内容正文:
课时梯级训练(10) 细胞器之间的协调配合
一、选择题
1.如下图所示,图中功能多、联系广的结构a是指 ( )
A.高尔基体膜 B.叶绿体膜
C.内质网膜 D.液泡膜
C 解析:内质网膜可与细胞膜和核膜相连;在需能旺盛的细胞中,还与线粒体膜相连;内质网膜可形成囊泡,与高尔基体膜间接相连。故选C。
2.核糖体合成的分泌蛋白,经高尔基体加工后与高尔基体膜内表面的受体结合,启动囊泡的形成,以便于分泌蛋白的运输。下列分析错误的是 ( )
A.内质网通过囊泡将蛋白质运输到高尔基体进行进一步的修饰加工
B.高尔基体中堆积蛋白质可能影响细胞内继续合成、加工该种蛋白质
C.囊泡与靶膜的结合依赖于信号分子与膜上的受体相互识别
D.分泌蛋白的合成与游离核糖体无关
D 解析:内质网通过囊泡将蛋白质运输到高尔基体进行进一步的修饰加工,A正确;高尔基体能加工来自内质网的蛋白质,高尔基体中堆积蛋白质可能影响细胞内继续合成、加工该种蛋白质,B正确;囊泡与靶膜的结合依赖于信号分子与膜上的受体相互识别,只有两者相互识别并特异性结合后才能实现囊泡和靶膜的融合,C正确;合成分泌蛋白时,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,D错误。
3.(2025·六盘水高一检测)科学家在研究细胞内囊泡运输过程中,发现囊泡膜和靶膜上都存在自身的识别蛋白,只有二者相互识别并特异性结合后,才可实现囊泡和靶膜的融合。下列相关叙述正确的是 ( )
A.一个由高尔基体形成的可与细胞膜融合的囊泡,也可与其他细胞器膜融合
B.细胞中能形成囊泡的结构有高尔基体、核糖体等
C.生物膜之间利用囊泡运输物质依赖膜的选择透过性
D.囊泡运输说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能上的联系
D 解析:囊泡膜和靶膜上都存在自身的识别蛋白,故一个由高尔基体形成的可与细胞膜融合的囊泡,一般不可以与其他细胞器膜融合,A错误;细胞中能形成囊泡的结构有内质网、高尔基体、细胞膜等,核糖体无膜结构,不能形成囊泡,B错误;生物膜之间的囊泡运输依赖膜的流动性,C错误;囊泡运输说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能上的联系,如分泌蛋白的合成和分泌过程说明内质网和高尔基体在结构和功能方面存在联系,D正确。
4.(2025·南昌高一检测)如图为垂体某细胞(可分泌生长激素,一种分泌蛋白)的部分结构示意图,下列相关叙述错误的是 ( )
A.图示结构中属于生物膜系统中细胞器膜的是①③⑦
B.使用3H标记的亮氨酸可探究生长激素合成、分泌过程
C.生长激素的分类和包装发生于⑦,③⑦均可产生运输小囊泡
D.生长激素分泌前后,③的膜面积变大,⑦的膜面积基本不变
D 解析:①是线粒体,②是核膜,③是内质网,④是核糖体,⑤是细胞膜,⑥是中心体,⑦是高尔基体,A正确;使用同位素标记氨基酸,可探究分泌蛋白的合成、分泌过程,因此使用3H标记的亮氨酸可探究生长激素合成、分泌过程,B正确;⑦高尔基体可以对来自③内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,③内质网和⑦高尔基体均可产生运输小囊泡,C正确;生长激素分泌前后,③内质网的膜面积变小,⑦高尔基体的膜面积基本不变(先增后减),D错误。
5.一位细胞学家发现,细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中有一些相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少,在内质网中含量较多,在高尔基体中的含量介于两者之间。这一发现可说明 ( )
A.细胞膜是由内质网膜直接转化而来的
B.同一细胞中不同膜的成分、结构相同
C.这类蛋白质在内质网中完成了加工过程
D.生物膜在结构上具有统一性,在物质含量上具有差异性
D 解析:在分泌蛋白形成过程中,细胞膜可以由高尔基体膜形成囊泡转化而来,但不是由内质网膜直接转化而来的,A错误;细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中有一些相同的蛋白质,但不是所有成分都相同,B错误;题目信息不能说明内质网中是否完成了该类蛋白质的加工过程,C错误;内质网膜、高尔基体膜以及细胞膜中都有这种蛋白质,说明生物膜在结构上具有统一性,但在不同膜中的含量不同,说明生物膜在物质含量上具有差异性,D正确。
二、非选择题
6.(2025·三明高一检测)囊泡运输是真核细胞重要的物质运输方式,不同囊泡介导不同途径运输。图1表示细胞囊泡运输物质的过程,①~⑤表示不同的细胞结构,图2是图1的局部放大。请回答下列问题:
(1)囊泡是由单层膜包裹的膜性结构,其主要成分是________________。
(2)图1中囊泡X由③“出芽”形成,到达④_________________________________,
与之融合并成为其中一部分。囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是__________。
(3)图2中的囊泡能精确地将细胞“货物”分泌到细胞外,据图推测其原因是________________________________________________,此过程体现了细胞膜具有____________________的功能。
(4)研究表明:囊泡运输与sec 基因密切相关。科学家筛选出了酵母菌sec 基因突变体,与野生型酵母菌的差异如下表:
酵母菌突变体
与野生型酵母菌的差异
sec 12基
因突变体
突变体细胞内,内质网特别大
sec 17基因
突变体
突变体细胞内,内质网和高尔基体间积累了大量的未融合小泡
据此推测,sec 12基因与囊泡____(填“X”或“Y”)的形成有关。sec 17基因与________________________________有关。
答案:(1)脂质和蛋白质
(2)高尔基体 溶酶体
(3)囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B特异性结合 控制物质进出细胞
(4)X 囊泡和高尔基体的融合
解析:(1)囊泡是由单层膜包裹的膜性结构,其主要成分是脂质和蛋白质,其中脂质主要是磷脂。(2)图1中囊泡X由③内质网“出芽”形成,到达④高尔基体,与之融合并成为其中一部分。溶酶体内含有大量水解酶,因此若囊泡Y内“货物”为水解酶,可推测结构⑤是溶酶体。(3)囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图可知其原因是囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B特异性结合,因此能将特定物质运出细胞外,此过程体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(4)囊泡X是由内质网“出芽”形成的小泡,由题意可知,sec 12基因突变体的细胞中内质网特别大,说明该突变体不能形成囊泡X,即sec 12基因编码的蛋白质的功能与囊泡X的形成有关。sec 17基因突变体细胞中内质网和高尔基体间积累了大量的未融合小泡,说明sec 17基因编码的蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。
一、选择题
1.(2025·衢州高一检测)在水稻籽粒细胞内,高尔基体出芽形成囊泡,囊泡膜上的蛋白质可帮助其与液泡膜融合,从而将囊泡中的蛋白质运输至细胞液中。下列叙述正确的是 ( )
A.囊泡①②中蛋白质的空间结构完全相同
B.囊泡运输过程不需要提供能量
C.囊泡的定向运输需要信号分子的作用
D.图中的囊泡膜不属于生物膜系统
C 解析:囊泡①由内质网出芽,囊泡②由高尔基体出芽,囊泡运输的物质有差别,其中的蛋白质空间结构不完全相同,A错误;囊泡运输过程需要提供能量,B错误;根据题意,囊泡在其膜上蛋白质作用下定位到液泡膜并与之融合,该过程需要信号分子,C正确;内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,图中的囊泡膜属于生物膜系统,D错误。
2.内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统,内质网膜与细胞膜、核膜直接相连,如下图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.内质网是单层膜结构,参与组成生物膜系统
B.核酸、蛋白质和多糖的合成都在内质网中进行
C.内质网形成管状、泡状等结构依赖于生物膜的流动性
D.内质网的管状结构有利于将生物大分子运输到特定部位
B 解析:内质网是单层膜结构,分粗面内质网和光面内质网两种类型,其外连细胞膜、内连核膜,参与构成生物膜系统,A正确;核酸的合成主要在细胞核中进行,蛋白质合成的场所是核糖体,多糖的合成发生在高尔基体中,内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,B错误;内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构,该结构的形成依赖于膜的流动性,C正确;内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,内质网外连细胞膜、内连核膜,有利于将生物大分子运输到特定部位,D正确。
3.(2025·抚州高一检测)细胞中进入内质网加工的蛋白质含有相应的信号序列,不进入内质网的蛋白质不含信号序列。某科研小组除去内质网蛋白的信号序列后,将该信号序列和细胞质基质蛋白重组,重组前和重组后蛋白质在细胞中的分布如图所示。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.合成的蛋白质能否进入内质网取决于其是否有相应的信号序列
B.进入内质网的信号序列并非对所有蛋白质发挥生物功能都是必需的
C.在合成前期时的胃蛋白酶肽链不含有进入内质网的信号序列
D.研究分泌蛋白的合成与分泌过程,可采用同位素标记法
C 解析:合成的蛋白质能否进入内质网取决于其是否有相应的信号序列,含有信号序列的蛋白质可进入内质网,A正确;含有信号序列的蛋白质可进入内质网,但部分蛋白质不需要进入内质网,如细胞质基质蛋白、线粒体蛋白等,B正确;胃蛋白酶属于分泌蛋白,需要内质网和高尔基体的加工,故在合成前期时的胃蛋白酶肽链,含有进入内质网的信号序列,C错误;研究分泌蛋白的合成与分泌过程,可采用同位素标记法,一般用3H标记氨基酸,观察放射性存在的部位,D正确。
二、非选择题
4.分泌蛋白是在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质,如唾液淀粉酶等。唾液腺细胞中淀粉酶的合成、运输、分泌过程如下图所示:
(1)唾液淀粉酶从合成至分泌到细胞外所经过的细胞器依次是________→________→高尔基体。为该过程提供能量的细胞器是________。
(2)唾液腺细胞的蛋白分泌能力比平滑肌细胞强,原因是唾液腺细胞的高尔基体数量比平滑肌细胞的____________(填“多”或“少”)。
(3)图中囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜的结构特点是具有一定的________(填“流动性”或“选择透过性”)。
答案:(1)核糖体 内质网 线粒体
(2)多
(3)流动性
解析:(1)唾液淀粉酶属于分泌蛋白,分泌蛋白从合成至分泌到细胞外所经过的细胞器依次是核糖体(合成蛋白质)→内质网(进行粗加工)→高尔基体(进行再加工形成成熟的蛋白质);为该过程提供能量的细胞器是线粒体。(2)分泌蛋白的形成需要高尔基体的加工、分类和包装,唾液腺细胞的蛋白分泌能力比平滑肌细胞强,原因是唾液腺细胞的高尔基体数量比平滑肌细胞的多。(3)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
5.细胞内部的各种结构及其功能彼此联系。图1为浆细胞内抗体合成和运输过程。某实验室研究人员用3H标记的氨基酸来培养杂交瘤细胞,测得内质网、高尔基体、核糖体上放射性强度的变化曲线如图2所示,此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜的膜面积的变化曲线如图3所示。回答下列问题([ ]中填图1中数字,后面横线上填文字):
(1)抗体合成场所是[ ]________,运输过程中所需要的能量主要由[ ]____________提供。
(2)该实验采用了____________法进行研究,以追踪相关物质的去向。图2中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是_____________________________________________________。
(3)图3中的d、e、f曲线所代表的生物膜依次是__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)黄曲霉素是毒性很强的致癌物质,能导致核糖体从内质网上脱落。据此分析黄曲霉素可能会导致相应细胞内________(填字母)物质的合成和运输受损。
a.脂肪 b.唾液淀粉酶 c.血红蛋白 d.胰岛素
答案:(1)⑤ 核糖体 ③ 线粒体
(2)同位素标记 核糖体、内质网、高尔基体
(3)内质网膜、细胞膜、高尔基体膜
(4)b、d
解析:(1)抗体的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,即图中的⑤,运输过程中所需要的能量主要由③线粒体提供。(2)该实验通过追踪放射性出现的部位对分泌蛋白合成和运输的途径进行了探究,该研究方法为同位素标记法。分泌蛋白的合成与运输过程为核糖体合成蛋白质→内质网进行初加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜,所以图2中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体。(3)在分泌蛋白合成与运输过程中,内质网初加工后形成囊泡,囊泡与高尔基体膜融合,这样内质网膜转化为高尔基体膜;高尔基体再加工后形成囊泡,囊泡与细胞膜融合,即高尔基体膜转化为细胞膜。所以该过程中,内质网膜面积减少,即曲线d;细胞膜面积增多,即曲线e;高尔基体膜面积基本不变,即曲线f。(4)黄曲霉素是毒性很强的致癌物质,能引起核糖体从内质网上脱落,进而无法实现对肽链的加工,从而抑制了分泌蛋白的合成和分泌过程,因此黄曲霉素可能会导致唾液淀粉酶和胰岛素的合成和运输受损。
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