内容正文:
第06讲 细胞器和生物膜系统
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞器的结构和功能
【题型二】高倍显微镜观察叶绿体和细胞中流动
【题型三】细胞器之间协调配合
02 能力突破练(新考法+新角度+新情境)
03 高考溯源练
题型一 细胞器的结构和功能
1.某科研团队在研究一种新型抗癌药物时,发现该药物能够特异性破坏癌细胞中的一种细胞器,导致癌细胞能量供应不足而死亡。进一步实验表明,该药物对正常细胞无明显影响。据此推测,该药物最可能作用的细胞器是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.高尔基体 D.内质网
【答案】B
【分析】1、内质网本身不能合成蛋白质合成,但能加工蛋白质,也是脂质合成的“车间”。
2、核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为“生产蛋白质的机器”。
3、高尔基体本身不能合成蛋白质,但可以对蛋白质进行加工分类和包装。
4、溶酶体内含多种水解酶,是细胞内的消化车间。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,不能为细胞生长提供能量,不符合题意,A错误;
B、线粒体是细胞的动力工厂,因而该药物可能作用的是线粒体进而导致癌细胞能量供应不足,符合题意,B正确;
C、高尔基体在动物细胞中细胞分泌物的形成有关,不能为细胞提供能量,与题意不符,C错误;
D、内质网不能为细胞提供能量,因而不符合题意,D错误。
故选B。
2.下图是洋葱根尖某细胞部分结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期
B.结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
C.结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使细胞内染色体数目加倍
【答案】C
【分析】图示为高等植物细胞的部分结构图,①为核膜,②为核孔,③为内质网,④为核糖体,⑤为高尔基体,⑥为线粒体,⑦是胞间连丝。
【详解】A、从图中可以看到明显的细胞核结构,而在有丝分裂期,细胞核的核膜、核仁会发生解体等变化,此细胞有完整的细胞核,所以该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期,A正确;
B、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的,图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构,生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化,可使细胞内同时进行多种化学反应,保证生命活动高效有序的进行,B正确;
C、结构②为核孔,结构⑦为胞间连丝,二者都没有膜结构,C错误;
D、⑤高尔基体与细胞壁的形成有关,若离体培养该细胞,破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞,因此会使细胞内染色体加倍,D正确。
故选C。
3.某地果园的苹果树近年频繁出现果实发育不良现象。研究人员发现,病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,导致细胞无法正常分泌生长调节物质。进一步检测表明,该细胞器的膜结构严重受损。据此推测,病变最可能直接影响了下列哪种细胞结构的功能?( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.内质网 D.溶酶体
【答案】C
【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。
【详解】病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,内质网可以对蛋白质进行加工,因此病变最可能直接影响了内质网。
故选C。
4.下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.乳酸菌含核糖体,有细胞膜,具有生物膜系统
B.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中不能观察到叶绿体和染色体
C.线粒体内膜蛋白质的种类和含量比外膜少
D.溶酶体内的核糖体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
【答案】B
【分析】1、真核细胞和原核细胞共有的细胞器是核糖体;原核细胞无生物膜系统。
2、溶酶体是具有单层膜的细胞器,内部含有多种酸性水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
3、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,第二阶段,在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。叶绿体主要分布在于叶肉细胞。
【详解】A、乳酸菌属于原核生物,含有核糖体、细胞膜,但不具有生物膜系统,A错误;
B、洋葱鳞片叶外表皮细胞中无叶绿体,该细胞高度分化,不会进行分裂,不能看到染色体,B正确;
C、线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,有许多与有氧呼吸有关的酶,这些酶就是蛋白质,所以线粒体内膜上蛋白质的种类和含量比外膜高,C错误;
D、溶酶体含有水解酶,这些酶是在细胞质基质中核糖体上合成,溶酶体内无核糖体,D错误。
故选B。
5.某同学以蚕豆根尖为实验材料制作临时装片,并在光学显微镜下进行观察。以下不能观察到的结构是( )
A.中心体 B.染色体 C.细胞核 D.细胞壁
【答案】A
【分析】蚕豆是高等植物,其根尖细胞中无中心体,且中心体无色,体积小,在光学显微镜下观察不到;染色体在细胞分裂期才清晰可见;细胞核在光学显微镜下可见;细胞壁是植物细胞的显著结构,在光学显微镜下可见。
【详解】蚕豆是高等植物,其根尖细胞中无中心体,且中心体无色,体积小,在光学显微镜下观察不到,染色体、细胞核、细胞壁在光学显微镜下均能观察到,A正确;
故选A。
6.某深海底泥样本中发现了厌氧型古菌MK-D1,其细胞膜可分出囊泡结构以及像触手一样的突出物,能捕获某种需氧型细菌并进行共生,进而演化为原始的好氧型真核细胞。MK-D1捕获的细菌的细胞膜和真核细胞中哪种膜结构的功能最相似( )
A.核膜 B.线粒体外膜 C.线粒体内膜 D.细胞膜
【答案】C
【分析】线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
【详解】题意显示,厌氧型古菌MK-D1的细胞膜可分出囊泡结构以及像触手一样的突出物,能捕获某种需氧型细菌并进行共生,进而演化为原始的好氧型真核细胞,即该需要型细菌演化为真核细胞的线粒体,据此推测,MK-D1捕获的细菌的细胞膜与线粒体内膜相似,MK-D1的细胞膜分出的囊泡结构与线粒体外膜相似,C正确。
故选C。
7.长久以来,科学家们认为生物固氮只发生于细菌和古细菌中。近期研究发现,真核生物贝氏布拉藻细胞中一种名为硝基质体(具有复杂的膜结构)的细胞器也可将空气中的N2转化为生命活动所必需的含氮化合物。下列叙述错误的是( )
A.自然界中能进行固氮作用的生物均属于自养生物
B.硝基质体的发现离不开显微镜技术的革新和发展
C.硝基质体可参与构成贝氏布拉藻细胞的生物膜系统
D.硝基质体可随贝氏布拉藻细胞的分裂传递给子细胞
【答案】A
【分析】生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等。
【详解】A、自然界中能进行固氮的生物不一定是自养生物,如根瘤菌就属于异养生物,A错误;
B、硝基质体是具有复杂的膜结构的细胞器,需要借助显微镜才能观察到,其发现离不开显微镜技术的革新和发展,B正确;
C、硝基质体是具有复杂的膜结构的细胞器,可以参与构成贝氏布拉藻细胞的生物膜系统,C正确;
D、硝基质体是贝氏布拉藻细胞中的一种细胞器,细胞分裂时,细胞器会随细胞质分配给子细胞,D正确。
故选A。
8.PXo小体是果蝇肠吸收细胞中的一种具有多层膜的细胞器,其膜上的PXo蛋白可以将磷酸盐运入其中,用于合成磷脂。当果蝇摄入磷酸盐不足时,PXo小体会裂解释放出磷脂并触发新细胞生成的信号。下列叙述错误的是( )
A.PXo蛋白对磷酸盐的传输具有特异性
B.PXo小体增加膜层数可能需要线粒体提供能量
C.PXo小体降解产生的Pi可用于合成脂质、核苷酸等物质
D.PXo蛋白含量降低时肠吸收细胞数量会减少
【答案】D
【分析】细胞膜主要由磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质组成,还含有少量糖类。细胞质包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质呈胶体状态,主要由水、无机盐、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成,是细胞代谢的主要场所,为细胞器提供物质和环境条件。
【详解】A、根据“膜上的PXo蛋白可以将磷酸盐运入其中”可知,PXo蛋白是转运蛋白,有特异性,A正确;
B、生物膜的形成需要消耗能量,故PXo小体增加膜层数可能需要线粒体提供能量,B正确;
C、脂质的元素组成主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,核苷酸含C、H、O、N、P,因此PXo小体降解产生的Pi可用于合成脂质、核苷酸等物质,C正确;
D、根据“当果蝇摄入磷酸盐不足时,PXo小体会裂解释放出磷脂并触发新细胞生成的信号”可知,当PXo蛋白含量降低,磷酸盐运入PXo小体减少,PXo小体会裂解释放出磷脂并触发新细胞生成的信号,肠吸收细胞数量会增多,D错误。
故选D。
题型二 高倍显微镜观察叶绿体和细胞中流动
9.选择适当的材料及用具对实验结果的呈现有着至关重要的影响。下列生物学实验中,可使实验顺利进行并确保实验结果真实可靠的一组是( )
A.选择洋葱鳞片叶外表皮细胞观察细胞质的流动
B.选择黑藻成熟叶片观察植物细胞的吸水和失水
C.使用斐林试剂检测小麦种子细胞中淀粉的含量
D.使用高倍镜观察水绵细胞叶绿体的双层膜结构
【答案】B
【分析】叶绿体形状是扁平的椭球形或球形;主要分布在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的表皮细胞内;内膜光滑无折叠,基粒是由类囊体垛叠而成;基质中含有大量与光合作用有关的酶。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮液泡紫色,细胞质透明,不利于观察细胞质的流动,A错误;
B、黑藻成熟叶片含有大液泡,且由于含有叶绿体细胞呈绿色,适合观察植物细胞的吸水和失水,B正确;
C、斐林试剂只能检测还原糖,淀粉是非还原糖,斐林试剂不能检测淀粉,C错误;
D、使用高倍镜只能观察到叶绿体呈球形或椭球形,不能观察到叶绿体的双层膜结构,D错误。
故选B。
10.研究者将甲基胺草磷(APM,一种除草剂)引入紫露草雄蕊毛细胞,观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况,发现颗粒运动渐慢直至最后停止,随后相邻细胞中的颗粒运动也停止;相关研究还显示APM由胞间通道——胞间连丝扩散进入了相邻细胞。下列叙述错误的是( )
A.高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行细胞间的信息交流
B.观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况时,可以以细胞壁作参照物
C.胞间连丝使相邻细胞的原生质体连通,植物细胞间的物质交换都是通过该结构完成的
D.推测甲基胺草磷可能是通过抑制细胞质的流动来杀死杂草
【答案】C
【分析】细胞间进行信息交流的方式有:通过细胞膜进行间接的信息交流;通过细胞膜进行细胞间的直接交流;通过胞间连丝进行信息交流。
【详解】A、高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行细胞间的信息交流,A正确;
B、细胞壁不流动,观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况时,可以以细胞壁作参照物,B正确;
C、胞间连丝是细胞之间进行细胞间信息交流和物质交换的通道,但植物细胞间的物质交换还可通过细胞膜完成的,C错误;
D、将甲基胺草磷(APM,一种除草剂)引入紫露草雄蕊毛细胞,观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况,发现颗粒运动渐慢直至最后停止,随后相邻细胞中的颗粒运动也停止,据此推测甲基胺草磷可能是通过抑制细胞质的流动来杀死杂草,D正确。
故选C。
11.某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动,显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示,下列有关叙述错误的是( )
A.可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B.高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体的运动方向相同
C.细胞质的实际流动方向是逆时针流动
D.用菠菜叶进行实验,应撕取带有叶肉细胞的下表皮制作装片
【答案】B
【分析】菠菜、苔藓,由于只有菠菜叶含有气孔,故探究气孔开闭机理只能用菠菜叶;观察细胞质流动情况,常常选择叶绿体作为运动标记。最好选择细胞壁为参照物,因细胞壁固定不动且可以看见,细胞质流动和温度有关,在温度高时流动快,在温度低时流动慢。
【详解】A、苔藓叶片一般由单层细胞构成,因此可以直接用苔藓叶片做成装片观察,A正确;
B、不同细胞中细胞质流动方向可能不同,叶绿体运动方向也可能不同,B错误;
C、显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像,因此观察到的细胞质流动方向与实际流动方向是一致的,即细胞质的实际流动方向是逆时针流动,C正确;
D、用菠菜叶进行实验,应撕取带有叶肉细胞(有叶绿体)的下表皮(无叶绿体)制作装片,D正确。
故选B。
12.NaClO溶液是组织培养中常用的消毒剂。某实验小组以黑藻为研究对象,通过观察黑藻叶片细胞质流动来判定NaC1O溶液对黑藻的伤害程度。下列有关说法错误的是( )
A.该实验可以用单位时间内叶绿体运动的圈数作观测指标
B.临时装片需随时保持有水状态,以维持黑藻细胞的活力
C.该实验应在低倍镜下找到叶肉细胞并观察叶绿体的流动
D.实验结果表明,NaClO溶液会降低黑藻的细胞代谢水平
【答案】C
【分析】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
【详解】A、叶绿体随着细胞质流动而运动,该实验可以用单位时间内叶绿体的运动圈数作为观测指标,A正确;
B、临时装片需随时保持有水状态,以维持黑藻细胞的活力,保证细胞质的流动,B正确;
C、该实验应先在低倍镜下找到叶肉细胞,再换高倍镜观察叶绿体的流动,C错误;
D、由实验结果可知,随着NaClO溶液处理时间的延长,细胞质流动逐渐减慢,表明NaClO溶液会降低黑藻的细胞代谢水平,D正确。
故选C。
题型三 细胞器之间协调配合
13.下图是溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,b是刚形成的溶酶体,它来源于细胞器a。下列相关说法正确的是( )
A.细胞的生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜共同构成的
B.细胞器a、b、c、d的膜结构和化学成分均完全相同
C.膜的组成成分可以从c转移到a,再转移到细胞膜
D.利用f过程体现的膜特性可以对海水进行淡化处理
【答案】C
【分析】细胞的生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成。不同的细胞器膜在结构和化学成分上有相似性,但也存在差异。膜具有流动性,这一特性使得膜的组成成分可以在不同膜结构之间转移。
【详解】 A 、 细胞的生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成的,而不是仅由细胞器膜和细胞膜构成,A 错误;
B 、 细胞器 a、b、c、d 的膜结构和化学成分有相似性,但不完全相同,不同的细胞器具有不同的功能,其膜的成分和结构会有所差异,B 错误;
C 、膜的组成成分可以从内质网(c)以囊泡的形式转移到高尔基体(a),再由高尔基体以囊泡的形式转移到细胞膜,C 正确;
D 、 f 过程体现的膜特性是膜的流动性,而对海水进行淡化处理是模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能,不是流动性,D 错误。
故选C。
14.秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体,但成熟精子中的线粒体数量明显低于精细胞。我国科学家在秀丽隐杆线虫体内首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡,并命名为“线粒体囊”。研究表明,生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号,依赖细胞内的SPE-12和SPE-8等酶的作用,触发精细胞释放线粒体囊,过程如图所示。下列推测中不合理的是( )
A.精细胞中线粒体的清除过程中没有细胞自噬的参与
B.蛋白酶和胞内酶SPE-12从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同
C.线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关
D.蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输
【答案】A
【分析】细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构﹣细胞骨架。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。
【详解】A、细胞自噬是通过形成自噬体包裹受损或多余的细胞器(如线粒体)并降解的过程。题干中精细胞释放“线粒体囊”包裹线粒体并清除,该过程与细胞自噬的机制类似(均涉及细胞器的包裹与清除),因此推测可能存在自噬参与,A错误;
B、蛋白酶若为分泌蛋白,需经核糖体合成、内质网和高尔基体加工后分泌到细胞外发挥作用;而胞内酶SPE-12在细胞内起作用,合成后无需分泌,可能仅需核糖体合成,不经内质网和高尔基体加工。因此二者经过的细胞器类型不同,B正确;
C、线粒体是细胞的“动力工厂”,为精子运动(如尾部摆动)提供能量。成熟精子中线粒体数量减少可能通过减少能量消耗或优化结构,维持其运动能力和受精能力,故线粒体数量与可育性相关,C正确;
D、细胞骨架(由微管、微丝等蛋白质构成)参与细胞内物质运输,如囊泡的移动。“线粒体囊”的释放和运输可能依赖细胞骨架的定向牵引作用,D正确。
故选A。
15.电镜下显示线粒体外膜与内质网之间距离保持在约10~25纳米,两者间存在一个特殊区域,特定的膜蛋白MFN1和MFN2可跨越内质网和线粒体间的空隙,此特殊区域称为“MAMs”膜接触位点。MAMs介导两个细胞器间的通讯并参与蛋白质和代谢物的交换,破坏MAMs可导致线粒体钙离子过载和细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.线粒体与内质网保持各自细胞器独立结构,使多种化学反应同时进行互不干扰
B.通过MFN1和MFN2可直接将内质网中的蛋白质运输到线粒体中
C.线粒体结构异常可能会通过MAMs影响内质网加工蛋白质
D.膜蛋白MFN1和MFN2由附着在内质网上的核糖体合成后即可发挥作用
【答案】D
【分析】生物膜系统概念: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。功能:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、细胞中各种细胞器具有特定的结构和功能,线粒体与内质网保持各自独立结构,这使得细胞内多种化学反应能够在不同的场所同时进行且互不干扰,A正确;
B、膜蛋白MFN1和MFN2可跨越内质网和线粒体间的空隙,并介导两个细胞器间的通讯并参与蛋白质和代谢物的交换,因此通过MFN1和MFN2可直接将内质网中的蛋白质运输到线粒体中,B正确;
C、由于 MAMs 介导线粒体和内质网间的通讯,所以线粒体结构异常可能会通过 MAMs 影响内质网加工蛋白质,C正确;
D、膜蛋白MFN1和MFN2是由游离核糖体先在细胞质基质中合成一小段肽链后进入内质网进一步合成和加工而成,并不是直接由附着在内质网上的核糖体合成且即可发挥作用,D错误。
故选D。
16.糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质相连构成,许多分泌蛋白和膜蛋白都是糖蛋白。下列说法错误的是( )
A.糖蛋白参与细胞识别,可作为细胞表面标志或表面抗原
B.原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成分泌蛋白
C.肾上腺素需与细胞膜上的糖蛋白结合来完成信息的传递
D.可以根据糖蛋白在膜上的分布情况区分细胞膜的内外侧
【答案】B
【分析】细胞膜上的特殊结构--糖蛋白:
1.位置:细胞膜的外表。
2.本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。
3.作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
【详解】A、糖蛋白参与细胞识别,可作为细胞表面标志或表面抗原,A正确;
B、许多分泌蛋白和膜蛋白都是糖蛋白,原核细胞细胞膜上也含有糖蛋白,因此,原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器,也可以合成分泌蛋白,B错误;
C、肾上腺素作为一种激素,需与细胞膜上的糖蛋白结合来完成信息的传递,C正确;
D、糖蛋白分布在细胞膜的外表面,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关,所以可以根据糖蛋白在膜上的分布情况区分细胞膜的内外侧,D正确。
故选B。
17.酵母菌能正常分泌蛋白质,若细胞内相关结构异常会导致分泌过程障碍,分泌蛋白会积聚在特定的部位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成的蛋白质不能进入内质网
B.附着型核糖体与内质网的结合依赖于其生物膜的流动性
C.用3H标记亮氨酸的羟基可追踪上述蛋白质的合成和运输过程
D.若不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,说明细胞核与蛋白质的合成有关
【答案】A
【分析】分泌蛋白的合成过程是先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料脱水缩合形成多肽链,多肽链依次进入内质网进行加工,以出芽的形式形成囊泡,由囊泡包裹着来自内质网的蛋白质运输到高尔基体,在高尔基体中进行进一步加工、分类、包装,以囊泡的形式运输到细胞膜,并由细胞膜分泌到细胞外,该过程需要的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、据图可知,不正常分泌的内质网中无蛋白质,形成的蛋白质未运至高尔基体,则不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成蛋白质不能进入内质网,A正确;
B、核糖体没有膜结构,B错误;
C、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,因此不能用3H标记亮氨酸的羟基,否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水,不能追踪蛋白质的合成和运输过程,C错误;
D、不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,根据蛋白质仍能合成,说明细胞核与蛋白质的合成无关,D错误。
故选A。
18.大部分线粒体蛋白是由核基因编码的,这些蛋白质的前体蛋白无活性,肽链的一端含有信号序列(导肽),导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是( )
A.Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠
B.Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体
C.核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量
D.导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”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“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、分析题意可知,前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,故Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠,A正确;
B、Hsp70是细胞质中的分子伴侣蛋白,其合成起始于游离核糖体,B正确;
C、线粒体蛋白属于大分子物质,其转运进线粒体并活化需要能量,C正确;
D、导肽与其受体蛋白结合过程不是发生在细胞之间的,不能说明细胞间存在信息交流,D错误。
故选D。
19.蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是( )
A.用3H标记亮氨酸,可用于分析分泌蛋白的合成和运输途径
B.信号肽合成后通过囊泡运输至粗面内质网
C.细胞呼吸酶的合成需要经过翻译后转运
D.溶酶体内酶的合成需要经过共翻译转运
【答案】B
【分析】在蛋白质的合成和分选过程中,细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质基质中的游离核糖体。不同的蛋白质去向不同,需要进入内质网的蛋白质会合成信号肽,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成蛋白质。
【详解】A、3H具有放射性,用3H标记亮氨酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况,可用于分析分泌蛋白的合成和运输途径,A正确;
B、信号肽合成后会随着核糖体转移至粗面内质网,而不会通过囊泡,B错误;
C、细胞呼吸酶为胞内蛋白,需经过翻译后转运途径进行分选,C正确;
D、由题意可知:溶酶体内酶的合成需要经过共翻译转运,即在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体,D正确。
故选B。
20.下列与此概念图相关的描述错误的是( )
A.若X表示含磷化合物,则①~③可表示磷脂、ATP、DNA
B.若X是葡萄糖,①~③代表淀粉、糖原和纤维素,则此图可以表示葡萄糖作为几种多糖的单体
C.若X为具有两层膜的细胞结构,则①~③内均含有DNA和RNA等物质
D.若X为参与合成并分泌消化酶的具有单层膜的细胞器,则①~③是内质网、高尔基体、溶酶体
【答案】D
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、若X表示含磷化合物,则①~③可表示磷脂、ATP、DNA,因为这三种物质中均含有磷酸基团,A正确;
B、麦芽糖、糖原、淀粉和纤维素基本单位都是葡萄糖,若此图可以表示葡萄糖作为几种多糖的单体,X是葡萄糖,①~③可代表淀粉、糖原和纤维素,B正确;
C、若X为具有两层膜的细胞结构,则①~③可表示线粒体、叶绿体、细胞核,均含有DNA和RNA等物质,C正确;
D、消化酶为分泌蛋白,与分泌蛋白的合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,与溶酶体无关,D错误。
故选D。
1.膜接触位点(MCSs)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,这些区域在细胞的多种生理过程中发挥着重要作用。某团队研发的靶向抗癌药物在细胞核内发挥作用,需借助MCSs实现精准递送。下列叙述正确的是( )
A.组成MCSs的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动
B.核糖体与内质网间的MCSs加快核糖体上合成的多肽向内质网腔转移
C.细胞内各种具膜细胞器之间都依赖MCSs直接相连
D.靶向抗癌药物可通过生物膜系统的MCSs被精准递送至细胞核
【答案】D
【分析】细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
【详解】A、膜接触位点(MCSs)的蛋白质分子通常通过特定蛋白复合物形成稳定的连接,限制了其侧向自由移动;而磷脂分子虽具有流动性,但在紧密接触区域可能受到一定约束。因此,“都可以侧向自由移动”的表述不准确,A错误;
B、MCSs是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,而核糖体没有膜结构,B错误;
C、细胞器间的功能联系不仅依赖MCSs,还包括囊泡运输(如内质网与高尔基体之间)或其他间接方式。MCSs仅是一种直接接触的机制,并非唯一途径,C错误;
D、内质网与核膜通过MCSs直接相连,靶向药物可借助内质网-核膜接触位点实现精准递送,绕过细胞质基质的扩散限制,因此靶向抗癌药物可通过生物膜系统的MCSs被精准递送至细胞核,D正确。
故选D。
2.(2025·天津河西·一模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A.多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D.若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
【答案】A
【分析】细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,这体现细胞膜的流动性,是细胞膜的结构特性;而细胞膜具有不同种类和数量的载体蛋白,这才是细胞膜选择透过性的基础,是细胞膜的功能特性。
【详解】A、多囊体内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质,这些物质被溶酶体中的水解酶降解后,会形成小分子物质,而这些小分子物质可以被细胞重新利用,参与细胞的各项生命活动,A正确;
B、外泌体是由单层膜包被的囊泡,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、题干中仅表明溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能,并没有提及溶酶体蛋白DRAM含量减少会影响溶酶体和多囊体的融合,溶酶体和多囊体的融合可能与其他因素有关,D错误。
故选A。
3.(2025·天津·一模)剪接体由多种蛋白质和小RNA组成。基因转录出的前体mRNA经剪接体作用,形成成熟mRNA后进入细胞质。下列关于剪接体的叙述,正确的是( )
A.由以碳链为骨架的大分子组成
B.组成元素只含C、H、O、N
C.组成单体包括氨基酸和脱氧核苷酸
D.发挥剪接作用的场所为核糖体
【答案】A
【分析】由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,所以其元素组成为C、H、O、N、P,组成单体为氨基酸和核苷酸。
【详解】A、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,蛋白质和RNA都是以碳链为骨架的大分子,因此剪接体是由以碳链为骨架的大分子组成,A正确;
B、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,前者主要含C、H、O、N,后者含C、H、O、N、P,故剪接体元素组成为C、H、O、N、P,B错误;
C、由题意可知,剪接体由多种蛋白质和小RNA组成,所以其组成单体为氨基酸和核糖核苷酸,而不是脱氧核苷酸,C错误;
D、核糖体是翻译的场所,不是RNA剪接的场所,D错误。
故选A。
4.(2025·天津·二模)蓖麻毒素能使内质网上的核糖体脱落,不会导致( )
A.溶酶体功能异常 B.高尔基体分泌囊泡减少
C.分泌蛋白合成受影响 D.染色体结构发生变化
【答案】D
【分析】题意分析,蓖麻毒素能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,则核糖体合成的蛋白质无法进入内质网进行进一步的加工,无法形成成熟的、具有一定功能的蛋白质,所以这一结果直接影响了蛋白质的合成。
【详解】A、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,导致溶酶体中水解酶的含量减少,从而导致溶酶体功能异常,A错误;
B、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,阻断了分泌蛋白质进入高尔基体进行加工,导致高尔基体分泌囊泡减少,B错误;
C、由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来,核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初加工,阻断了分泌蛋白质合成,这一结果直接导致分泌蛋白合成受影响,C错误;
D、染色体位于细胞核中,与细胞质中的核糖体没有直接关系,D正确。
故选D。
5.内质网是真核细胞中普遍存在的一种细胞器,具有重要的生理功能。当内质网稳态持续失调时,可引起内质网自噬。如图为内质网自噬过程。下列说法正确的是( )
A.溶酶体内的水解酶由内质网合成、加工和分泌
B.内质网的自噬过程需要信息分子与受体的特异性结合
C.内质网自噬过程依赖于生物膜的功能特性
D.若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常,会增大对内质网自噬的抑制作用
【答案】B
【分析】溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。
【详解】A、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质,由核糖体合成,A错误;
B、分析题可知,内质网的自噬过程需要信息分子与内质网自噬受体结合,B正确;
C、内质网自噬过程依赖于生物膜的结构特点,即膜具有一定的流动性,C错误;
D、若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常,而Parkin会抑制内质网自噬,则会减弱对内质网自噬的抑制作用,D错误。
故选B。
6.(24-25高三上·天津北辰·期中)氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B.高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C.激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D.H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
【答案】C
【分析】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”。
【详解】A、神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,不能直接加工对来自核糖体的蛋白质,A错误;
B、高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜具有一定的流动性,B错误;
C、图中②H2O2氧化神经元中的高尔基体平均长度大于①正常神经元,③用SA处理H2O2氧化神经元,SA激活了Src蛋白,使神经元中高尔基体平均长度小于②,说明激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体平均长度较长、结构不稳定的现象,C正确;
D、H2O2能增加高尔基体的平均长度,这会导致高尔基体结构不稳定,从而影响高尔基体的功能,神经元的功能也会受到影响,D错误。
故选C。
1.(2025·山东·高考真题)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒
【答案】A
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。
【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;
B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;
C、核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;
D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
故选A。
2.(2025·河南·高考真题)某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中,这种细胞一定含有的是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.中心体 D.溶酶体
【答案】A
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞,导入的合成的必需基因具体作用未知的前提下,由于支原体属于原核生物,一定含有核糖体一种细胞器,A正确。
故选A。
3.(2023·福建·高考真题)LRRK2是一种内质网膜上的蛋白质。LRRK2基因在人成纤维细胞中被敲除后,导致细胞内蛋白P在内质网腔大量积聚,而培养液中的蛋白P含量显著降低。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔
B.线粒体通过有氧呼吸参与了蛋白P在细胞内的合成
C.LRRK2蛋白的主要功能是维持蛋白P在细胞质内的正常合成
D.积累在内质网腔的蛋白P与培养液中的蛋白P结构不同
【答案】C
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”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“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、分泌蛋白的合成与分泌过程:在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成多肽链→肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程→边合成边转移到内质网腔内,进一步加工、折叠→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进一步修饰加工→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜胞吐释放到胞外,所以蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔,A正确;
B、线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,可以为细胞内的需能反应提供能量,蛋白P的合成是一个耗能过程,需要线粒体的参与,B正确;
C、LRRK2基因被敲除后,蛋白P在内质网腔大量积聚,培养液中的蛋白P含量显著降低→蛋白P为分泌蛋白,没有LRRK2蛋白的参与,蛋白P无法运出内质网→LRRK2蛋白的主要功能是维持蛋白P在粗面内质网的合成、加工及转运的正常进行,而不是维持蛋白P在细胞质内的正常合成,C错误;
D、积累在内质网腔的蛋白P是未成熟的蛋白质,培养液中的蛋白P是成熟的分泌蛋白,二者的结构不同,D正确。
故选C。
4.(2024·天津·高考真题)植物液泡含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是( )
A.核糖体 B.溶酶体 C.中心体 D.高尔基体
【答案】B
【分析】各种细胞器在功能上既有分工又有合作,分布在细胞质基质中。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;
B、溶酶体内含有多种水解酶,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,B正确;
C、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,与动物细胞的有丝分裂有关,C错误;
D、高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”,D错误。
故选B。
5.(2024·海南·高考真题)液泡和溶酶体均含有水解酶,二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是( )
A.液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器
B.内质网上附着的核糖体,其组成蛋白在细胞核内合成
C.液泡和溶酶体形成过程中,内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D.核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
【答案】B
【分析】液泡和溶酶体是细胞中的细胞器,具有不同的功能。液泡主要调节细胞内的环境,溶酶体则与细胞内的消化和分解有关。内质网是蛋白质合成和加工的场所,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工和分类。
【详解】A、液泡和溶酶体都由单层膜包裹,因此液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器,A正确;
B、内质网上附着的核糖体的组成蛋白在游离核糖体合成的,B错误;
C、内质网的膜可以以囊泡的形式转移到高尔基体,这是细胞内物质运输和膜转化的常见方式,C正确;
D、液泡有类似溶酶体的功能,故二者中均有水解酶,核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入溶酶体或液泡,D正确。
故选B。
6.(2024·江苏·高考真题)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
【答案】A
【分析】图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,④是囊泡。
【详解】A、完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,而图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,④是囊泡,故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统,A错误;
B、溶酶体能够清除衰老、受损的细胞器,所以能够清除衰老或损伤的①②③,B正确;
C、③高尔基体能够产生囊泡,膜具有一定的流动性,C正确;
D、细胞骨架与物质运输有关,所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关,D正确。
故选A。
7.(2024·重庆·高考真题)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖,细胞中可溶性糖储存的主要场所是( )
A.叶绿体 B.液泡 C.内质网 D.溶酶体
【答案】B
【分析】细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体。这些细胞器既有分工,又有合作。
【详解】A、叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。据此可知,叶绿体不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所,A不符合题意;
B、液泡主要存在于植物的细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。据此可知,苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所是液泡,B符合题意;
C、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。据此可知,内质网不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所,C不符合题意;
D、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶。据此可知,溶酶体不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所,D不符合题意。
故选B。
8.(2024·北京·高考真题)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的典型的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质,且遗传物质是DNA。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;
B、大肠杆菌只具有核糖体,无线粒体等其他细胞器,能量代谢不发生在细胞器中,B错误;
C、大肠杆菌无光合色素,不能进行光合作用,C错误;
D、原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。
故选D。
9.(2024·湖南·高考真题)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
【答案】B
【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶,原因是叶子薄而小,叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快。
【详解】A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率,因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域,A正确;
B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高,原因新叶比老叶细胞代谢旺盛,而细胞代谢越旺盛,细胞内结合水与自由水的比值越低,B错误;
C、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;
D、观察细胞质的流动时,常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志,D正确。
故选B。
10.(2024·浙江·高考真题)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
【答案】A
【分析】由题意可知:分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识别信号,再与内质网上信号识别受体结合,将肽链引导至内质网,由 SRP受体内的通道送入内质网腔,进一步在内质网腔内完成翻译,合成蛋白质。
【详解】A、SRP 参与抗体等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与,所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,A正确;
B、SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B错误;
C、核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,同时核糖体是无膜细胞器不能形成囊泡,C错误;
D、生长激素通过此途径合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过该途径合成并分泌,D错误。
故选A。
11.(2023·浙江·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。
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第06讲 细胞器和生物膜系统
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞器的结构和功能
【题型二】高倍显微镜观察叶绿体和细胞中流动
【题型三】细胞器之间协调配合
02 能力突破练(新考法+新角度+新情境)
03 高考溯源练
题型一 细胞器的结构和功能
1.某科研团队在研究一种新型抗癌药物时,发现该药物能够特异性破坏癌细胞中的一种细胞器,导致癌细胞能量供应不足而死亡。进一步实验表明,该药物对正常细胞无明显影响。据此推测,该药物最可能作用的细胞器是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.高尔基体 D.内质网
2.下图是洋葱根尖某细胞部分结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.该洋葱根尖细胞没有处于有丝分裂期
B.结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
C.结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞,破坏结构⑤可能会使细胞内染色体数目加倍
3.某地果园的苹果树近年频繁出现果实发育不良现象。研究人员发现,病株叶片细胞中一种细胞器内积累了大量未折叠的蛋白质,导致细胞无法正常分泌生长调节物质。进一步检测表明,该细胞器的膜结构严重受损。据此推测,病变最可能直接影响了下列哪种细胞结构的功能?( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.内质网 D.溶酶体
4.下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.乳酸菌含核糖体,有细胞膜,具有生物膜系统
B.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中不能观察到叶绿体和染色体
C.线粒体内膜蛋白质的种类和含量比外膜少
D.溶酶体内的核糖体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
5.某同学以蚕豆根尖为实验材料制作临时装片,并在光学显微镜下进行观察。以下不能观察到的结构是( )
A.中心体 B.染色体 C.细胞核 D.细胞壁
6.某深海底泥样本中发现了厌氧型古菌MK-D1,其细胞膜可分出囊泡结构以及像触手一样的突出物,能捕获某种需氧型细菌并进行共生,进而演化为原始的好氧型真核细胞。MK-D1捕获的细菌的细胞膜和真核细胞中哪种膜结构的功能最相似( )
A.核膜 B.线粒体外膜 C.线粒体内膜 D.细胞膜
7.长久以来,科学家们认为生物固氮只发生于细菌和古细菌中。近期研究发现,真核生物贝氏布拉藻细胞中一种名为硝基质体(具有复杂的膜结构)的细胞器也可将空气中的N2转化为生命活动所必需的含氮化合物。下列叙述错误的是( )
A.自然界中能进行固氮作用的生物均属于自养生物
B.硝基质体的发现离不开显微镜技术的革新和发展
C.硝基质体可参与构成贝氏布拉藻细胞的生物膜系统
D.硝基质体可随贝氏布拉藻细胞的分裂传递给子细胞
8.PXo小体是果蝇肠吸收细胞中的一种具有多层膜的细胞器,其膜上的PXo蛋白可以将磷酸盐运入其中,用于合成磷脂。当果蝇摄入磷酸盐不足时,PXo小体会裂解释放出磷脂并触发新细胞生成的信号。下列叙述错误的是( )
A.PXo蛋白对磷酸盐的传输具有特异性
B.PXo小体增加膜层数可能需要线粒体提供能量
C.PXo小体降解产生的Pi可用于合成脂质、核苷酸等物质
D.PXo蛋白含量降低时肠吸收细胞数量会减少
题型二 高倍显微镜观察叶绿体和细胞中流动
9.选择适当的材料及用具对实验结果的呈现有着至关重要的影响。下列生物学实验中,可使实验顺利进行并确保实验结果真实可靠的一组是( )
A.选择洋葱鳞片叶外表皮细胞观察细胞质的流动
B.选择黑藻成熟叶片观察植物细胞的吸水和失水
C.使用斐林试剂检测小麦种子细胞中淀粉的含量
D.使用高倍镜观察水绵细胞叶绿体的双层膜结构
10.研究者将甲基胺草磷(APM,一种除草剂)引入紫露草雄蕊毛细胞,观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况,发现颗粒运动渐慢直至最后停止,随后相邻细胞中的颗粒运动也停止;相关研究还显示APM由胞间通道——胞间连丝扩散进入了相邻细胞。下列叙述错误的是( )
A.高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行细胞间的信息交流
B.观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况时,可以以细胞壁作参照物
C.胞间连丝使相邻细胞的原生质体连通,植物细胞间的物质交换都是通过该结构完成的
D.推测甲基胺草磷可能是通过抑制细胞质的流动来杀死杂草
11.某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动,显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示,下列有关叙述错误的是( )
A.可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B.高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体的运动方向相同
C.细胞质的实际流动方向是逆时针流动
D.用菠菜叶进行实验,应撕取带有叶肉细胞的下表皮制作装片
12.NaClO溶液是组织培养中常用的消毒剂。某实验小组以黑藻为研究对象,通过观察黑藻叶片细胞质流动来判定NaC1O溶液对黑藻的伤害程度。下列有关说法错误的是( )
A.该实验可以用单位时间内叶绿体运动的圈数作观测指标
B.临时装片需随时保持有水状态,以维持黑藻细胞的活力
C.该实验应在低倍镜下找到叶肉细胞并观察叶绿体的流动
D.实验结果表明,NaClO溶液会降低黑藻的细胞代谢水平
题型三 细胞器之间协调配合
13.下图是溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图,b是刚形成的溶酶体,它来源于细胞器a。下列相关说法正确的是( )
A.细胞的生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜共同构成的
B.细胞器a、b、c、d的膜结构和化学成分均完全相同
C.膜的组成成分可以从c转移到a,再转移到细胞膜
D.利用f过程体现的膜特性可以对海水进行淡化处理
14.秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体,但成熟精子中的线粒体数量明显低于精细胞。我国科学家在秀丽隐杆线虫体内首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡,并命名为“线粒体囊”。研究表明,生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号,依赖细胞内的SPE-12和SPE-8等酶的作用,触发精细胞释放线粒体囊,过程如图所示。下列推测中不合理的是( )
A.精细胞中线粒体的清除过程中没有细胞自噬的参与
B.蛋白酶和胞内酶SPE-12从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同
C.线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关
D.蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输
15.电镜下显示线粒体外膜与内质网之间距离保持在约10~25纳米,两者间存在一个特殊区域,特定的膜蛋白MFN1和MFN2可跨越内质网和线粒体间的空隙,此特殊区域称为“MAMs”膜接触位点。MAMs介导两个细胞器间的通讯并参与蛋白质和代谢物的交换,破坏MAMs可导致线粒体钙离子过载和细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.线粒体与内质网保持各自细胞器独立结构,使多种化学反应同时进行互不干扰
B.通过MFN1和MFN2可直接将内质网中的蛋白质运输到线粒体中
C.线粒体结构异常可能会通过MAMs影响内质网加工蛋白质
D.膜蛋白MFN1和MFN2由附着在内质网上的核糖体合成后即可发挥作用
16.糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质相连构成,许多分泌蛋白和膜蛋白都是糖蛋白。下列说法错误的是( )
A.糖蛋白参与细胞识别,可作为细胞表面标志或表面抗原
B.原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器,无法合成分泌蛋白
C.肾上腺素需与细胞膜上的糖蛋白结合来完成信息的传递
D.可以根据糖蛋白在膜上的分布情况区分细胞膜的内外侧
17.酵母菌能正常分泌蛋白质,若细胞内相关结构异常会导致分泌过程障碍,分泌蛋白会积聚在特定的部位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成的蛋白质不能进入内质网
B.附着型核糖体与内质网的结合依赖于其生物膜的流动性
C.用3H标记亮氨酸的羟基可追踪上述蛋白质的合成和运输过程
D.若不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变,说明细胞核与蛋白质的合成有关
18.大部分线粒体蛋白是由核基因编码的,这些蛋白质的前体蛋白无活性,肽链的一端含有信号序列(导肽),导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是( )
A.Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠
B.Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体
C.核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量
D.导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流
19.蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是( )
A.用3H标记亮氨酸,可用于分析分泌蛋白的合成和运输途径
B.信号肽合成后通过囊泡运输至粗面内质网
C.细胞呼吸酶的合成需要经过翻译后转运
D.溶酶体内酶的合成需要经过共翻译转运
20.下列与此概念图相关的描述错误的是( )
A.若X表示含磷化合物,则①~③可表示磷脂、ATP、DNA
B.若X是葡萄糖,①~③代表淀粉、糖原和纤维素,则此图可以表示葡萄糖作为几种多糖的单体
C.若X为具有两层膜的细胞结构,则①~③内均含有DNA和RNA等物质
D.若X为参与合成并分泌消化酶的具有单层膜的细胞器,则①~③是内质网、高尔基体、溶酶体
1.膜接触位点(MCSs)是细胞内不同膜结构之间形成的紧密连接区域,这些区域在细胞的多种生理过程中发挥着重要作用。某团队研发的靶向抗癌药物在细胞核内发挥作用,需借助MCSs实现精准递送。下列叙述正确的是( )
A.组成MCSs的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动
B.核糖体与内质网间的MCSs加快核糖体上合成的多肽向内质网腔转移
C.细胞内各种具膜细胞器之间都依赖MCSs直接相连
D.靶向抗癌药物可通过生物膜系统的MCSs被精准递送至细胞核
2.(2025·天津河西·一模)细胞在受到物理或化学因素刺激后,胞吞形成多囊体,内都包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。多囊体可以与溶酶体融合,其中内容物被水解酶降解,也可与细胞膜融合后释放到胞外,形成外泌体(如下图所示)。溶酶体蛋白DRAM会除低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是( )
A.多囊体的物质被溶酶体降解后,可以被细胞利用
B.外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡
C.溶酶体能合成多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器
D.若因某原因导致溶酶体蛋白DRAM含量减少,则该细胞的溶酶体不能和多囊体融合
3.(2025·天津·一模)剪接体由多种蛋白质和小RNA组成。基因转录出的前体mRNA经剪接体作用,形成成熟mRNA后进入细胞质。下列关于剪接体的叙述,正确的是( )
A.由以碳链为骨架的大分子组成
B.组成元素只含C、H、O、N
C.组成单体包括氨基酸和脱氧核苷酸
D.发挥剪接作用的场所为核糖体
4.(2025·天津·二模)蓖麻毒素能使内质网上的核糖体脱落,不会导致( )
A.溶酶体功能异常 B.高尔基体分泌囊泡减少
C.分泌蛋白合成受影响 D.染色体结构发生变化
5.内质网是真核细胞中普遍存在的一种细胞器,具有重要的生理功能。当内质网稳态持续失调时,可引起内质网自噬。如图为内质网自噬过程。下列说法正确的是( )
A.溶酶体内的水解酶由内质网合成、加工和分泌
B.内质网的自噬过程需要信息分子与受体的特异性结合
C.内质网自噬过程依赖于生物膜的功能特性
D.若细胞中PINK1转化为Parkin的渠道异常,会增大对内质网自噬的抑制作用
高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。
6.(24-25高三上·天津北辰·期中)氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B.高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C.激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D.H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
1.(2025·山东·高考真题)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒
2.(2025·河南·高考真题)某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中,这种细胞一定含有的是( )
A.核糖体 B.线粒体 C.中心体 D.溶酶体
3.(2023·福建·高考真题)LRRK2是一种内质网膜上的蛋白质。LRRK2基因在人成纤维细胞中被敲除后,导致细胞内蛋白P在内质网腔大量积聚,而培养液中的蛋白P含量显著降低。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔
B.线粒体通过有氧呼吸参与了蛋白P在细胞内的合成
C.LRRK2蛋白的主要功能是维持蛋白P在细胞质内的正常合成
D.积累在内质网腔的蛋白P与培养液中的蛋白P结构不同
4.(2024·天津·高考真题)植物液泡含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是( )
A.核糖体 B.溶酶体 C.中心体 D.高尔基体
5.(2024·海南·高考真题)液泡和溶酶体均含有水解酶,二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是( )
A.液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器
B.内质网上附着的核糖体,其组成蛋白在细胞核内合成
C.液泡和溶酶体形成过程中,内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D.核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
6.(2024·江苏·高考真题)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
7.(2024·重庆·高考真题)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖,细胞中可溶性糖储存的主要场所是( )
A.叶绿体 B.液泡 C.内质网 D.溶酶体
8.(2024·北京·高考真题)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
9.(2024·湖南·高考真题)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
10.(2024·浙江·高考真题)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
11.(2023·浙江·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
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