2027届高三生物人教版一轮复习讲义第6讲　细胞器和生物膜系统

第6讲　细胞器和生物膜系统 考点一　主要细胞器的结构和功能 知|识|巩|固 1．细胞质的组成 细胞质—细胞质基质—呈溶胶状，是细胞代谢的主要场所细胞器 2．植物细胞壁 (1)主要成分：纤维素、果胶。 (2)功能：对细胞起保护和支持作用。 3．细胞器的分离 (1)细胞器的分离方法：差速离心法。 (2)过程 ①将细胞膜破坏，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。 4．细胞器的结构和功能 教材隐含知识 (1)溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经内质网、高尔基体加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。 (2)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。 5．细胞骨架 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。(　　) (2)内质网是脂质的合成车间，性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。(　　) (3)溶酶体合成和分泌的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。(　　) (4)中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中。(　　) (5)高尔基体是肽链合成和加工的场所。(　　) (6)细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 延|伸|探|究 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是_________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有________________________________(至少答3种)。 (2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是__________　______________________________________________________________。 (3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是________________________。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是_________________　_______________________________________________________。 (4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有________。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是什么？ 提示：(1)高尔基体　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (2)细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失 (3)二、三　排出细胞外或在细胞内被利用　癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质 (4)双层膜　溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用。 剖析难点·考点突破 重|难|精|讲 1．多角度比较各种细胞器 2．细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” ①能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体(如蓝细菌)，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 ②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有线粒体参与。 ③一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 ④有中心体的生物不一定为动物，但一定不是高等植物。 ⑤高尔基体经囊泡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分泌。 ⑥具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌也有细胞壁。 ⑦没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如植物根尖分生区细胞。 精|准|命|题 考向一　分析主要细胞器的结构与功能 》例1　(2025·上饶模拟)下列有关细胞器结构与功能的叙述，正确的是(　　) A．核糖体和中心体都无膜结构，因此二者都不含P B．人体骨骼肌细胞产生的CO2不会全部都来自线粒体 C．叶绿体、线粒体都可以合成DNA、RNA、ATP等有机物 D．溶酶体含有的水解酶不会分解细胞自身的细胞器 答案：C 解析：核糖体和中心体都无膜结构，但核糖体中含有RNA，含P，A错误；人体骨骼肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸，在剧烈运动时产生的CO2都来自线粒体，B错误；叶绿体、线粒体都含有少量DNA，都可以复制形成DNA，转录形成RNA；叶绿体光合作用过程中合成ATP，线粒体呼吸作用过程中合成ATP，C正确；溶酶体含有的水解酶，会分解衰老和损伤的细胞器，D错误。 利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性 〔变式训练1〕　(2024·广东茂名统考)某小组从成熟叶肉细胞中提取多种细胞器，并分析各种细胞器成分。下列叙述正确的是(　　) A．若某细胞器含有DNA分子，则该细胞器能合成RNA分子 B．若某细胞器含有色素，则该细胞器能吸收、传递和转化光能 C．若某细胞器含有P元素，则该细胞器一定具有膜结构 D．若某细胞器含有ATP合成酶，则该细胞器能分解葡萄糖 答案：A 解析：若某细胞器含有DNA分子，该细胞器为线粒体或叶绿体，则该细胞器能进行转录和翻译，能合成RNA分子，A项正确；若某细胞器含有色素，该细胞器为液泡或叶绿体，叶绿体能吸收、传递和转化光能，液泡不能，B项错误；核糖体中含有RNA，含有P元素，但不具有膜结构，C项错误；若某细胞器含有ATP合成酶，该细胞器为线粒体或叶绿体，线粒体内没有分解葡萄糖的酶，不能分解葡萄糖，叶绿体不能分解葡萄糖，但可以生成葡萄糖，D项错误。 考向二　结合细胞器相关图像、曲线分析，考查科学思维 》例2　(2024·成都七中诊断)下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是(　　) A．四种结构中均可以发生A—U配对现象 B．a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量 C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与 D．a、c、d都具有双层膜结构 答案：C 解析：题图所示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中，a(叶绿体)和c(线粒体)中能发生转录和翻译过程，b(核糖体)中能发生翻译过程，但在d(液泡)中不能发生转录或翻译过程，A错误；a(叶绿体)进行光合作用不需要c(线粒体)提供能量，d(液泡)相关的渗透失水和吸水也不需要c(线粒体)提供能量，B错误；与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，C正确；a(叶绿体)和c(线粒体)是具有双层膜的细胞器，而d(液泡)是具有单层膜的细胞器，D错误。 〔变式训练2〕　(2025·石家庄质检)研究水稻叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心，将不同的结构分开，其过程和结果如图所示，P1～P4表示沉淀物，S1～S4表示上清液。下列有关叙述错误的是(　　) A．稀释研磨后的水稻叶肉细胞匀浆液时不可以用清水 B．含双层生物膜结构的有P1、P2和P3，且结构中都有DNA C．P2、P3、P4中都有基因且都能指导蛋白质的合成 D．上清液S1中含有mRNA、酶和ATP等物质 答案：C 解析：用清水稀释匀浆液会使部分具膜结构的细胞器吸水膨胀甚至涨破，A正确；含双层生物膜结构的有P1(细胞核)、P2(叶绿体)和P3(线粒体)，且结构中都有DNA，B正确；P4(核糖体)中无基因，C错误；上清液S1中包含各种细胞器，含有mRNA(如叶绿体中)、酶(如溶酶体中)和ATP(如线粒体中)等物质，D正确。 考点二　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 必备知识·夯实基础 知|识|巩|固 1．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。 2．选材及原因 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大，无需加工即可制片观察 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 3．实验步骤 (1)观察叶绿体的形态和分布 (2)观察细胞质的流动 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)常用藓类叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多。(　　) (2)在高倍镜下可以观察到叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒。(　　) (3)显微镜的光线调节相对暗淡，更易观察细胞质的流动。(　　) (4)黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 延|伸|探|究 1．细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？ 提示：不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。 2．在光学显微镜下能否看到叶绿体的双层膜结构？ 提示：不能。叶绿体的双层膜结构属于细胞的亚显微结构，只有用电子显微镜才能看到。 3．为什么观察叶绿体的临时装片的实验过程中要始终保持有水状态？ 提示：防止细胞内的叶绿体失水，如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。 剖析难点·考点突破 精|准|命|题 考向　考查实验原理和操作过程 》例　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 答案：A 解析：黑藻为高等植物，细胞中含有叶绿体，细胞质基质无色，因此观察叶绿体的活动中，用黑藻作实验材料不需要染色，A正确，B错误；预处理的目的是有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，但不会减少黑藻细胞中叶绿体的数量，C错误；高倍镜下观察不到叶绿体内部的各种结构，只能观察到叶绿体的形态和分布情况，D错误。 〔变式训练〕　(2025·江苏镇江模拟)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验叙述，正确的是(　　) A．菠菜叶的下表皮含有丰富且体积较大的叶绿体，是观察叶绿体的理想材料 B．用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态 C．转动转换器由低倍镜转到高倍镜后，将待观察目标移至视野中央 D．观察细胞质流动时，若看到细胞质顺时针方向流动，实际流动方向是逆时针 答案：B 解析：若用菠菜叶做实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体，A项错误；用高倍镜观察菠菜细胞的叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态，使细胞保持活性，这样才能进行实验观察，B项正确；由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央，C项错误；若显微镜视野中细胞质沿顺时针方向流动，显微镜下的环流方向与实际环流方向一致，所以实际流动方向也是顺时针，D项错误。 考点三　细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 必备知识·夯实基础 知|识|巩|固 1．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：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)研究手段——放射性同位素标记法 将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。 (3)过程 2．生物膜系统的组成和功能 生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统；原核生物和病毒等无生物膜系统。 教材隐含知识 (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。 3．各种生物膜之间的联系 (1)在成分上的联系 (2)在结构上的联系 ①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，大都具有流动性。 ②在结构上具有一定的连续性，如图所示： 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。(　　) (2)囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要交通枢纽作用的是内质网。(　　) (3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成，有利于细胞代谢的有序进行。(　　) (4)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。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 延|伸|探|究 1．生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分，还具有催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息的功能，下面表示三种生物膜。 图1、图2、图3分别表示哪一种生物膜？ 提示：图1表示线粒体内膜；图2表示细胞膜；图3表示叶绿体的类囊体膜。 2．正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列，科研小组除去内质网蛋白质的信号序列后，将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下图所示： 真核细胞中，与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有_____________。 研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，推测其原因可能是________________________________________　________________________________。 提示：内质网、高尔基体和线粒体　分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了 剖析难点·考点突破 重|难|精|讲 1．分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化 分别用直方图和曲线图表示如下： 直方图： 曲线图： 2．细胞中蛋白质的合成及去向 精|准|命|题 考向一　分泌蛋白的合成、加工和分泌过程 》例1　(2024·广东深圳高三一模)下图是豚鼠胰腺腺泡细胞的示意图，该细胞可合成并分泌胰蛋白酶等多种消化酶。据图分析，下列说法错误的是(　　) A．③鼓出形成的囊泡发展成① B．②彻底氧化分解丙酮酸为该细胞供能 C．由蛋白质纤维组成的细胞骨架与①的移动有关 D．与胰腺表皮细胞相比，该细胞的④体积较大 答案：A 解析：③是内质网，而高尔基体形成的囊泡才发展成①，A错误；②是线粒体，是有氧呼吸的主要场所，彻底氧化分解丙酮酸为该细胞供能，B正确；蛋白质纤维组成的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，①是囊泡，与物质的运输有关，C正确；④是核仁，与细胞中rRNA的合成和核糖体的形成有关，与胰腺表皮细胞相比，胰腺腺泡细胞大量合成蛋白质，因此该细胞的④(核仁)体积较大，D正确。 〔变式训练1〕　高尔基体膜上的RS受体特异识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是(　　) A．消化酶和抗体不属于该类蛋白 B．该类蛋白运回内质网的过程消耗ATP C．高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高 D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加 答案：C 解析：由题意可知，如果含有短肽序列RS的蛋白质错误转运到高尔基体，高尔基体通过囊泡运输的方式可将该类蛋白运回内质网，推测正常情况下含有短肽序列RS的蛋白质留在内质网，并不需要进入高尔基体内加工，所以该类蛋白应该属于胞内蛋白，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，A正确；该类蛋白通过囊泡运输的方式被运回内质网，囊泡运输的过程消耗ATP，B正确；由于RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱，所以高尔基体膜上的RS受体所在区域的pH比内质网的pH低，C错误；RS功能的缺失会导致高尔基体内该类蛋白不能被RS受体特异性识别并结合，进而使高尔基体不能形成囊泡并将该类蛋白运回内质网，故该类蛋白在高尔基体内的含量可能增加，D正确。 考向二　生物膜系统的组成和功能 》例2　(2023·海南卷)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。 生物膜 膜主要成分 红细胞 质膜 神经鞘 细胞质膜 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．哺乳动物红细胞的质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，神经鞘细胞质膜的功能最简单 答案：C 解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此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，B正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D正确。故选C。 〔变式训练2〕　细胞内的生物膜系统是结构、功能乃至发生上彼此关联并不断变化的动态结构体系，由生物膜围成的各区室之间通过生物合成、蛋白质修饰与分选、囊泡运输等维持其系统的动态平衡。下列关于生物膜系统的说法错误的是(　　) A．生物膜的功能越复杂其膜上蛋白质的种类和数量就越多 B．真核细胞都有生物膜系统，原核细胞没有生物膜系统 C．生物膜系统使细胞内部区域化，保证了细胞生命活动的高效有序进行 D．细胞膜作为主要的生物膜，其蛋白质的种类和数量不会固定不变 答案：B 解析：蛋白质是生命活动的主要承担者，生物膜上蛋白质的种类和数量的多少决定了其功能的复杂程度，A正确；生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，原核细胞没有核膜，也没有细胞器膜，因而没有生物膜系统，但也并非所有真核细胞都有生物膜系统，如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，没有生物膜系统，B错误；细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，生物膜将细胞器分开，使细胞内同时进行的多种化学反应互不干扰，提高新陈代谢效率，C正确；细胞膜上蛋白质的种类和数量不会固定不变，如细胞癌变时，细胞膜上糖蛋白减少，细胞间的黏附性下降，导致癌细胞容易扩散，D正确。 素养提升·强化思维 构|建|网|络 |情境储备　战高考| 【情境储备】　溶酶体的形成是一个相当复杂的过程。根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为初级溶酶体、次级溶酶体、残体。 类似于分泌蛋白，需要经过内质网、高尔基体加工转运。  一般认为，溶酶体中的酶是在游离的核糖体上开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段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，继续其合成、加工。之后内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，在高尔基体内经过进一步加工、分类、包装等，形成囊泡，然后离开高尔基体，此时溶酶体中只含水解酶而不含被催化的底物，称为初级溶酶体。初级溶酶体与细胞内的内吞泡或吞噬泡融合形成进行消化作用的复合体，溶酶体中的酸性水解酶发挥作用，将底物逐步消化，此时的溶酶体不仅含有水解酶，而且含有大量被催化的底物，是一种正在进行消化作用的溶酶体，被称为次级溶酶体。次级溶酶体内经历消化后，酶的活力变得很弱甚至丧失，未被消化的物质残存在溶酶体内形成残体。残体可将内容物排出细胞。 【高考预测】　溶酶体的形成过程和功能如图所示，下列说法正确的是(　　) A．溶酶体不能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器 B．图中的初级溶酶体起源于内质网，说明生物膜在结构上有联系 C．图中吞噬体的形成和线粒体的细胞内消化过程都体现了生物膜的流动性 D．溶酶体内的水解酶由核糖体合成后不需经过内质网和高尔基体的加工 答案：C 解析：溶酶体能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器，A错误；图中的初级溶酶体起源于高尔基体，B错误；图中吞噬体的形成和线粒体的细胞内消化均体现了生物膜的流动性，C正确；溶酶体中的水解酶在核糖体上合成后需要经过内质网和高尔基体的加工，D错误。 真|题|再|现 1．(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 答案：A 解析：溶酶体是单层膜结构的细胞器，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比胞质溶胶低，从溶酶体外溢后，由于pH不适宜，因此，大多数酶的活性会降低，D正确。 2．(2024·浙江6月卷)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 答案：C 解析：溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，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．(2023·海南卷)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是(　　) A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动 B．核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关 C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所 D．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 答案：C 解析：细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是由膜连接而成的网状结构，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，D正确。故选C。 4．(2023·浙江卷)性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是(　　) A．溶酶体 B．中心体 C．线粒体 D．高尔基体 答案：A 解析：根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解”，可推测细胞器X内含有水解酶，是细胞内的消化车间，故可知细胞器X是溶酶体，A正确。故选A。 5．(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 答案：D 解析：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。 6．(2022·广东卷)将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是(　　) A．①　　 B．② C．③　　 D．④ 答案：C 解析：①指线粒体内膜和外膜的间隙，②指线粒体内膜，③指线粒体基质，④指线粒体外膜。线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于③线粒体基质中，C正确。 提能训练　练案[6] A组 一、选择题 1．(2025·八省联考西北卷)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是(　　) A．若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质 B．某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关 C．对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶 D．某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间” 答案：C 解析：若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质—染色质，染色质可被碱性染料染色，A正确；某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，即为核糖体，核糖体的形成与核仁有关，B正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体基质中没有能分解葡萄糖的酶，C错误；某具膜细胞结构中可检测到多种水解酶，其应是溶酶体，是细胞的“消化车间”，D正确。故选C。 2．(2024·湘豫名校联考三模)内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊结构连接形成的一个连续的膜性管道系统，为细胞中的重要细胞器。下列关于内质网的描述，正确的是(　　) A．内质网是细胞内囊泡运输的交通枢纽 B．内质网可分为粗面内质网和光面内质网 C．蛋白质的合成都需要经过内质网的折叠 D．内质网维持着细胞形态，锚定并支撑着细胞器 答案：B 解析：高尔基体是细胞内囊泡运输的交通枢纽，A错误；有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网，B正确；蛋白质的合成不都需要经过内质网的折叠，如原核细胞不含内质网，其蛋白质不需要经过内质网的折叠，C错误；细胞骨架维持着细胞形态，锚定支撑着细胞器，D错误。 3．(2025·蚌埠一中模拟)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，酶X会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志物。具有该标志物的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体加工后逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质进入溶酶体，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．经内质网加工后的蛋白质通过囊泡运输进入高尔基体 B．M6P标志被高尔基体膜上的M6P受体识别依赖其特异性结构 C．推测酶X的合成和加工也需要核糖体、内质网及高尔基体参与 D．用3H标记亮氨酸的羧基可确定酶X所经历的分选途径 答案：D 解析：分泌蛋白需要经内质网加工后，通过囊泡运输进入高尔基体，再通过囊泡发送到细胞相应部位，A正确；M6P标志被高尔基体膜上的M6P受体识别依靠膜表面的糖蛋白，依赖其特异性结构实现精准识别，B正确；酶X存在于高尔基体内，据此推测酶X的合成加工与分泌蛋白类似，也需要核糖体、内质网及高尔基体参与，C正确；用3H标记亮氨酸的羧基，在脱水缩合形成水的过程中会脱离多肽链，所以无法确定酶X所经历的分选途径，D错误。 4．(2025·东北三省三校第一次联考)秋冬季是呼吸道疾病高发的季节，溶菌酶含片可用于急慢性咽喉炎、口腔黏膜溃疡的治疗。下列有关叙述，正确的是(　　) A．溶菌酶是在人体细胞的溶酶体中合成的 B．含片中的溶菌酶主要是对内环境中的细菌起作用 C．溶菌酶对有细胞壁的全部微生物起作用 D．临床上溶菌酶可与抗生素混合使用，以增强疗效 答案：D 解析：溶菌酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；分析题意，由于溶菌酶含片只是在人体口腔、咽喉等处逐渐融化释放溶菌酶，该环境不属于内环境，B错误；溶菌酶能够水解细菌的细胞壁，但并不能对有细胞壁的全部微生物起作用，C错误；临床上将溶菌酶与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，是因为溶菌酶能溶解细菌的细胞壁，有抗菌消炎的作用，D正确。 5．(2024·吉林通化梅河口五中二模)某实验小组从成熟的叶肉细胞中提取出多种细胞器，并分析了各种细胞器的组成成分，下列有关叙述最合理的是(　　) A．若某细胞器含有磷元素，则该细胞器能形成囊泡 B．若某细胞器含有RNA分子，则该细胞器能合成蛋白质分子 C．若某细胞器含有色素，则该细胞器能吸收、传递和转化光能 D．若某细胞器含有ATP合成酶，则该细胞器能分解丙酮酸产生CO2 答案：B 解析：能形成囊泡的细胞器是高尔基体和内质网，磷元素可构成磷脂和核酸等多种物质，某细胞器含有磷元素可能是因为含有膜结构也可能是含有核酸，如核糖体因含有RNA而含有磷元素，但不参与细胞内囊泡的形成，A错误；含有RNA分子的细胞器包括线粒体、叶绿体和核糖体，线粒体和叶绿体中含有核糖体，三种细胞器都能合成蛋白质分子，B正确；叶绿体和液泡中含有色素，但只有叶绿体能吸收、传递和转化光能，C错误；线粒体和叶绿体中都含有ATP合成酶，叶绿体不能分解丙酮酸产生CO2，D错误。 6．(2025·历城二中打靶考试)细胞骨架与膜蛋白的流动性关系密切，用细胞松弛素抑制部分蛋白质纤维的形成后，膜蛋白的流动性大大增加。下列说法错误的是(　　) A．细胞骨架对于细胞质中的细胞器具有支持作用 B．某些膜蛋白可能与膜下细胞骨架结构相结合 C．用纤维素酶代替细胞松弛素处理细胞，也会显著增加膜蛋白的流动性 D．正常细胞膜上存在不能运动的蛋白质，适当提高温度会促进磷脂分子的侧向自由移动 答案：C 解析：细胞骨架锚定并支撑着细胞质中的细胞器，A正确；细胞骨架是指真核细胞中的蛋白纤维构成的网架结构，某些膜蛋白可能与膜下细胞骨架结构相结合，B正确；纤维素酶能水解纤维素，细胞骨架的主要成分为蛋白质纤维，由于酶具有专一性，用纤维素酶代替细胞松弛素处理细胞，不会显著增加膜蛋白的流动性，C错误；细胞膜上的蛋白质只有部分能运动，温度会影响膜流动，适当提高温度会促进磷脂分子的侧向自由移动，D正确。 7．(2024·湘豫名校联考)鹦鹉热衣原体效应蛋白合成和分泌的部分过程如图。下列说法正确的是(　　) A．囊泡与细胞膜融合体现了膜的功能特性 B．内质网膜可以通过囊泡转化成高尔基体膜 C．抗体、消化酶、血红蛋白均通过图示过程合成 D．参与该过程的各种生物膜组成成分和结构相同，在结构和功能上有一定的联系 答案：B 解析：囊泡与细胞膜融合体现了膜具有流动性的结构特点，A错误；内质网膜可以通过囊泡转化成高尔基体膜，B正确；血红蛋白为胞内蛋白，不通过题图所示过程合成，C错误；参与该过程的各种生物膜组成成分和结构相似，在结构和功能上有一定的联系，D错误。 二、非选择题 8．(2024·福建省龙岩市一级校联盟联考)科学家推测，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肽，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，肽链合成暂停，携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体结合，核糖体附着于内质网上，继续合成肽链。这就是信号肽假说。下图中①～⑧表示蛋白质合成并转运到内质网的过程，请回答下列问题： (1)科学家利用________法，对蛋白质的合成及分泌过程进行示踪，以下物质的产生需要经历上述过程的是________。 A．溶酶体中的水解酶 B．呼吸酶 C．性激素　 D．抗体 E．血浆蛋白 (2)多肽链的信号肽需借助__________________和________转移至内质网中，这一过程体现了生物膜具有________功能。 (3)若胰岛素基因中编码信号肽的序列发生改变，会导致胰岛素不能正常分泌，请据图分析其原因是____________________________________________ ____________________________。 答案：(1)同位素标记　ADE　(2)信号识别颗粒(SRP)　SRP受体　信息交流 (3)胰岛素为分泌蛋白，信号肽发生异常，可导致多肽链不能进入内质网加工，进而不能被分泌出细胞 解析：(1)常用同位素标记法对分泌蛋白的合成及分泌过程进行示踪；通过该途径的蛋白质包括：溶酶体中的水解酶、膜上蛋白、分泌蛋白，故选ADE。 (2)据图分析，信号识别颗粒(SRP)识别信号肽，再与内质网上信号识别受体结合，通过多肽转运复合物将多肽转运至内质网腔，继续形成蛋白质进入内质网，水解掉信号肽后形成折叠的蛋白质；整个过程体现了生物膜进行信息交流的功能。 (3)胰岛素的信号肽序列发生改变，可能导致信号肽结构出现异常，不能被正常识别继而不能正常的加工、分泌。 B组 一、选择题 1．(2024·山东潍坊昌乐二中三模)三位科学家因发现细胞内囊泡运输的调节机制而获得诺贝尔生理学或医学奖，细胞内囊泡运输一般包括出芽、锚定和融合等过程(如图)，下列有关囊泡运输过程的叙述，正确的是(　　) A．在抗体分泌的过程中，内质网膜是供体膜 B．在神经递质释放的过程中，高尔基体膜是受体膜 C．生物膜的功能特性是囊泡运输的结构基础 D．内质网在囊泡的运输中起交通枢纽的作用 答案：A 解析：抗体属于分泌蛋白，抗体分泌的过程中，内质网膜可作为供体膜，高尔基体膜可作为受体膜，A正确；神经递质释放的过程中，突触小泡与细胞膜融合，即细胞膜是受体膜，B错误；囊泡运输依赖细胞膜的流动性实现，即生物膜的结构特点是囊泡运输的结构基础，C错误；高尔基体在囊泡的运输中起交通枢纽的作用，D错误。 2．(2024·名校联盟全国优质校高三大联考)FAM134B蛋白与LC3蛋白的结合可以启动内质网的自噬，内质网的自噬过程如图所示。人的FAM134B蛋白功能缺失会导致感觉神经元发生病变，无法感知到疼痛。下列说法错误的是(　　) A．FAM134B是一种多次贯穿磷脂双分子层的膜蛋白 B．图中过程出现了三层膜结构的囊泡，该囊泡与溶酶体融合 C．内质网的自噬过程能够体现生物膜的流动性和选择透过性 D．内质网的正常自噬可维持感觉神经元的功能 答案：C 解析：题中显示，FAM134B是一种多次贯穿磷脂双分子层的膜蛋白，A正确；图中出现了三层膜结构的囊泡，该囊泡与溶酶体融合，B正确；内质网的自噬过程体现了生物膜的流动性，C错误；根据题意“FAM134B蛋白与LC3蛋白的结合可以启动内质网的自噬，人的FAM134B蛋白功能缺失会导致感觉神经元发生病变，无法感知到疼痛”可知，内质网的正常自噬可维持感觉神经元的功能，D正确。 3．(2025·山东潍坊安丘一中模拟)科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现，SRP与SP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SP，此时的蛋白质一般无活性。下列说法错误的是(　　) A．微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分 B．细胞中的基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列 C．SP合成缺陷的浆细胞中，无法进行抗体的加工和分泌 D．内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶 答案：B 解析：分析题意，微粒体上有核糖体结合，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)，且两者结合能引导多肽链进入内质网，据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分，A正确；基因是有遗传效应的核酸片段，信号肽(SP)是由控制“信号肽”(SP)合成的脱氧核苷酸序列合成的，所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，B错误；SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，不会合成SP，也无法分泌，C正确；经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”，说明在内质网腔内“信号肽”被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶)，D正确。 4．(2024·沈阳二中五模)细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合，并利用ATP水解所产生的化学能量驱动自身沿细胞骨架“行走”，其部分机理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．细菌细胞中的马达蛋白是在内质网上的核糖体合成的，能运输特定的“货物” B．氧气供应越充足，细胞中ATP含量越多，马达蛋白运输“货物”的效率越高 C．马达蛋白运输“货物”过程中伴随着细胞膜上转运蛋白的磷酸化 D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域 答案：D 解析：细菌属于原核生物，不含内质网，A错误；细胞中ATP含量较少，但转化效率高，B错误；马达蛋白运输“货物”过程中伴随着细胞膜上马达蛋白的磷酸化，C错误；由题图可知，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。 5．(2025·渝琼辽名校仿真模拟)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是(　　) A．FtsZ蛋白的合成不需要内质网、高尔基体的加工 B．FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白都以碳链为骨架 C．研发细菌FtsZ蛋白的抑制剂时，应考虑其对哺乳动物微管蛋白的影响 D．亲代细菌二分裂过程中染色质和DNA经复制后可均分到子代细菌 答案：D 解析：FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，细菌不具有高尔基体和内质网，A正确；蛋白质是以碳链为骨架的生物大分子，B正确；FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似，研发细菌FtsZ蛋白的抑制剂时，应考虑其对哺乳动物微管蛋白的影响，C正确；细菌不含有染色质，D错误。 6．(2024·安徽师大附中二模)迁移体是清华大学在Cell Research发表的一种可以释放至细胞外的单层膜的细胞器。迁移体能够促进细胞中受损线粒体的排出，维持胞内线粒体稳态。也可在细胞间横向转移mRNA和蛋白质，调控下一个细胞的生理状态。下列有关叙述正确的是(　　) A．迁移体的形成离不开细胞膜的选择透过性 B．迁移体可能具有信息交流功能，介导细胞间的通讯 C．人的成熟红细胞中线粒体损伤时，迁移体数量可能会增多 D．迁移体可在细胞间沿着细胞骨架定向运输mRNA 答案：B 解析：迁移体的形成离不开细胞膜的流动性，A错误；由题意可知，迁移体可在细胞间横向转移mRNA和蛋白质，调控下一个细胞的生理状态，推测迁移体可能具有信息交流功能，介导细胞间的通讯，B正确；哺乳动物成熟红细胞中没有线粒体，C错误；细胞骨架位于细胞内部，而迁移体运输mRNA的场所在细胞外，D错误。 7．(2024·衡中同卷期末考试)关于真核细胞叶绿体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，某种真核细胞吞噬了进行光能自养的蓝细菌，被吞噬的蓝细菌没有被消化分解，而在细胞中生存下来。在共同繁衍的过程中，蓝细菌进化为宿主细胞内专门进行光合作用的细胞器。下列证据不支持这一假说的是(　　) A．叶绿体内存在与细菌DNA相似的环状DNA B．叶绿体能像细菌一样进行分裂增殖 C．叶绿体外膜可与内质网和高尔基体膜融合沟通，而内膜接近细菌细胞膜的成分 D．真核细胞和叶绿体的DNA部分核苷酸序列没有遗传效应 答案：D 解析：叶绿体内存在环状DNA，根据题述解释，叶绿体来自蓝细菌，而蓝细菌细胞中存在环状DNA，A不符合题意；由于细菌进行二分裂增殖，叶绿体也能进行二分裂增殖，B不符合题意；由于叶绿体是由一种真核细胞吞噬蓝细菌形成的，因此叶绿体的外膜可能来自真核细胞的细胞膜，内膜来自细菌的细胞膜，故叶绿体的内膜与细菌细胞膜成分相似，C不符合题意；基因是有遗传效应的核酸片段，真核细胞和叶绿体的DNA部分核苷酸序列没有遗传效应，不能支持上述假说，D符合题意。 二、非选择题 8．(2025·福清虞阳中学期中)下图为细胞中蛋白质的合成、运输及分泌过程示意图。请据图回答下列有关问题： (1)核基因转录的mRNA经核孔进入细胞质，与细胞质中的核糖体结合进行翻译，游离核糖体合成的新生肽链加工成蛋白质后有多种去向。部分蛋白质经核孔进入细胞核作为结构蛋白和功能蛋白，如与DNA结合构成____________，或者以酶的形式参与催化反应；部分蛋白质进入线粒体和叶绿体，控制质基因的复制和表达。由此推测，质基因与核基因的关系是______________________。 (2)在信号肽的引导下，附着在内质网上的核糖体合成的肽链进入内质网，经内质网加工成具有一定________的蛋白质，经囊泡运输到高尔基体，高尔基体对蛋白质进行进一步的________，高尔基体分泌囊泡，可以将蛋白质运输到细胞膜外、细胞膜上和溶酶体中。 (3)细胞分泌到细胞膜外的蛋白质种类繁多，如________(至少答出两种)；运输到细胞膜上的蛋白质有起运输作用的载体蛋白，有与糖类结合形成起________作用的糖蛋白等；溶酶体的主要作用是_________________________________ _______________________________________。 答案：(1)染色质(或染色体)　质基因的复制与表达受核基因的控制　(2)空间结构　修饰、加工　(3)消化酶、抗体　识别　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 解析：(1)分析题图可知，部分蛋白质通过核孔进入细胞核，与DNA结合参与染色质(或染色体)的组成等，细胞核中DNA复制需要的DNA聚合酶、转录需要的RNA聚合酶等都在细胞质中游离的核糖体上合成；部分蛋白质进入线粒体和叶绿体，控制质基因的复制和表达。由此推测，质基因的复制与表达受核基因的控制。 (2)肽链在内质网中被加工成具有一定空间结构的蛋白质，经囊泡运输到高尔基体，高尔基体对蛋白质进行进一步的修饰、加工，经囊泡将蛋白质运输到细胞膜外、细胞膜上和溶酶体中。 (3)细胞分泌到细胞膜外的蛋白质有消化酶、抗体和一些激素(如胰岛素)等；运输到细胞膜上的蛋白质有起运输作用的载体蛋白，有与糖类结合形成起识别作用的糖蛋白等；溶酶体的主要作用是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 学科网（北京）股份有限公司 $