高中生物单元测试——第3章 细胞的基本结构(适中02)
2026-07-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3章 细胞的基本结构 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 细胞的结构和功能 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.90 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 学科网轻测 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59000961.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中生物第3章细胞的基本结构单元卷,通过单选、解答及实验题,覆盖细胞膜、细胞器等核心知识,融合结构与功能观及探究实践,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|20/60|细胞膜成分(题1)、细胞器功能(题5)、细胞核实验(题11)|结合外泌体等科技情境,考查结构与功能观|
|解答题|2/23|溶酶体合成(21题)、生物膜系统(22题)|以过程图分析深化物质运输理解|
|实验题|1/17|蛋白质分选实验设计(23题)|通过抑制剂实验验证Sedlin蛋白作用,体现探究实践|
内容正文:
高中生物单元测试 —— 第3章 细胞的基本结构(适中02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)外泌体可作为抗肿瘤药物的运载体,是细胞内的囊泡与细胞膜融合后释放到细胞外的小囊泡。由此推测外泌体膜的主要成分是( )
A.蛋白质和无机盐 B.脂质和核酸
C.蛋白质和脂质 D.蛋白质和核酸
2.(本题3分)下列关于细胞间信息交流叙述错误的是( )
A.精子和卵细胞之间通过细胞膜接触相互识别
B.高等植物细胞之间传递信息都需要膜蛋白参与
C.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构有关
D.细胞间的信息交流有利于各个细胞之间保持功能的协调
3.(本题3分)细胞质中的细胞骨架是支持细胞器的结构。下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架有维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器的功能
B.细胞骨架由纤维素组成,与细胞的运动、分裂、分化密切相关
C.细胞质基质中可进行多种化学反应
D.细胞质基质呈溶胶状
4.核孔复合体(NPC)是存在于真核细胞核膜上的大型蛋白质复合体,它们是位于核膜上负责调控核质之间的大分子物质交换的通道,通过电镜可观察到NPC附着并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A.NPC是蛋白质、DNA等大分子进出细胞核的通道
B.代谢旺盛的细胞中,NPC的数量相对较多
C.细胞中所有核质之间的物质交换都离不开NPC
D.核膜为单层膜,有利于核内环境保持相对稳定
5.(本题3分)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.①是中心体,只分布在动物细胞中,与细胞有丝分裂有关
B.②是线粒体,是真核细胞有氧呼吸的主要场所
C.③是叶绿体,是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D.④是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工的场所
6.(本题3分)“结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一,下列有关叙述错误的是( )
A.汗腺细胞可分泌大量的汗液,因而细胞内的内质网、高尔基体特别发达
B.中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞的分裂有关
C.叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行
D.根尖正在分裂的分生区细胞内没有大液泡和叶绿体,但有较多的线粒体
7.(本题3分)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.观察黑藻细胞中叶绿体时,温度越高,叶绿体随细胞质流动越快
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
8.(本题3分)烟草叶肉组织发育初期胞间连丝呈管状,允许相对分子质量为5万的蛋白质通过:发育成熟后胞间连丝呈分支状,只允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞之间胞间连丝的孔径,进而通过胞间连丝侵染相邻细胞,下列叙述错误的是( )
A.高等植物可通过细胞间的胞间连丝进行物质运输和信息交流
B.烟草花叶病毒与烟草细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C.高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上受体的参与
D.烟草叶肉组织可以通过改变胞间连丝的形状来适应生长与发育的需要
9.(本题3分)在“尝试制作真核细胞三维结构模型”活动中,某小组打算用橡皮泥等材料制作胰岛B细胞的结构模型。下列想法中不合理的是( )
A.制作细胞模型时,科学性应该是第一位的
B.制作该物理模型可以用不同颜色区分不同的结构
C.该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达
D.细胞中核糖体数量较多并全部附着在内质网上
10.(本题3分)核纤层以网络形式分布于核膜内侧,由特殊的纤维丝状蛋白质组成,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交流。下列叙述错误的是( )
A.图中结构②与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B.细胞中的生物大分子均可由图中结构①进出细胞核
C.核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能可能会发生改变
D.染色质和染色体是同种物质的两种存在状态
11.(本题3分)蝾螈受精卵横缢实验(实验①)、伞藻嫁接实验(实验②)和伞藻核移植实验(实验③)是探究细胞核功能的经典实验。下列相关叙述正确的是( )
A.实验①中无核部分挤入细胞核的前后可形成对照
B.实验①中无核部分不分裂与其代谢急剧减慢无关
C.实验②可证明伞藻的形态结构特点取决于细胞核
D.三个实验均证明了细胞核是细胞代谢的控制中心
12.(本题3分)细胞质膜结构的探索历程凝聚了众多科学家的智慧,罗伯特森(J.D.Robertson)于1959年在电镜下观察到细胞膜的“暗—亮—暗”三层结构便是例证之一。下列关于该探索历程的叙述,正确的是( )
A.通过细胞对不同化学物质通透性的实验,可推测“细胞质膜是由脂质组成的”
B.戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质,测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍
C.基于前人的研究,罗伯特森提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型,并将其描述为动态的统一结构
D.人、鼠细胞融合实验结果表明细胞质膜具有流动性,为罗伯特森的结论提供了依据
13.下图为细胞膜结构模型示意图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列叙述不正确的是( )
A.①是糖蛋白,与细胞表面的识别,细胞间的信息传递有关
B.细胞膜结构中只有③具有流动性
C.③是磷脂双分子层,其内部是磷脂分子的疏水端
D.②在细胞膜上的分布是不均匀的
14.(本题3分)鹦鹉热又称鸟热,其病原体为鹦鹉热衣原体(属于具有细胞壁的原核生物),主要寄生在多种鸟类细胞中,偶尔由带菌动物传染给人。下列关于衣原体和其宿主细胞的叙述,正确的是( )
A.衣原体和鸟类的遗传物质中都含有脱氧核糖
B.衣原体、人体、鸟类细胞的rRNA合成都与核仁有关
C.衣原体和人体生命系统的边界分别为细胞壁和细胞膜
D.衣原体和人体细胞的生物膜系统中不同膜之间可相互转化
15.(本题3分)细胞膜中的脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区内陷可形成囊泡,具有低流动性,富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)。脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质。下列有关说法正确的是( )
A.脂筏可能与细胞的识别作用有关
B.脂筏的存在使细胞膜的流动性增大
C.脂筏广泛存在于植物细胞的细胞膜中
D.鞘磷脂有一个疏水的头和两个亲水的尾
16.(本题3分)下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①表示中心体,是一种没有膜包被的细胞器
B.②表示线粒体,是所有细胞进行有氧呼吸的主要场所
C.③表示叶绿体,含有与光合作用有关的色素和酶
D.④表示内质网,分为粗面内质网和光面内质网
17.(本题3分)蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核生物的核糖体失去活性。植物细胞中蓖麻毒素通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡,在液泡中加工成熟再分泌至胞外。有关此过程的叙述错误的是( )
A.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与
B.蓖麻毒素分泌过程中质膜与细胞器膜存在脂质、蛋白质的交流
C.成熟的蓖麻毒素可独立穿出液泡膜进而分泌至胞外
D.蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体
18.(本题3分)如图是动、植物细胞亚显微结构模式图。下列相关判断正确的是( )
A.甲细胞中一定没有的细胞器是5和9,乙中不可能有细胞器6
B.图中细胞器5和9都含有光合色素
C.图中细胞器3与脂质的合成有关
D.在细胞的生命活动过程中与能量转换有关的细胞器只有1
19.(本题3分)细胞内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等,这些细胞器在结构上常常形成一个个相对独立的“区室”,这种区室化的现象在功能乃至发生上是彼此相互关联的动态系统,因此称之为内膜系统。下列说法正确的是( )
A.细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一
B.细胞内大量膜相结构的存在,阻碍了细胞中生化反应的进行
C.溶酶体和核糖体不参与细胞内膜系统的形成
D.溶酶体内含多种水解酶,会破坏细胞内膜,不利于细胞内膜系统的稳定
20.(本题3分)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以分为两条途径。途径一是在核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分;途径二是在核糖体上起始合成后,由信号序列引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工由囊泡运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。下列相关分析错误的是( )
A.两条途径中,蛋白质的合成均起始于游离的核糖体
B.在途径二中,内质网的膜面积会变小
C.在途径二中,囊泡可能沿细胞骨架运输
D.线粒体、叶绿体以及细胞膜中的蛋白质均来自途径一
二、解答题
21.溶酶体是细胞内的一种细胞器,内含多种水解酶,能消化和分解细胞内外的物质,对维持细胞正常的代谢起重要作用。溶酶体酶的合成和成熟是一个复杂而精确的过程,如图所示。回答下列问题:
(1)动物细胞中不含磷脂的细胞器有____________。
(2)为了研究蛋白质的合成与分泌过程,常采用____________法。内质网膜出芽形成的囊泡包裹着蛋白质通过____________(细胞结构)定向运输到高尔基体。
(3)依据分解的底物不同,溶酶体可分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体,异噬性溶酶体分解的底物一般为侵入细胞的异物和病原体颗粒,自噬性溶酶体分解的底物主要为____________。
(4)包涵体细胞病(Ⅰ-celldisease)是一种罕见的遗传病。患者的成纤维细胞在显微镜下充满巨大的包涵体(内含未被消化的糖脂和糖蛋白)。检测发现,患者细胞的溶酶体内酸性水解酶含量极低,几乎缺失;但患者血液中这些酶的含量却异常偏高,且活性正常。Ⅰ-cell病患者血液中水解酶含量高而溶酶体内缺失,这说明患者的溶酶体酶____________(填“能够”或“不能”)正常合成。结合图示M6P的作用,推测包涵体细胞病最可能的原因是____________。M6P受体还有少量存在质膜上,其意义是____________。
22.(本题13分)图甲为某动物细胞的亚显微结构示意图(图中①~⑧表示相应的结构,②为核糖体)。图乙为细胞的生物膜系统概念图,A—G为结构名称,①、②代表分泌蛋白的转移途径。请据图回答下列问题:
(1)结构⑧参与构成的结构有__________(填图中序号),它们共同构成该细胞的生物膜系统。生物膜的组成成分相似,但功能各有不同,从组成成分上分析,其主要原因是______________________________。
(2)自由基是细胞正常代谢过程中产生的强氧化物质,可损害机体的组织和细胞。当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,图甲中不会受到损伤的细胞器是____________________(填名称)。
(3)图乙中A所在细胞结构的功能是______________________________。
(4)结构D出现异常后,可能被E分解,结构E除具有此类功能外,还具有____________________的功能。因具有以上功能,形象的被称为细胞的__________。
(5)请在图中根据分泌蛋白合成前几种生物膜的膜面积,画出分泌蛋白分泌后几种生物膜的膜面积。
三、实验题
23.蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,大体可分为如图所示的两条途径。据图回答下列问题:
(1)转移至内质网继续合成的蛋白质,部分会被_____包裹运送至高尔基体,使高尔基体的膜面积暂时_______(填“增大”或“减小”),紧接着高尔基体发挥的作用是_______________________。
(2)内质网内错误折叠的蛋白质会被逮进“回收利用工厂”,并将其水解,使其“组件”能够重新利用,这里的“回收利用工厂”和“组件”分别是指_____(细胞器名称)、_________(物质名称)。细胞中蛋白质转运方向不同的原因是______________________________。
(3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白,研究表明其在介导蛋白质由内质网向高尔基体转运过程中发挥重要作用。为验证Sedlin蛋白的作用机制,用以下材料设计实验,请完善实验思路并预期实验结果。
①实验材料:正常小鼠胰腺腺泡细胞、生理盐水、含Sedlin蛋白抑制剂的生理盐水、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
②实验思路:将正常小鼠胰腺腺泡细胞随机均分为两组,分别编号为甲、乙。甲组细胞培养液中加入适量生理盐水,乙组细胞培养液中加入__________________,两组中均加入适量______________。一段时间后,用放射性检测仪对内质网和高尔基体进行放射强度检测。
③预期结果:______________________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高中生物单元测试 —— 第3章 细胞的基本结构(适中02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)外泌体可作为抗肿瘤药物的运载体,是细胞内的囊泡与细胞膜融合后释放到细胞外的小囊泡。由此推测外泌体膜的主要成分是( )
A.蛋白质和无机盐 B.脂质和核酸
C.蛋白质和脂质 D.蛋白质和核酸
【答案】C
【详解】外泌体是细胞内的囊泡与细胞膜融合后释放到细胞外的小囊泡,据此推知外泌体膜和细胞膜的成分相似,主要成分是蛋白质和脂质,C正确,ABD错误。
故选C。
2.(本题3分)下列关于细胞间信息交流叙述错误的是( )
A.精子和卵细胞之间通过细胞膜接触相互识别
B.高等植物细胞之间传递信息都需要膜蛋白参与
C.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构有关
D.细胞间的信息交流有利于各个细胞之间保持功能的协调
【答案】B
【详解】A、精子和卵细胞之间通过细胞膜接触相互识别,完成细胞间信息交流,A正确;
B、高等植物细胞之间可通过胞间连丝传递信息,这一过程不需要膜蛋白参与,B错误;
C、细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构(如细胞膜上的受体等)有关,C正确;
D、细胞间的信息交流有利于各个细胞之间保持功能的协调,从而使多细胞生物体形成一个有序的整体,D正确。
故选B。
3.(本题3分)细胞质中的细胞骨架是支持细胞器的结构。下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架有维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器的功能
B.细胞骨架由纤维素组成,与细胞的运动、分裂、分化密切相关
C.细胞质基质中可进行多种化学反应
D.细胞质基质呈溶胶状
【答案】B
【详解】A、细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构,有维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器的功能,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的,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,B错误;
C、细胞质基质是细胞代谢的主要场所,在细胞质基质中进行着多种化学反应,C正确;
D、细胞质基质是细胞质中均质而半透明的胶体部分,呈溶胶状,又叫细胞溶胶,D正确。
故选B。
4.核孔复合体(NPC)是存在于真核细胞核膜上的大型蛋白质复合体,它们是位于核膜上负责调控核质之间的大分子物质交换的通道,通过电镜可观察到NPC附着并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A.NPC是蛋白质、DNA等大分子进出细胞核的通道
B.代谢旺盛的细胞中,NPC的数量相对较多
C.细胞中所有核质之间的物质交换都离不开NPC
D.核膜为单层膜,有利于核内环境保持相对稳定
【答案】B
【详解】A、核孔复合体允许RNA、蛋白质等大分子物质选择性通过,但DNA通常不会通过核孔进出细胞核,A错误;
B、代谢旺盛的细胞(如分泌蛋白合成旺盛的细胞)核质间物质交换频繁,NPC数量增多可提高运输效率,符合结构与功能相适应的观点,B正确;
C、小分子物质(如水)可通过核膜直接扩散,无需依赖NPC,C错误;
D、核膜由双层膜构成,而非单层膜,D错误。
故选B。
5.(本题3分)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.①是中心体,只分布在动物细胞中,与细胞有丝分裂有关
B.②是线粒体,是真核细胞有氧呼吸的主要场所
C.③是叶绿体,是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D.④是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工的场所
【答案】A
【分析】分析题图:①中心体,由两个相互垂直的中心粒及周围物质构成,不具有膜结构,分布在动物细胞和低等植物细胞内,与细胞的有丝分裂有关;②为线粒体,双层膜细胞器,内膜向内折叠形成嵴,在动植物细胞中都有分布,是有氧呼吸的主要场所,是细胞中的“动力车间”;③叶绿体,双层膜细胞器,内膜光滑,主要分布在绿色植物叶肉细胞中,是绿色植物进行光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”;④为内质网,内质网是单层膜细胞器,是由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”,根据其上有无核糖体附着可分粗面内质网和光面内质网。
【详解】A、①是中心体,不仅存在于动物细胞中,还存在于某些低等植物细胞中,A错误;
B、②是线粒体,双层膜细胞器,是真核细胞有氧呼吸的主要场所,B正确;
C、③是叶绿体,双层膜细胞器,是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所,C正确;
D、④是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工的场所,D正确。
故选A。
6.(本题3分)“结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一,下列有关叙述错误的是( )
A.汗腺细胞可分泌大量的汗液,因而细胞内的内质网、高尔基体特别发达
B.中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞的分裂有关
C.叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行
D.根尖正在分裂的分生区细胞内没有大液泡和叶绿体,但有较多的线粒体
【答案】A
【分析】动物细胞特有的细胞器:中心体(低等植物细胞也有);植物细胞特有的细胞器:叶绿体和液泡,并不是所有的植物细胞都有叶绿体和液泡,只有绿色植物细胞才有叶绿体,只有成熟的植物细胞才有液泡;动植物细胞共有的细胞器:内质网、高尔基体、线粒体、核糖体。
【详解】A、汗腺细胞可分泌大量的汗液,汗液的成分主要是水分和无机盐,因此,汗腺细胞内的内质网、高尔基体并不发达,A错误;
B、中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞的分裂有关,与细胞分裂过程中纺锤体的形成有关,B正确;
C、叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,如叶绿体增加膜面积的方式是通过类囊体堆叠实现的,而线粒体是通过内膜向内凹陷实现的,线粒体和叶绿体具有广阔的膜面积有利于化学反应的高效进行,C正确;
D、根部细胞不进行光合作用,因而不含叶绿体,根尖分生区细胞属于未成熟的植物细胞,因而没有大液泡,但根尖分生区细胞在进行旺盛的细胞分裂,因而需要消耗大量的能量,因此,根尖正在分裂的分生区细胞内没有大液泡和叶绿体,但有较多的线粒体,D正确。
故选A。
7.(本题3分)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.观察黑藻细胞中叶绿体时,温度越高,叶绿体随细胞质流动越快
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、观察黑藻细胞中叶绿体时,温度适当升高,叶绿体随细胞质流动越快,因为温度适当升高会加快细胞代谢,同时也能加快分子运动,但温度不能过高,不然会杀死黑藻细胞,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。
8.(本题3分)烟草叶肉组织发育初期胞间连丝呈管状,允许相对分子质量为5万的蛋白质通过:发育成熟后胞间连丝呈分支状,只允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞之间胞间连丝的孔径,进而通过胞间连丝侵染相邻细胞,下列叙述错误的是( )
A.高等植物可通过细胞间的胞间连丝进行物质运输和信息交流
B.烟草花叶病毒与烟草细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C.高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上受体的参与
D.烟草叶肉组织可以通过改变胞间连丝的形状来适应生长与发育的需要
【答案】B
【分析】1、烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传物质为RNA;
2、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
【详解】A、植物细胞间的专门通道—胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用,A正确;
B、烟草花叶病毒为RNA病毒,无细胞结构,烟草细胞有细胞结构,主要区别是有无细胞结构,B错误;
C、高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流时是细胞间直接的交流方式,不需要细胞膜上受体的参与,C正确;
D、题中显示,烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过,可见烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的形状来调节运输物质的大小,D正确。
故选B。
9.(本题3分)在“尝试制作真核细胞三维结构模型”活动中,某小组打算用橡皮泥等材料制作胰岛B细胞的结构模型。下列想法中不合理的是( )
A.制作细胞模型时,科学性应该是第一位的
B.制作该物理模型可以用不同颜色区分不同的结构
C.该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达
D.细胞中核糖体数量较多并全部附着在内质网上
【答案】D
【分析】模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。模型的形式包括物理模型、概念模型和数学模型等。
【详解】A、在设计并制作细胞模型时,科学性应该是第一位的,其次才是模型的美观与否,A正确;
B、真实的细胞颜色并不鲜艳,但是同学们可以用不同的颜 色区分不同的细胞结构,使细胞各部分的结 构特点更突出,便于观察;可见制作细胞物理模型可以用不同颜色区分不同的结构,B正确;
C、胰岛B细胞具有分泌功能,该细胞模型的内质网和高尔基体应相对比较发达,C正确;
D、细胞中核糖体数量较多,一部分游离于细胞质基质中,一部分附着在内质网上,D错误。
故选D。
10.(本题3分)核纤层以网络形式分布于核膜内侧,由特殊的纤维丝状蛋白质组成,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交流。下列叙述错误的是( )
A.图中结构②与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
B.细胞中的生物大分子均可由图中结构①进出细胞核
C.核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能可能会发生改变
D.染色质和染色体是同种物质的两种存在状态
【答案】B
【详解】A、结构②是核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,A正确;
B、结构①是核孔,核孔是大分子物质(如蛋白质、RNA等)进出细胞核的通道,DNA无法通过核孔出细胞核,B错误;
C、核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,若核纤层被破坏,细胞核的形态和功能会发生改变,C正确;
D、染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态,细胞中的DNA主要分布在染色质(染色体)上,还有少量分布在细胞质(如线粒体、叶绿体中),D正确。
故选B。
11.(本题3分)蝾螈受精卵横缢实验(实验①)、伞藻嫁接实验(实验②)和伞藻核移植实验(实验③)是探究细胞核功能的经典实验。下列相关叙述正确的是( )
A.实验①中无核部分挤入细胞核的前后可形成对照
B.实验①中无核部分不分裂与其代谢急剧减慢无关
C.实验②可证明伞藻的形态结构特点取决于细胞核
D.三个实验均证明了细胞核是细胞代谢的控制中心
【答案】A
【详解】A、实验①中,无核部分挤入细胞核前(无核)与挤入后(有核)的状态形成自身对照,通过对比可说明细胞核对细胞分裂的影响,A正确;
B、实验①中无核部分停止分裂,是因细胞核缺失导致蛋白质合成受阻、代谢速率急剧下降,故其分裂停止与代谢减慢直接相关,B错误;
C、实验②(伞藻嫁接实验)中,嫁接后伞藻的形态由假根的细胞核决定,但因细胞质未置换,无法完全排除细胞质的影响,需结合实验③(核移植实验)才能充分证明伞藻形态由细胞核控制,C错误;
D、实验①证明细胞核是细胞分裂的必要条件(与代谢相关),但伞藻实验主要证明细胞核控制生物形态建成;且细胞代谢的控制中心需结合更多实验(如蛋白质合成)综合判断,D错误。
故选A。
12.(本题3分)细胞质膜结构的探索历程凝聚了众多科学家的智慧,罗伯特森(J.D.Robertson)于1959年在电镜下观察到细胞膜的“暗—亮—暗”三层结构便是例证之一。下列关于该探索历程的叙述,正确的是( )
A.通过细胞对不同化学物质通透性的实验,可推测“细胞质膜是由脂质组成的”
B.戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质,测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍
C.基于前人的研究,罗伯特森提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型,并将其描述为动态的统一结构
D.人、鼠细胞融合实验结果表明细胞质膜具有流动性,为罗伯特森的结论提供了依据
【答案】A
【详解】A、欧文顿通过细胞对不同脂溶性物质通透性的实验,发现脂溶性物质易穿过细胞膜,据此推测“细胞质膜由脂质组成”,A正确;
B、戈特和格伦德尔的实验材料是哺乳动物红细胞(非口腔上皮细胞),用丙酮提取其脂质铺展成单分子层,测得面积为细胞表面积的2倍,选项中的实验材料错误,B错误;
C、基于前人的研究,罗伯特森提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型,把生物膜描述为静态的统一结构,C错误;
D、人、鼠细胞融合实验(荧光标记技术)证明细胞质膜具有流动性,但该实验在罗伯特森之后,无法为其结论提供依据,D错误。
故选A。
13.下图为细胞膜结构模型示意图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列叙述不正确的是( )
A.①是糖蛋白,与细胞表面的识别,细胞间的信息传递有关
B.细胞膜结构中只有③具有流动性
C.③是磷脂双分子层,其内部是磷脂分子的疏水端
D.②在细胞膜上的分布是不均匀的
【答案】B
【分析】分析题图可知,该图是生物膜的流动镶嵌模型图,其中①是糖蛋白,位于细胞膜的外侧;②是蛋白质,其种类和数量与细胞膜的功能的复杂程度有关;③是磷脂双分子层,是细胞膜的基本骨架。
【详解】A、图中①是蛋白质与糖链结合形成的糖蛋白,位于细胞膜的外侧,与细胞表面的识别、细 胞间的信息传递等功能有密切关系,A正确;
B、构成膜的③磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的②蛋白质大多也能运动,B错误;
C、图中③是由两层磷脂分子构成的磷脂双分子层,是细胞膜的基本骨架,两侧是磷脂的亲水端,内部是磷脂分子的疏水端,C正确;
D、②是膜蛋白,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,它在细胞膜上的分布是不均匀的,D正确。
故选B。
14.(本题3分)鹦鹉热又称鸟热,其病原体为鹦鹉热衣原体(属于具有细胞壁的原核生物),主要寄生在多种鸟类细胞中,偶尔由带菌动物传染给人。下列关于衣原体和其宿主细胞的叙述,正确的是( )
A.衣原体和鸟类的遗传物质中都含有脱氧核糖
B.衣原体、人体、鸟类细胞的rRNA合成都与核仁有关
C.衣原体和人体生命系统的边界分别为细胞壁和细胞膜
D.衣原体和人体细胞的生物膜系统中不同膜之间可相互转化
【答案】A
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;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】A、衣原体和鸟类的遗传物质都是DNA,DNA中含有脱氧核糖,A正确;
B、衣原体是原核细胞,细胞中没有细胞核,不具有核仁,表明衣原体细胞的rRNA合成与核仁无关,B错误;
C、衣原体、人体、鸟类都是细胞生物,细胞生命系统的边界均为细胞膜,C错误;
D、真核细胞才具有生物膜系统,衣原体是原核生物,不具有生物膜系统,D错误。
故选A。
15.(本题3分)细胞膜中的脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区内陷可形成囊泡,具有低流动性,富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)。脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质。下列有关说法正确的是( )
A.脂筏可能与细胞的识别作用有关
B.脂筏的存在使细胞膜的流动性增大
C.脂筏广泛存在于植物细胞的细胞膜中
D.鞘磷脂有一个疏水的头和两个亲水的尾
【答案】A
【分析】流动镶嵌模型:
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的。
2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质也是可以流动的。
3、在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、由题意可知,脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质,推测脂筏可以参与细胞之间的信息传递,A正确;
B、根据“脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区,微区内陷可形成囊泡,具有低流动性”,可知脂筏会降低细胞膜的流动性,B错误;
C、植物细胞膜无胆固醇不会有脂筏,C错误;
D、鞘磷脂是磷脂中的一种,具有两个疏水的尾和一个亲水的头,D错误。
故选A。
16.(本题3分)下图是某些细胞器的亚显微结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①表示中心体,是一种没有膜包被的细胞器
B.②表示线粒体,是所有细胞进行有氧呼吸的主要场所
C.③表示叶绿体,含有与光合作用有关的色素和酶
D.④表示内质网,分为粗面内质网和光面内质网
【答案】B
【详解】A、 ①表示中心体,中心体没有膜结构,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,A正确;
B、 ②表示线粒体,线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,有的原核细胞无线粒体,也可进行有氧呼吸,B错误;
C、 ③表示叶绿体,含有与光合作用有关的色素和酶,是光合作用的场所,C正确;
D、④表示内质网,根据有无核糖体的附着可分为粗面内质网和光面内质网,D正确。
故选B。
17.(本题3分)蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核生物的核糖体失去活性。植物细胞中蓖麻毒素通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡,在液泡中加工成熟再分泌至胞外。有关此过程的叙述错误的是( )
A.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与
B.蓖麻毒素分泌过程中质膜与细胞器膜存在脂质、蛋白质的交流
C.成熟的蓖麻毒素可独立穿出液泡膜进而分泌至胞外
D.蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体
【答案】C
【详解】A、据题干信息可知,蓖麻毒素是一种分泌蛋白,故其加工需要内质网、高尔基体,此外其成熟需要在液泡中进行加工,A正确;
B、分泌蛋白通过囊泡运输时,囊泡与细胞器膜、质膜融合会发生膜成分(脂质、蛋白质)的交换,体现生物膜系统的流动性,B正确;
C、蓖麻毒素(分泌蛋白)穿出细胞膜需要以囊泡运输的方式进行,该过程需要消耗能量,蛋白质无法独立穿膜,C错误;
D、因蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,故蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体,D正确。
故选C。
18.(本题3分)如图是动、植物细胞亚显微结构模式图。下列相关判断正确的是( )
A.甲细胞中一定没有的细胞器是5和9,乙中不可能有细胞器6
B.图中细胞器5和9都含有光合色素
C.图中细胞器3与脂质的合成有关
D.在细胞的生命活动过程中与能量转换有关的细胞器只有1
【答案】C
【详解】A、甲细胞没有细胞壁,有中心体是动物细胞,则动物细胞没有5液泡和9叶绿体,乙细胞是植物细胞,低等植物细胞含有6中心体,A错误;
B、5液泡中含有花青素,与光合作用无关,9叶绿体中的色素为光合色素,B错误;
C、3内质网与脂质的合成有关,C正确;
D、在细胞的生命活动过程中与能量转换有关的细胞器1线粒体和9叶绿体,D错误。
故选C。
19.(本题3分)细胞内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等,这些细胞器在结构上常常形成一个个相对独立的“区室”,这种区室化的现象在功能乃至发生上是彼此相互关联的动态系统,因此称之为内膜系统。下列说法正确的是( )
A.细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一
B.细胞内大量膜相结构的存在,阻碍了细胞中生化反应的进行
C.溶酶体和核糖体不参与细胞内膜系统的形成
D.溶酶体内含多种水解酶,会破坏细胞内膜,不利于细胞内膜系统的稳定
【答案】A
【分析】细胞内膜系统是指细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,广义上内膜系统包括内质网、高尔基体、溶酶体等膜性结构。
【详解】A、细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一,是功能走向专门化、提高生理活动效率的种进化方式,A正确;
B、细胞内大量膜相结构的存在,能提高代谢反应的效率,减少对其他反应的干扰,利于细胞中生化反应的进行,B错误;
C、溶酶体具有膜结构,参与细胞内膜系统的形成,C错误;
D、溶酶体内含多种水解酶,通常不会破坏细胞内膜,正因为溶酶体膜的存在,大大提高了细胞内膜系统的稳定性,D错误。
故选A。
20.(本题3分)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以分为两条途径。途径一是在核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分;途径二是在核糖体上起始合成后,由信号序列引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工由囊泡运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。下列相关分析错误的是( )
A.两条途径中,蛋白质的合成均起始于游离的核糖体
B.在途径二中,内质网的膜面积会变小
C.在途径二中,囊泡可能沿细胞骨架运输
D.线粒体、叶绿体以及细胞膜中的蛋白质均来自途径一
【答案】D
【详解】A、两条途径中,蛋白质合成起始阶段均在细胞质基质的游离核糖体上进行。途径一全程在游离核糖体完成;途径二起始于游离核糖体,后由信号肽引导转至粗面内质网,A正确;
B、在途径二中,蛋白质转入内质网腔加工后,由内质网“出芽”形成囊泡运输至高尔基体,此过程会使内质网膜面积减小(囊泡膜来自内质网膜),B正确;
C、囊泡运输依赖细胞骨架(微管、微丝)提供的轨道进行定向移动,途径二中囊泡从内质网运至高尔基体需沿细胞骨架运输,C正确;
D、途径一负责线粒体、叶绿体、细胞核及胞质基质的蛋白质;途径二通过内质网-高尔基体途径加工水解酶、膜蛋白及分泌蛋白等,D错误。
故选D。
二、解答题
21.溶酶体是细胞内的一种细胞器,内含多种水解酶,能消化和分解细胞内外的物质,对维持细胞正常的代谢起重要作用。溶酶体酶的合成和成熟是一个复杂而精确的过程,如图所示。回答下列问题:
(1)动物细胞中不含磷脂的细胞器有____________。
(2)为了研究蛋白质的合成与分泌过程,常采用____________法。内质网膜出芽形成的囊泡包裹着蛋白质通过____________(细胞结构)定向运输到高尔基体。
(3)依据分解的底物不同,溶酶体可分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体,异噬性溶酶体分解的底物一般为侵入细胞的异物和病原体颗粒,自噬性溶酶体分解的底物主要为____________。
(4)包涵体细胞病(Ⅰ-celldisease)是一种罕见的遗传病。患者的成纤维细胞在显微镜下充满巨大的包涵体(内含未被消化的糖脂和糖蛋白)。检测发现,患者细胞的溶酶体内酸性水解酶含量极低,几乎缺失;但患者血液中这些酶的含量却异常偏高,且活性正常。Ⅰ-cell病患者血液中水解酶含量高而溶酶体内缺失,这说明患者的溶酶体酶____________(填“能够”或“不能”)正常合成。结合图示M6P的作用,推测包涵体细胞病最可能的原因是____________。M6P受体还有少量存在质膜上,其意义是____________。
【答案】(1)核糖体和中心体
(2) 同位素标记 细胞骨架
(3)细胞自身衰老、损伤的细胞器
(4) 能够 高尔基体无法给溶酶体酶加上M6P标签,导致酶被错误地分泌到细胞外 回收偶尔(错误)分泌到细胞外的磷酸化的溶酶体酶
【详解】(1)磷脂是生物膜的核心组成成分,动物细胞中核糖体和中心体都无膜结构,因此不含磷脂。
(2)研究蛋白质的合成与分泌路径,通常用放射性同位素标记氨基酸追踪去向,该方法是同位素标记法;细胞骨架是细胞内的蛋白质纤维网架结构,可作为囊泡运输的轨道,驱动囊泡定向运输。
(3)异噬性溶酶体降解外来异物/病原体,自噬性溶酶体负责降解细胞自身衰老、损伤的细胞器等细胞自身的组分,是细胞更新自身结构的过程。
(4)患者血液中水解酶活性正常,说明患者能够正常合成溶酶体酶;从图示过程可知,正常情况下溶酶体酶带有M6P标记,被高尔基体的M6P受体识别后,才会分选转运到溶酶体,若识别过程异常,溶酶体酶会被错误胞吐到细胞外,进入血液,结合图示M6P的作用,推测包涵体细胞病最可能的原因是高尔基体无法给溶酶体酶加上M6P标签,导致酶被错误地分泌到细胞外,因此溶酶体中缺失该酶。质膜上的M6P受体可以结合血液中游离的溶酶体酶,回收偶尔(错误)分泌到细胞外的磷酸化的溶酶体酶,通过胞吞回收这些酶运回细胞,一定程度补充溶酶体的酶含量。
22.(本题13分)图甲为某动物细胞的亚显微结构示意图(图中①~⑧表示相应的结构,②为核糖体)。图乙为细胞的生物膜系统概念图,A—G为结构名称,①、②代表分泌蛋白的转移途径。请据图回答下列问题:
(1)结构⑧参与构成的结构有__________(填图中序号),它们共同构成该细胞的生物膜系统。生物膜的组成成分相似,但功能各有不同,从组成成分上分析,其主要原因是______________________________。
(2)自由基是细胞正常代谢过程中产生的强氧化物质,可损害机体的组织和细胞。当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,图甲中不会受到损伤的细胞器是____________________(填名称)。
(3)图乙中A所在细胞结构的功能是______________________________。
(4)结构D出现异常后,可能被E分解,结构E除具有此类功能外,还具有____________________的功能。因具有以上功能,形象的被称为细胞的__________。
(5)请在图中根据分泌蛋白合成前几种生物膜的膜面积,画出分泌蛋白分泌后几种生物膜的膜面积。
【答案】(1) ①③④⑥⑦ 蛋白质的种类和数量不同
(2)中心体和核糖体
(3)遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心
(4) 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 消化车间
(5)
【分析】题图分析:图甲是某高等动物细胞亚显微结构示意图,其中结构①~⑧依次是核膜、核糖体、高尔基体、细胞膜、中心体、内质网、线粒体、磷脂双分子层;乙图表示生物膜系统,生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,图中A表示核膜,B表示细胞膜,C能产生氧气,说明是叶绿体,D能吸收氧气,说明是线粒体,E中含有多种水解酶,说明是溶酶体,F、G为单层膜的细胞器可与细胞膜B发生联系,说明F是内质网,G是高尔基体,图中的①②表示囊泡。
【详解】(1)结构⑧为磷脂双分子层,是构成细胞中生物膜的基本骨架,因此其参与构成的图甲中结构有①核膜、③高尔基体、④细胞膜、⑥内质网、⑦线粒体,它们共同构成该细胞的生物膜系统。生物膜的组成成分相似,都由脂质和蛋白质组成,蛋白质作为生命活动的主要承担者,生物膜上蛋白质的种类和数量越多,则该生物膜的功能越复杂,因而生物膜的组成虽然相似,但功能各有不同的主要原因是其中蛋白质的种类和数量的差异导致的。
(2)自由基是细胞正常代谢过程中产生的强氧化物质,可损害机体的组织和细胞。当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,图甲中不会受到损伤的细胞器是中心体和核糖体,因为这二者的结构中不存在磷脂,因而不受影响。
(3)图乙中A为核膜,其所在的细胞结构为细胞核,细胞核中有染色体,染色体是由DNA和蛋白质组成的,DNA是细胞中的遗传物质,因此细胞核是细胞中的遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(4)结构D能吸收氧气,是细胞中的动力工厂,为线粒体,当其出现异常后,可能被E溶酶体分解,结构E溶酶体作为细胞中的消化车间,还具有能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,从而维持细胞内部环境的稳定,因此溶酶体被称为细胞的消化车间。
(5)分泌蛋白合成和分泌过程中依次经过的结构有核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜,该过程中需要线粒体提供能量,由于内质网、高尔基体和细胞膜之间需要通过囊泡传递,即核糖体合成的多肽链首先需要进入到内质网中进行加工,加工完成后以囊泡的形式释放出来并与高尔基体融合,此时高尔基体的膜面积增加,随着蛋白质在高尔基体中再加工完成,成熟的蛋白质以囊泡的形式脱离高尔基体,此时高尔基体的膜面积恢复正常,携带成熟分泌蛋白的囊泡与细胞膜发生融合同时以胞吐方式将分泌蛋白分泌出去,此时细胞膜的膜面积增加,整个分泌蛋白分泌过程中,内质网膜面积减少,高尔基体膜面积不变,细胞膜膜面积变大,据此绘图如下:
三、实验题
23.蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,大体可分为如图所示的两条途径。据图回答下列问题:
(1)转移至内质网继续合成的蛋白质,部分会被_____包裹运送至高尔基体,使高尔基体的膜面积暂时_______(填“增大”或“减小”),紧接着高尔基体发挥的作用是_______________________。
(2)内质网内错误折叠的蛋白质会被逮进“回收利用工厂”,并将其水解,使其“组件”能够重新利用,这里的“回收利用工厂”和“组件”分别是指_____(细胞器名称)、_________(物质名称)。细胞中蛋白质转运方向不同的原因是______________________________。
(3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白,研究表明其在介导蛋白质由内质网向高尔基体转运过程中发挥重要作用。为验证Sedlin蛋白的作用机制,用以下材料设计实验,请完善实验思路并预期实验结果。
①实验材料:正常小鼠胰腺腺泡细胞、生理盐水、含Sedlin蛋白抑制剂的生理盐水、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
②实验思路:将正常小鼠胰腺腺泡细胞随机均分为两组,分别编号为甲、乙。甲组细胞培养液中加入适量生理盐水,乙组细胞培养液中加入__________________,两组中均加入适量______________。一段时间后,用放射性检测仪对内质网和高尔基体进行放射强度检测。
③预期结果:______________________________。
【答案】(1) 囊泡 增大 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
(2) 溶酶体 氨基酸 蛋白质自身信号(肽)序列不同
(3) 等量含Sedlin蛋白抑制剂的生理盐水 含放射性标记的氨基酸 甲组内质网放射强度低于乙组内质网放射强度,且甲组高尔基体放射强度高于乙组高尔基体放射强度
【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】(1)转移至内质网的蛋白质,一部分会被内质网产生的囊泡包裹运送至高尔基体;囊泡与高尔基体膜融合,使高尔基体的膜面积暂时增大;高尔基体的作用是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
(2)内质网内错误折叠的蛋白质,被溶酶体(“回收利用工厂”)水解;蛋白质水解的 “组件” 是氨基酸(蛋白质的基本组成单位)。细胞中蛋白质转运方向不同的原因是蛋白质自身的信号序列不同(信号序列决定了蛋白质的转运目的地)。
(3) 实验思路:乙组细胞培养液中加入等量含Sedlin蛋白抑制剂的生理盐水(控制单一变量,与甲组对照);两组中均加入适量放射性标记的氨基酸(追踪蛋白质的合成与转运);预期结果:甲组内质网的放射性强度低于乙组内质网(正常转运,蛋白质从内质网运至高尔基体),且甲组高尔基体放射强度高于乙组高尔基体放射强度。
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