高三生物一輪復(fù)習(xí)課件1.2細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和物質(zhì)出入細(xì)胞的方式

專題1.2細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸明課標(biāo)要求1.細(xì)胞由多種多樣的分子組成

。2.細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。3.各種細(xì)胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)上有所差異。4.物質(zhì)通過被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)。知考查熱點(diǎn)1.結(jié)合基因表達(dá)、中心法則考查蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)與功能。2.從“結(jié)構(gòu)與功能觀”角度考查細(xì)胞膜、細(xì)胞核和主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能。3.結(jié)合實(shí)例考查原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的異同。4.從系統(tǒng)觀角度考查生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。5.物質(zhì)出入細(xì)胞方式的判斷和實(shí)驗(yàn)探究。真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸

由“蛋白質(zhì)的分選和膜泡運(yùn)輸”理順生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸及膜泡運(yùn)輸是高考的?？键c(diǎn)，這一過程涉及生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能、蛋白質(zhì)分子的識(shí)別和分選，試題常依據(jù)新情境考查原理推理類問題?？忌Ｒ虿幻鞔_蛋白質(zhì)分選的原理和過程、不能準(zhǔn)確獲取相關(guān)信息而失分。本專題由分泌蛋白合成的信號(hào)肽假說和分泌蛋白運(yùn)輸?shù)慕?jīng)典途徑和非經(jīng)典途徑切入，透析蛋白質(zhì)分選的原理，幫助考生透徹掌握這一過程，理順生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。信號(hào)肽假說認(rèn)為，經(jīng)典的蛋白分泌可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體途徑進(jìn)行。核糖體—新生肽被引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后(如圖所示)，繼續(xù)合成肽鏈，結(jié)束后其信號(hào)肽被切除，核糖體脫落；肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工后被轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體，最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外。(1)信號(hào)肽假說認(rèn)為，分泌蛋白首先在__________上起始合成，當(dāng)多肽鏈延伸一段序列后，肽鏈一端的________與信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)結(jié)合，SRP通過與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的DP結(jié)合，將核糖體新生肽引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。根據(jù)假說可推測，細(xì)胞內(nèi)的兩種核糖體_____(填“能”或“不能”)相互轉(zhuǎn)化；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的易位子屬于一種__________。游離的核糖體信號(hào)肽能通道蛋白

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，胰腺組織細(xì)胞不能合成必需氨基酸，能合成非必需氨基酸。放射性物質(zhì)(蛋白質(zhì))生物膜的結(jié)構(gòu)和組成成分的相似性多數(shù)分泌蛋白的肽鏈氨基端含有信號(hào)肽序列，依賴于經(jīng)典分泌途徑分泌到細(xì)胞外，但此途徑中發(fā)生的翻譯后的修飾會(huì)使分泌出的某些蛋白質(zhì)不具有生物活性。研究表明，真核細(xì)胞中有少數(shù)蛋白質(zhì)不能通過經(jīng)典分泌途徑分泌，而依賴于直接跨膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外等非經(jīng)典分泌途徑。目前較為公認(rèn)的蛋白質(zhì)的非經(jīng)典分泌途徑有4種，如圖所示。(3)某種分泌蛋白的基因中不具有編碼信號(hào)肽的序列，可以初步判斷該分泌蛋白的分泌途徑屬于_________。做出這一判斷的依據(jù)是什么？_________________。非經(jīng)典途徑

非經(jīng)典分泌途徑分泌的蛋白質(zhì)肽鏈中沒有信號(hào)肽序列，不能被引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

(4)結(jié)合文中信息分析真核細(xì)胞非經(jīng)典分泌途徑存在的生物學(xué)意義。非經(jīng)典分泌途徑的存在，能夠使一些特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)保持活性，對(duì)經(jīng)典分泌途徑是一種必要和有益的補(bǔ)充。(5)為確定兩種參與某經(jīng)典分泌蛋白囊泡運(yùn)輸?shù)幕虻墓δ?，科學(xué)家篩選了兩種酵母菌突變體。與野生型酵母菌電鏡照片相比，Sec12基因突變體細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大；Sec17基因突變體細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡。據(jù)此推測，Sec12基因編碼的蛋白質(zhì)和Sec17基因所編碼蛋白質(zhì)的功能分別是什么？Sec12基因編碼的蛋白質(zhì)參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上囊泡的形成，Sec17基因所編碼的蛋白質(zhì)參與囊泡與高爾基體的融合。

(2020·全國卷Ⅰ)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程參與K＋從土壤進(jìn)入植物根細(xì)胞的過程(5)____________________________細(xì)胞膜

參與信息傳遞

對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工修飾脂質(zhì)和蛋白質(zhì)葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程發(fā)生在類囊體膜上感悟細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性（1）細(xì)胞膜（2）細(xì)胞器①葉綠體類囊體堆疊使膜面積增大，利于吸收光能。②線粒體內(nèi)膜形成嵴，利于附著有氧呼吸酶。③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積大，利于物質(zhì)運(yùn)輸。④溶酶體內(nèi)含大量水解酶，有利于細(xì)胞內(nèi)消化。（3）細(xì)胞核核膜上的核孔數(shù)目多→RNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)運(yùn)輸快→蛋白質(zhì)合成旺盛→細(xì)胞代謝快。(2021·山東高考)液泡是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存Ca2＋的主要細(xì)胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解無機(jī)焦磷酸釋放的能量跨膜運(yùn)輸H＋，建立液泡膜兩側(cè)的H＋濃度梯度。該濃度梯度驅(qū)動(dòng)H＋通過液泡膜上的載體蛋白CAX完成跨膜運(yùn)輸，從而使Ca2＋以與H＋相反的方向同時(shí)通過CAX進(jìn)行進(jìn)入液泡并儲(chǔ)存。下列說法錯(cuò)誤的是A．Ca2＋通過CAX的跨膜運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散B．Ca2＋通過CAX的運(yùn)輸有利于植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺C．加入H＋焦磷酸酶抑制劑，Ca2＋通過CAX的運(yùn)輸速率變慢D．H＋從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸A變形蟲體內(nèi)伸縮泡、小泡、線粒體的分布情況如圖。據(jù)研究，伸縮泡內(nèi)液體濃度是細(xì)胞質(zhì)濃度的1/2，但Na＋濃度是細(xì)胞質(zhì)濃度的33倍，K＋濃度是細(xì)胞質(zhì)濃度的倍。伸縮泡周圍的小泡要不斷地吸收Na＋、排出K＋，才能形成比細(xì)胞質(zhì)濃度低的液體，再經(jīng)融合把液體排入伸縮泡，由伸縮泡排出體外。下列敘述正確的是

A．伸縮泡類似于植物大液泡，能將胞內(nèi)多余水分直接排到細(xì)胞外B．伸縮泡通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收Na＋、排出K＋，需要消耗大量能量C．小泡內(nèi)外溶液中Na＋的差異，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性D．小泡周圍分布著一層線粒體，體現(xiàn)了細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)B囊性纖維病是一種嚴(yán)重的遺傳疾病。正常人肺細(xì)胞內(nèi)Cl－濃度低于細(xì)胞外，細(xì)胞膜上的CFTR蛋白能將Cl－運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，可稀釋細(xì)胞表面黏液；囊性纖維病患者的CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常，肺細(xì)胞Cl－輸出受阻，導(dǎo)致支氣管被異常黏液堵塞，還使得汗液中Cl－濃度升高，如圖表示CFTR蛋白在Cl－跨膜運(yùn)輸過程中的作用。(1)由圖可知，Cl－跨膜運(yùn)輸所借助的CFTR蛋白屬于________

(填“通道蛋白”或“載體蛋白”)，在正常細(xì)胞內(nèi)，Cl－在該蛋白的協(xié)助下通過

方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，該蛋白________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)自身構(gòu)象的改變。隨著細(xì)胞外Cl－濃度逐漸升高，水分子通過

作用向膜外擴(kuò)散的速度加快，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。載體蛋白主動(dòng)運(yùn)輸發(fā)生滲透(2)根據(jù)能量來源的不同，可將動(dòng)物細(xì)胞膜上的主動(dòng)運(yùn)輸分為原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，如圖中K＋進(jìn)入細(xì)胞屬于原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞屬于繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。通過分析，Cl－在CFTR蛋白的協(xié)助下轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，屬于________主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。驅(qū)動(dòng)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞所需的能量來源于________________。原發(fā)性Na＋濃度梯度(3)科研人員發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在清水中很容易漲破，而水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞在清水中不易漲破，紅細(xì)胞快速吸水與細(xì)胞膜上的水通道蛋白CHIP28有關(guān)，水通道蛋白CHIP28可插入其他生物細(xì)胞膜上。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，寫出簡單的設(shè)計(jì)思路并預(yù)期結(jié)果。

將水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生動(dòng)物卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上，再將卵母細(xì)胞放入清水中。預(yù)期結(jié)果：卵母細(xì)胞迅速吸水膨脹后漲破。囊性纖維病是北美白種人種常見的一種遺傳病，患者汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時(shí)死于肺部感染。CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，導(dǎo)致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴(yán)重受損。（4）該病的直接原因可以說明無機(jī)鹽的何種功能？許多種無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。（5）囊性纖維病出現(xiàn)的根本原因是什么？采用何種方法可以有效降低囊性纖維病的發(fā)病率？編碼跨膜蛋白（CFTR）的基因序列發(fā)生了變化降低囊性纖維病的有效措施有：

禁止近親結(jié)婚、進(jìn)行產(chǎn)前診斷（5）采用何種方法可以確定囊性纖維病的遺傳方式？1.調(diào)查法2.實(shí)驗(yàn)分析3．高等植物體內(nèi)的光合產(chǎn)物會(huì)以蔗糖的形式從葉肉細(xì)胞移動(dòng)到鄰近的小葉脈，進(jìn)入其中的篩管－伴胞復(fù)合體（SE－CC），再逐步匯入主葉脈運(yùn)輸?shù)街参矬w的其他部位。如圖為蔗糖進(jìn)入SE－CC的途徑之一。研究發(fā)現(xiàn)，葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響，呈動(dòng)態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高，葉片中SU載體減少，反之則增加。研究SU載體含量的動(dòng)態(tài)變化及調(diào)控機(jī)制，對(duì)于了解光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)的分配規(guī)律，進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量具有重要意義。(1)由圖可知，蔗糖由葉肉細(xì)胞運(yùn)輸?shù)巾g皮部薄壁細(xì)胞的過程是通過__________完成的。進(jìn)入韌皮薄壁細(xì)胞的蔗糖又可借助膜上單向載體W，順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到SE－CC附近的細(xì)胞外空間中（包括細(xì)胞壁），此方式應(yīng)屬于___________。(2)如圖2所示，SE－CC的質(zhì)膜上有“蔗糖－H＋共運(yùn)輸載體”（SU載體），蔗糖從細(xì)胞外空間通過___________方式進(jìn)入SE－CC中。篩管中的蔗糖濃度___________（“低于”、“高于”或“等于”）葉肉細(xì)胞。高于胞間連絲協(xié)助擴(kuò)散

主動(dòng)運(yùn)輸(3)使用細(xì)胞呼吸抑制劑和降低SE－CC中的pH均會(huì)_____________（“降低”或“提高”）蔗糖向SE－CC中的運(yùn)輸速率。原因是__________。SU載體將蔗糖從細(xì)胞外空間轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE－CC中是主動(dòng)運(yùn)輸，動(dòng)力由H＋在膜兩側(cè)有濃度差（H＋濃度梯度、H＋電化學(xué)勢能）提供；細(xì)胞呼吸抑制劑影響胞內(nèi)H＋通過H＋泵運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間；降低SE－CC中的pH也會(huì)使膜兩側(cè)H＋濃度差降低，因此使用細(xì)胞呼吸抑制劑和降低SE－CC中的pH均會(huì)降低蔗糖向SE－CC中的運(yùn)輸速率

降低

(4)研究發(fā)現(xiàn)葉片中部分SE－CC與周圍韌皮薄壁細(xì)胞間也存在胞間連絲，推測除上述途徑外，葉肉細(xì)胞中的蔗糖等物質(zhì)還可直接通過胞間連絲順利進(jìn)入SE－CC，支持上述推測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有___________。（多選）A．葉片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出現(xiàn)于SE－CC附近的細(xì)胞外空間B．將不能通過質(zhì)膜的熒光物質(zhì)注入到葉肉細(xì)胞，在SE－CC中檢測到熒光C．與正常植株相比，SU載體功能缺陷植株的葉肉細(xì)胞積累了更多的蔗糖D．用蔗糖跨膜運(yùn)輸抑制劑處理14CO2標(biāo)記的葉片，SE－CC中檢測到大量放射性蔗糖(5)蔗糖除了具有為生物合成提供原料、為生命活動(dòng)供能等作用之外，還能調(diào)節(jié)SU載體的含量，體現(xiàn)了蔗糖的_____________功能。信息傳遞BD4．生菜中的膳食纖維、維生素C（VC）和花青素等物質(zhì)含量高，且不同品種口感不同，深受人們喜愛。栽培條件下，常因氮肥用量大、光照不足等原因?qū)е孪跛猁}積累、生菜的營養(yǎng)物質(zhì)含量下降。為提高生菜品質(zhì)，研究人員開展了相關(guān)研究。(1)花青素是一類廣泛存在于植物細(xì)胞_______（結(jié)構(gòu)）中的水溶性天然色素，具有清除細(xì)胞中的自由基和抗氧化作用。(2)研究發(fā)現(xiàn)，采收前用LED光源對(duì)生菜進(jìn)行連續(xù)光照，可提高VC和花青素等物質(zhì)的含量。為探究光質(zhì)對(duì)生菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響，研究人員利用不同LED光質(zhì)對(duì)“意大利生菜”進(jìn)行采收前連續(xù)光照處理，結(jié)果如下表。液泡處理VC含量（mg/g）花青素含量（ΔOD/g）硝酸鹽含量（mg/kg）白光（對(duì)照組）0.0830.01694622紅光0.0940.02143618藍(lán)光0.0610.01073230紅藍(lán)光（4∶1）0.1400.01643793結(jié)果表明：不同LED光質(zhì)連續(xù)光照處理對(duì)生菜的營養(yǎng)品質(zhì)影響不同，

連續(xù)光照處理對(duì)VC或花青素含量提高效果最好。紅藍(lán)光（4∶1）或紅光(3)欲定量研究紅光（R）、藍(lán)光（B）不同配比對(duì)生菜葉片光合作用的影響，為提高生菜產(chǎn)量及節(jié)能環(huán)保提供理論支撐。研究人員選用長勢一致的“奶油生菜”幼苗為材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明R/B=8是影響生菜光合作用及光能利用率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；當(dāng)R/B≥8時(shí)，減小R/B可以有效提高單個(gè)葉片的光合作用。請(qǐng)基于此，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格_______（要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)分組、自變量處理及檢測指標(biāo)）。(4)嘗試在上述研究的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)進(jìn)一步的研究課題，利于指導(dǎo)生菜的工廠化生產(chǎn)_______。如何提高生菜整體的光合作用如何縮短生菜生長周期

如何增加生菜的葉面積（合理即可）12345678910ACCDADACDADBCDD