05 必修1 第一单元 第5讲 细胞器之间的分工合作-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

第5讲　细胞器之间的分工合作 　1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。　2.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。　3.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 考点1　细胞器的结构和功能 一、细胞器的分离方法 1．差速离心法 主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 2．过程 (1)将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。 (2)将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 二、细胞器 1．细胞器的结构和功能 (1)上图①～⑧的名称依次是线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体。 (2)③的功能主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 ④的功能是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 ⑤内含细胞液，可以调节植物细胞内的环境，还可以使植物细胞保持坚挺。 ⑥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细菌。 1．(必修1 P48“图3-6”)溶酶体内的水解酶的合成过程是先在核糖体上合成肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经高尔基体加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹。 2．(必修1 P48“图3-6”)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体，在真核细胞中核糖体分布在内质网、线粒体、叶绿体、核膜等部位，有的核糖体游离在细胞质基质中。 2．线粒体和叶绿体的比较 3．多角度比较各种细胞器 (1) (2) (3) (4) 三、细胞质基质 在细胞质中，除了细胞器，还有呈溶胶状的细胞质基质。 四、细胞骨架 1．结构：由蛋白质纤维组成的网架结构。 2．功能：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。 五、植物细胞壁 1．主要成分：纤维素、果胶。 2．功能：对细胞起支持和保护作用。 1．差速离心分离细胞器时起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底。(　√　) 2．溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器。(　×　) 提示：溶酶体中的酶是在核糖体上合成的。 3．核糖体有的附着在高尔基体上。(　×　) 提示：核糖体有的附着在内质网上，并不附着在高尔基体上。 4．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA。(　×　) 提示：核糖体含有rRNA和蛋白质，不含DNA。 5．中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。(　×　) 提示：中心体在有丝分裂间期倍增。 6．性激素主要是在内质网上的核糖体中合成的。(　×　) 提示：性激素属于脂质，是在内质网中合成的。 古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。 (1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者有以核膜为界限的细胞核，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性是与其细胞膜上的蛋白质(或糖蛋白或受体蛋白)(填物质)有关。 (2)被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物的线粒体提供了氧气和有机物。 (3)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐形成的，试推测该种细菌的呼吸作用类型是有氧呼吸，理由是线粒体是有氧呼吸的主要场所(或线粒体内分解有机物需要消耗氧气)。 (4)在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。 线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状的，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌等(答出任意两条即可)。 细胞器的结构和功能 1．(2023·山东卷)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 D　[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，说明溶酶体内H＋浓度较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度梯度运输，属于主动运输，A正确；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；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；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。] 2．(2024·江西卷)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(　　) A．溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B．溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C．从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D．从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 A　[溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，其中含有多种水解酶，是细胞中的消化车间，A错误；溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C正确；溶酶体内的pH比细胞质基质低，从溶酶体外溢后，由于pH不适宜，大多数酶的活性会降低，D正确。] 　细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” (1)真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。 (2)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 (3)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。 (4)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 (5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 (6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 细胞骨架 3．(2024·安徽卷)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，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 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，该过程需要质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。] 4．细胞骨架主要包括微丝、微管和中间纤维3种结构组分，在免疫调节中，抗体与病原微生物结合形成沉淀，能诱发吞噬细胞的细胞膜伸出伪足，将病原微生物包裹起来形成吞噬体囊泡，最后与溶酶体融合。此过程中伪足的生成与细胞内微丝及其结核蛋白在细胞膜下局部组装密切相关，相关过程如图。下列说法错误的是(　　) A．用纤维素酶可破坏细胞内微丝，从而改变细胞的形态 B．细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器 C．吞噬细胞的细胞膜伸出伪足的过程需要消耗细胞内的能量 D．该实例可体现细胞骨架与细胞运动、物质运输等密切相关 A　[细胞骨架的中间纤维是指纤维蛋白，不能用纤维素催化其水解，A错误；细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器，从而维持了细胞结构的有序性，B正确；吞噬细胞吞噬细菌的过程属于胞吞过程，需要消耗能量，C正确；该实例可体现细胞骨架与细胞运动、物质运输等密切相关，D正确。] 结构与功能观 5．(2025·永州模拟)结构与功能相统一是生物学的基本观点之一。以下叙述不能体现这一观点的是(　　) A．癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，有利于癌细胞的分散和转移 B．神经细胞轴突末梢有大量突起，有利于神经递质受体蛋白的附着 C．真核细胞的线粒体内膜形成嵴，有利于附着更多与有氧呼吸有关的酶 D．酵母菌的核膜上有核孔，有利于核质之间进行物质交换和信息交流 B　[癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，细胞间的黏着性下降，因而有利于癌细胞的分散和转移，A不符合题意；神经细胞轴突末梢形成突触前膜，有大量突起，有利于通过胞吐释放神经递质，神经递质受体蛋白位于突触后膜，B符合题意；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，向内突起形成嵴，有利于附着更多与有氧呼吸有关的酶，C不符合题意；酵母菌属于真核细胞，其核膜上有核孔，有利于核质之间进行物质交换和信息交流，细胞代谢旺盛时，核孔数目会增多，D不符合题意。] 6．(2024·江苏卷改编)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的膜具有流动性 D．④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关 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；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；③高尔基体能够产生囊泡，体现高尔基体膜具有流动性，C正确；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。] 　　利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性 考点2　细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统 一、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输 1．分泌蛋白 指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。 2．研究方法——同位素标记法 在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性物质依次出现的部位。 1．(必修1 P51“科学方法”)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的稳定同位素：15N、18O等。 3．从结构与功能观角度剖析分泌蛋白的合成、加工和运输过程 (1)细胞核(真核细胞)：基因的转录，将遗传信息从DNA传递到mRNA。 (2)核糖体：在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上。 (3)内质网：肽链边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，将其运送至高尔基体。 (4)高尔基体：对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，并以囊泡的方式运输到细胞膜。 (5)细胞膜：通过胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。 (6)线粒体：为整个过程提供能量。 二、细胞的生物膜系统 1．生物膜系统的组成及特点 原核生物没有核膜和细胞器膜，没有生物膜系统。 2．生物膜系统的功能 (1) (2) 2．(必修1 P53“与社会的联系”)肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜是一种人工合成的膜材料。人工肾利用了生物膜的选择透过性。 “囊泡运输”微网 1．生物膜系统是指生物体内所有膜结构的统称。(　×　) 提示：生物膜系统是细胞膜、细胞器膜和核膜的统称。 2．真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行。(　√　) 3．生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性。(　×　) 提示：依赖于生物膜的流动性。 4．生物膜之间通过囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量。(　×　) 提示：囊泡运输消耗能量。 5．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外。(　×　) 提示：分泌蛋白先经过内质网，再经过高尔基体分泌到细胞外。 6．CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。(　×　) 提示：CO2的固定在叶绿体基质中进行，蛋白质的加工在内质网腔及高尔基体内进行。 生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分，还具有其他功能，下图表示三种生物膜。 (1)图1、图2、图3所表示的生物膜分别是线粒体内膜、细胞膜、叶绿体的类囊体薄膜。 (2)生物膜的功能主要通过膜蛋白完成，图中的膜蛋白完成的功能包括催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息。 分泌蛋白合成和运输的过程 1．(2024·浙江1月选考)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 A　[SRP参与抗体等分泌蛋白的合成，呼吸酶等胞内蛋白无须SRP参与，所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性，A正确；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；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；生长激素通过此途径合成并分泌，性激素属于固醇，不通过该途径合成，D错误。] 2．(2024·吉林卷)下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　) A．摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关 B．直接加工处理抗原的细胞器有①②③ C．抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系 D．抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面 D　[摄取抗原的过程是胞吞，依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白有关，A错误；由题图可知，抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡，再由③溶酶体直接加工处理的，B错误；MHCⅡ类分子作为分泌蛋白，其加工过程中内质网和高尔基体之间通过囊泡联系，体现了生物膜之间的间接联系，C错误；由题图可知，在溶酶体内水解酶的作用下，可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽，其中具有免疫原性的抗原肽段会与MHCⅡ类分子形成复合物，由囊泡呈递于APC表面，D正确。] 　有关分泌蛋白合成与分泌的三个注意点 (1)核糖体只是肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。 (2)除分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白质也要经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上，如转运蛋白和受体蛋白等。 (3)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐，该过程主要体现了细胞膜的流动性，也体现了细胞膜的选择透过性。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 生物膜系统的组成、结构和功能 3．某同学构建的细胞的生物膜系统概念如图所示，其中1～6表示不同的细胞器，a、b、c、d分别表示细胞器中具体的膜结构。下列叙述错误的是(　　) A．图中a含有光合色素，d的膜面积大于c的 B．图中3表示高尔基体、6表示内质网 C．图中的生物膜系统缺少了细胞膜和核膜等 D．图中2可以调节植物细胞内的环境 A　[图中a为叶绿体的类囊体薄膜，其上含有光合色素，d为线粒体外膜，其膜面积小于线粒体内膜c，A错误；根据功能可知，图中3表示高尔基体、6表示内质网，B正确；生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中的生物膜系统只包含了细胞器膜，因而缺少细胞膜和核膜等，C正确；图中2为液泡，可以调节植物细胞内的环境，与植物细胞的吸水和失水有关，D正确。] 4．(2024·安徽卷)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是(　　) A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子 B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞 C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建 D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上 B　[液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。] 考点3　(探究·实践)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 一、实验原理 1．观察叶绿体 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 2．观察细胞质的流动 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。 二、实验步骤 1．观察叶绿体 2．观察细胞质的流动 实验成功的两个关键点 1．实验材料的选择 实验 观察叶绿体 观察细胞质流动 选材 藓类叶片 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 黑藻叶片 原因 叶片仅有一两层叶肉细胞 附带的叶肉细胞含有的叶绿体数目少且体积大 叶片薄，细胞质流动较快 2.实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，否则细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。同时可以使细胞具有较高的代谢强度，从而可以观察到明显的细胞质流动。 1．(2024·湖南卷)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 B　[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；新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因是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；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，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。] 2．下图为某小组在室温下进行“观察黑藻细胞质的流动”实验时拍摄的照片，下列有关说法错误的是(　　) A．适当调暗光线更便于观察细胞质 B．适当升高温度细胞质环流的速度会加快 C．同一细胞中叶绿体的流动方向相同 D．图示植物细胞中不存在细胞核和大液泡 D　[细胞质颜色较浅，调暗光线更有利于观察细胞质，A正确；适当升高温度(分子热运动速率增加，酶活性增强，细胞代谢加快)细胞质环流的速度会加快，B正确；同一细胞中的不同叶绿体的运动方向是相同和定向的，即叶绿体环绕中央大液泡向同一个方向旋转式流动着，随细胞质流动，C正确；黑藻属于真核细胞，含有细胞核和大液泡，D错误。] 1．(2024·海南卷)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 B　[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；内质网上附着的核糖体的组成蛋白在游离核糖体合成，B错误；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；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。] 2．(2024·浙江6月选考)溶酶体内含有多种水解酶，是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是(　　) A．溶酶体内的水解酶由核糖体合成 B．溶酶体水解产生的物质可被再利用 C．水解酶释放到胞质溶胶会全部失活 D．休克时可用药物稳定溶酶体膜 C　[溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，A正确；溶酶体内的水解酶催化相应物质分解后产生的氨基酸、核苷酸等可被细胞再利用，B正确；溶酶体内的pH比胞质溶胶低，水解酶释放到胞质溶胶后活性下降，但仍有活性，因此会造成细胞自溶与机体损伤，C错误；机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤，所以，休克时可用药物稳定溶酶体膜，D正确。] 3．(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是(　　) A．蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B．蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性 C．提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性 D．病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性 B　[核糖体没有膜结构，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误；蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确；由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系不应为碱性，C错误；病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即蛋白P结构改变后不能被受体识别，能体现受体识别的专一性，D错误。] 4．(2023·江苏卷)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B．核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C．③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D．植物细胞必须具备①、②和③才能存活 D　[分析题图可知①是染色质，是由DNA 和蛋白质组成的，只存在于细胞核中，A正确；分析题图，②是细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似，但各种膜上的蛋白质等成分有差异，功能也各不相同，B正确；分析题图，③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁含多种蛋白质，C正确；部分植物细胞并没有细胞核，即并不具有①(染色质)，也可以成活，例如植物的筛管细胞，D错误。] 课时分层作业(五) (建议用时：45分钟；本试卷共55分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．(2025·淄博模拟)科研人员发现在内质网和高尔基体之间存在一种膜结构，命名为内质网－高尔基体中间体(ERGIC)，ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”，在调控分子的精确分选及膜泡运输等方面扮演着至关重要的角色。下列关于ERGIC结构和功能的推测，错误的是(　　) A．ERGIC的膜支架由磷脂双分子层构成 B．ERGIC与分泌蛋白的形成有关 C．ERGIC参与内质网和高尔基体间的物质运输 D．抑制ERGIC功能后胞内蛋白均会出现异常 D　[ERGIC膜为生物膜，生物膜的膜支架由磷脂双分子层构成，A正确；由题意可知，ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”，参与内质网和高尔基体间的物质运输，与分泌蛋白的形成有关，抑制ERGIC功能后胞内蛋白不一定会出现异常，如血红蛋白，不需要内质网和高尔基体的参与，B、C正确，D错误。] 2．(2022·河北卷)关于细胞器的叙述，错误的是(　　) A．受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解 B．线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质 C．生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外 D．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 D　[溶酶体中有水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解，降解产生的有用物质可被再次利用，A正确；生物膜上的蛋白质具有物质运输等功能，线粒体的内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质，B正确；生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，属于分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体合成后，需要经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外，C正确；附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成，D错误。] 3．(2025·山东模拟)一般情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2＋迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。若该机制中的关键酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰。下列说法错误的是(　　) A．OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性 B．PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡 C．内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的功能特点 D．组成溶酶体膜、内质网膜的磷脂分子可以侧向自由移动 C　[PI4P招募OSBP将胆固醇转运到受损溶酶体，由此可知，OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性，A正确；若该机制中的PI4K2A激酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰，由此可推断PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡，B正确；内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的结构特点，即膜具有流动性，C错误；由细胞膜的流动镶嵌模型内容可知，构成生物膜(溶酶体膜、内质网膜)的磷脂分子可以侧向自由移动，D正确。] 4．易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，其中心有一个直径大约2 nm的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是(　　) A．若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过易位子运往高尔基体 B．附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白 C．用3H标记亮氨酸的羧基可追踪分泌蛋白的合成和运输过程 D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的流动性 B　[若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过囊泡运往高尔基体，该过程是通过囊泡运输的，A错误；附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白，如溶酶体中的水解酶，B正确；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，同时脱出一分子水，因此不能用3H标记亮氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水，C错误；分析题意可知，易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，说明易位子具有识别能力，体现了内质网膜的选择透过性，D错误。] 5．下图是细胞中囊泡运输的示意图，其中途径1由内质网运输至高尔基体；途径2则由高尔基体运输至内质网，通过KDEL受体的作用回收从内质网逃逸的蛋白。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞中囊泡运输的方向是随机的 B．不同细胞中囊泡运输的速度是恒定的，且不受温度的影响 C．胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白上一般不存在KDEL序列 D．细胞合成的蛋白质除部分经过途径2运输外，其他都要经过途径1运输 C　[通过图示可知，细胞中囊泡运输的方向不是随机的，具有方向性，A错误；不同细胞中囊泡运输的速度可能不同，囊泡的运输需要能量，主要来自线粒体，温度会影响酶的活性，从而影响线粒体供能，最终影响囊泡的运输，B错误；胰岛素、抗体、消化酶等属于分泌蛋白，分泌蛋白在内质网和高尔基体加工后被运输到细胞外，故胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白上一般不存在 KDEL序列，C正确；胞内的一些蛋白质直接在游离的核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体的加工，故细胞合成的蛋白质除经过途径1和2外，还有其他途径，D错误。] 6．(不定项)细胞生物学家帕拉德等选用豚鼠胰腺作为实验材料，研究了水解酶的合成、加工及分泌途径。用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺，然后通过电镜放射自显影技术进行计时追踪。模式图甲、乙、丙、丁是与该水解酶合成加工有关的细胞器。下列相关叙述正确的是(　　) A．亮氨酸是水解酶的基本单位之一 B．首先观察到被3H标记的细胞器是甲 C．水解酶分泌前需依次经丁、丙加工 D．甲、丙、丁所需全部能量都来自乙 ABC　[该水解酶的化学本质是蛋白质，氨基酸是合成蛋白质的基本单位，A正确；合成多肽的场所是核糖体，所以首先观察到被3H标记的细胞器是甲(核糖体)，B正确；分泌蛋白由核糖体合成，内质网和高尔基体加工和运输，所以水解酶分泌前需依次经丁(内质网)、丙(高尔基体)加工，C正确；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，甲、丙、丁所需的能量主要来自乙(线粒体)，少部分来自细胞质基质，D错误。] 7．(不定项)(2024·烟台模拟)果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器——PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上，可将Pi转运进入PXo小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时，PXo小体中的膜成分显著减少，最终PXo小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析正确的是(　　) A．PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体 B．可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离 C．PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶 D．当食物中磷酸盐不足时，果蝇的肠吸收细胞中PXo小体的降解需要溶酶体的参与 BCD　[据题意可知，PXo蛋白分布在PXo小体膜上，属于膜蛋白，其合成起始于游离的核糖体，A错误；差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器，因此可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离，B正确；由题意知，PXo蛋白分布在PXo小体膜上，当食物中磷酸盐过多时，将Pi转运进入PXo小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存，因此PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶，C正确；溶酶体内含多种水解酶，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，因此当食物中磷酸盐不足时果蝇肠吸收细胞中PXo小体的降解可能需要溶酶体的参与，D正确。] 8．Ⅱ型糖原贮积病是由于溶酶体中α-葡萄糖苷酶缺乏，糖原不能代谢而贮积导致的。阿葡糖苷酶α能用于治疗Ⅱ型糖原贮积病，因为其与细胞表面的6-磷酸甘露醇受体结合，从而被运送到溶酶体中，被激活后发挥降解糖原的作用。下列相关叙述错误的是(　　) A．α-葡萄糖苷酶的合成与游离核糖体有关 B．酸性条件下α-葡萄糖苷酶的活性较高 C．细胞摄取阿葡糖苷酶α依赖膜的流动性 D．口服阿葡糖苷酶α可治疗Ⅱ型糖原贮积病 D　[α-葡萄糖苷酶是溶酶体内分解糖原的酶，需要在游离核糖体上合成一段肽链，并转移至内质网中进一步合成和加工，A正确；溶酶体内的pH低于细胞质基质，α-葡萄糖苷酶在溶酶体内发挥作用，因此酸性条件下α-葡萄糖苷酶的活性较高，B正确；阿葡糖苷酶α是大分子，与细胞表面的6-磷酸甘露醇受体结合，通过胞吞进入细胞，依赖于膜的流动性，C正确；阿葡糖苷酶α本质为蛋白质，口服会被消化酶分解而失去作用，因此不能通过口服阿葡糖苷酶α来治疗Ⅱ型糖原贮积病，D错误。] 9．(不定项)内共生假说认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝细菌。眼虫是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。某学者想探究眼虫叶绿体的演化来源是否符合内共生假说，下列探究方向可行的是(　　) A．比较眼虫叶绿体中DNA与蓝细菌的遗传物质中的碱基序列 B．探究眼虫的叶绿体由几层膜包裹及其膜成分与蓝细菌细胞膜成分的差异 C．探究眼虫的叶绿体内的蛋白质的合成是由核DNA指导的还是由叶绿体DNA指导的 D．探究眼虫的叶绿体的增殖方式与蓝细菌是否相同 ABD　[眼虫叶绿体DNA与细菌的遗传物质碱基序列相似，可支持内共生假说，A符合题意；叶绿体的内膜与蓝细菌的细胞膜具有相似性，可支持内共生假说，B符合题意；叶绿体内部分蛋白受自身基因组调节，大部分蛋白质受细胞核基因控制，体现的是细胞核与叶绿体的联系，不支持内共生假说，C不符合题意；探究眼虫叶绿体的增殖方式与细菌是否相似，可支持内共生假说，D符合题意。] 10．(10分)(2022·北京卷)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。 (1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。 (2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24 ℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37 ℃后，sec1胞外P酶呈现________________的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。 (3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型sec1基因的功能是促进__________________的融合。 (4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是___________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体__________。 A．蛋白分泌受阻，在细胞内积累 B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变 C．细胞分裂停止，逐渐死亡 解析：(1)大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。(2)据图可知，24 ℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37 ℃后，sec1胞外P酶呈现先上升后下降的趋势。(3)分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但在37 ℃培养1 h后，sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累，突变株(sec1)在37 ℃的情况下，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。(4)37 ℃培养1 h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，sec1是一种温度敏感型突变株，由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1胞外P酶却重新增加，最合理的解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。(5)若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B正确。 答案：(1)胞吐　(2)先上升后下降　(3)分泌泡与细胞膜　(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外　(5)B 11．(12分)下图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程及局部放大示意图，其中X、Y表示囊泡，①～⑤表示不同的细胞结构，请回答下列问题： (1)已知囊泡Y内“货物”为水解酶，则结构⑤可能是________。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是________。 (2)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _______________，此过程体现了细胞膜具有________________________的功能。 (3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，研究表明其在图甲中从③到④的囊泡运输过程中发挥着重要作用。 ①已知由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白(无二硫键)彻底水解后，总分子量可增加810，据此推测Sedlin蛋白是由________条肽链组成。 ②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用机制，现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。 实验材料：正常小鼠浆细胞、生理盐水、含Sedlin蛋白抑制剂的溶液、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。 实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为a、b；a组细胞注射适量生理盐水，b组细胞注射______________________________________；一段时间后，用放射性检测仪对________(填图甲中的数字序号)处进行放射性检测。 预期结果：______________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析：(1)囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤可能是溶酶体。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是抗体。(2)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别)；此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(或信息传递或信息交流)。(3)①由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白彻底水解，总分子量增加810，说明共消耗45个水分子，则该蛋白质由8条肽链组成。②为验证Sedlin蛋白的作用机制，a组为对照组，注射适量生理盐水，b组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以注射等量的含Sedlin蛋白抑制剂的溶液。因变量为细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中③(内质网)和④(高尔基体)的放射性进行检测。若a组细胞中③(内质网)的放射性低于b组细胞中③(内质网)的放射性，且a组细胞中④(高尔基体)的放射性高于b组细胞中④(高尔基体)的放射性，则可证明Sedlin蛋白在③(内质网)到④(高尔基体)的囊泡运输过程中发挥着重要作用。 答案：(1)溶酶体　抗体　(2)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合　控制物质进出细胞(或信息传递或信息交流)　(3)①8　②等量含Sedlin蛋白抑制剂的溶液　③④　a组细胞中③的放射性低于b组细胞中③的放射性，且a组细胞中④的放射性高于b组细胞中④的放射性 学科网（北京）股份有限公司 $$