核心整合一 病毒與細(xì)胞
\l "_Tc24345" 知識(shí)串聯(lián)1 病毒的相關(guān)知識(shí)
1.分類
2.繁殖
(1)過程:以T2噬菌體侵染大腸桿菌為例,步驟
依次為:吸附→注入→復(fù)制、合成→組裝→釋放
(2)特點(diǎn):
①病毒提供模板,原料(氨基酸、核苷酸)、核糖體、能量由宿主細(xì)胞提供
②HIV不僅注入RNA,還注入逆轉(zhuǎn)錄酶
3.特點(diǎn):特異性(與受體有關(guān):如:SARS→雞胚 、HIV→T細(xì)胞、2019-nCV→肺細(xì)胞、TMV→煙草葉片)
4.組成與生活方式
(1)成分:蛋白質(zhì)+核酸(DNA/RNA)
(2)生活方式:寄生(說明了細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,生命活動(dòng)離不開細(xì)胞)
5.遺傳和變異
(1)變異類型:基因突變
(2)遺傳信息傳遞
病毒的標(biāo)記培養(yǎng)與鑒定
培養(yǎng)、標(biāo)記:必須用可做宿主的活細(xì)胞培養(yǎng),給病毒標(biāo)記放射性元素,要先用含放射性元素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞,再用被標(biāo)記的細(xì)胞去培養(yǎng)病毒 。
鑒定:分別用放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)相應(yīng)的宿主,再用新病毒分別侵染上述已標(biāo)記的宿主細(xì)胞,一段時(shí)間后收集并檢測(cè)病毒的放射性
7.新冠病毒(2019-nCV)知識(shí)補(bǔ)充
(1)RNA病毒(+單鏈RNA:復(fù)制過程:+RNA→-RNA→+RNA)
注:HIV:RNA→DNA→整合→RNA→蛋白質(zhì)+RNA→子代病毒
(2)多種宿主細(xì)胞(因?yàn)橐鬃儺悾M(jìn)化快,人肺細(xì)胞)
(3)進(jìn)入人體后的免疫:(突破兩道防線)先體液免疫,再細(xì)胞免疫
(4)引起發(fā)熱:產(chǎn)熱 > 散熱
(5)檢測(cè)途徑:檢測(cè)新冠蛋白質(zhì)(抗原)→抗原—抗體雜交;檢測(cè)新冠核酸→分子雜交技術(shù)
(6)治療:注射痊愈者的血清(含記憶細(xì)胞和抗體)、注射干擾素(不能用抗生素)、注射免疫抑制劑等
(7)預(yù)防:切斷傳播途徑(帶口罩、消毒) ;控制傳染源(封城、隔離) ;保護(hù)易感人群(接種疫苗)
(8)實(shí)驗(yàn)室保留新冠病毒樣品的目的:保護(hù)生物基因多樣性
8.高中相關(guān)知識(shí)拓展
(1)致癌因子(癌基因,誘發(fā)宿主基因突變)(2)研究遺傳物質(zhì)(結(jié)構(gòu)簡單)
(3)減毒病毒制作疫苗(利用抗原性) (4)基因工程載體(利用侵染性)
(5)誘導(dǎo)融合劑(滅活的病毒) (6)感染宿主→細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡
【易錯(cuò)警示】
病毒吸附到細(xì)胞膜表面上后,可以通過多種方式侵入細(xì)胞,常見的有注射式侵入、細(xì)胞內(nèi)吞、膜融合三種。
【典例1】甲型流感病毒和肺炎支原體都是引發(fā)急性呼吸道傳染病的常見病原體。甲型流感病毒是單鏈RNA病毒,肺炎支原體是原核生物。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.甲型流感病毒和肺炎支原體的正常生命活動(dòng)都離不開細(xì)胞
B.甲型流感病毒和肺炎支原體的遺傳物質(zhì)都集中在擬核區(qū)域
C.甲型流感病毒易發(fā)生變異,可能導(dǎo)致原疫苗的保護(hù)效果減弱
D.肺炎支原體細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)在侵染過程中發(fā)揮重要作用
【答案】 B
【解析】 甲型流感病毒需要寄生在宿主細(xì)胞中,利用宿主細(xì)胞中的物質(zhì)生活和繁殖,肺炎支原體是原核生物,其正常生命活動(dòng)也離不開細(xì)胞,A正確;肺炎支原體是原核生物,遺傳物質(zhì)集中在擬核區(qū)域,甲型流感病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒有擬核區(qū)域,B錯(cuò)誤;甲型流感病毒易發(fā)生變異,可能導(dǎo)致抗原成分發(fā)生一定的改變,因此可能會(huì)導(dǎo)致原疫苗的保護(hù)效果減弱,C正確;肺炎支原體侵染過程中需要特異性識(shí)別的蛋白質(zhì)分子,因此其細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)在侵染過程中發(fā)揮重要作用,D正確。
知識(shí)串聯(lián)2 真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的對(duì)比分析
【典例2】甲藻的細(xì)胞核較為特殊,染色質(zhì)呈串珠狀,在整個(gè)有絲分裂過程中核膜不消失,且沒有紡錘體形成??茖W(xué)家認(rèn)為甲藻是從原核過渡到真核的關(guān)鍵生物,下列哪項(xiàng)內(nèi)容說明甲藻仍保留了原核生物的特征( )
A.甲藻含有葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
B.甲藻核DNA首尾相接且缺乏組蛋白
C.甲藻在有絲分裂中核膜并不會(huì)消失
D.甲藻的生活類型既有自養(yǎng)型也有異養(yǎng)型
【答案】B
【解析】原核生物只有核糖體一種細(xì)胞器,而甲藻含有葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能說明甲藻仍保留了原核生物的特征,A不符合題意;核DNA首尾相接且缺乏組蛋白,即為環(huán)狀DNA,這與原核生物相似,能說明甲藻仍保留了原核生物的特征,B符合題意;原核生物沒有核膜,不能進(jìn)行有絲分裂,故甲藻在有絲分裂中核膜并不消失,不能說明甲藻仍保留了原核生物的特征,C不符合題意;原核生物和真核生物都既有自養(yǎng)型生物,也有異養(yǎng)型生物,甲藻的生活類型既有自養(yǎng)型也有異養(yǎng)型,不能說明甲藻仍保留了原核生物的特征,D不符合題意。
核心整合二 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
知識(shí)串聯(lián)1 生物膜系統(tǒng)
【易錯(cuò)警示】
①視網(wǎng)膜、小腸黏膜等生物體內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)不屬于生物膜系統(tǒng)。
②核糖體、中心體不屬于生物膜系統(tǒng),生物膜系統(tǒng)是真核生物特有的結(jié)構(gòu)體系,原核生物有生物膜(細(xì)胞膜),但不具有生物膜系統(tǒng),哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞也沒有生物膜系統(tǒng)。
③細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,是遺傳信息庫,但不是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。
【典例1】內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)相互連接而形成的一個(gè)巨大、連續(xù)且內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng),其中含有糖基轉(zhuǎn)移酶等多種酶。這種細(xì)胞器外連細(xì)胞膜,內(nèi)連核膜的外膜和部分線粒體外膜,在細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)中占據(jù)中心地位。研究表明,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與了細(xì)胞中多種具膜結(jié)構(gòu)的形成。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜和核膜等都屬于生物膜
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與線粒體外膜通過囊泡轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分更新
C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可對(duì)來自核糖體的多肽進(jìn)行糖基化等分子修飾
D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)巨大的膜結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)行細(xì)胞中的物質(zhì)運(yùn)輸
【答案】B
【解析】細(xì)胞膜和細(xì)胞中各種細(xì)胞器膜、囊泡膜以及核膜都是生物膜,A正確;據(jù)題可知,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與部分線粒體外膜可直接相連,故內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和線粒體外膜之間通常不通過囊泡轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分更新,B錯(cuò)誤;
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中有糖基轉(zhuǎn)移酶,能對(duì)來自核糖體的多肽進(jìn)行糖基化修飾,C正確;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞中膜面積最大的細(xì)胞器,有利于進(jìn)行細(xì)胞中的物質(zhì)運(yùn)輸,D正確。
知識(shí)串聯(lián)2 蛋白質(zhì)的分選與囊泡運(yùn)輸
1.核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間的識(shí)別
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。
2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的識(shí)別
細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的蛋白質(zhì)被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披網(wǎng)格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三種類型。三種囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸(圖1),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的識(shí)別和運(yùn)輸過程如圖2所示。
圖1 圖2
3.囊泡運(yùn)輸
【典例2】高爾基體形成的囊泡可以通過持續(xù)型分泌和調(diào)節(jié)型分泌兩種途徑將物質(zhì)分泌到胞外,具體過程如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.如圖所示分泌過程可使細(xì)胞膜成分發(fā)生更新
B.信號(hào)分子不進(jìn)入細(xì)胞也可以調(diào)控胞吐的過程
C.囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的選擇透過性
D.神經(jīng)遞質(zhì)和激素的分泌主要屬于調(diào)節(jié)型分泌
【答案】C
【解析】圖中所示分泌過程存在與細(xì)胞膜的融合,可使細(xì)胞膜成分發(fā)生更新,A正確;信號(hào)分子不進(jìn)入細(xì)胞也可以與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,參與調(diào)控胞吐的過程,B正確;囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的流動(dòng)性,C錯(cuò)誤;神經(jīng)遞質(zhì)的釋放需要軸突的興奮,激素的分泌也是需要一定的刺激,符合信息分子與受體結(jié)合、信號(hào)傳導(dǎo)再釋放,主要屬于調(diào)節(jié)型分泌,D正確。
知識(shí)串聯(lián)3 細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的適應(yīng)
神經(jīng)細(xì)胞:具有突起,提高神經(jīng)細(xì)胞的傳導(dǎo)效率
結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)
生殖細(xì)胞:卵細(xì)胞體積大,有利于儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì);精子體積小,尾部有線粒體,有利于運(yùn)動(dòng)
癌細(xì)胞:膜上糖蛋白減少,細(xì)胞間的黏著性下降,易于分散和轉(zhuǎn)移
分泌細(xì)胞:形成突起,增大膜面積,提高分泌效率且高爾基體多
代謝旺盛的細(xì)胞:自由水相對(duì)多,核仁大,核孔較多,線粒體、核糖體多
衰老細(xì)胞:細(xì)胞膜的通透性改變,物質(zhì)運(yùn)輸能力下降
哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞:無細(xì)胞核,不分裂;無線粒體,只進(jìn)行無氧呼吸
【核心歸納】
①葉綠體類囊體薄膜堆疊增大膜面積,有利于增加光合色素的含量并吸收光能。
②線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,有利于附著與有氧呼吸有關(guān)的酶。
③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積大,利于物質(zhì)運(yùn)輸。
【典例3】下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是( )
A.記憶B細(xì)胞含有發(fā)達(dá)的高爾基體,有利于抗體分泌
B.與碳循環(huán)有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是線粒體和葉綠體
C.溶酶體含有多種堿性水解酶,有利于分解衰老、損傷的細(xì)胞器
D.細(xì)胞骨架是蛋白纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化密切相關(guān)
【答案】D
【解析】記憶B細(xì)胞不能分泌抗體,A錯(cuò)誤;光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用釋放二氧化碳,呼吸作用的主要場(chǎng)所是線粒體,但在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也可以進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,或轉(zhuǎn)化為乳酸,所以與碳循環(huán)有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)除了線粒體和葉綠體之外,還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),B錯(cuò)誤;溶酶體含有多種酸性水解酶,C錯(cuò)誤;細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān),D正確。
核心整合三 物質(zhì)的輸入和輸出
知識(shí)串聯(lián)1 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
1.兩個(gè)“耗能過程”
主動(dòng)運(yùn)輸,胞吞、胞吐
2.三種“判斷標(biāo)準(zhǔn)”
從方向判斷:順濃度梯度一般為被動(dòng)運(yùn)輸,逆濃度梯度一般為主動(dòng)運(yùn)輸
從動(dòng)力判斷:依靠濃度差運(yùn)輸?shù)囊话銥楸粍?dòng)運(yùn)輸,耗能運(yùn)輸?shù)臑橹鲃?dòng)運(yùn)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(kuò)散;葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽離子一般為主動(dòng)運(yùn)輸;大分子、顆粒物質(zhì)一般為胞吞、胞吐
3.四類“膜蛋白”
載體蛋白:協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸
通道蛋白:協(xié)助擴(kuò)散
離子泵:協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸
受體蛋白:信息交流
【核心歸納】
①生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式運(yùn)輸?shù)?,如mRNA和某些蛋白質(zhì)可通過核孔運(yùn)輸。
②以胞吞、胞吐方式運(yùn)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(jìn)出不同細(xì)胞的運(yùn)輸方式不一定相同,如葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞(協(xié)助擴(kuò)散)和進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞(主動(dòng)運(yùn)輸)的方式不同;水分子可以自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散方式運(yùn)輸。

【典例1】Ca2+在維持肌肉興奮、收縮和骨骼生長等生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用,血液中Ca2+含量低會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。下圖是Ca2+在小腸的吸收過程。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.鈣在離子態(tài)下易被吸收,維生素D可促進(jìn)Ca2+的吸收
B.Ca2+通過小腸上皮細(xì)胞腔側(cè)膜的Ca2+通道進(jìn)入細(xì)胞的方式屬于被動(dòng)運(yùn)輸
C.Ca2+通過Ca2+-ATP酶從基底側(cè)膜轉(zhuǎn)出細(xì)胞的方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸
D.Na+-Ca2+交換的動(dòng)力來自Na+的濃度差,屬于被動(dòng)運(yùn)輸
【答案】D
【解析】維生素D可以促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣的吸收,人體內(nèi)Ca2+可通過細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞,鈣在離子態(tài)下易被吸收,A正確;由圖可知,Ca2+通過小腸上皮細(xì)胞腔側(cè)膜的Ca2+通道進(jìn)入細(xì)胞的方式屬于被動(dòng)運(yùn)輸,不需要消耗能量,B正確;Ca2+通過Ca2+-ATP酶從基底側(cè)膜轉(zhuǎn)出細(xì)胞,需要消耗能量,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,C正確;Na+-Ca2+交換的動(dòng)力來自Na+的濃度差,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,D錯(cuò)誤。
知識(shí)串聯(lián)2 主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓┠芊绞?br>【典例2】如圖表示腎小管上皮細(xì)胞對(duì)原尿中一些物質(zhì)的重吸收過程(圖中物質(zhì)圖形的數(shù)量代表物質(zhì)的濃度),下列敘述正確的是( )
A.Na+-K+泵的作用說明載體對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象不具專一性
B.Na+-K+泵轉(zhuǎn)運(yùn)過程中形狀的改變需要ATP供能
C.腎小管上皮細(xì)胞吸收和運(yùn)出葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)方式相同
D.對(duì)原尿中葡萄糖的重吸收需要直接消耗ATP
【答案】B
【解析】Na+-K+泵只能轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+,說明載體對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)象具有專一性,A錯(cuò)誤;由題圖可知,Na+-K+泵轉(zhuǎn)運(yùn)過程中形狀的改變需要ATP供能,B正確;腎小管上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是逆濃度梯度進(jìn)行的,屬于主動(dòng)運(yùn)輸;運(yùn)出葡萄糖為順濃度梯度進(jìn)行的,需要載體,不需要能量,屬于協(xié)助擴(kuò)散,C錯(cuò)誤;對(duì)原尿中葡萄糖的重吸收是主動(dòng)運(yùn)輸,需要消耗能量,由題圖可知,該能量由Na+勢(shì)能提供,而不是直接消耗ATP,D錯(cuò)誤。
題型1 病毒的結(jié)構(gòu)與鑒定
1.(2024·河北卷)某病毒具有蛋白質(zhì)外殼,其遺傳物質(zhì)的堿基含量如表所示,下列敘述正確的是( )
A.該病毒復(fù)制合成的互補(bǔ)鏈中G+C含量為51.2%
B.病毒的遺傳物質(zhì)可能會(huì)引起宿主DNA變異
C.病毒增殖需要的蛋白質(zhì)在自身核糖體合成
D.病毒基因的遺傳符合分離定律
【答案】B
【解析】該病毒的遺傳物質(zhì)的堿基中無T有U,說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,由題表可知,A與U的含量不相等,C與G的含量不相等,說明該病毒的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA,以該單鏈RNA為模板合成的互補(bǔ)鏈中G+C的含量為20.8%+28.0%=48.8%,A錯(cuò)誤;某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA,從而引起基因突變,因此,該病毒的遺傳物質(zhì)可能會(huì)引起宿主DNA變異,B正確;病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),病毒增殖需要的蛋白質(zhì)由宿主細(xì)胞的核糖體合成,C錯(cuò)誤;病毒基因的遺傳不符合分離定律,D錯(cuò)誤。
【易錯(cuò)提醒】
1.分離定律適用范圍:進(jìn)行有性生殖的真核生物的細(xì)胞核遺傳。
2.病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),需要宿主細(xì)胞提供增殖所需的原料、能量和場(chǎng)所
2.(2024·新課標(biāo)卷)機(jī)體感染人類免疫缺陷病毒(HIV)可導(dǎo)致艾滋病?;卮鹣铝袉栴}。
(1)感染病毒的細(xì)胞可發(fā)生細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡被認(rèn)為是一種程序性死亡的理由是__________________。
(2)HIV會(huì)感染輔助性T細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,使機(jī)體抵抗病原體、腫瘤的特異性免疫力下降,特異性免疫力下降的原因是______________________________________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某血液樣品中有HIV,簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。___________________________。
(4)接種疫苗是預(yù)防傳染病的一種有效措施。接種疫苗在免疫應(yīng)答方面的優(yōu)點(diǎn)是________________________(答出2點(diǎn)即可)。
【答案】 (1)細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡
(2)輔助性T細(xì)胞減少阻礙了漿細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的產(chǎn)生(或輔助T細(xì)胞受損,既會(huì)影響體液免疫,也會(huì)影響細(xì)胞免疫)
(3)思路1:從樣品中提取RNA,逆轉(zhuǎn)錄得cDNA,用HIV核酸特異性引物進(jìn)行PCR,電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物。結(jié)果:有目的條帶
思路2:利用抗HIV抗體,與血液樣品進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)。結(jié)果:產(chǎn)生雜交帶
(4)特異性高,免疫保護(hù)時(shí)間長;二次免疫抗體產(chǎn)生更快、更多
【解析】 (1)細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。(2)一些病原體可以和B細(xì)胞接觸,這為激活B細(xì)胞提供了第一個(gè)信號(hào)。輔助性T細(xì)胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合,這是激活B細(xì)胞的第二個(gè)信號(hào),輔助性T細(xì)胞開始分裂、分化,并分泌細(xì)胞因子。B細(xì)胞受到兩個(gè)信號(hào)的刺激后開始分裂、分化,大部分分化為漿細(xì)胞,小部分分化為記憶B細(xì)胞。隨后漿細(xì)胞產(chǎn)生并分泌抗體。在多數(shù)情況下,抗體與病原體結(jié)合后會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的變化,如形成沉淀等,進(jìn)而被其他免疫細(xì)胞吞噬消化。又知在細(xì)胞免疫過程中,輔助性T細(xì)胞可參與細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化過程。故若輔助性T細(xì)胞減少,可阻礙漿細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的產(chǎn)生,導(dǎo)致特異性免疫力下降。(3)由題中信息可知,需要設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是已知的。實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果見答案。(4)接種疫苗可使機(jī)體在不感染疾病的情況下,獲取對(duì)于該疾病的免疫能力,并且可使機(jī)體的體內(nèi)存在相應(yīng)的記憶細(xì)胞,提高免疫力,能維持很長時(shí)間,且二次免疫抗體產(chǎn)生更快、更多。
【解題技巧】
病毒類型的鑒定方法如下:
1.酶解法:利用DNA水解酶或RNA水解酶處理病毒。
2.特殊堿基標(biāo)記:DNA中的特有堿基是T,RNA的特有堿基是U,分別放射性標(biāo)記特有堿基觀察病毒的放射性情況。
題型2 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)
3.(2024·全國甲卷)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。下列敘述正確的是( )
A.病毒通常是由蛋白質(zhì)外殼和核酸構(gòu)成的單細(xì)胞生物
B.原核生物因?yàn)闆]有線粒體所以都不能進(jìn)行有氧呼吸
C.哺乳動(dòng)物同一個(gè)體中細(xì)胞的染色體數(shù)目有可能不同
D.小麥根細(xì)胞吸收離子消耗的ATP主要由葉綠體產(chǎn)生
【答案】 C
【解析】 病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;在有氧條件下,某些原核生物能夠利用細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中與有氧呼吸相關(guān)的酶系進(jìn)行有氧呼吸,B錯(cuò)誤;哺乳動(dòng)物同一個(gè)體中細(xì)胞的染色體數(shù)目有可能不同,如配子中的染色體數(shù)目僅為體細(xì)胞的一半,C正確;小麥根細(xì)胞吸收離子消耗的ATP主要由線粒體產(chǎn)生,D錯(cuò)誤。
4.(2024·湖北卷)人的前胰島素原是由110個(gè)氨基酸組成的單鏈多肽。前胰島素原經(jīng)一系列加工后轉(zhuǎn)變?yōu)橛?1個(gè)氨基酸組成的活性胰島素,才具有降血糖的作用。該實(shí)例體現(xiàn)了生物學(xué)中“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀念。下列敘述與上述觀念不相符合的是( )
A.熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中分解者豐富多樣,其物質(zhì)循環(huán)的速率快
B.高溫處理后的抗體,失去了與抗原結(jié)合的能力
C.硝化細(xì)菌沒有中心體,因而不能進(jìn)行細(xì)胞分裂
D.草履蟲具有纖毛結(jié)構(gòu),有利于其運(yùn)動(dòng)
【答案】 C
【解析】生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),其中分解者屬于組成成分,其以動(dòng)植物殘?bào)w、排泄物中的有機(jī)物質(zhì)為生命活動(dòng)能源,并把復(fù)雜的有機(jī)物逐步分解為簡單的無機(jī)物,所以其重要功能是維持生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的正常進(jìn)行,以保證生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定,因此熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中分解者豐富多樣,該生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)速率會(huì)加快,A不符合題意;抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),會(huì)與抗原結(jié)合形成沉淀等,被其他免疫細(xì)胞吞噬消化,高溫會(huì)破壞抗體的空間結(jié)構(gòu),使抗體失去生物活性,所以無法與抗原結(jié)合,B不符合題意;硝化細(xì)菌是原核生物,只含核糖體這一種細(xì)胞器,其分裂時(shí),DNA分子附著在細(xì)胞膜上并復(fù)制為二,然后隨著細(xì)胞膜的延長,復(fù)制而成的兩個(gè)DNA分子彼此分開;同時(shí)細(xì)胞中部的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁向內(nèi)生長,形成隔膜,將細(xì)胞質(zhì)分成兩半,形成兩個(gè)子細(xì)胞,該過程即二分裂,依賴于細(xì)胞膜和細(xì)胞壁,C符合題意;草履蟲的纖毛會(huì)輔助運(yùn)動(dòng),草履蟲靠纖毛的擺動(dòng)在水中旋轉(zhuǎn)前進(jìn),還可幫助口溝攝食,D不符合題意。
【易錯(cuò)提醒】
1.原核細(xì)胞的分裂方式:二分裂
2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分:非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者
題型3 蛋白質(zhì)的分選
5.(2024·北京·高考真題)膽固醇等脂質(zhì)被單層磷脂包裹形成球形復(fù)合物,通過血液運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞并被胞吞,形成的囊泡與溶酶體融合后,釋放膽固醇。以下相關(guān)推測(cè)合理的是( )
A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于復(fù)合物表面
B.球形復(fù)合物被胞吞的過程,需要高爾基體直接參與
C.胞吞形成的囊泡與溶酶體融合,依賴于膜的流動(dòng)性
D.膽固醇通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞,因而屬于生物大分子
【答案】C
【詳解】磷脂分子頭部親水,尾部疏水,所以頭部位于復(fù)合物表面,A錯(cuò)誤;B、球形復(fù)合物被胞吞的過程中不需要高爾基體直接參與,直接由細(xì)胞膜形成囊泡,然后與溶酶體融合后,釋放膽固醇,B錯(cuò)誤;C、胞吞形成的囊泡(單層膜)能與溶酶體融合,依賴于膜具有一定的流動(dòng)性,C正確;D、膽固醇屬于固醇類物質(zhì),是小分子物質(zhì),D錯(cuò)誤。故選C。
6.(2024·山東卷)某植物的蛋白P由其前體加工修飾后形成,并通過胞吐被排出細(xì)胞。在胞外酸性環(huán)境下,蛋白P被分生區(qū)細(xì)胞膜上的受體識(shí)別并結(jié)合,引起分生區(qū)細(xì)胞分裂。病原菌侵染使胞外環(huán)境成為堿性,導(dǎo)致蛋白P空間結(jié)構(gòu)改變,使其不被受體識(shí)別。下列說法正確的是( )
A.蛋白P前體通過囊泡從核糖體轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
B.蛋白P被排出細(xì)胞的過程依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性
C.提取蛋白P過程中為保持其生物活性,所用緩沖體系應(yīng)為堿性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受體識(shí)別,不能體現(xiàn)受體識(shí)別的專一性
【答案】 B
【解析】 核糖體沒有膜結(jié)構(gòu),蛋白P前體不能通過囊泡從核糖體向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移,A錯(cuò)誤;蛋白P被排出細(xì)胞的過程為胞吐,依賴細(xì)胞膜的流動(dòng)性,B正確;由題意可知,堿性環(huán)境會(huì)導(dǎo)致蛋白P空間結(jié)構(gòu)改變,提取蛋白P過程中為保持其生物活性,所用緩沖體系應(yīng)為酸性,C錯(cuò)誤;病原菌侵染使蛋白P不被受體識(shí)別,是由于蛋白P空間結(jié)構(gòu)改變后不被受體識(shí)別,能體現(xiàn)受體識(shí)別的專一性,D錯(cuò)誤。
題型4 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
7.(2024·安徽卷)真核細(xì)胞的質(zhì)膜、細(xì)胞器膜和核膜等共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。下列敘述正確的是( )
A.液泡膜上的一種載體蛋白只能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)一種分子或離子
B.水分子主要通過質(zhì)膜上的水通道蛋白進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞
C.根尖分生區(qū)細(xì)胞的核膜在分裂間期解體,在分裂末期重建
D.[H]與氧結(jié)合生成水并形成ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上
【答案】 B
【解析】 液泡膜上有的載體蛋白參與協(xié)助擴(kuò)散,A錯(cuò)誤;水分子更多的是借助質(zhì)膜上的水通道蛋白以協(xié)助擴(kuò)散方式進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞,B正確;根尖分生區(qū)細(xì)胞的核膜在分裂前期解體,C錯(cuò)誤;[H]與氧結(jié)合生成水并形成ATP的過程發(fā)生在有氧呼吸的第三階段,場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜,D錯(cuò)誤。
【易錯(cuò)提醒】
水進(jìn)出細(xì)胞的方式:自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散(主要)
8.(2024·甘肅卷)維持細(xì)胞的Na+平衡是植物的耐鹽機(jī)制之一。鹽脅迫下,植物細(xì)胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(質(zhì)子泵)和Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將Na+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外(或液泡中),以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的低Na+水平(見下圖)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.細(xì)胞膜上的H+-ATP酶磷酸化時(shí)伴隨著空間構(gòu)象的改變
B.細(xì)胞膜兩側(cè)的H+濃度梯度可以驅(qū)動(dòng)Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外
C.H+-ATP酶抑制劑會(huì)干擾H+的轉(zhuǎn)運(yùn),但不影響Na+轉(zhuǎn)運(yùn)
D.鹽脅迫下Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)水平可能提高
【答案】 C
【解析】細(xì)胞膜上的H+-ATP酶介導(dǎo)H+向細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)為主動(dòng)運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)助。載體蛋白需與運(yùn)輸分子結(jié)合,引起載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,A正確;H+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞所釋放的勢(shì)能是驅(qū)動(dòng)Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外的直接動(dòng)力,B正確;H+-ATP酶抑制劑干擾H+的轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而影響膜兩側(cè)H+濃度,對(duì)Na+的運(yùn)輸同樣起到抑制作用,C錯(cuò)誤;耐鹽植株的Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白比普通植株多,以適應(yīng)高鹽環(huán)境,因此鹽脅迫下Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)水平可能提高,D正確。

預(yù)測(cè)1 利用病毒與健康的關(guān)系,考查科學(xué)思維能力
1.研究發(fā)現(xiàn),新型冠狀病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的方式如圖所示,病毒表面的刺突蛋白與人體細(xì)胞表面的ACE2受體接觸后,病毒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。如果新型冠狀病毒的包膜缺乏膽固醇,那么病毒將無法進(jìn)入細(xì)胞。下列說法或推測(cè)正確的是( )
A.新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)位于病毒的擬核區(qū)
B.新型冠狀病毒包膜上的膽固醇可能來自宿主的細(xì)胞膜
C.刺突蛋白與人體細(xì)胞表面的ACE2受體接觸,體現(xiàn)了細(xì)胞間的信息交流
D.為抑制新型冠狀病毒在人體內(nèi)增殖,人體內(nèi)的膽固醇含量越低越好
【答案】B
【解析】新冠病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),不含有擬核,A錯(cuò)誤;新型冠狀病毒包膜來自于宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜,且宿主細(xì)胞膜上含有膽固醇,則新型冠狀病毒包膜上的膽固醇可能來自宿主的細(xì)胞膜,B正確;由于新冠病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),刺突蛋白與人體細(xì)胞表面的ACE2受體接觸,不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流,C錯(cuò)誤;膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要組成成分,同時(shí)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸,因此并不是人體內(nèi)的膽固醇含量越低越好,D錯(cuò)誤。
2.丙型肝炎病毒(HCV)是一種單股正鏈RNA病毒,通過受體介導(dǎo)的胞吞進(jìn)入肝細(xì)胞后,其RNA直接作為模板進(jìn)行翻譯得到多聚蛋白,該蛋白經(jīng)切割后產(chǎn)生多種病毒蛋白,包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。HCV已被發(fā)現(xiàn)30多年,但至今沒有疫苗上市。“丙肝神藥”索非布韋是一種依賴RNA的RNA聚合酶的抑制劑,屬于廣譜抗HCV藥物。下列說法正確的是( )
A.利用索非布韋來治療HCV引起的感染屬于免疫預(yù)防
B.HCV的細(xì)胞膜與宿主細(xì)胞膜融合完成入侵過程
C.HCV的遺傳物質(zhì)容易發(fā)生突變,導(dǎo)致其疫苗研制困難
D.人體肝臟細(xì)胞被HCV感染后,抗體進(jìn)入肝臟細(xì)胞將HCV清除
【答案】C
【解析】索非布韋是一種藥物,利用藥物治療疾病屬于治療措施,而免疫預(yù)防是通過接種疫苗等手段提前預(yù)防疾病,A錯(cuò)誤;題干中明確提到HCV是通過受體介導(dǎo)的胞吞進(jìn)入肝細(xì)胞的,并非細(xì)胞膜與宿主細(xì)胞膜融合完成入侵過程,B錯(cuò)誤;由于HCV的遺傳物質(zhì)RNA是單鏈結(jié)構(gòu),不穩(wěn)定,容易發(fā)生突變,這使得研制針對(duì)其的疫苗比較困難,C正確;抗體主要分布在血清中,不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部將細(xì)胞內(nèi)的 HCV清除,D錯(cuò)誤。
預(yù)測(cè)2 圍繞病毒、原核生物和真核生物的區(qū)別,考查結(jié)構(gòu)功能觀
3.支原體肺炎是由肺炎支原體引起的急性肺部炎癥,可經(jīng)飛沫傳染,主要表現(xiàn)為干咳、發(fā)熱。此外,肺炎的種類還有細(xì)菌性肺炎、病毒性肺炎(如新冠肺炎)等。青霉素是能破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的一類抗生素。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.肺炎細(xì)菌和肺炎支原體都沒有以核膜為界限的細(xì)胞核
B.青霉素不能治療新冠病毒引發(fā)的肺炎,但可作為治療支原體肺炎的有效藥物
C.肺炎支原體和新冠病毒都含有蛋白質(zhì)和核酸,它們的遺傳物質(zhì)主要是DNA
D.肺炎支原體與新冠病毒都不能進(jìn)行獨(dú)立的新陳代謝
【答案】A
【解析】肺炎細(xì)菌和肺炎支原體都是原核生物,都沒有以核膜為界限的細(xì)胞核,A正確;青霉素是能破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的一類抗生素,支原體沒有細(xì)胞壁,新冠病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),所以抑制細(xì)胞壁合成的藥物對(duì)支原體肺炎和新冠病毒引起的肺炎均無效,B錯(cuò)誤;肺炎支原體和新冠病毒都含有蛋白質(zhì)和核酸,肺炎支原體的遺傳物質(zhì)是DNA,新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,C錯(cuò)誤;病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能進(jìn)行獨(dú)立的新陳代謝,肺炎支原體能進(jìn)行獨(dú)立的新陳代謝,D錯(cuò)誤。
4.細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,下列關(guān)于細(xì)胞的敘述正確是( )
A.顫藍(lán)細(xì)菌和發(fā)菜均無葉綠體,但卻是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物
B.哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,所以它是原核細(xì)胞。
C.HIV、SARS病毒、肺炎支原體、煙草花葉病毒均無細(xì)胞結(jié)構(gòu),都含有DNA
D.乳酸菌、醋酸菌、硝化細(xì)菌、酵母菌和大腸桿菌均無細(xì)胞核,都是原核生物
【答案】A
【解析】顫藍(lán)細(xì)菌和發(fā)菜屬于原核生物,均無葉綠體,但卻光合色素和相關(guān)的酶,屬于能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物,A正確;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,但它是真核細(xì)胞,B錯(cuò)誤;肺炎支原體屬于原核生物,具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒均無細(xì)胞結(jié)構(gòu),且不含DNA,C錯(cuò)誤;酵母菌屬于真菌,有細(xì)胞核,屬于真核生物,D錯(cuò)誤。
預(yù)測(cè)3 結(jié)合物質(zhì)的特殊跨膜方式,考查科學(xué)思維
5.?dāng)M南芥液泡膜上存在鈉氫交換體,它可以利用液泡內(nèi)外的H+電化學(xué)梯度將H+轉(zhuǎn)運(yùn)出液泡,同時(shí)將Na+由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)液泡。部分物質(zhì)跨液泡膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.H+進(jìn)入液泡的跨膜方式為協(xié)助擴(kuò)散,運(yùn)出液泡的跨膜方式為主動(dòng)運(yùn)輸
B.由圖可知Cl-跨液泡膜的轉(zhuǎn)運(yùn)方式是協(xié)助擴(kuò)散
C.Na+以協(xié)助擴(kuò)散的方式從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入液泡
D.Na+在液泡中的積累能使液泡內(nèi)Na+濃度增大,有利于細(xì)胞失水從而提高擬南芥的耐旱能力
【答案】B
【解析】H+進(jìn)入液泡需要消耗ATP,為主動(dòng)運(yùn)輸,運(yùn)出液泡的跨膜方式為協(xié)助擴(kuò)散,A錯(cuò)誤;由圖中通道蛋白得知Cl-跨膜方式為協(xié)助擴(kuò)散,B正確;液泡膜上的Na+ /H+反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能將H+轉(zhuǎn)運(yùn)出液泡的同時(shí)將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Na+轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡內(nèi),說明Na+進(jìn)入液泡的直接驅(qū)動(dòng)力是液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度,因此該過程N(yùn)a+的進(jìn)入液泡的方式為主動(dòng)運(yùn)輸,C錯(cuò)誤;Na+在液泡中的積累能使液泡內(nèi)Na+濃度增大,有利于細(xì)胞吸水,從而提高擬南芥的耐旱能力,D錯(cuò)誤。
6.溶酶體內(nèi)的pH一般穩(wěn)定在4.6左右,研究發(fā)現(xiàn),溶酶體內(nèi)的pH受其膜上的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白V-ATPase 和 H?通道蛋白的共同調(diào)節(jié),機(jī)制如圖所示。下列說法正確的是( )
A.參與V-ATPase合成、運(yùn)輸?shù)木吣ぜ?xì)胞器有核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
B.H?進(jìn)入溶酶體時(shí)不與V-ATPase結(jié)合,但需要 ATP供能
C.細(xì)胞內(nèi)衰老、損傷細(xì)胞器的分解主要依靠溶酶體中的酸性水解酶
D.V-ATPase功能異常會(huì)導(dǎo)致溶酶體內(nèi)的 pH下降
【答案】C
【解析】核糖體不含膜結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,V-ATPase酶可利用ATP水解產(chǎn)生的能量,將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(pH約為7.2)中的H+運(yùn)進(jìn)溶酶體內(nèi),因此H+進(jìn)入溶酶體從低濃度運(yùn)輸至高濃度,且消耗ATP提供的能量,所以其運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,V-ATPase具有載體蛋白的功能,故運(yùn)輸H+時(shí)需要與其結(jié)合,B錯(cuò)誤;溶酶體是消化車間,內(nèi)部含有多種酸性水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,C正確;V-ATPase功能異常將導(dǎo)致其不能將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的H+運(yùn)入溶酶體,會(huì)使溶酶體內(nèi)的pH升高,D錯(cuò)誤。
7.CTR1和ATP7A是人腎臟細(xì)胞Cu?的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。Spl蛋白能感應(yīng)胞內(nèi)Cu+濃度的變化,胞內(nèi)低銅時(shí),Sp1的作用增強(qiáng)以促進(jìn)CTR1的表達(dá);胞內(nèi)高銅時(shí),Sp1蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致CTR1表達(dá)下調(diào)。同時(shí)隨著Cu?濃度的增加,ATP7A從胞內(nèi)向質(zhì)膜轉(zhuǎn)移從而排出細(xì)胞內(nèi)多余的Cu?。關(guān)于Cu?跨膜運(yùn)輸?shù)恼_敘述是( )
A.CTR1運(yùn)輸Cu?的方式與水進(jìn)入細(xì)胞的方式相同
B.CTR1和ATP7A轉(zhuǎn)運(yùn)Cu?需要消耗ATP
C.Sp1的作用減弱時(shí),細(xì)胞攝取Cu?減少
D.ATP7A從胞內(nèi)向質(zhì)膜轉(zhuǎn)移體現(xiàn)了膜的功能特性
【答案】C
【解析】由圖可知,CTR1運(yùn)輸Cu?的方式為協(xié)助擴(kuò)散,水進(jìn)入細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散或自由擴(kuò)散,A錯(cuò)誤;
CTR1運(yùn)輸Cu?的方式為協(xié)助擴(kuò)散,不消耗能量,ATP7A轉(zhuǎn)運(yùn)Cu?為主動(dòng)運(yùn)輸,需要消耗能量,B錯(cuò)誤;胞內(nèi)高銅時(shí),Sp1蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,Sp1的作用減弱,導(dǎo)致CTR1表達(dá)下調(diào),細(xì)胞攝取Cu?減少,C正確;ATP7A從胞內(nèi)向質(zhì)膜轉(zhuǎn)移體現(xiàn)了膜的結(jié)構(gòu)特性——具有一定流動(dòng)性,D錯(cuò)誤。
情境1:載體蛋白并非只有運(yùn)輸功能
(1)離子泵:屬于復(fù)合蛋白,既具有酶的催化功能(催化ATP水解),又具有運(yùn)輸離子的功能,通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞綄?duì)特定離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,如Na+-K+泵、Ca2+泵、H+-K+ATP酶(位于胃表皮細(xì)胞,分泌胃酸);以Na+-K+泵為例圖示如下:
質(zhì)子泵:有的位于溶酶體、液泡等膜上(如圖類型Ⅰ),有的位于線粒體內(nèi)膜、葉綠體中類囊體等膜上(如圖類型Ⅱ)。
典例賞析:質(zhì)子泵是生物膜上特異性轉(zhuǎn)運(yùn)H+的蛋白質(zhì),對(duì)維持細(xì)胞局部環(huán)境以及能量代謝的正常進(jìn)行起著重要作用。下圖是常見的兩種質(zhì)子泵,相關(guān)敘述正確的是( )
A.葉肉細(xì)胞中的類囊體膜和線粒體內(nèi)膜可能分布有F型質(zhì)子泵
B.生物膜上有質(zhì)子泵體現(xiàn)了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動(dòng)性
C.核糖體膜上可能分布有V型質(zhì)子泵
D.V型質(zhì)子泵轉(zhuǎn)運(yùn)H+的方式為協(xié)助擴(kuò)散
【答案】A
【解析】F型質(zhì)子泵可以將H+由膜內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到膜外,同時(shí)還能催化ATP合成,在類囊體膜和線粒體內(nèi)膜上能進(jìn)行ATP合成,推測(cè)含有F型質(zhì)子泵,A正確;生物膜上有質(zhì)子泵體現(xiàn)了生物膜的功能特性,即生物膜的選擇透過性,B錯(cuò)誤;核糖體無膜結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤;V型質(zhì)子泵轉(zhuǎn)運(yùn)H+的同時(shí),還能催化ATP水解,因此推測(cè)這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式耗能,可能為主動(dòng)運(yùn)輸,不是協(xié)助擴(kuò)散,D錯(cuò)誤。
情境2:線粒體分裂的新發(fā)現(xiàn)
一直以來,人們認(rèn)為線粒體通過中間分裂產(chǎn)生兩個(gè)子線粒體(圖a)?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn),當(dāng)線粒體出現(xiàn)損傷時(shí)會(huì)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng),如Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,此時(shí)線粒體會(huì)出現(xiàn)外周分裂(圖b)①。線粒體通過外周分裂產(chǎn)生大小不一的子線粒體,其中較小的線粒體不包含復(fù)制性DNA(mtDNA),最終被自噬體吞噬后水解②,而較大的線粒體得以保全。
典例賞析:(1)細(xì)胞呼吸中釋放能量最多的反應(yīng)階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜(填結(jié)構(gòu)),該結(jié)構(gòu)向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴的意義是增加了[H]和氧氣結(jié)合生成水所需酶的附著面積。
(2)較小的線粒體被水解后,水解產(chǎn)物的去向是排出細(xì)胞外和被再利用(答出2點(diǎn))。
(3)結(jié)合圖示分析,線粒體在逆境脅迫下,通過外周分裂達(dá)成“丟車保帥”的生物學(xué)意義是消除過多ROS和Ca2+對(duì)細(xì)胞的影響。核心考點(diǎn)
考試頻次
考題統(tǒng)計(jì)
考情分析
病毒與細(xì)胞
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(2024全國甲卷)病毒結(jié)構(gòu)
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(2024山東卷)乙型肝炎病毒
(2024安徽卷)羊口瘡病毒
(2024甘肅卷)乙腦病毒
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(shí),要求考生在新情境中的遷移應(yīng)用核心素養(yǎng),側(cè)重對(duì)生命觀念和科學(xué)思維的考查。
預(yù)計(jì)在2025年高考中,以選擇題的形式進(jìn)行考查。借助生命活動(dòng)的正常進(jìn)行的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或物質(zhì)保障為依托,將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來綜合考查。
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
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(2024 全國甲卷)結(jié)構(gòu)和功能觀
(2024湖北卷)結(jié)構(gòu)和功能觀
(2024 安徽卷 )結(jié)構(gòu)和功能觀
物質(zhì)的輸入和輸出
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(2024北京卷)蛋白質(zhì)的分選
(2024 黑吉遼卷)蛋白質(zhì)的分選
(2024山東卷)特殊跨膜運(yùn)輸
(2023湖北卷)特殊跨膜運(yùn)輸
情境設(shè)計(jì)
借助載體并非只有運(yùn)輸功能考查載體的運(yùn)輸和催化功能,體現(xiàn)了科學(xué)思維的核心素養(yǎng);借助線粒體分裂的新發(fā)現(xiàn),考查線粒體的結(jié)構(gòu)和功能,體現(xiàn)了生命觀念的核心素養(yǎng)。
備考要點(diǎn)
病毒與細(xì)胞
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
物質(zhì)的輸入和輸出
按宿主細(xì)胞分
按核酸分
植物病毒:煙草花葉病毒
動(dòng)物病毒:SRAS病毒、HIV
細(xì)菌病毒:噬菌體
DNA病毒:乙肝病毒、天花病毒
RNA病毒:HIV、流感病毒
病毒種類
舉例
遺傳信息的傳遞過程
DNA病毒
T2噬菌體
RNA病毒
煙草花葉病毒
逆轉(zhuǎn)錄病毒
艾滋病病毒
比較項(xiàng)目
原核細(xì)胞
真核細(xì)胞
本質(zhì)區(qū)別
無以核膜為界限的細(xì)胞核
有以核膜為界限的細(xì)胞核
細(xì)胞壁
有,主要成分是肽聚糖
①植物細(xì)胞有,主要成分是纖維素和果膠,動(dòng)物細(xì)胞無。②真菌細(xì)胞有,主要成分為幾丁質(zhì)等
細(xì)胞質(zhì)
有核糖體,無其他細(xì)胞器
有核糖體和其他細(xì)胞器
DNA存在形式
擬核中:大型環(huán)狀、裸露質(zhì)粒中:小型環(huán)狀、裸露
細(xì)胞核中:和蛋白質(zhì)形成染色體細(xì)胞質(zhì)中:在線粒體、葉綠體中裸露存在
增殖方式
二分裂(主要是細(xì)菌)
無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂
可遺傳變異的來源
基因突變
基因突變、基因重組、染色體變異
是否遵循孟德爾遺傳規(guī)律
不遵循
只有細(xì)胞核中染色體上的基因遵循,線粒體和葉綠體上的基因不遵循
生態(tài)系統(tǒng)成分
生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者
生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者
相同點(diǎn)
都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和與遺傳有關(guān)的DNA分子,共有的細(xì)胞器是核糖體
類型
機(jī)制分析
圖解
ATP驅(qū)動(dòng)泵
能直接把ATP水解(ATPase)并利用該能量介導(dǎo)離子或小分子物質(zhì)逆電化學(xué)梯度或濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白(泵)。運(yùn)輸物質(zhì)的載體蛋白質(zhì)既是載體也是催化ATP水解的酶。
協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)
協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)不直接消耗ATP,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能同時(shí)順濃度運(yùn)輸一種物質(zhì)和逆濃度運(yùn)輸另一種物質(zhì),順濃度運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)可以釋放電化學(xué)勢(shì)能(或濃度梯度勢(shì)能),驅(qū)動(dòng)另一種物質(zhì)的逆濃度運(yùn)輸。而順濃度梯度是由ATP驅(qū)動(dòng)的方式建立起來的,因此,協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)是一種間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸。
光驅(qū)動(dòng)泵
光驅(qū)動(dòng)主要發(fā)現(xiàn)于細(xì)菌細(xì)胞,光驅(qū)動(dòng)蛋白可以利用光能逆濃度運(yùn)輸物質(zhì)。如菌紫紅質(zhì)利用光能驅(qū)動(dòng)H+的轉(zhuǎn)運(yùn)。
堿基種類
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0

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