专题02 细胞的结构和功能 -五年（2019-2023）高考生物真题分项汇编（全国通用）（解析版）

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专题 02 细胞的结构和功能
考点
1
细胞器的结构、功能及其分离方法
〖2023 年高考真题〗
1．（2023·湖南·统考高考真题）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
【答案】C
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞
器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活
动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、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；
B、核仁含有 DNA、RNA 和蛋白质等组分，核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关，B正确；
C、有氧呼吸生成 CO2的场所是线粒体基质，C错误；
D、内质网是由膜连接而成的网状结构，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。
故选 C。
2．（2023·山东·高考真题）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
【答案】D
【分析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需
能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩
散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：
矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运
输，需能量。
【详解】A、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；
B、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；
C、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，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，C正确；
D、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。
故选 D。
3．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小 2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核 rDNA 转
录形成的 rRNA 与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（）
A．原核细胞无核仁，不能合成 rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA 上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核 DNA 的转录
【答案】B
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行 DNA 的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核
膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着
丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺
锤体和染色体消失。
【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由 rRNA 和蛋白质组成，因此原核细胞能合成 rRNA，A
错误；
B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；
C、mRNA 上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核 DNA 无法解旋，无法转录，D错误。
故选 B。
4．（2023·浙江·统考高考真题）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
【答案】A
【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细
胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。囊泡以出芽的方式，从一
个细胞器膜产生，脱离后又与另一种细胞器膜融合，囊泡与细胞器膜的结合体现了生物膜的流动性。
【详解】A、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；
B、核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；
C、囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动性，C错误；
D、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。
故选 A。
5．（2023·浙江·统考高考真题）性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包
裹后与细胞器 X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器 X是（）
A．溶酶体 B．中心体
C．线粒体 D．高尔基体
【答案】A
【分析】溶酶体内含有多种水解酶；中心体与细胞有丝分裂有关；线粒体是有氧呼吸的主要场所，与能量
转换有关；高尔基体与动物细胞分泌蛋白的加工和运输有关，与植物细胞的细胞壁形成有关。
【详解】根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器 X融合而被降解”，可推测细胞器 X内含有水解酶，是
细胞内的消化车间，故可知细胞器 X是溶酶体，A正确，BCD 错误。
故选 A。
6.（2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。
纺锤丝由微管构成，微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。
紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂。
（1）．微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一，组成微管蛋白的基本单位是（）
A．氨基酸 B．核苷酸
C．脂肪酸 D．葡萄糖
（2）．培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇，下列过程受影响最大的是（）
A．染色质复制 B．染色质凝缩为染色体
C．染色体向两极移动D．染色体解聚为染色质
【答案】（1）．A（2）．C
【分析】染色体和染色质是同一种物质在细胞分裂不同时期的不同形态，微管蛋白构成纺锤丝，可影响染
色体的移动，但不影响复制、着丝粒分裂等过程。
【详解】18．微管蛋白是蛋白质，构成微管蛋白的基本单位是氨基酸，氨基酸经过脱水缩合构成蛋白质，
故选 A。
（1）．紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂，但不影响染色
体的复制、凝缩、解聚过程，影响最大的是染色体向两极移动，故选 C。
7．（2023·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线
粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。
在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国
科学家发现一个拟南芥突变体 m（M基因突变为 m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因
细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的 M酶。与野生型相比，突
变体 m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究 M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以
诱变剂处理突变体 m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留 m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的
详细解析，发现叶绿体中 pMDH 酶、线粒体中 mMDH 酶和线粒体内膜复合物 I（催化有氧呼吸第三阶
段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧
化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在 mMDH 酶的作用下产生
NADH（[H]）和 B酸，NADH 被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中，科学家从拟南芥突变体 m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B 酸循
环途径。对A酸-B 酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思
路。
(1)叶绿体通过___________作用将 CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分________
___。
(2)结合文中图示分析，M基因突变为 m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，
A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：
___________。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体 m③ 鉴定相关基因④筛选保留 m基因但不表
现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度
加以概括说明___________。
【答案】(1)光合 脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH 酶催化B酸转化为 A酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的 A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的 B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，
从而维持 A酸-B 酸的稳态与平衡
【分析】本实验为探究 M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示 A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节
物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在 mMDH 酶的作用下产生NADH（[H]）和 B酸，NADH
被氧化会产生活性氧。
【详解】（1）叶绿体通过光合作用将 CO2转化为糖。由于 M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的 M酶。
可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
（2）M基因突变为 m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时间光照促进叶绿体产生
NADH，M酶活性降低，pMDH 酶催化B酸转化为 A酸，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并
诱发细胞凋亡。
（3）“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：②用诱变剂处理突变体 m，④筛选保留 m基因但不
表现凋亡的突变株，①确定相应蛋白的细胞定位和功能，③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。
（4）细胞器间协作以维持稳态与平衡的过程：叶绿体产生的 A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代
谢产生的 B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持 A酸-B 酸的稳态与平衡。
8．（2023·全国·统考高考真题）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液
照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以
采用的方法是_____（答出 1种即可）。叶绿体中光合色素分布_____上，其中类胡萝卜素主要吸收__
___（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原
因是_____。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验
思路和预期结果。_____
【答案】(1)差速离心 类囊体（薄）膜 蓝紫光
(2)悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光
反应提供的原料ATP 和NADPH，所以无法形成糖类。
(3)思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段
时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差
速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。结果：甲组匀浆出现蓝色，
有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
【分析】叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主
要吸收红光。
【详解】（1）植物细胞器的分离方法可用差速离心法，叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色
素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
（2）光合作用光反应和暗反应同时进行，黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料
ATP 和NADPH，暗反应无法进行，产物不能生成。
（3）要验证叶绿体中有光合作用产物淀粉，需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。因此将生长状况良
好且相同的植物叶片分为甲乙两组，先进行饥饿处理，排除原有淀粉的干扰。之后甲组放置在有光条件下，
乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，需要脱绿
处理，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。
预期的结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
〖2022 年高考真题〗
9．（2022 年6月·浙江·高考真题）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙
述正确的是（）
摘要：

专题02细胞的结构和功能考点1细胞器的结构、功能及其分离方法〖2023年高考真题〗1．（2023·湖南·统考高考真题）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【答案】C【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都...

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