2025届高三生物一轮复习课件第4讲 细胞的结构和物质运输—细胞器

第4讲 细胞的结构和物质运输 ——细胞器、细胞质基质 lotus 细胞的结构 一 用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。 光学显微镜的分辨率不超过200nm,有效放大倍数一般不超过1200倍。 在电子显微镜下观察到的细胞结构称为——亚显微结构。 电子显微镜的分辨率:0.2nm,可放大几千、几万,几十万倍 普通显微镜能看到:细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)染色体(需染色) 细胞器 返回导航 3 分离细胞器的方法 二 差速离心法 利用不同的离心速度产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开 密度梯度离心法 区分: 细胞器 三 01 线粒体——“动力车间” 形态:粒状或棒状 结构:外膜、内膜(嵴)、 线粒体基质、双膜 功能:有氧呼吸的主要场所 成分: 分布:动植物细胞 在新陈代谢旺盛的细 胞中分布较多,可以 借助细胞骨架移动到 需能较多的位置 染色方法或试剂:健那绿 含少量DNA和RNA, 称为半自主性细胞器 立体模式图 平面图 电子显微图 02 叶绿体 膜的层数:双层 结构:外膜、内膜、 基质、类囊体、基粒 功能:光合作用的主要场所、 细胞的“养料制造车间” “能量转换站” 分布:植物叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞中 含少量DNA和RNA,半自主性细胞器 成分: 拓展: 内共生学说 半自主性细胞器: 叶绿体和线粒体 中含有: ①DNA、核糖体 RNA ②基因表达系统 细胞核基因 遗传控制 细胞器基因 知识归纳 线粒体 叶绿体 不 同 点 分布 亚显微结构图 内膜 扩大膜面积的方式 基粒 基质 酶、色素 功能 物质转化 能量转化 相同点 动植物细胞 部分植物细胞 (绿色部位) 向内突出,形成“嵴” 平滑 内膜向内腔折叠,形成“嵴” 类囊体堆叠,形成“基粒” ATP复合酶,蛋白质成分 膜结构 有氧呼吸第二阶段的酶 光合作用暗反应的酶 呼吸二三阶段的酶,无色素 光合酶,有四种光合色素 有氧呼吸主要场所 (二三阶段) 光合作用场所 有机物分解 (丙酮酸 CO2) 有机物合成 (CO2+H2O 有机物) 能量释放 (化学能 ATP能+热) 能量储存(光能 化学能) ①都有双层膜 ②都有DNA/RNA/核糖体,都有DNA复制、转录、翻译 ③都可自我复制,但不可独立复制,“半自主型细胞器” ④都可合成ATP,都有H2O的消耗和产生 或 2.(2023 广东选择考)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是 ( ) A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B.线粒体 复制时可能发生突变 C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 √ 例题1 解析:选B。 孟德尔定律适用于能进行有性生殖的真核生物细胞核基因控 制的性状的遗传,线粒体基因属于细胞质基因,遗传时不遵循孟德尔定律,A 不符合题意;线粒体 在复制过程中可发生基因突变,若该突变基因能遗 传给下一代,则可以为生物进化提供原材料,B符合题意;真核生物出现前,生 物细胞中不存在线粒体,C不符合题意;有丝分裂为真核细胞的分裂方式,线粒 体是细胞器,不能进行有丝分裂,D不符合题意。 例题2 研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( ) A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体类囊体薄膜 B.该反应体系不断消耗的物质有H2O和CO2 C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原 D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素 【答案】B A、乙醇酸是在光合作用暗反应产生的,暗反应场所在叶绿体基质中,所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A错 B、该反应体系中能进行光合作用整个过程,不断消耗的物质有CO2和H2O,B正确; C、类囊体产生的ATP参与C3的还原,产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中,C错误; D、该体系含有类囊体,而类囊体的薄膜上含有光合作用色素,D错误。 例题3 细胞质中合成的线粒体前体蛋白会在引导肽的引导下进入线粒体,过程如图所示。引导肽是一段富含正电荷氨基酸的短肽,具有导向作用。在有氧呼吸过程中,H+在电子传递链释放的能量驱动下从线粒体基质转至膜间隙中,在线粒体内膜两侧形成电势差。下列说法正确的是( ) A.图中线粒体前体蛋白由核基因和线粒体基因共同控制合成 B.线粒体前体蛋白通过内膜时需 ATP和电势差提供能量 C.引导肽的导向作用与其所含氨基酸的种类无关 D.线粒体前体蛋白需要内质网和高尔基体的加工 A、线粒体前体蛋白在细胞质合成,由核基因控制合成,线粒体基因控制合成的蛋白质在线粒体的核糖体上合成,A错误; B、H+在电子传递链释放的能量驱动下从线粒体基质转至膜间隙中,即膜间隙正电荷多而形成内膜两侧的电势差,引导肽是一段富含正电荷氨基酸的短肽,通过内膜时可利用该电势差和需ATP提供能量,B正确; C、引导肽的导向作用具有特异性,蛋白质的特异性取决于蛋白质的结构,蛋白质的结构与其所含氨基酸的种类、数量排列顺序等有关,C错误; D、线粒体前体蛋白属于胞内蛋白,不需内质网和高尔基体的加工 B 03 核糖体 ——分布最广的细胞器 组分:rRNA+蛋白质、无膜 功能:蛋白质合成场所(即氨基酸的脱水缩合) 分类: 附着核糖体 游离核糖体 :合成分泌蛋白 如消化酶、抗体、血浆蛋白 :合成胞内蛋白 如血红蛋白、呼吸酶等 分布: 原核细胞 ①游离于细胞基质中; ②附于内质网上; ③附于核膜上; ④分布于线粒体、叶绿体中。 真核细胞 04 内质网 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 功能: 结构: 特点: ①蛋白质的合成、加工场所和运输通道; ②脂质的合成场所 ①膜面积最大的细胞器,内与核膜相连, 外细胞膜相连,中与线粒体外膜相连 ②)附着大量酶,为细胞内各种反应提供场所 05 高尔基体 ①分泌蛋白的加工、分类、包装 ②植物细胞壁的合成 ③溶酶体、顶体、 与动物分泌物有关 (囊泡) 突触小泡的形成 结构: 功能: 单层膜, 由扁平囊状结构和囊泡构成 向内质网一侧 向细胞膜一侧 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”以及 “发送站”。 加工 分类 包装 发送 ①糖基化修饰 ②水解切除某些肽段 ③磷酸化等 ①内质网逃逸蛋白 ②高尔基体自身蛋白 ③溶酶体/液泡内的水 解酶 ④细胞膜蛋白 ⑤分泌蛋白 将各位蛋白浓缩到一个个小的出芽囊泡中 以囊泡的形式运输到相应的部位 溶酶体 或液泡 细胞膜上 细胞外面 功能: 某些蛋白质的成熟过程需要水解掉一部分“多余肽”(如胰岛素的形成) 内质网中 切除信号肽 高尔基体中 切除C肽 前胰岛素原 胰岛素原 胰岛素 信号肽 C肽 胰高血糖素、促肾上腺皮质激素等也需要通过相应的前体物的水解才能形成有功能的蛋白质。 归纳蛋白质的合成 2.分泌蛋白 在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的 消化酶 抗体 溶菌酶 细胞因子 蛋白类激素 …… 分泌 蛋白 胞内合成- 胞内发挥作用(如血红蛋白、呼吸酶、细胞骨架蛋白) 1.胞内蛋白 内质网 核糖体 高尔基体 线粒体 囊泡 向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸 3.研究过程 豚鼠的胰腺腺泡细胞 3H-亮氨酸 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 3 min 17 min 117 min 附着有核糖体的内质网中 高尔基体中 靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中,以及释放到细胞外的分泌物中 带有放射性标记的物质出现的位置 时间 4.细胞的分工合作 左图表示用3H标记的亮氨酸 在不同结构中检测到的放射性强度随时间的变化,其中a、b、c依次表示什么细胞器? 上图表示膜面积的变化,序号和字母含义是? a核糖体、b内质网、c高尔基体 ①和d表示内质网,②和f表示高尔基体,③和e表示细胞膜 例题4 经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是( ) A.溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间” B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成 C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累 D.M6P受体缺失的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内 A、溶酶体主要分布在动物细胞中,内含有多种水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,是细胞的“消化车间”,A正确; B、附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质进入内质网加工,其中带有M6P标志的蛋白质会转化为溶酶体酶,据此可知,附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成,B正确; C、S酶功能丧失的细胞中,某些蛋白质上就不能形成M6P标志,此类蛋白质就不能转化为溶酶体酶,造成衰老和损伤的细胞器不能及时清理而在细胞内积累,C正确; D、M6P受体缺失的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜,D错误。 故选D。 如图所示,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,并引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成。下列叙述错误的是( ) A.一条mRNA分子上可结合多个核糖体同时合成多条肽链 B.核糖体的位置在细胞内是动态的,结合内质网后也可脱离 C.胃蛋白酶是分泌蛋白,在内质网中合成后即有催化功能 D.信号肽和SRP结合、SRP与DP结合是分泌蛋白合成的必要条件 例题5 A、一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链,A正确; B、翻译过程中,核糖体与mRNA结合,沿着mRNA移动,结合内质网后多肽链进入内质网进行加工,核糖体也可脱离,B正确; C、分泌蛋白是在核糖体合成,内质网、高尔基体加工后具有相应功能,C错误; D、由分析可知,信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上,D正确。 下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题: (1)图中双层膜包被的细胞器有 (填序号)。 (2)若该细胞为人的浆细胞,细胞内抗体蛋白的合成场所有 (填序号),合成后通过 运输到 (填序号)中进一步加工、分类、包装、发送。 (3)细胞核中合成的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的 转运到细胞质中,该结构对转运的物质具有 性。 (4)若①上合成的蛋白质为光合作用有关的酶,推测该酶将被转运到 (填序号)发挥作用。 【答案】(1)④⑤(2) ①② 囊泡 ③ (3) 核孔 选择(4)⑤ 【分析】①~⑤分别是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体。 【详解】(1)①~⑤分别是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体,图中具有双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体,故为④⑤。(2)浆细胞中抗体先在游离的核糖体①上合成,然后合成的信号引导序列进入内质网②,在内质网上继续合成。合成后通过囊泡运输到高尔基体③中进一步加工,最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用。 (3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的核孔转运到细胞质中,膜结构对转运的物质均具有选择性。 (4)叶绿体为光合作用的场所,若①上合成的蛋白质为光合作用有关的酶,推测该酶将被转运到叶绿体⑤发挥作用。 例题6 06 液泡 功能: 结构: 成分: 分布: 调节植物细胞内的环境 使植物细胞保持坚挺 呈现绿色以外的颜色 储存物质 单层膜,内有细胞液 幼嫩细胞:无液泡或多个小液泡 ①主要是植物细胞 成熟细胞:中央大液泡 ②酵母菌 ③原生动物:伸缩泡 糖类、无机盐、色素、蛋白质、 生物碱、有机酸(pH 可变)等 (水溶性,主要是花青素) 液泡内部呈酸性环境,含有多种酸性水解酶, 发挥类似动物细胞的溶酶体的功能。 ①细胞液: ③细胞内液: ②体液: ④细胞外液: 区分:细胞液、细胞内液、细胞外液、体液 液泡内的液体 细胞内的所有液体 细胞外的液体,也是细胞的生活环境 07 溶酶体 结构: 成分: 分布: 单层膜 主要是动物细胞 含有多种酸性水解酶 植物细胞和真菌细胞中的液泡 可以发挥溶酶体的功能。 50多种 酸性水解酶 磷酸酶、核酸酶 蛋白酶、脂肪酶 磷脂酶、硫酸酯酶 … … … … pH=4.6 细胞质基质 pH=7.0左右 ① 溶酶体的pH为5.0,主要涉及的运输方式? ②[必修1 P53] 溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解? 膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。 主要是H+的主动运输 细胞质基质中的pH为7.0,在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 ③ 少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中,并不会引起细胞的损伤,为什么? (溶酶体膜内侧高度糖基化,糖链具有保护溶酶体膜免受水解酶攻击的作用。) H+的载体蛋白(质子泵) 50多种 酸性水解酶 磷酸酶、核酸酶 蛋白酶、脂肪酶 磷脂酶、硫酸酯酶 … … … … pH=4.6 细胞质基质 pH=7.0左右 ①溶酶体中呈酸性的意义 溶酶体中呈酸性,其中的水解酶的最适pH为酸性,当少量溶酶体破裂后,释放的水解酶在细胞质基质的pH环境中失活,从而保护了细胞免受水解酶的作用。 但当溶酶体大量破裂时,就会对细胞造成伤害,如硅肺。 功能 是细胞的 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 ①分解衰老、损伤的细胞器 ②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 参与细胞自噬 参与细胞吞噬 08 中心体 结构: 成分: 分布: 只有蛋白质 动物和低等植物 无膜结构(无磷脂),由两个相互垂直的中心粒组成一个中心体 中心粒1 中心粒2 中心粒是由蛋白质组成的桶状结构 周围物质也是一些蛋白质 中心体是由蛋白质组成的细胞器 3.功能 与有丝分裂有关 ①中心体倍增(复制) 复制时期: 有丝分裂前的间期(S期,DNA复制时) 复制方式: 半保留,每个子代细胞继承亲代细胞一个中心粒 ②纺锤体形成(前期) 两组中心粒分别移向细胞两极,中心粒周围发出大量星射线, 在两组中心粒之间的星射线形成纺锤体。 ③星射线牵引染色体使染色体的着丝粒排列在赤道板上(中期) 染色体 着丝粒 着丝点 着丝点 ④星射线牵引成对的子染色分别体移向细胞两极(后期) 着丝粒分裂 染色单体分离 成为一对子染色体 在星射线的牵引下移向细胞两极 总结:细胞器之间的分工(8种细胞器) 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 双层膜 单层膜 无膜 有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间” 植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站” 蛋白质等大分子物质的合成、加工和运输通道。 对来自内质网的蛋白进行加工、分类和包装的“车间” 及“发送站” 细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 生产蛋白质的机器 与细胞的有丝分裂有关 1、膜结构的分辨(包括核膜和细胞膜) 叶绿体膜 线粒体膜 核膜 一般指的是细胞膜(溶/液) 归纳: 2、 细胞器按照不同划分标准总结 依据 特点 细胞器名称 分布 植物特有的 动物,低等植物特有的 动物特有 原核和真核细胞共有 叶绿体/液泡 中心体 核糖体 依据 特点 细胞器名称 成分 含DNA 含RNA 含色素 线/叶 线/叶/核 叶/液 溶酶体 3、根据成分识别细胞器 甲:有核酸,有膜结构,所以是线粒体或者叶绿体 乙:无核酸,有膜结构,内质网,高尔基体、溶酶体或液泡 丙:有核酸、无膜结构,所以是核糖体 依据 特点 细胞器名称 功能 能产生水 与能量转换相关 能自我复制 与细胞有丝分裂有关 与主动运输有关 能合成有机物 能发生碱基互补配对 能贮藏营养物质 与兴奋传导传递有关 线/叶/核/内/高 线/叶 线/叶/中 线/核/中/高 核/线 叶/内/高/核 线/叶/核 液泡 4、细胞器按照不同划分标准总结 核/高/线 ① 哺乳动物成熟红细胞和蛔虫 都没有线粒体,只进行无氧呼吸,也能合成ATP ② 蓝藻,醋酸菌 都没有线粒体,但是能够进行有氧呼吸 ③ 根尖分生区 没有叶绿体和大液泡,但有分裂能力 ④ 红细胞总结 a. 哺乳动物的没有细胞核和细胞器,适用于提取细胞膜 b. 蛙红细胞:有核,进行无丝分裂 b. 鸡等鸟类的:适于提取DNA(选比3) 5、 特殊细胞必记考点 溶酶体内含有多种水解酶,溶酶体膜不被分解可能与下列因素有关:一是溶酶体内的pH为5,细胞质基质中的pH为7.2;二是溶酶体膜表面高度糖基化,有助于保护自身不被酶水解。下列有关说法错误的是( ) A.细胞质基质中的H+通过主动运输进入溶酶体内 B.溶酶体膜上的蛋白质的加工需内质网、高尔基体的参与 C.溶酶体中的蛋白酶催化蛋白质水解时所需要能量均由线粒体提供 D.在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这有利于维持细胞内部环境的稳定 例题7 【详解】A、 溶酶体内的pH为5,细胞质基质中的pH为7.2,细胞质基质中的H+进入溶酶体内是从低溶度到高浓度的逆浓度梯度运输,为主动运输,A正确; B、溶酶体内的水解酶、膜上的蛋白质合成过程与分泌蛋白过程相同,都需要经过内质网(进行粗加工)和高尔基体(进行再加工形成成熟的蛋白质)的加工,B对 C、细胞内大部分蛋白质的降解需要能量,也有小部分蛋白质的降解不需要能量,且能量不一定是线粒体提供,也可由细胞质基质提供,C错误; D、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,如蛋白质经分解后产生的氨基酸能被再度利用,这有利于维持细胞内部环境的稳定,D正确。 C 细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如图所示),外泌体具有参与机体免疫应答、细胞迁移等多种功能。下列叙述正确的是( ) A.外泌体是由内外两层膜包裹成的囊泡结构 B.外泌体分泌到细胞外的过程不会受温度的影响 C.溶酶体能够合成多种水解酶,是细胞的“消化车间” D.若某外泌体是由浆细胞分泌的,里面可能含有抗体 例题8 【答案】D 【详解】A、外泌体是由单层膜包被的囊泡,A错误; B、外泌体分泌到细胞外的过程需要膜的流动性,会受温度的影响,B错误; C、水解酶大部分属于蛋白质,由核糖体合成,C错误; D、浆细胞分泌抗体,若某外泌体是由浆细胞分泌的,里面可能含有抗体,D正确。 细胞质基质 返回导航 46 细胞质基质 细胞质中呈溶胶状态的部分 1.状态 2.成分 水(70%)、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、 核苷酸、RNA、蛋白质(酶、细胞骨架… 其体积约为细胞质总体积50%以上 细胞质 细胞器 3.功能 细胞代谢的主要场所 ①细胞与环境,细胞质与细胞核,细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都要通过细胞质基质来完成。 ②发生很多重要的中间代谢反应 如:细胞呼吸的第一阶段,无氧呼吸等过程。 ③蛋白质的修饰 如:蛋白质的磷酸化、甲基化等 细胞骨架 返回导航 48 细胞骨架 1.位置 细胞质(细胞质基质)中 2.成分 蛋白质 3.形态 纤维网架结构 4.特点 时刻发生着组装和去组装(动态性) 细胞骨架是由蛋白质组成的动态纤维网架结构 ①维持着细胞的形态 5.功能 决定细胞的大体形态,使细胞可能成为方形的表皮细胞,或者形成带有又细又长、在人体中延伸1m距离的轴突和树突的神经元细胞 …… ②锚定并支撑着许多细胞器 细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的,细胞骨架为各种细胞器提供附着位点,让它们有各自的空间定位,将细胞内各种细胞器组成各种功能体系与区域网络。 ③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。 细胞骨架是细胞从一个位置向另一个位置移动的动力装置。 细胞运动 一些单细胞生物借助由细胞骨架组成的鞭毛和纤毛进行运动。如:衣藻。 多细胞动物含有许多可运动的细胞, 如:精子、白细胞等。 一些单细胞生物利用细胞骨架形成伪足,进行类似爬行的运动。如:变形虫。 衣藻 变形虫 精子 5.功能 细胞骨架可装配成细胞分裂的装置。 细胞分裂: 动物细胞的细胞膜从细胞的中部向内凹陷、缢裂的动力是由细胞骨架提供的。 植物细胞形成细胞板时由细胞骨架提供支撑。沿着细胞骨架合成纤维素,形成细胞板后逐渐扩展为细胞壁。 细胞分化: 基因选择性表达不同类的细胞骨架蛋白,从而形成不同形态的细胞,不同细胞骨架,为不同mRNA提供特定的结合位点,促进mRNA的翻译。 例如:细胞骨架的直径、长度和数量会发生明显的变化,从而导致细胞骨架发生重排。通过细胞骨架的分布与重组的改变,将直接影响细胞内信号的整合和转导、细胞周期的改变和基因表达,最终影响细胞分化的过程。 细胞骨架主要包括微管、微丝和中间丝三种结构。其中微管几乎存在于所有真核细胞中,由微管蛋白组装而成。当用秋水仙素等药物处理体外培养的细胞时,微管很快就解聚,细胞变圆。与此相应的变化是内质网缩回到细胞核周围,高尔基体解体成小的膜泡样结构分散在细胞质内,细胞内依赖于微管的物质运输系统全面瘫痪,那些处于分裂期的细胞停止分裂。下面的说法错误的是( ) A.细胞器的分布及细胞的形态与微管有很大关系 B.同一个体不同细胞内含有的微管基因不同 C.分裂期细胞停止分裂是因为染色体的运动依赖于微管的组装和 去组装 D.微管系统可以帮助一些生物大分子完成定向运输 例题9 【详解】A、细胞骨架的存在能支持细胞器的结构和分布,细胞器的分布及细胞的形态与微管有很大关系,A正确; B、同一个体不同细胞都由同一个受精卵发育而来,故其中含有的微管基因相同,B错误; C、有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚,分裂期细胞停止分裂是因为染色体的运动依赖于微管的组装和去组装,C正确; D、细胞骨架与细胞运动、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,微管系统可以帮助一些生物大分子完成定向运输,D正确。 B 马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。下图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是( ) 例题10 【答案】A 【详解】A、细胞骨架由蛋白质组成,A错误; B、细胞质基质是不断流动的,悬浮在基质中的细胞器也会随之运动,所以叶绿体等颗粒位置的改变证明了细胞质是流动的,由于细胞质流动的速度慢,无标志物难以察觉,而选择体积较大的、有颜色的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察,B正确; C、马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白,介导叶绿体朝细胞质流动方向运输,C正确; D、马达蛋白是指细胞内在ATP驱动下沿着细胞骨架定向运输“货物”的蛋白,马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域,D正确。 A.细胞骨架由纤维素组成,参与细胞内物质运输 B.观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为参照 C.该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝细胞质流动方向运输 D.马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域 [经典 基础 诊断] (1)(2024 广东T4)差速离心法的应用促进对细胞器的认识。( ) √ (2)(2023 湖南T2)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。( ) √ (3)(2023 湖南T2)细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等 生命活动。( ) √ (4)(2022 河北T2)受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解。( ) (5)(2022 河北T2)附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体 具有不同的分子组成。( ) (6)(2021 湖北T1)葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体 外膜。( ) (7)(2021 辽宁T1)线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。( ) √ 返回导航 55 观察叶绿体和细胞质流动 返回导航 56 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 新鲜的黑藻 或藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 或藓类叶 原因 叶片很薄,仅有_叶肉细胞,可以取整个小叶_制片 ①细胞排列疏松,易撕取; ②含叶绿体数目 ,且个体_ 黑藻幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,存在叶绿体,易观察 一两层 少 直接 大 1.实验材料 制作藓类叶 片临时装片 ①在洁净的载玻片中央滴一滴_ ②用_取一片藓类的小叶,或取菠菜 叶稍带些叶肉的下表皮,放入水滴中 ③盖上_ 低倍显微镜下找到_ 高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布 清水(植物才能清水!) 镊子 盖玻片 叶片细胞 2.叶绿体观察操作 在叶向光面分布较多。 随光调整位置。 且叶绿体会随细胞质流动。 3.实验关键 (1)观察叶绿体,最好选用叶片薄且细胞内叶绿体数量较少、体积较大的 植物。如选择藓类或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。 (2)用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料的原因:靠近叶下表皮的细 胞中叶绿体大,细胞排列疏松,便于观察;带叶肉是因为叶片表皮细胞不含 叶绿体。 (3)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。 (4)以运动着的叶绿体作为参照物,才能更好地观察细胞内细胞质的流动 情况。 返回导航 61 1.(2024 湖南选择考)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实 验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每 个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( ) A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快 C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 √ 例题11 返回导航 62 解析:选B。该实验的目的是探究影响细胞质流动速率的因素,由实验结 果可知,该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域,A正确; 通常来说,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,因此, 细胞内自由水与结合水的比值越高,细胞质流动速率越快,B错误;选择 新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快, 实验容易取得成功,C正确;观察细胞质的流动时,常以细胞质中叶绿体 的运动作为标志,D正确。 返回导航 63 2.在进行“观察叶绿体”的活动中,先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预 处理培养,然后进行观察。下列叙述正确的是( ) A.制作临时装片时,实验材料不需要染色 B.黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片 C.预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察 D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成 解析:选A。叶绿体因含有叶绿素而呈绿色,无需染色即可观察到,A正确;黑 藻是一种高等植物,不属于单细胞藻类,但其叶片薄而小,可直接制片观察,B 错误;预处理可增加黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察,C错误;叶绿体中的 基粒由类囊体堆叠而成,但在电子显微镜下才可观察到,D错误。 √ 返回导航 64 真题演练 65 1.(2023 重庆选择考)下列细胞结构中,对真核细胞合成多肽链,作用最 小的是( ) A.高尔基体 B.线粒体 C.核糖体 D.细胞核 解析:选A。在真核细胞中,细胞核中脱氧核糖核酸 的某一区段转 录出来的信使 通过核孔进入细胞质中,与核糖体结合,核糖 体附着在的一端,然后沿着从到 方向移动,翻译出多肽链, 该过程需要的能量主要来自线粒体。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白 质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,A符合题意。 √ 返回导航 66 2.(2023 广东选择考)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是 ( ) A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B.线粒体 复制时可能发生突变 C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 √ 解析:选B。 孟德尔定律适用于能进行有性生殖的真核生物细胞核基因控 制的性状的遗传,线粒体基因属于细胞质基因,遗传时不遵循孟德尔定律,A 不符合题意;线粒体 在复制过程中可发生基因突变,若该突变基因能遗 传给下一代,则可以为生物进化提供原材料,B符合题意;真核生物出现前,生 物细胞中不存在线粒体,C不符合题意;有丝分裂为真核细胞的分裂方式,线粒 体是细胞器,不能进行有丝分裂,D不符合题意。 返回导航 67 3.(2023 山东等级考)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,由核转录形成的 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 B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成 C. 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 的转录 √ 解析:选B。原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由 和蛋白质组成,因此 原核细胞能合成 ,A错误;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; 上3个相邻的碱基构成一个密码子,C错 误;有丝分裂的前期、中期、后期、末期染色体高度螺旋化,核 双链不 易解旋,核 无法转录,D错误。 返回导航 68 4.(2023 海南选择考)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。 膜主要成分 生物膜 红细胞细 胞膜 神经鞘细 胞细胞膜 高尔基体 膜 内质网膜 线粒体内 膜 蛋白质 49 18 64 62 78 脂质 43 79 26 28 22 糖类 8 3 10 10 少 下列有关叙述错误的是( ) A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性 B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关 C.哺乳动物红细胞的细胞膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象 D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞细胞膜的 功能最简单 √ 返回导航 69 解析:选C。生物膜主要由蛋白质和脂质组成,在组成生物膜的脂质中, 磷脂最丰富,构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大 多也能运动,故生物膜具有流动性,A正确;生物膜上的糖类常与膜之间 的信息交流有关,B正确;哺乳动物成熟红细胞没有高尔基体等各种细胞 器,C错误;功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类与数量就越多,故题表 中蛋白质含量最多的线粒体内膜功能最复杂,蛋白质含量最少的神经鞘细 胞细胞膜的功能最简单,D正确。 返回导航 70 5.(2024 安徽选择考)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移 动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质 中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是 ( ) A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子 C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要细胞膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由其构成蛋白的不断组装所致 √ 解析:选A。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质 中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长,细胞骨架对细胞形态 的维持有重要作用,锚定并支撑着许多细胞器,所以被荧光标记的网架结构 属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关,A正确;摄入的食物进入溶酶体 中,被溶酶体中的水解酶分解为小分子,B错误;变形虫通过胞吞方式摄取 食物,该过程需要细胞膜上的蛋白质进行识别,C错误;变形虫移动过程中, 纤维的消长是由其构成蛋白的不断组装与去组装所致,D错误。 返回导航 71 Lavf57.73.100 $$