内容正文:
训练(五) 细胞器之间的分工合作
(建议用时:40分钟 满分:40分)
(选择题1~6题每题2分,7~8题每题3分,共18分)
[基础巩固]
1.(2023·重庆卷)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
2.(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
3.(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
4.(2025·福建福州模拟)差速离心技术是研究细胞器的化学组成、理化性质及生理功能的主要方法。①~⑤表示不同阶段的离心管,下列叙述错误的是( )
A.从①~⑤过程中离心速率逐渐提高
B.②~⑤分离出的颗粒逐渐减小
C.③中加入葡萄糖无法被氧化分解
D.⑤中沉淀可用于构建蛋白质人工合成体系
5.(2025·湖南长郡检测)研究发现,信号肽(一种短肽链)与信号识别颗粒的结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含信号肽。下列相关推测错误的是( )
A.人体内并不是所有的细胞都能合成信号肽
B.经囊泡包裹离开内质网的某种蛋白质的去向是确定的
C.囊泡包裹着蛋白质运输不需要消耗能量
D.离开内质网的分泌蛋白在内质网中加工时信号肽会被切掉
6.(2024·甘肃适应性测试)哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原,该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶,发挥消化作用。下列叙述错误的是( )
A.细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B.胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C.高尔基体对来自内质网的蛋白质进行修饰和加工
D.高尔基体形成的囊泡具有单层膜,通过与细胞膜融合完成分泌
[能力提升]
7.(2025·深圳高级中学检测)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器—PXo小体,如图所示。该细胞器具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时,PXo小体膜层数减少,最终被降解。
下列相关叙述错误的是( )
A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架
B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似
C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加
D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态
8.(2023·福建卷)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
9.(10分)(2025·黑龙江佳木斯模拟)线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时,细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。
得分
(1)线粒体的结构决定其功能,线粒体内膜向内折叠形成嵴的意义是________________________________________________________________________。
科研人员研究发现受损的线粒体可通过“线粒体自噬”及时被清理,“线粒体自噬”属于细胞自噬的一种,在一定条件下,受损的线粒体会被内质网包裹形成吞噬泡,吞噬泡与______________(填细胞器)融合形成自噬体,最终被清除。该细胞器的功能是__________________________________________。
(2)科研人员推测受损线粒体还可通过进入迁移体(细胞器在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外,即“线粒体胞吐”。为此,科研人员利用绿色荧光标记迁移体,红色荧光标记线粒体,用药物C处理细胞使线粒体受损,若观察到______________________________________________,则可初步验证上述推测。
(3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制,科研人员进一步实验。
①真核细胞内的____________________锚定并支撑着细胞器,不仅与细胞运动、分裂、分化有关还与__________、__________、__________等生命活动密切相关。
②为研究K蛋白在线粒体胞吐中的作用,对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,检测迁移体中的红色荧光,操作及结果如图。
注:“+”“-”分别代表进行和未进行操作。
上图结果表明,K蛋白的功能是_____________________________________。
10.(12分)(2025·山东潍坊模拟)诺贝尔生理医学奖曾授予了发现细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题([ ]内填数字)
得分
甲
乙
(1)囊泡膜和细胞膜的主要成分一样,都有______________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的________________。
(2)以分泌蛋白——胰岛素为例:首先在________合成一段肽链后,转移到[③]________上继续合成,如图甲所示,包裹在囊泡________(填“X”或“Y”)中离开,到达[ ]________使与之融合成为其一部分,对蛋白质进一步加工、折叠。形成包裹着蛋白质的囊泡,转运到细胞膜,最后经过图乙所示过程,与细胞膜融合,分泌到细胞外。该过程中能量主要是由________提供的。
(3)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”(胰岛素)运送到细胞膜,据图推测其原因是囊泡膜上的蛋白A可以和细胞膜上的_____________________特异性识别并结合,此过程体现了细胞膜具有______________和__________的功能。
(4)已知囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测细胞器⑤是________。
(5)人体能分泌胰岛素的细胞与植物叶肉细胞相比,没有__________、________、________等结构。
答案与精析
训练(五) 细胞器之间的分工合作
1.A 真核细胞合成多肽链包括转录和翻译两个过程,转录的场所为细胞核,翻译的场所是核糖体,过程中需要的能量由线粒体提供,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,发送蛋白质,所以作用最小的是高尔基体,A符合题意。
2.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的,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。
3.D 部分植物细胞并没有细胞核,即并不具有①染色质,也可以存活,例如植物成熟的筛管细胞,D错误。
4.C ③中存在细胞质基质和线粒体,葡萄糖可以在细胞质基质中分解成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解,C错误。
5.C 成熟红细胞中不含细胞器,不能合成信号肽,A正确;离开内质网的囊泡,其去向是确定的,B正确;囊泡运输消耗能量,C错误;信号肽引导多肽链进入内质网腔,离开内质网的蛋白质不含信号肽,说明蛋白质加工时,信号肽在内质网中被切掉,D正确。
6.B 蛋白质的结构决定功能,由题干信息“胃蛋白酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶,发挥消化作用”可知胃蛋白酶原无活性,从而可以避免细胞自身被消化,A正确;胃蛋白酶原为分泌蛋白,所以其合成起始于游离的核糖体,B错误;核糖体合成肽链后内质网进行粗加工,内质网膜鼓出形成囊泡,到达高尔基体后,高尔基体对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工,C正确;高尔基体形成的囊泡是单层膜结构,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质,然后高尔基体膜形成囊泡并与细胞膜融合完成分泌,D正确。
7.B 由题可知,PXo小体具有多层膜,膜的结构与细胞膜相似,说明PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;粗面内质网与分泌蛋白的合成有关,PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态,两者功能不相同,B错误;胞内磷酸盐充足时,PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,PXo小体膜层数可能增加,C正确;PXo小体动态解体可在磷酸盐充足时将其储存,磷酸盐不足时放出磷酸盐供细胞使用,利于维持胞内磷酸盐稳态,D正确。
8.C 根据题干信息,可以判断蛋白P为一种分泌蛋白。分泌蛋白是首先在游离的核糖体中合成一段肽链后,该肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且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,A正确;蛋白P的合成、加工和转运需要能量,线粒体通过有氧呼吸为之供能,B正确;经过内质网加工后的蛋白P通过囊泡转移到高尔基体进一步修饰加工,最后由高尔基体形成包裹着蛋白质的囊泡,转运到细胞膜并通过胞吐释放到细胞外,通过敲除LRRK2基因的前后对比,可知LRRK2蛋白的功能是帮助蛋白P从内质网运输到高尔基体,C错误;积累在内质网中的蛋白P只是经过了内质网的初步加工,培养液中的蛋白P还经过了高尔基体的再修饰加工,两者结构不同,D正确。
9.(1)增大膜面积,有利于酶的附着 溶酶体 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 (2)(在迁移体中)红绿荧光重叠 (3)①细胞骨架 物质运输 能量转化 信息传递 ②在线粒体受损时促进线粒体胞吐
10.解析:(1)囊泡膜的主要成分和细胞膜相同,主要成分是脂质和蛋白质。细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。(2)首先在核糖体合成一段肽链后,囊泡X由③内质网膜鼓出形成,到达④高尔基体并与之融合成为高尔基体膜的一部分。线粒体是进行有氧呼吸的场所,为生物体的生命活动提供能量。(3)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A与细胞膜上的蛋白B特异性结合,此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞和信息交流的功能。(4)囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是溶酶体。(5)人体能分泌胰岛素的细胞与植物叶肉细胞相比没有细胞壁、液泡、叶绿体。
答案:(1)脂质和蛋白质(磷脂和蛋白质) 生物膜系统
(2)核糖体 内质网 X ④ 高尔基体 线粒体
(3)蛋白B 控制物质进出 信息交流
(4)溶酶体 (5)细胞壁 液泡 叶绿体
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