专题2 细胞的结构与功能 题源3 主要细胞器的结构和功能-【备战高考】备战2027高考生物母题题源同步练

细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性，与细胞的识别等 有关。在工农业生产和医学实践等方面，生物膜也有重要用途， 如生物膜用于污水处理、海水淡化及作为人造器官的材料等。 [答案](1)核膜核孔(2)脂质（脂类物质或磷脂）内 质网和高尔基体(3)载体蛋白抗原(4)ACD 解题模型2.4 细胞膜特性的实验验证 (1)流动性实验验证一细胞融合实验 绿色荧光 染料标记 凤细形 的膜蛋白 37℃ 红色荧光 40min 合细胞 染料标记 人细胞 的膜蛋白 (2)选择透过性实验验证—一植物离子吸收实验 含不同无机盐离子的溶液十不同植物 测定培养液中各离子的初始浓度 培养一段时间】 测定实验结束时培养液中各离子的浓度 比较同一植物吸收不同离子及 不同植物吸收同一离子的情况 不同植物对同一离子吸收状况不同 同一植物对不同离子吸收状况不同 细胞膜对离子吸收具有选择透过性 注意： 细胞膜具有流动性的事实及意义 (1)事实 ①人一鼠细胞融合杂交实验，受精时细胞的融合 过程； ②变形虫运动时伪足的形成； ③胞吐（分泌）与胞吞（白细胞吞噬细菌）； ④动物细胞分裂时细胞膜的内陷过程。 (2)意义 细胞膜的流动性为细胞的吸收、分泌、修复、融合、运 动、摄取、变形、分裂等提供了基础。 [真题16](2021·浙江理综)对某运动细胞进行荧光标记 实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记动 物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面 的某一区域，该区域荧光淬灭（消灭）。③停止激光束照射一段 时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不 能说明的是 ) 1 ① A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动 速率 [解析]本实验证明的是细胞膜的结构特点一流动性， 同时也说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合。C中物质的跨 膜运输体现的是细胞膜的功能特性一选择透过性，流动性和 选择透过性两者不是一回事。 [答案]C 题源3主要细胞器的结构和功能 解题模型3.1 线粒体和叶绿体 项目 叶绿体 线粒体 色素 含有色素 无色素 分布 绿色植物特有 动、植物细胞都有 线粒体产生的ATP 叶绿体产生的ATP 功能 可供各项生命活动 满足暗反应的需要 利用 酶种类 光合作用有关酶 呼吸作用有关酶 增加膜面 囊状结构薄膜叠加 内膜向内凹陷形 积方式 形成基粒 成嵴 物质转化 C0,和H,0缈化有 有机物特华C0, 机物 +H2O 光能→有机物中 有机物中的化学能 能量转换 +ATP中的化 的化学能 学能 ①结构方面：都有双层膜，且结构名称相似 (外膜、内膜、基质等)，膜的化学组成等也 相同： ②遗传方面：都有少量的DNA,可以自主复 制与表达，不完全受细胞核控制，决定了细 胞质遗传： 相同点 ③功能方面：光合作用与呼吸作用都消耗 水，又产生水，均与自然界的碳循环有关； ④两者均与能量转换有关，只是能量转换的 形式不同。 自然界叶绿体光反应产生的ATP总量大于 所有生物呼吸作用产生的ATP [真题17] (2021·海南)下列有关线粒体和叶绿体的叙 述，错误的是 (） A,线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来 B.线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同 C.线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒 D.蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用 [解析]线粒体和叶绿体均有DNA,其携带的遗传信息可 以表达出来。因线粒体和叶绿体的功能不同，所以其内膜中酶 的种类不同。蓝藻为原核生物没有叶绿体，但有光合作用所需 的酶和色素，可以进行光合作用。 「答案]B [真题18](2020·江苏)叶绿体的DNA能指导自身小部 分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是 ( A.叶绿体DNA能够转录 B.叶绿体DNA是遗传物质 C.叶绿体内存在核糖体 D.叶绿体功能不受细胞核调控 [「解析]蛋白质合成的过程分为转录和翻译，根据题意可 知，在叶绿体中DNA能够转录，DNA是遗传物质，而蛋白质合 成的场所是核糖体，因此可以推测叶绿体中存在核糖体，但是叶 绿体作为细胞器之一，其功能要受到细胞核的调控。 [答案]D [真题19](2023·安徽)下列关于线粒体的叔述，正确的是 A.线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高 B.葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中 C.成人心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞的多 D.哺乳动物精于中的线粒体聚集在其头部和尾的基部 [解析]线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶，因此 线粒体内膜的蛋白质含量高于外膜，A项错误；葡萄糖分解为丙 酮酸的过程发生在细胞质基质中，B项错误；人体心肌细胞不停 地自动有节律地收缩和舒张，需要消耗的能量多于腹肌细胞，因 此心肌细胞中线粒体含量相对更多，C项正确：精子变形过程中 线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，D项错误。 [答案]C 解题模型3.2 内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体 (1)内质网 ①结构：由单层膜构成，分为粗面内质网（上有核糖体 附着)和滑面内质网。 ②功能：扩大了细胞内的膜面积，为新陈代谢活动的 进行提供了场所：进行蛋白质的合成、加工和转运的场所： 脂质的合成场所。 (2)高尔基体 ①结构：由单层膜构成。 ②功能：动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有 关：植物细胞内的高尔基体与植物细胞壁的形成有关。 (3)核糖体 项目 内容 成分 蛋白质、酶、核糖体RNA(rRNA) 存在部位 细胞质基质、粗面内质网 细胞质基质中的核糖体：合成内源性蛋白质 功能 粗面内质网上的核糖体：合成分沁蛋白 (4)溶酶体 ①结构：单层膜结构，内有多种水解酶。 ②功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细 胞的病原体。 [真题20](2022·全国Ⅱ)下列关于高尔基体的叙述，错 误的是 ( A.高尔基体膜具有流动性 B.抗体从合成到分泌不经过高尔基体 C,高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成 D.高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能 「解析]高尔基体为单层膜的细胞器，其膜主要由磷脂和 蛋白质构成，磷脂分子和蛋白质分子的运动使膜具有流动性：高 尔基体对分泌蛋白有加工和分泌功能，抗体为分泌蛋白，需经高 尔基体才能分泌到细胞外。 该题主要考查高尔基体的膜结构特点及其功能。难度适 中，考查了学生应用知识的能力，掌握高尔基体的功能及抗体的 本质是正确解答本题的关键。 [答案]B [真题21](2022·山东)溶酶体具有细胞内消化功能，其 内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是() A.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B.溶酶体执行功能时伴随其膜成分的更新 C,细胞质基质中的H+被转运到溶酶体内需消耗能量 D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用 [解析]A项，水解酶是蛋白质，由核糖体合成；B项，溶酶 体吞噬衰老、损伤的细胞器、病菌等，此过程有膜的融合与膜成 分的更新：C项，H+被转运到溶酶体是主动运输，需消耗能量。 D项，正常生理状态下，溶酶体能够吞噬分解自身衰老、损伤的 细胞器等结构。 本题考查溶酶体的功能，难度适中，属于考纲识记和分析判 断层次，解题关键是知道溶酶体的作用。 [答案]D [真题22](2023·上海)在蝌蚪发育成蛙的过程中，对尾 部消失起主要作用的细胞器是 A,溶酶体 B.中心体 C.线粒体 D.高尔基体 [解析]蝌料蚪发育过程中尾部消失属于细胞调亡，与溶酶 体有关。 [答案]A 解题模型3.3 细胞器与物质代谢、能量代谢 〔叶绿体：光合作用（光反应、暗反应）的场所 线粒体：有氧呼吸的主要场所 内质网：与蛋白质、脂质、糖类的合成有关 核糖体：露白质合成的场所臀着技糖体：分泌蛋白 游离核糖体：组织蛋白 高尔基体：与细胞分泌物形成有关，植物细胞中还 与细胞壁形成有关 (1)能够产生水的细胞器及相应生理作用 细胞器名称 细胞类型 生理作用 核糖体 动、植物 脱水缩合作用 线粒体 动、植物 有氧呼吸的第三阶段 叶绿体 植物 光合作用的暗反应 (2)有“能量转换器”之称的细胞器：线粒体、叶绿体； 产生ATP的场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质。 结构名称 细胞类型 生理作用 细胞质基质 动、植物 无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段 线粒体 动、植物 有氧呼吸的第二、第三阶段 叶绿体 植物 光合作用的光反应和暗反应 注意：①在能量代谢水平高的细胞中，线粒体的含量 多。②动物细胞中线粒体比植物细胞多。③含有色素的 细胞器：叶绿体、有色体、液泡。有色体和叶绿体中均含有 叶黄素和胡萝卜素，液泡的细胞液中含有花青素等色素。 ④动、植物细胞中形态相同、功能可能不同的细胞器：高尔 基体。⑤与主动运输有关的细胞器：核糖体（合成载体）、 线粒体（提供能量）。 「真题23](2001·上海)如图是 植物细胞亚显微结构模式图。据图回 答(“[]”内填入图中标号，“ ”上 填适当内容的文宇)： (1)将葡萄糖分解为丙酮酸的场 所是[] 。 合成蛋白质的场 所是[门 (2)遗传信息的转录发生在 内，转录的产物通过 进入细胞质。 (3)若这是叶肉细胞，正处于光照下，则将二氧化碳还原成 糖类的部位是门 ,完成此生理过程需要光反应提供 和 (4)若这是根尖生长点细胞，正处于有丝分裂的前期，则 []和[门会消失，不存在的细胞器有 和液泡。 (5)若这是根毛区细胞，正处于营养液中，则在正常情况下， 与其吸收矿质元素有关的细胞器主要是[]和[]。因为进行 此生理活动需要前者提供 ,后者提供 [解析]该题提供了一个植物细胞的亚显微结构图，综合 考查了细胞器的功能、光合作用、细胞分裂、根对矿质元素离子 的吸收及遗传信息的转录等一系列的知识，这是学科内综合考 查题目的主要形式。 根据细胞器的功能可知，细胞内将氨基酸合成蛋白质的场 所是核糖体，将葡萄糖分解成丙酮酸的部位是细胞质基质：遗 传信息的转录发生在细胞核内，转录形成的大分子RNA通过 核膜上的核孔进入细胞质；若这是处于光照下的叶肉细胞，进 行暗反应的具体部位是叶绿体基质，完成此生理过程需要光 反应提供ATP和氢(NADPH);若该图是生长点的细胞正处 于有丝分裂前期，则核膜、核仁消失，生长点的细胞没有叶绿 体和液泡这两个细胞器：根毛区的细胞吸收矿质元素离子是 通过主动运输来吸收的，主动运输需要载体和能量，载体是 蛋白质，因此，蛋白质的合成与核糖体有关，能量的提供与线 ·2 粒体有关。 [答案](1)3细胞质基质2核糖体(2)细胞核核 孔(3)7叶绿体基质ATP NADPH(答能量和氢也对) (4)45叶绿体(5)12能量（或ATP)蛋白质（或载体） 解题模型3.4 细胞器与细胞分裂 (1)参与细胞分裂的细胞器及其功能 核糖体（间期蛋白质的合成）、中心体（动物及低等植 物纺锤体的形成)、高尔基体（植物细胞壁的形成）、线粒体。 (2)动、植物细胞有丝分裂的不同和细胞器密切相关 前期形成纺锤体的方式不同：植物细胞是由细胞两极 发出纺锤丝形成纺锤体；动物细胞是由中心粒发出星射 线，形成纺锤体。 末期形成子细胞的方式不同：植物细胞是细胞中部形 成细胞板，扩展形成细胞壁，结果形成两个子细胞；动物细 胞是细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞。 [真题24](2022·重庆)下列有关细胞结构和功能的叙 述，正确的是 ( A.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成 B.在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体 C.分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工 D.质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构 [解析]植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关，而细 胞壁的形成在有丝分裂的末期：纺锤体的形成是在有丝分裂的前 期，中心体的复制是在动物细胞有丝分裂的间期：分泌蛋白合成 后在内质网和高尔基体中加工；线粒体既有核酸又有外膜，质粒 是存在于许多细菌以及酵母菌中的环状DNA分子，无膜结构。 本题考查细胞的结构和功能，难度较小，属于考纲识记和分 析比较层次。 「答案1A 解题模型3.5 细胞器与遗传变异 (1)细胞质遗传：线粒体、叶绿体中的DNA。 (2)含DNA(基因)的细胞器：线粒体、叶绿体（都有半 自主性)。 (3)含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。 (4)能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体。 (5)能发生碱基互补配对的细胞器（结构）：线粒体、叶 绿体、核糖体（细胞核、拟核）。 [真题25](2023·江苏)关于人体细胞结构和功能的叙 述，正确的是 A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息 B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所 C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关 [解析]RNA只是在遗传信息的表达中发挥作用，DNA 可通过复制来传递遗传信息，通过转录和翻译来表达遗传信息。 核糖体只是蛋白质合成场所，而蛋白质的加工需要内质网、甚至 高尔基体来完成，如分泌蛋白的加工。人体细胞属于动物细胞， 它在进行有丝分裂时，由中心体发出星射线形成纺锤体，而与高 尔基体无关。由于线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段([日]与氧 的结合)的场所，膜上附着了催化相关阶段的酶，因此蛋白质含 量高于外膜，即蛋白质和脂质的比值大于外膜。 [答案]C 解题模型3.6 1.细胞器与动植物分类 (1)高等植物细胞具有的细胞器：叶绿体、线粒体、内 质网、高尔基体、液泡、溶酶体、核糖体。 (2)高等动物细胞具有的细胞器：线粒体、内质网、高 尔基体、溶酶体、中心体、核糖体。 (3)高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡。 2.细胞器与生物膜 (1)不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体。 (2)具单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶 酶体。 (3)具双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体。 3.细胞归类索引 无，动物细胞 有，真核细胞 是否有 据是否有由核膜 细胞星有，植物细胞 包围的细胞核 +原核细胞 否有 中心体 无 有 高等植物低等植物 细胞 细胞 [真题26](2018·上海)下图是动物细胞示意图。请据图 回答([]内填入标号)： (1)若这是人体的骨髓细胞，正处于细胞周期的S期，则该 细胞核内所发生的主要变化是 和 (2)若这是昆虫的飞行肌细胞，则该细胞中的细胞器[] 较多，因为该细胞的生理活动需要 多。 (3)若这是一个人体的肠腺细胞，那么与其合成功能直接相 关的细胞器[ 的含量会多一些，该细胞器的形成与 核内的[] 有关。 (4)若这是人体最大的细胞，则其最大的特点是在[] 内 分于数是肠腺细胞内的 (5)若这是人体小肠绒毛上皮细胞，该上皮细胞的游离面有 ,增加小肠的吸收面积。 (6)洋葱根尖生长点的间期细胞与该动物细胞不同的结构 是 [解析](1)动物细胞的有丝分裂分为G1、S、G、M期，S 期进行的是组成染色体的DNA分子的复制与组蛋白的合成。 (2)(3)(4)(5)(6)分别考查了不同功能的细胞，其细胞器含量的 ·2 不同及各自的特点。 本题考查有丝分裂过程、各种细胞器的功能、植物细胞与动 物细胞的异同，这些知识学生都较易掌握，属于知识的综合 运用。 [答案](1)DNA含量倍增组蛋白含量相应增加(2)1 线粒体能量(3)3核糖体7核仁(4)6细胞核 DNA一半(5)微绒毛 (6)没有中心体而有细胞壁 解题模型3.7 细胞器的归类总结 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡 动物和低等植物特 中心体 按分布 有的细胞器 划分 高尔基体：植物细胞中与细 动植物细胞均有但 胞壁形成有关：动物细胞中 作用不同的细胞器 与细胞分泌物形成有关 具单层膜结构的细 内质网、液泡、溶酶体、高尔 胞器 基体 按膜结 具双层膜结构的细 线粒体、叶绿体 构划分 胞器 不具膜结构或无磷 核糖体、中心体 脂成分的细胞器 含DNA的细胞器 (半自主性细胞器 线粒体、叶绿体 按特有 有“T”的细胞器) 成分 含RNA的细胞器 划分 线粒体、叶绿体、核糖体 (有“U”的细胞器) 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 叶绿体、线粒体、核糖体、高 能产生水的细胞器 尔基体、内质网 与能量转换有关的 叶绿体、线粒体 细胞器 按功能能产生ATP的细 叶绿体、线粒体 划分 胞器 与物质合成有关的 叶绿体、核糖体、内质网、高 细胞器 尔基体、线粒体（供能） 与物质分解有关的 线粒体（供能）、溶酶体（如 细胞器 蝌蚪尾的自溶) 特别：除上述细胞器外， (1)能产生水的场所还有细胞核(DNA复制及转录过 程中有水生成)。 (2)能产生ATP的场所还有细胞质基质（无氧呼吸及 有氧呼吸第一阶段均产生ATP)。 (3)中心体虽无DNA,但在细胞分裂间期也可进行复 制（每个中心粒复制为两个中心粒）。 [真题27](2023·安徽)AUG是甲硫氨酸的密码于，又是 肽链合成的起始密码于。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不 是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场 所是 A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体 C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体 [解析]蛋白质加工和修饰的场所是内质网和高尔基体； 核糖体是蛋白质的合成场所。 [答案]A 题源4细胞核的结构和功能 解题模型4.1 细胞核的结构和功能 项目 内容 核膜 两层膜，上有核孔 核孔 大分子物质（如mRNA)进出核的通道 成分：主要为蛋白质和DNA: 特性：容易被碱性染科染成深色； 染色质、染色体 存在：间期—染色质，分裂期—染色体： 形态：染色质为交织在一起的丝状物， 染色体为棒状小体 核仁 与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 ①遗传物质储存和复制的场所 功能 ②是遗传和代谢的控制中心 [真题28] (2022·江苏)下列关于人体细胞结构和功能的 叙述，错误的是 A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上 B.唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多 C.核孔是生物大分于可以选择性进出的通道 D.吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集 中分布于细胞两端 [解析]A选项mRNA的合成在细胞核中，mRNA合成之 后通过核孔进入细胞质基质与核糖体结合；B选项唾液腺细胞 可产生唾液淀粉酶，胰腺细胞可产生多种消化酶，所以高尔基体 数量较多；C选项核孔是mRNA、蛋白质等大分子进出细胞核的 通道：小肠绒毛上皮细胞靠近肠腔一端，通过主动运输从肠腔吸 收营养物质，靠近绒毛毛细血管一端，通过主动运输把吸收的营 养物质转运到内环境，故D项正确。 [答案]A 解题模型4.2 细胞核功能探究或核质关系实验分析与探究 细胞核与细胞质是一个相互依存的统一整体，脱离细 胞质的细胞核与失去细胞核的细胞质都不会存活较长时 间。在试题中常有以下设计：①将不同种类的单细胞伞藻 的幼体如图嫁接，以探究细胞核的功能。②科学家用显微 技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停 止：当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。证 明细胞核是细胞生命活动的控制中心。③将年幼和年老 的细胞去核，再分别将它们与完整的年幼细胞杂交融合， 以探究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质。 2 伞帽 伞柄 一细胞核 假根 [真题29](2005·江苏)（多选）人体的神经细胞与胰腺腺 泡细胞共同的特征有 A.核膜周期性地消失与重建 B.细胞形成较多突起 C.具有分泌功能 D.线粒体较丰富 [解析]核膜周期性地消失和重建是细胞分裂出现的现 象，而神经细胞和胰腺腺泡细胞不进行分裂，所以不出现这一现 象。神经细胞的突起叫树突或轴突，胰腺腺泡细胞亦有突起。 两者都有分泌功能，且细胞中的线粒体较丰富。 [答案]BCD 题源5用显微镜观察多种多样的细胞 解题模型5.1 1.高倍显微镜的构造及使用 (1)光学显微镜构造 [镜头目镜—长，放大倍数小 {物镜—长，放大倍数大 光学结构 反光镜平面—反光能力弱 凹面 反光能力强 显 『准焦螺旋一一使镜筒上升或下降 (有粗、细之分) 机械结构 转换器——转换物镜 光图一调节视野亮度（有大、小之分） (2)光学显微镜作用程序 取镜·安放·对光·放置装片·使镜筒下降 →低倍物镜下调清晰，并将要放大观察的物像移至视野 中央→转动转换器，换上高倍物镜→缓缓调节细准焦 螺旋，使物像清晰。 (3)放大倍数问题 ①显微镜的放大倍数=物镜倍数×目镜倍数。放大 倍数指的是物体的宽度或长度的倍数，而不是面积或体积 的放大倍数。 ②放大倍数的变化与视野中细胞数量的变化成反比。 在放大倍数10×10的视野中能看到单行排列的细胞 是64个，转换到放大倍数10×40的视野中，就可以看到单 行排列的细胞应为64÷4=16个。在放大倍数10×10的 视野中能看到64个细胞，转换到放大倍数10×40的视野 中，则可以看到的细胞应为64÷42=4个。 放大倍数与镜头长度的关系：物镜越长放大倍数越 大，目镜越长放大倍数越小。