2022屆高三大題優(yōu)練1 細(xì)胞的分子基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、物質(zhì)運(yùn)輸綜合 教師版

1、例1：真核細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)具有重要功能。請(qǐng)參照表中內(nèi)容完成下表。結(jié)構(gòu)名稱突觸高爾基體（1）_葉綠體的類(lèi)囊體膜功能（2）_（3）_控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞作為能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所膜的主要成分（4）_功能舉例在縮手反射中參與興奮在神經(jīng)元之間的傳遞參與豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白的形成過(guò)程參與k+從土壤進(jìn)入植物根細(xì)胞的過(guò)程（5）_【答案】（1）細(xì)胞膜 （2）參與信息傳遞 （3）對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工修飾 （4）脂質(zhì)和蛋白質(zhì) （5）葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程發(fā)生在類(lèi)囊體膜上 【解析】（1）k+進(jìn)入植物根細(xì)胞的過(guò)程為主動(dòng)運(yùn)輸，體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能。（2）興奮在神經(jīng)元之間是通過(guò)突觸傳遞的，當(dāng)興奮傳遞到突

2、觸小體時(shí)，突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入突觸間隙，與突觸后膜上的受體結(jié)合，使突觸后膜發(fā)生興奮或抑制，該過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜參與信息傳遞的功能。（3）由分析可知，在分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程中，高爾基體對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工修飾后，“出芽”形成囊泡，最終將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。（4）由分析可知生物膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（5）類(lèi)囊體薄膜上分布著光合色素和多種酶，是綠色植物進(jìn)行光反應(yīng)的場(chǎng)所，可以將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。例2：在適宜條件下，測(cè)得的某植物根細(xì)胞對(duì)a、b兩種物質(zhì)的吸收速率與外界溶液中這兩種物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示（a、b兩條曲線分別代表植物根細(xì)胞對(duì)不同濃度a、b兩種物質(zhì)的吸收速率）?；卮鹣铝袉?wèn)題。

3、（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)a是通過(guò)自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)摹Ｗ杂蓴U(kuò)散的含義是_。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，再增加b的濃度，根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率不再增加?？赡艿脑蚴莀。（3）王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為b的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，李同學(xué)認(rèn)為是協(xié)助擴(kuò)散。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定王同學(xué)的判斷是否正確。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論_。【答案】（1）物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞 （2）載體數(shù)量飽和 （3）思路：將長(zhǎng)勢(shì)相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無(wú)氧條件下，將甲乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論：若

4、甲組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散【解析】（1）物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞即自由擴(kuò)散，該過(guò)程不需要載體和能量，受細(xì)胞內(nèi)外濃度差的影響。（2）由圖可知，b可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸，b需要載體協(xié)助，當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，載體數(shù)目飽和，再增加b的濃度，根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率不再增加。（3）協(xié)助擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸產(chǎn)生的能量較多，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量較少，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的自變量是有無(wú)氧氣，因變量是細(xì)胞對(duì)b的吸收速率。設(shè)計(jì)

5、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意等量原則和單一變量原則。思路：將長(zhǎng)勢(shì)相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組，甲組放在有氧條件下，乙組放在無(wú)氧條件下，將甲乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論：若甲組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大于乙組，則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸；若甲組和乙組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大致相同，則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。1生命是物質(zhì)的，請(qǐng)回答下列關(guān)于組成細(xì)胞的元素與化合物的問(wèn)題：（l）組成細(xì)胞的元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都可找到，體現(xiàn)了_。（2）俗話說(shuō)“一方水土養(yǎng)一方人”，飲水是人體獲得必需元素的重要途徑之一。在天然無(wú)污染的泉水中，含有cu

6、、k、ca、zn、p、mg、na、fe等人體必需元素，其中屬于大量元素的是_。ca元素在人體中具有重要作用，試舉出一例：_。（3）細(xì)胞中的水有自由水和_兩種存在形式。一般來(lái)說(shuō)，自由水是細(xì)胞中含量最多的化合物，除了其分子特性使其成為良好的溶劑外，自由水還有哪些功能，試寫(xiě)出兩點(diǎn)：_。（4）細(xì)胞中無(wú)機(jī)鹽含量很少，許多無(wú)機(jī)鹽離子參與合成生物體和細(xì)胞中某些重要的化合物，如fe2+參與合成的_具有運(yùn)輸氧氣的功能；試寫(xiě)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的另一項(xiàng)作用：_?！敬鸢浮浚╨）生物界與非生物界的統(tǒng)一性 （2）k、ca、p、mg、na 血鈣含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀 （3）結(jié)合水 細(xì)胞內(nèi)許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要有水的參與；

7、多細(xì)胞生物體的大多數(shù)細(xì)胞需要浸浴在以水為基礎(chǔ)的液體的環(huán)境中；運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等 （4）血紅蛋白 維持酸堿平衡，調(diào)節(jié)水鹽平衡等【解析】（l）組成細(xì)胞的元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都可找到，原因是組成細(xì)胞的元素歸根結(jié)底是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然界吸收來(lái)的，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性。（2）大量元素包括：c、h、o、n、p、s、k、ca、mg、na；含有cu、k、ca、zn、p、mg、na、fe等人體必需元素，其中屬于大量元素的是k、ca、p、mg、na；ca元素在人體中具有重要作用，如血鈣含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，血鈣過(guò)高則會(huì)出現(xiàn)肌無(wú)力癥狀。（3）細(xì)胞中的水有自由水和結(jié)合水兩種存在形式。其

8、中自由水的作用有：細(xì)胞內(nèi)許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要有水的參與；多細(xì)胞生物體的大多數(shù)細(xì)胞需要浸浴在以水為基礎(chǔ)的液體的環(huán)境中；運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等。（4）fe2+參與合成血紅蛋白，體現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽離子參與合成生物體和細(xì)胞中某些重要的化合物的作用，此外無(wú)機(jī)鹽如na+還具有維持酸堿平衡，調(diào)節(jié)水鹽平衡等功能。2蓖麻種子的胚乳組織中的脂肪含量為種子的70%，為探究該植物種子萌發(fā)過(guò)程中的物質(zhì)變化，某研究小組將種子置于溫度、水分（蒸餾水）、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢查萌發(fā)種子（含幼苗）的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，結(jié)果如下圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）據(jù)圖甲分析，脂肪含量下降而蔗糖、葡萄糖含量上升

9、的原因是_，這種變化的意義是_。（2）據(jù)圖乙可知，第7天至第10天萌發(fā)種子（含幼苗）的干重下降的原因是_。（3）向萌發(fā)第10天的種子勻漿中滴加_，在實(shí)驗(yàn)條件下，勻漿會(huì)變?yōu)榇u紅色?！敬鸢浮浚?）種子萌發(fā)過(guò)程中胚乳組織中的脂肪酶催化脂肪水解成甘油、脂肪酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為蔗糖、葡萄糖（糖類(lèi)）（或種子萌發(fā)過(guò)程中脂肪轉(zhuǎn)化為蔗糖、葡萄糖） 有利于促進(jìn)種子的萌發(fā)（或?yàn)榉N子萌發(fā)提供可利用的原料） （2）幼苗不能進(jìn)行光合作用，其呼吸作用消耗有機(jī)物（的質(zhì)量）超過(guò)脂肪轉(zhuǎn)化增加的有機(jī)物 （3）斐林試劑【解析】(1)圖甲顯示：蓖麻種子在萌發(fā)過(guò)程中，胚乳組織中的脂肪含量下降，而蔗糖、葡萄糖含量上升?？梢?jiàn)，種子萌發(fā)過(guò)程中胚乳組

10、織中的脂肪酶催化脂肪水解成甘油、脂肪酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為蔗糖、葡萄糖（糖類(lèi)），其意義是：有利于促進(jìn)種子的萌發(fā)（或?yàn)榉N子萌發(fā)提供可利用的原料）。(2)圖乙顯示：蓖麻種子在黑暗且適宜條件下萌發(fā)的前7天干重在增加，說(shuō)明儲(chǔ)存的脂肪等不斷轉(zhuǎn)變成糖類(lèi)等其他形式的有機(jī)物，糖類(lèi)物質(zhì)中氧的含量大于脂肪，所以導(dǎo)致干重增加的主要元素是氧。在第7天至第10天萌發(fā)的種子（含幼苗）的干重下降，其原因是：種子萌發(fā)成幼苗的過(guò)程中不能進(jìn)行光合作用，其呼吸作用消耗有機(jī)物（的質(zhì)量）超過(guò)脂肪轉(zhuǎn)化增加的有機(jī)物，因此干重逐漸減少。(3)還原糖與斐林試劑發(fā)生作用，在水浴加熱(5065)的條件下會(huì)生成磚紅色沉淀。因此向萌發(fā)第10天的種子勻漿中滴加

11、斐林試劑，在實(shí)驗(yàn)條件下，勻漿會(huì)變?yōu)榇u紅色。3甲圖表示細(xì)胞通過(guò)形成囊泡運(yùn)輸物質(zhì)的過(guò)程，乙圖是甲圖的局部放大。不同囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸。圖中表示不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，請(qǐng)分析回答以下問(wèn)題： （1）囊泡膜的主要成分是_。細(xì)胞代謝的控制中心是_。（2）甲圖中囊泡x由_經(jīng)“出芽”形成，到達(dá)_并與之融合成為其一部分。囊泡y內(nèi)“貨物”為水解酶，由此推測(cè)結(jié)構(gòu)是_。（3）乙圖中的囊泡能精確地將細(xì)胞“貨物”運(yùn)送并分泌到細(xì)胞外，據(jù)圖推測(cè)其原因是_，此過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_的功能。（4） 囊泡運(yùn)輸與s基因密切相關(guān)，科學(xué)家篩選了酵母菌s基因突變體，與野生型酵母菌對(duì)照，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測(cè)，s基因編

12、碼的蛋白質(zhì)的功能是_。【答案】（1）脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 細(xì)胞核 （2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 溶酶體 （3）囊泡上的蛋白a與細(xì)胞膜上的蛋白b（特異性）結(jié)合 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（或信息傳遞或信息交流） （4）參與囊泡與高爾基體的融合【解析】（1）囊泡膜的主要成分和其他生物膜一樣是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，甲圖中的細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。（2）甲圖中囊泡x由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)“出芽”形成，到達(dá)高爾基體并與之融合成為高爾基體膜的一部分，囊泡y內(nèi)“貨物”為水解酶，由此推測(cè)結(jié)構(gòu)是溶酶體。（3）乙圖中的囊泡能精確地將細(xì)胞“貨物”運(yùn)送并分泌到細(xì)胞外，據(jù)圖推測(cè)其原因是囊泡上的蛋白a與細(xì)胞膜上的蛋白b（特異性）結(jié)合（或識(shí)別

13、），此過(guò)程說(shuō)明了細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能（或信息傳遞或信息交流）。（4）當(dāng)s基因突變后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)大量積累，說(shuō)明s基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是參與囊泡與高爾基體的融合。4完整的核糖體由大、小兩個(gè)亞基組成。下圖為真核細(xì)胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運(yùn)輸過(guò)程示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題（1）在有絲分裂過(guò)程中，圖示過(guò)程發(fā)生的時(shí)期是_，判斷的依據(jù)是_。過(guò)程需要_酶的參與。（2）從圖示可知，核糖體的組成成分有_；代謝旺盛的細(xì)胞中核仁較大，其意義是_。（3）rrna前體是由rrna與核糖體蛋白組成的一種核酸蛋白質(zhì)復(fù)合物，請(qǐng)?jiān)倥e兩例核酸蛋白質(zhì)復(fù)合物_?！敬鸢浮浚?）間期 存在核膜和核仁 rna

14、聚合 （2）rrna和蛋白質(zhì) 便于形成更多的核糖體參與蛋白質(zhì)的合成 （3）染色質(zhì)（體）、dna-rna聚合酶、rna-逆轉(zhuǎn)錄酶、dna-dna聚合酶、rna-rna復(fù)制酶、dna-解旋酶等（任答2個(gè)即可給分）【解析】（1）圖示過(guò)程正在發(fā)生dna的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成，屬于分裂的間期。過(guò)程是轉(zhuǎn)錄，需要rna聚合酶的參與。（2）核糖體的組成成分是rrna和蛋白質(zhì)；代謝旺盛的細(xì)胞核仁較大，是因?yàn)楹巳逝c某些rna的合成和核糖體的形成有關(guān)，因此其意義是便于形成更多的核糖體參與蛋白質(zhì)的合成。（3）dna可以與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)（體），或者在dna復(fù)制轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄等過(guò)程中，酶能與dna相結(jié)合等，因此核酸蛋白

15、質(zhì)復(fù)合物有染色質(zhì)（體）、dna-rna聚合酶、rna-逆轉(zhuǎn)錄酶、dna-dna聚合酶、rna-rna復(fù)制酶、dna-解旋酶等（任答2個(gè)即可給分）。5下圖甲是甲狀腺細(xì)胞攝取原料合成甲狀腺球蛋白的基本過(guò)程，圖乙是甲狀腺細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）圖甲細(xì)胞內(nèi)的碘濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于血漿中的碘濃度，這說(shuō)明a過(guò)程的跨膜運(yùn)輸方式屬于_，乙圖ae中代表甲圖a過(guò)程的是_，代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖莀。（2）圖甲中的甲狀腺球蛋白分泌到細(xì)胞外的跨膜運(yùn)輸方式是_，該過(guò)程體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有_的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（3）圖乙中與細(xì)胞表面的識(shí)別有關(guān)的物質(zhì)是 _，該物質(zhì)在消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面還有_作用?！敬鸢浮浚?）主動(dòng)運(yùn)輸 a b

16、cd （2）胞吐 （一定的）流動(dòng)性 （3）d糖蛋白 保護(hù)和潤(rùn)滑【解析】（1）圖甲細(xì)胞內(nèi)的碘濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于血漿中的碘濃度，這說(shuō)明a過(guò)程是逆濃度運(yùn)輸，跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸。d為糖蛋白，糖蛋白只位于細(xì)胞的外表面，圖乙中a表示細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收物質(zhì)，因此乙圖ae中代表甲圖a過(guò)程的是a。被動(dòng)運(yùn)輸為順濃度運(yùn)輸，為圖乙中的bcd。（2）圖甲中的甲狀腺球蛋白為分泌蛋白，其分泌到細(xì)胞外的跨膜運(yùn)輸方式是胞吐，該過(guò)程體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（3）圖乙中與細(xì)胞表面的識(shí)別有關(guān)的物質(zhì)是d糖蛋白，該物質(zhì)在消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面還有保護(hù)和潤(rùn)滑作用。6結(jié)合下列兩則資料，回答相關(guān)問(wèn)題資料一：胰島素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)

17、歷了漫長(zhǎng)的歷程。科學(xué)家試圖直接通過(guò)研磨胰腺提取胰島素，但總是失敗。后來(lái)科學(xué)家弗雷德·里克·班廷將狗通往十二指腸的胰導(dǎo)管結(jié)扎，一段時(shí)間后，該胰腺萎縮，經(jīng)顯微觀察，該萎縮的胰腺已沒(méi)有分泌消化酶的正常胰腺腺泡細(xì)胞。從該萎縮的胰腺中才成功提取到胰島素。資料二：胰島素原是一條很長(zhǎng)的多肽鏈。胰島素原在相關(guān)酶的作用下被水解，1分子胰島素原分解為1分子胰島素和1分子c肽。c肽和胰島素同時(shí)釋放到血液中。c肽在血清中與胰島素等量，且很穩(wěn)定，因此c肽的測(cè)量結(jié)果是糖尿病分型的重要依據(jù)。（1） 根據(jù)資料一判斷為什么科學(xué)家直接從正常的胰腺提取胰島素失敗？_。（2）根據(jù)資料二判斷產(chǎn)生c肽的細(xì)胞是_。分泌

18、c肽的過(guò)程依賴了生物膜的什么特性？_。（3）在臨床中，對(duì)于接受注射胰島素治療的患者，測(cè)定其血液中胰島素水平，不能評(píng)價(jià)患者胰島b細(xì)胞的功能。可以通過(guò)測(cè)定c肽水平來(lái)評(píng)價(jià)自身胰島b細(xì)胞的功能，分析其原因是：_。（4）某學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)小組以小狗為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，設(shè)計(jì)方案時(shí)，以小狗每次注射藥物前后小狗癥狀的變化為觀察指標(biāo)，那么實(shí)驗(yàn)組小狗注射藥物的順序是，先注射_，再注射_。（請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選擇藥物，填寫(xiě)編號(hào)）胰島素 生理鹽水 葡萄糖【答案】（1）因?yàn)橐葝u素是一種蛋白質(zhì)，胰腺中含有胰蛋白酶，研磨時(shí)，細(xì)胞破碎，胰島素會(huì)被胰蛋白酶分解，導(dǎo)致提取失敗 （2）胰島b細(xì)胞 生物膜具有一定的流動(dòng)性 （3）患者體內(nèi)含有外源胰島素，且胰島素一經(jīng)靶細(xì)胞接受起作用后就被滅活。c肽在血清中與（內(nèi)源）胰島素等量且很穩(wěn)定。所以可以通過(guò)測(cè)定c肽水平來(lái)評(píng)價(jià)自身胰島b細(xì)胞的功能 （4） 【解析