)和核酸是兩類最重要的生物大分子。該部分內(nèi)容的命題以選擇題為主，在全國卷中的考查較為常見，考查考生對細胞分子組成基礎(chǔ)知識的實際理解和應(yīng)用，在對細胞中分子組成等知識的理解和遷移應(yīng)用的基礎(chǔ)上，深入考查結(jié)構(gòu)與功能觀等生命觀念，也有對演繹推理、歸納推理等基本科學(xué)思維的考查2022全國乙T32022全國甲T1糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸2023全國乙T12023全國新課標(biāo)T12023湖南T12023北京T12023湖北T22023海南T22021全國甲T1細胞結(jié)構(gòu)1.2細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動該部分內(nèi)容的命題以選擇題為主，屬于年年必考的內(nèi)容。試題情境主要選擇大學(xué)教材中的相關(guān)知識，要求考生在對題干信息提取加工的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材原型知識進行作答，通常是考查考生已學(xué)知識在新情境中的遷移應(yīng)用核心素養(yǎng)，側(cè)重對生命觀念和科學(xué)思維的考查，引導(dǎo)考生用模型認知與建構(gòu)、演繹推理等科學(xué)思維深入理解相關(guān)概念，形成結(jié)構(gòu)與功能觀等生命觀念2020全國ⅠT292023山東T12023湖南T22023天津T10122022山東T12022廣東T8T922021山東T12020全國ⅡT302020山東T12022廣東T7原核細胞和真核細胞1.3各種細胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)與功能上有所差異該部分內(nèi)容試題情境比較簡單，主要考查比較原核細胞與真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能，核心素養(yǎng)側(cè)重對生命觀念的考查，引導(dǎo)考生形成正確的結(jié)構(gòu)與功能觀2023海南T1物質(zhì)出入細胞的方式2.1物質(zhì)通過被動運輸，主動運輸?shù)确绞竭M出細胞，以維持細胞的正常代謝活動該部分內(nèi)容的命題以選擇題為主。高考題目涉及的知識點主要是各種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞郊疤攸c，常以特定細胞或細胞器中多種物質(zhì)協(xié)同轉(zhuǎn)運的文字或圖你為情景考查，考生利用教材知識準(zhǔn)確辨析這些物質(zhì)礦膜運輸?shù)奶攸c，進而判斷其運輸類型。針對核心素養(yǎng)的考查，主要是建立“物質(zhì)與功能觀”，建立滲透作用在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的社會責(zé)任，主要考查邏輯推理與論證、析圖識圖、圖文轉(zhuǎn)換等能力2022全國乙T292022全國甲T22023全國甲T12023山東T2T32023湖北T152023湖南T142022山東T22021全國甲T292021山東T22021廣東T132021河北T42023全國甲T1（高考解密+技巧解密+考向預(yù)測）考點一細胞的分子組成命題點一水和無機鹽典例01（2022·全國·高考真題）鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松。下列敘述錯誤的是（

）A．細胞中有以無機離子形式存在的鈣B．人體內(nèi)Ca2+可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層C．適當(dāng)補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收D．人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象典例02（2021·全國·高考真題）植物在生長發(fā)育過程中，需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關(guān)植物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是（

）A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)B．結(jié)合水是植物細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分C．細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產(chǎn)生水D．自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細胞的代謝活動命題點二糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸典例01（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）生物體內(nèi)參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成，構(gòu)成蛋白質(zhì)等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如下表。單體連接鍵生物大分子檢測試劑或染色劑葡萄糖—①—②③蛋白質(zhì)④⑤—核酸⑥根據(jù)表中信息，下列敘述錯誤的是（

）A．①可以是淀粉或糖原B．②是氨基酸，③是肽鍵，⑤是堿基C．②和⑤都含有C、H、O、N元素D．④可以是雙縮脲試劑，⑥可以是甲基綠和吡羅紅混合染色劑典例02（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）PETCT是一種使用示蹤劑的影像學(xué)檢查方法。所用示蹤劑由細胞能量代謝的主要能源物質(zhì)改造而來，進入細胞后不易被代謝，可以反映細胞攝取能源物質(zhì)的量。由此可知，這種示蹤劑是一種改造過的（）A．維生素 B．葡萄糖 C．氨基酸 D．核苷酸典例03（2021·全國·統(tǒng)考高考真題）已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說法正確的是（

）A．①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的B．③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架C．①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體D．④⑤⑥都是人體細胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)典例04（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）葡萄糖是人體所需的一種單糖。下列關(guān)于人體內(nèi)葡萄糖的敘述，錯誤的是（

）A．葡萄糖是人體血漿的重要組成成分，其含量受激素的調(diào)節(jié)B．葡萄糖是機體能量的重要來源，能經(jīng)自由擴散通過細胞膜C．血液中的葡萄糖進入肝細胞可被氧化分解或轉(zhuǎn)化為肝糖原D．血液中的葡萄糖進入人體脂肪組織細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿サ淅?5（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）運動強度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如圖顯示在不同強度體育運動時，骨骼肌消耗的糖類和脂類的相對量。對這一結(jié)果正確的理解是（）A．低強度運動時，主要利用脂肪酸供能B．中等強度運動時，主要供能物質(zhì)是血糖C．高強度運動時，糖類中的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)锳TPD．肌糖原在有氧條件下才能氧化分解提供能量知識點一細胞中的水和無機鹽1．理清水與細胞代謝的關(guān)系①水的存在形式有自由水和結(jié)合水，其與細胞代謝的關(guān)系是：自由水含量高，代謝旺盛；結(jié)合水含量高，抗逆性強②與水產(chǎn)生相關(guān)的細胞代謝過程有：有氧呼吸第三階段氨基酸脫水縮合多糖的合成、DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄ATP的合成③與水利用相關(guān)的細胞代謝過程有：多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸的分解（水解）光反應(yīng)中水的光解有氧呼吸第二階段中水的利用ATP的水解2．歸納概括無機鹽及其在穩(wěn)態(tài)維持中的作用①無機鹽的存在形式：主要是離子形式②無機鹽的吸收：主要為主動運輸（與膜上載體蛋白的數(shù)量和種類有關(guān)）③無機鹽的功能：組成復(fù)雜化合物，如Mg2+葉綠素，F(xiàn)e2+血紅素，PO43組成ATP、核酸、磷脂，I甲狀腺激素與滲透壓相關(guān)：血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl與pH穩(wěn)態(tài)相關(guān)：血漿pH為7.35~7.45，能夠保持穩(wěn)定，與它含有的HCO3、H2CO3等物質(zhì)有關(guān)與神經(jīng)興奮性有關(guān)：靜息電位K+外流，動作電位Na+內(nèi)流抑制性遞質(zhì)：靜息電位差增大，與陰離子（Cl）內(nèi)流有關(guān)知識點二概括糖類和脂質(zhì)的種類與功能1.糖類的功能①主要能源物質(zhì)：葡萄糖②構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)：糖蛋白、糖脂、脫氧核糖③構(gòu)成植物細胞壁：纖維素④儲存能量：淀粉（植物）、糖原（動物）與糖有關(guān)的物質(zhì)與糖有關(guān)的物質(zhì)糖蛋白：作為判斷細胞膜內(nèi)外的依據(jù)肽聚糖：細菌細胞壁的成分纖維素：植物細胞壁的主要成分多糖莢膜：S型肺炎鏈球菌2.脂質(zhì)的功能①脂肪：“儲能”脂質(zhì)（儲能物質(zhì)、保溫、保護內(nèi)臟器官）②磷脂：“結(jié)構(gòu)“脂質(zhì)（生物膜的組成成分）③固醇：“功能“脂質(zhì)膽固醇：參與脂質(zhì)運輸、構(gòu)成動物細胞膜的重要成分性激素：調(diào)節(jié)生命活動（激發(fā)并維持第二性征，促進生殖器官的發(fā)育和生殖細胞的形成）維生素D：促進鈣、磷的吸收糖類和脂質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化糖類和脂質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化①糖類在供應(yīng)充足的情況下，可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪②脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時，才會分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類知識點三蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)與功能1．理清核酸與蛋白質(zhì)的三個層次及相互關(guān)系2．常考的“核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體”①DNA相關(guān)復(fù)合體+某種蛋白質(zhì)，組成DNA病毒（生物）+某種蛋白質(zhì)，構(gòu)成染色體（染色質(zhì)）+DNA聚合酶等，參與復(fù)制，使DNA加倍+RNA聚合酶等，參與轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生RNA②RNA相關(guān)復(fù)合體+某種蛋白質(zhì)，組成RNA病毒（生物）+某種蛋白質(zhì)，構(gòu)成核糖體+RNA聚合酶等，參與復(fù)制，使RNA加倍+逆轉(zhuǎn)錄酶等，參與逆轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生DNA3.理清與蛋白質(zhì)和核酸相關(guān)的5個易錯點(1)高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了肽鏈上的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。(2)低溫和鹽析未破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。(3)DNA并不都是雙鏈結(jié)構(gòu)，也有環(huán)狀的，如質(zhì)粒DNA、線粒體和葉綠體中的DNA。RNA一般是單鏈結(jié)構(gòu)。除了雙鏈DNA的堿基對間含氫鍵外，某些RNA(如tRNA)中也含氫鍵。(4)1個tRNA中含有1個反密碼子，但不能認為其只含有3個堿基。(5)rRNA不只參與核糖體的構(gòu)成，還具有催化肽鍵形成的作用。有關(guān)組成生物的核酸、蛋白質(zhì)等事情，往往會從糖類、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)的元素組成。多糖、蛋白質(zhì)核酸的構(gòu)成、單體蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能等方向設(shè)問進行考查。本部分的知識點相關(guān)試題大多以選擇題的形式呈現(xiàn)。往往會整體將幾種生物大分子的元素組成、構(gòu)成單體及結(jié)構(gòu)和功能結(jié)合在一起進行比較考查。在復(fù)習(xí)過程中要注意對教材原文的理解和應(yīng)用。考點二細胞的結(jié)構(gòu)和功能命題點一細胞膜典例01（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于細胞膜的敘述，錯誤的是（）A．細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的交流B．細胞膜上多種載體蛋白協(xié)助離子跨膜運輸C．細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質(zhì)中D．細胞膜上多種蛋白質(zhì)參與細胞間信息交流命題點二細胞器典例01（2022·廣東·高考真題）酵母菌sec系列基因的突變會影響分泌蛋白的分泌過程，某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中。此外，還可能檢測到分泌蛋白的場所是（

）A．線粒體、囊泡 B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞外C．線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì) D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、囊泡典例02（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于細胞器的敘述，錯誤的是（）A．受損細胞器的蛋白質(zhì)、核酸可被溶酶體降解B．線粒體內(nèi)、外膜上都有與物質(zhì)運輸相關(guān)的多種蛋白質(zhì)C．生長激素經(jīng)高爾基體加工、包裝后分泌到細胞外D．附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的和游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體具有不同的分子組成命題點三細胞核典例01（2022·浙江·高考真題）下列關(guān)于細胞核結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是（

）A．核被膜為單層膜，有利于核內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定B．核被膜上有核孔復(fù)合體，可調(diào)控核內(nèi)外的物質(zhì)交換C．核仁是核內(nèi)的圓形結(jié)構(gòu)，主要與mRNA的合成有關(guān)D．染色質(zhì)由RNA和蛋白質(zhì)組成，是遺傳物質(zhì)的主要載體典例02（2022·廣東·高考真題）擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結(jié)構(gòu)，功能是協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于（

）A．細胞核 B．細胞質(zhì) C．高爾基體 D．細胞膜命題點四原核細胞和真核細胞典例01（2023·海南·高考真題）衣藻和大腸桿菌都是單細胞生物。下列有關(guān)二者的敘述，正確的是（

）A．都屬于原核生物B．都以DNA作為遺傳物質(zhì)C．都具有葉綠體，都能進行光合作用D．都具有線粒體，都能進行呼吸作用細胞的結(jié)構(gòu)與功能1．真、原核細胞類型的判斷根據(jù)有無細胞核進行判斷無細胞壁：動物細胞動物細胞有中心體，低等植物細胞無細胞壁：動物細胞動物細胞有中心體，低等植物細胞有細胞壁纖維素酶可以破壞細胞壁，是植物細胞無中心體，高等植物細胞纖維素酶不能破壞細胞壁，是真菌細胞有→真核細胞【易錯歸納】①并非所有的原核細胞都有細胞壁，如支原體。②需氧型細菌等原核生物細胞內(nèi)雖無線粒體，但能進行有氧呼吸，其有氧呼吸主要在細胞質(zhì)和細胞膜上進行。③藍細菌屬于原核生物，無葉綠體，但能進行光合作用，完成光合作用的場所是細胞質(zhì)。2．細胞的生物膜系統(tǒng)①適用范圍：真核生物②組成細胞膜：提取細胞膜最佳材料：哺乳動物成熟的紅細胞核膜（作用）：物質(zhì)運輸（載體蛋白等）；能量轉(zhuǎn)化；信息傳遞（糖蛋白等）酶附著的支架—為生化反應(yīng)的進行創(chuàng)造條件使細胞內(nèi)部區(qū)域化—保證細胞生命活動高效、有序地進行【易錯歸納】①細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性；功能特點——選擇透過性。②糖蛋白和糖脂分布在細胞膜的外表面，這是區(qū)分細胞膜內(nèi)與外的重要依據(jù)。③原核細胞具有生物膜，但不具有生物膜系統(tǒng)，哺乳動物成熟紅細胞也沒有生物膜系統(tǒng)。3．分泌蛋白的合成、加工和運輸過程(1)分泌蛋白形成過程圖解(2)“三看”分泌蛋白的合成、加工和運輸考點三物質(zhì)出入細胞的方式命題點一滲透作用與質(zhì)壁分離及復(fù)原典例01（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）探究植物細胞的吸水和失水實驗是高中學(xué)生常做的實驗。某同學(xué)用紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料進行實驗，探究蔗糖溶液，清水處理外表皮后，外表皮細胞原生質(zhì)體和液泡的體積及細胞液濃度的變化。圖中所提到的原生質(zhì)體是指植物細胞不包括細胞壁的部分。下列示意圖中能夠正確表示實驗結(jié)果的是（

）A．

B．

C．

D．

典例02（2022·全國·高考真題）植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當(dāng)水分交換達到平衡時觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換，下列關(guān)于這一實驗的敘述，不合理的是（

）A．水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度B．水分交換前，細胞液濃度大小關(guān)系為細胞b>細胞a>細胞cC．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度D．水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度命題點二物質(zhì)出入細胞的方式典例01（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）物質(zhì)輸入和輸出細胞都需要經(jīng)過細胞膜。下列有關(guān)人體內(nèi)物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹?，正確的是（

）A．乙醇是有機物，不能通過自由擴散方式跨膜進入細胞B．血漿中的K+進入紅細胞時需要載體蛋白并消耗ATPC．抗體在漿細胞內(nèi)合成時消耗能量，其分泌過程不耗能D．葡萄糖可通過主動運輸?shù)荒芡ㄟ^協(xié)助擴散進入細胞典例02（2023·山東·高考真題）溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl/H+轉(zhuǎn)運蛋白都能運輸H+，溶酶體內(nèi)H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl/H+轉(zhuǎn)運蛋白在H+濃度梯度驅(qū)動下，運出H+的同時把Cl逆濃度梯度運入溶酶體。Cl/H+轉(zhuǎn)運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl轉(zhuǎn)運受阻導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的吞噬物積累，嚴重時可導(dǎo)致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是（）A．H+進入溶酶體的方式屬于主動運輸B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內(nèi)的吞噬物積累C．該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除D．溶酶體破裂后，釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)中的水解酶活性增強典例03（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）心肌細胞上廣泛存在Na+K+泵和Na+Ca2+交換體（轉(zhuǎn)入Na+的同時排出Ca2+），兩者的工作模式如圖所示。已知細胞質(zhì)中鈣離子濃度升高可引起心肌收縮。某種藥物可以特異性阻斷細胞膜上的Na+K+泵。關(guān)于該藥物對心肌細胞的作用，下列敘述正確的是（）A．心肌收縮力下降B．細胞內(nèi)液的鉀離子濃度升高C．動作電位期間鈉離子的內(nèi)流量減少D．細胞膜上Na+Ca2+交換體的活動加強典例04（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮素可以的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細胞吸收的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)由圖可判斷進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據(jù)是。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收速率不再增加，推測其原因是。(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據(jù)是。(4)據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進農(nóng)作物對的吸收利用，可以采取的措施是。物質(zhì)出入細胞的方式和實例1．理清細胞的吸水和失水①原理：滲透作用②條件：有半透膜、膜兩側(cè)有濃度差動物細胞：細胞膜具有選擇透過性，相當(dāng)于半透膜，細胞質(zhì)與外界溶液具有濃度差植物細胞：細胞壁是全透性的，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，細胞液與外界溶液具有濃度差③水分子的運動方向：低濃度溶液→高濃度溶液④現(xiàn)象動物細胞：皺縮或膨脹植物細胞：質(zhì)壁分離、質(zhì)壁分離復(fù)原⑤實驗：探究植物細胞的吸水和失水2．物質(zhì)出入細胞方式的判斷①2個“耗能過程”主動運輸，胞吞、胞吐②3種“判斷標(biāo)準(zhǔn)”從方向判斷：順濃度梯度一般為被動運輸，逆濃度梯度一般為主動運輸從動力判斷：依靠濃度差運輸?shù)囊话銥楸粍舆\輸，耗能運輸?shù)臑橹鲃舆\輸、胞吞或胞吐從種類判斷：脂溶性物質(zhì)、氣體一般為自由擴散；葡萄糖、氨基酸、無機鹽離子一般為主動運輸；大分子、顆粒物質(zhì)一般為胞吞、胞吐③4類“膜蛋白”載體蛋白：協(xié)助擴散、主動運輸通道蛋白：協(xié)助擴散離子泵：協(xié)助擴散、主動運輸受體蛋白：信息交流【易錯歸納】物質(zhì)運輸?shù)娜齻€“不一定”①生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運輸?shù)?，如mRNA和某些蛋白質(zhì)可通過核孔運輸。②以胞吞、胞吐方式運輸?shù)囊膊灰欢ǘ际谴蠓肿游镔|(zhì)，如突觸中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。③同一種物質(zhì)進出不同細胞的運輸方式不一定相同，如葡萄糖進入紅細胞(協(xié)助擴散)和進入小腸上皮細胞(主動運輸)的方式不同；水分子可以自由擴散和協(xié)助擴散方式運輸。3．影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)娜笠蛩?1)物質(zhì)濃度(在一定的濃度梯度范圍內(nèi))(2)O2濃度(3)溫度①溫度影響生物膜的流動性，進而影響所有跨膜方式的運輸速率。②溫度影響酶活性，影響呼吸速率，進而影響能量供應(yīng)，主動運輸和胞吞、胞吐均受影響。針對多種物質(zhì)的跨膜運輸，這幾年高考題加強了對主動運輸?shù)目疾?。不再局限于ATP水解為主動運輸功能這一情境，命題情境更加多樣，一是利用大學(xué)教材中主動運輸消耗的多種能量來源，如鈉鉀泵、質(zhì)子泵、協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白等。二是引用近期科研人員的研究論文。另外，題目信息的呈現(xiàn)形式也更加多元化，或文字描述，或圖形展示，或二者混搭，在考查基礎(chǔ)知識的同時，考查考生的圖文轉(zhuǎn)換能力和邏輯推理能力。2024年高考中，針對本題組的命題很可能繼續(xù)用“各種轉(zhuǎn)運蛋白或者能量的供應(yīng)等方面的新研究成果”作為情境進行考查。微專題與細胞的物質(zhì)輸入和輸出有關(guān)的熱考題型eq\a\vs4\al()熱考01物質(zhì)出入細胞的模式圖(1)圖1中A、B、C分別表示組成細胞膜的蛋白質(zhì)、磷脂雙分子層和糖蛋白。(2)圖1中a、e表示主動運輸，b表示自由擴散，c(借助通道蛋白)、d(借助載體蛋白)表示協(xié)助擴散。(3)圖1中有糖蛋白的一側(cè)為膜的外側(cè)，人體小腸上皮細胞吸收葡萄糖可以用a表示。(4)胞吞、胞吐依賴膜的流動性，需消耗能量。熱考02通道蛋白(1)水分子進出細胞時，既可以直接穿過磷脂雙分子層，也可以穿過水通道蛋白，因此滲透作用的實質(zhì)是水的自由擴散和協(xié)助擴散的疊加，以協(xié)助擴散為主。(2)離子通道是由蛋白質(zhì)復(fù)合物構(gòu)成的，一種離子通道只允許一種離子通過，并且只有在特定刺激發(fā)生時才瞬間開放。熱考03離子泵離子泵也是膜運輸?shù)鞍字?，也可看作一類特殊的載體蛋白，能驅(qū)使特定的離子逆電化學(xué)梯度穿過質(zhì)膜，同時消耗ATP釋放的能量，屬于主動運輸。離子泵的本質(zhì)是水解ATP的酶。被活化的離子泵水解ATP，與水解產(chǎn)物磷酸根結(jié)合后自身發(fā)生構(gòu)象的改變，從而將離子由低濃度轉(zhuǎn)運到高濃度處，這樣ATP的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成離子的電化學(xué)梯度能。細胞內(nèi)的離子泵主要有鈉鉀泵、鈣泵和質(zhì)子泵。(1)鈉鉀泵(2)鈣泵鈣泵是Ca2＋激活的ATP酶，每水解一個ATP轉(zhuǎn)運兩個Ca2＋到細胞外，形成鈣離子梯度。通常細胞質(zhì)游離Ca2＋濃度很低，胞外的Ca2＋即使很少量涌入胞內(nèi)都會引起胞質(zhì)游離的Ca2＋濃度顯著變化，導(dǎo)致一系列生理反應(yīng)。鈣離子內(nèi)流能迅速地將細胞外信號傳入細胞內(nèi)，因此Ca2＋是一種十分重要的信號物質(zhì)。(3)質(zhì)子泵（4）離子泵的協(xié)同運輸?shù)淅?1（2022·山東·高考真題）NO3和NH4+是植物利用的主要無機氮源，NH4+的吸收由根細胞膜兩側(cè)的電位差驅(qū)動，NO3的吸收由H+濃度梯度驅(qū)動，相關(guān)轉(zhuǎn)運機制如圖。銨肥施用過多時，細胞內(nèi)NH4+的濃度增加和細胞外酸化等因素引起植物生長受到嚴重抑制的現(xiàn)象稱為銨毒。下列說法正確的是（

）A．NH4+通過AMTs進入細胞消耗的能量直接來自ATPB．NO3通過SLAH3轉(zhuǎn)運到細胞外的方式屬于被動運輸C．銨毒發(fā)生后，增加細胞外的NO3會加重銨毒D．載體蛋白NRT1.1轉(zhuǎn)運NO3和H+的速度與二者在膜外的濃度呈正相關(guān)典例02（2021·河北·統(tǒng)考高考真題）人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖，①~⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯誤的是（

）A．血液流經(jīng)肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2B．①和②是自由擴散，④和⑤是協(xié)助擴散C．成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP，為③提供能量D．成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中【A層】鞏固練1．基于對脂質(zhì)的組成及其功能的理解，判斷下列有關(guān)脂質(zhì)的描述正確的是（）A．磷脂是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，同時還能夠參與血液中脂質(zhì)的運輸B．脂質(zhì)可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色C．維生素D能夠促進人體對鈣和磷的吸收，所以在補鈣的同時需要適量補充D．性激素是一種蛋白質(zhì)激素，它可以促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的產(chǎn)生2．如圖是某油料作物種子萌發(fā)過程中，可溶性糖和脂肪的變化曲線。下列分析錯誤的是（）A．檢測脂肪時，染色后需用清水洗去多余的染料B．種子萌發(fā)過程中，細胞中的比值下降C．種子萌發(fā)過程中糖類和脂肪徹底氧化分解的產(chǎn)物相同D．據(jù)圖推測，該油料作物種子在播種時應(yīng)淺播3．下列關(guān)于生物體主要化學(xué)成分的敘述，不正確的是（）A．蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排序等有關(guān)B．脫氧核糖核酸是染色體的主要成分之一C．膽固醇、性激素、維生素D都屬于脂質(zhì)D．動物乳汁中的乳糖和植物細胞中的纖維素都屬于多糖4．組成細胞的分子都有與它所承擔(dān)的功能相適應(yīng)的獨特結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．蛋白質(zhì)、多糖、核苷酸等生物大分子均以碳鏈為基本骨架B．tRNA分子形似“三葉草”的結(jié)構(gòu)與堿基之間的氫鍵有關(guān)C．DNA和蛋白質(zhì)經(jīng)高溫處理后其空間結(jié)構(gòu)均會發(fā)生不可逆的破壞D．組成糖原、淀粉和纖維素的基本單位不同導(dǎo)致功能出現(xiàn)差異5．螺旋藻是一種主要分布在熱帶、亞熱帶地區(qū)的多細胞藍細菌，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）譽為“21世紀最理想的食品”，下列敘述錯誤的是（）A．螺旋藻和黑藻在細胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核B．螺旋藻能把無機物轉(zhuǎn)化成有機物，是自養(yǎng)需氧型生物C．螺旋藻細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)D．螺旋藻含有人體必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素6．細胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。下列相關(guān)敘述不正確的是（

）A．在蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中，核糖體的數(shù)目較多，核仁較大B．核膜上的核孔是RNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)進出細胞核的通道C．細胞膜、葉綠體的內(nèi)膜和外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與囊泡膜都屬于生物膜系統(tǒng)D．為了加快與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換，動物卵細胞的體積一般相對較大7．真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能如圖所示，不同膜結(jié)構(gòu)間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱為膜流。下列關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)及膜流的敘述中，錯誤的是（

）A．藍細菌和酵母菌共有的細胞結(jié)構(gòu)是aB．用無水乙醇可以從m中提取到四種色素C．f、h、c的基本支架都是磷脂雙分子層D．p中的蛋白質(zhì)相對含量多于q8．Na+K+泵的工作原理如下圖所示，烏本苷是Na+K+泵的抑制劑，其本身引起溶液濃度的變化可以忽略不計。下列敘述正確的是（

）A．Na+K+泵同時具有載體和酶的功能B．烏本苷處理可導(dǎo)致紅細胞失水皺縮C．Na+的運輸體現(xiàn)了細胞膜的流動性D．該過程中K+的運輸方式為協(xié)助擴散9．鈣泵是一種存在于細胞膜上運輸Ca2+的ATP水解酶，其能驅(qū)動細胞質(zhì)中的Ca2+泵出細胞，以維持細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)低濃度的Ca2+。當(dāng)細胞受到刺激時，Ca2+又會從細胞外借助通道蛋白進入細胞質(zhì)基質(zhì)。下列相關(guān)說法錯誤的是（

）A．Ca2+泵出細胞的過程屬于主動運輸B．一氧化碳中毒會降低鈣泵跨膜運輸Ca2+的速率C．Ca2+從細胞外進入細胞質(zhì)基質(zhì)的過程屬于協(xié)助擴散D．Ca2+在鈣泵的參與下泵出細胞的過程屬于放能反應(yīng)10．水生動物的卵母細胞在清水中不易漲破，而紅細胞在清水中卻容易漲破。1988年Agre在分離純化紅細胞細胞膜上的Rh血型抗原時，發(fā)現(xiàn)了一個水通道蛋白，命名為CHIP28。(1)水分子直接通過磷脂雙分子層進入細胞的運輸方式是。(2)紅細胞快速吸水與細胞膜上的水通道蛋白CHIP28有關(guān)，為了驗證這一結(jié)論，科研人員將水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母細胞的細胞膜上，再將卵母細胞放入清水中。預(yù)期實驗結(jié)果是。(3)為了進一步研究水通道蛋白CHIP28的功能及影響因素，科研人員對人工制作的脂質(zhì)體做了不同處理并置于某一溶液中，比較脂質(zhì)體漲破的時間，如下表所示。組別處理實驗結(jié)果A不含水通道蛋白CHIP28的脂質(zhì)體破裂所需時間較長B插入水通道蛋白CHIP28的脂質(zhì)體短時間內(nèi)膨漲破裂C插入水通道蛋白CHIP28的脂質(zhì)體+Hg2+破裂所需時間較長（注：脂質(zhì)體：人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)）①脂質(zhì)體內(nèi)外溶液滲透壓大小關(guān)系應(yīng)為（填“等滲”、“外低內(nèi)高”或“外高內(nèi)低”）。②A、B兩組實驗結(jié)果說明。③B、C兩組實驗結(jié)果說明?！綛層】提升練1．細胞中有一些相對分子很大、發(fā)揮特定功能的有機物，稱為生物大分子。它們構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架。下列關(guān)于生物大分子的敘述正確的是（

）A．生物大分子都含有C、H、O、N，且以碳鏈為骨架B．脂肪、RNA等生物大分子都由許多單體連接而成C．DNA和蛋白質(zhì)可分別用甲紫溶液和雙縮脲試劑檢測D．細胞核和細胞質(zhì)中都存在核酸一蛋白質(zhì)復(fù)合物2．錯誤折疊的蛋白質(zhì)對細胞有毒害作用?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，在酵母細胞的細胞核和液泡的交界處存在一個由核膜和液泡膜連接而成的“垃圾場”，細胞內(nèi)錯誤折疊的蛋白質(zhì)會被囊泡包裹轉(zhuǎn)移到“垃圾場”進而被轉(zhuǎn)移到液泡內(nèi)部進行降解。下列分析錯誤的是（

）A．酵母細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊可能發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上B．錯誤折疊的蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)C．液泡內(nèi)部可能含有水解酶，因而能降解錯誤折疊的蛋白質(zhì)D．錯誤折疊的蛋白質(zhì)被降解后的產(chǎn)物可能會被細胞重新利用3．細胞中的大分子物質(zhì)對于細胞代謝、遺傳變異和生命活動調(diào)節(jié)等方面都具有重要的意義。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．肝臟細胞主要通過通道蛋白以協(xié)助擴散的方式吸收水分B．多糖不一定是能源物質(zhì)，例如纖維素是植物細胞壁的成分，脫氧核糖是DNA的成分C．抗體由漿細胞合成并分泌，可以識別特定的抗原并與之結(jié)合D．煙草花葉病毒的基因是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段，將其徹底水解可以得到6種產(chǎn)物4．水和無機鹽是生物體不可缺少的成分，對維持生物體的正常生命活動具有重要作用。下列敘述錯誤的是（

）A．自由水所占比例越大，細胞抵抗不良環(huán)境的能力越強B．植物組織中的含水量及水的存在狀態(tài)是植物代謝活動的重要生理指標(biāo)C．參與生命活動的無機鹽常常需要溶解在水中才能發(fā)揮其應(yīng)有的生理功能D．急性腹瀉患者輸入含特定無機鹽的生理鹽水可能恢復(fù)機體的水鹽平衡5．細胞內(nèi)糖類是主要的能源物質(zhì)。下列關(guān)于糖類的敘述正確的是（

）A．常被形容為“生命的燃料”的是糖原B．食物中的蔗糖在消化道中可被直接吸收C．肝臟中的糖原可以分解產(chǎn)生葡萄糖及時補充血糖D．細胞膜上的糖被能夠為細胞生命活動提供能量6．翟中和院士主編的《細胞生物學(xué)》中說過：“我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧”。下列有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）A．細胞骨架能錨定并支撐許多細胞器