3.2细胞器之间的分工合作讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本讲义聚焦高中生物学“细胞器之间的分工合作”核心知识点，系统梳理细胞器的结构功能分类、叶绿体与细胞质流动的观察实验、分泌蛋白合成中的协调配合及生物膜系统组成，构建从微观结构到功能协作的学习支架。 资料通过分类归纳表强化结构与功能观（生命观念），实验步骤设计培养科学探究能力（探究实践），典例结合肥胖、病毒侵染等情境促进科学思维，课中辅助教师系统教学，课后通过过关验收助学生查漏补缺。

第3章 3.2 细胞器之间的分工合作 内 容 导 航 题型1 各类细胞器的结构和功能 题型2 高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动 题型3 细胞器之间的协调配合 题型4 细胞生物膜系统的组成及功能 考 点 演 练 题型1 各类细胞器的结构和功能 解｜题｜知｜识 概念： 细胞器：细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞器分为：线粒体；叶绿体；内质网；高尔基体；溶酶体；液泡，核糖体，中心体。其中，叶绿体只存在于植物细胞，液泡只存在于植物细胞和低等动物，中心体只存在于低等植物细胞和动物细胞。另外，细胞核不是细胞器。 注意：细胞核属于真核细胞基本结构中最重要的组成部分，控制遗传和代谢。成熟的植物细胞内体积最大是液泡。 1、细胞器的分类归纳 按结 构分 具有单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 具有双层膜结构的细胞器 叶绿体、线粒体 没有膜结构的细胞器 核糖体、中心体 光镜下可见的细胞器 液泡、线粒体、叶绿体 按分布来分 植物特有的细胞器 液泡、叶绿体 动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 动植物细胞都有，但作用不同的细胞器 高尔基体：植物细胞中与细胞壁的形成有关；动物细胞中与细胞分泌物的形成有关 按功能分 能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体、植物的高尔基体 与能量转换有关的细胞器 叶绿体、线粒体 能产生ATP的细胞器 叶绿体、线粒体 能合成有机物的细胞器 叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体 与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 与糖类合成有关的细胞器 叶绿体、高尔基体 与物质分解有关的细胞器 线粒体、溶酶体 能复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体 能发生碱基互补配对的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 按特有成分分 含DNA的细胞器 叶绿体、线粒体 含RNA的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 2、动物细胞和植物细胞的比较 动物细胞 植物细胞 不同点 没有细胞壁、液泡、叶绿体 有细胞壁、液泡、叶绿体 有中心体 低等植物有中心体，高等植物没有中心体 相同点 ①都有细胞膜、细胞核、细胞质。 ②细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等。 3、细胞器的比较： （1）内质网： 结构：由膜结构连接而成的网状、囊状结构，与细胞核靠近，附着多种酶 类型 作用：某些大分子物质的运输通道；加工蛋白质；与糖类、脂质的合成有关 分布：植物、动物细胞 （2）高尔基体： 结构：单层膜结构，与内质网相同； 分布：动物、植物细胞中； 作用 （3）溶酶体： 形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解； 作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 （4）液泡： 形态分布：主要存在于植物细胞中，内含细胞液； 作用：①储存细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质； ②冬天可调节植物细胞内的环境（细胞液浓度增加，不易结冰冻坏植物）； ③充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 特征：中央大液泡为植物成熟细胞特有，中央大液泡的形成标志植物细胞成熟。 （5）核糖体： 形态分布：游离分布在细胞质中或附着在内质网上（除红细胞外的所有细胞） 成分：RNA和蛋白质； 作用：①合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”；②内质网上的核糖体合成的蛋白质作为膜蛋白、输出细胞质的蛋白质；游离的核糖体合成的蛋白质由细胞本身使用。 （6）中心体： 分布：动物和某些低等植物细胞（如藻类）； 形态：由两个互相垂直排列的中心粒（许多管状物组成）及周围物质组成； 作用：与细胞的有丝分裂有关，形成纺锤体。 【典例1】线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中，需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化，进而抑制其活性，使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drpl的磷酸化，使线粒体过度分裂，体积减小呈碎片化（如图），进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是（　　） A．碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解 B．与未分裂细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低 C．Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体，然后附着到内质网上后完成后续合成 D．可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者的代谢问题 【变式1】甲型流感病毒（H1N1）表面有两种蛋白质：血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA），如图所示。HA能与宿主细胞膜上的HA受体结合，介导病毒入侵；NA与NA受体结合能促进成熟的H1N1从宿主细胞释放。磷酸奥司他韦是治疗甲型流感的特效药，进入人体后转化为奥司他韦羧酸盐与NA受体结合。下列说法错误的是（　　） A．H1N1不能通过培养基直接培养 B．囊膜上NA和HA的合成均起始于游离核糖体 C．磷酸奥司他韦作用机理是抑制病毒入侵宿主细胞 D．被H1N1侵染后，越早服用磷酸奥司他韦效果可能越好 【变式2】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。PXo蛋白分布在PXo小体膜上，可将Pi转运进入PXo小体，并转化为磷脂进行储存。PXo小体具有多层膜，膜的结构与细胞膜类似；当饮食中磷酸盐不足时，膜层数减少，最终被降解。下列说法错误的是（　　） A．PXo蛋白的合成起始于核糖体 B．PXo小体降解产生的Pi可用于合成腺苷、核苷酸等物质 C．细胞内磷酸盐充足时，PXo小体膜层数可增加 D．肠道中磷酸盐不足时，PXo小体的降解需要溶酶体的参与 【变式3】某动物细胞的几种细胞器在结构和功能上的联系如图所示，其中COPⅠ和COPⅡ是不同的囊泡，能协助蛋白质在甲、乙之间运输。请回答下列问题： （1）据图分析，甲和乙分别是　 　 ；在分泌蛋白的合成与分泌过程中，起交通枢纽作用的细胞器是　 　 （填“甲”或“乙”）。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中，则图中的　 　 可以帮助实现这些蛋白质的回收。 （2）图中能产生囊泡的结构有　 　 （填名称）。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，囊泡膜不断地与具膜细胞器和细胞膜发生融合和分离，其意义有　 　 （答出两点）等；分泌蛋白最终被细胞膜以　 　 的形式排出细胞。 （3） 溶酶体内含有大量的水解酶，这些水解酶的合成场所是　 　 ；推测溶酶体膜不能被这些水解酶分解的原因可能是　 　 （答出一点）等。 题型2 高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动 解｜题｜知｜识 叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变，如光照较弱时，则以叶绿体较大的一面对着光源，以增大光的吸收面积，有利于光合作用。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志。 目的要求 1.使用高倍显微镜观察叶绿体的形态 和分布。 2.观察细胞质的流动，理解细胞质的 流动是一种生命现象。 材料用具 藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜 的黑藻。显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。 方法步骤 一、制作藓类叶片的临时装片并观察叶 绿体的形态和分布 1.用镊子取一片藓类的小叶（或者取 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。 2.往载玻片中央滴一滴清水，用镊子 夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时 保持有水状态。 3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。 二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 1.供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 2.将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜 枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片 的水滴中，盖上盖玻片。 3.先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。注意观察叶绿体随着细胞质流动的情况，仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。 【典例1】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。下列叙述正确的是（　　） A．黑藻为单细胞生物，有利于观察细胞质流动 B．制作黑藻临时装片时，需要对实验材料进行染色 C．若在视野中观察到细胞质顺时针流动，则实际为逆时针流动 D．可以撕取略带叶肉的菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形态和分布 【变式1】在显微镜下观察到某黑藻细胞中的一个叶绿体位于液泡的右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示。相关描述错误的是（　　） A．实际上叶绿体应位于液泡的左上方，细胞质环流方向仍为逆时针 B．若想在显微镜下可见，需要用某些染剂对叶绿体进行染色 C．液泡内含糖类、无机盐、蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境 D．若滴加适当高浓度的蔗糖溶液浸泡该细胞，其细胞液的吸水能力增强 【变式2】下列关于“观察叶绿体和细胞质流动”活动的叙述正确的是（　　） A．为了避免细胞吸水涨破，应在生理盐水中进行实验 B．预处理时需将黑藻放在黑暗、温度适宜的条件下培养 C．若选择菠菜叶作为材料，应撕取其上表皮并稍带些叶肉 D．可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动 【变式3】用显微镜观察叶绿体和线粒体，请回答： （1）制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的　 　 表皮并稍带些叶肉来作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体　 ． （2）观察线粒体时所用的染料名称是　 　 ，染色后可以使线粒体呈　 　 色． （3）在观察细胞质的流动时，显微镜下观察到的结果如图所示，叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为　 　 A．左侧、顺时针 B．右侧、顺时针 C．左侧、逆时针 D．右侧、逆时针． 题型3 细胞器之间的协调配合 解｜题｜知｜识 细胞器之间的协调配合： 实例：分泌蛋白的合成和运输 1、分泌蛋白：是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质．如消化酶、抗体、部分激素等． 2、分泌蛋白的合成、运输和分泌过程 【典例1】如图中a、b、c、d为细胞器，ATP为相应生理过程提供能量。3H﹣亮氨酸参与图示过程合成3H﹣X。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．图中含有核酸结构的细胞器是a、c B．3H﹣X分泌到细胞外与膜的流动性有关 C．图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d D．c中有多种酶，它们分子结构不同的根本原因是指导酶合成的DNA不同 【变式1】如图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程，图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述错误的是（　　） A．图甲的C物质是蛋白质，结构A是核糖体，C物质形成的方式是脱水缩合 B．属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白 C．若G是合成D物质的原料，则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜 D．图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜 【变式2】甲状腺细胞可利用氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a、b、c表示生理过程，①～⑦是结构名称。下列叙述不正确的是（　　） A．图甲b过程表示脱水缩合，发生在图乙中的①上，产生的水中的氧仅来自氨基酸的羧基 B．在甲状腺球蛋白的合成和分泌过程中，膜面积基本不变的有②③④，但膜成分均发生更新 C．与图甲中c过程有关的细胞器是图乙中的③②⑤，⑥中的蛋白质是成熟的蛋白质 D．细胞分泌甲状腺球蛋白的过程依赖生物膜的流动性 【变式3】胰腺细胞可分泌一种胰蛋白酶，过程如图1所示。科学家在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测生物膜中放射性依次出现部位，得到如图2所示实验结果。请回答： （1）将图1中的③④⑤分离出来的科学方法是 　 　 。图1中④与⑤膜功能的差异主要由 　 　 决定。 （2）科学家利用 　 　 （方法）得到图2所示结果，图2甲中abc分别对应图1中的 　 　 （填序号）。 （3）内质网膜与核膜 　 　 （填“能”或“不能”）直接相连，内质网膜与高尔基体 　 　 （填“能”或“不能”）直接相连。在胰腺细胞合成和分泌胰蛋白酶的过程中，内质网鼓出形成 　 　 ，包裹着蛋白质转移到高尔基体。高尔基体的作用 　 　 。 题型4 细胞生物膜系统的组成及功能 解｜题｜知｜识 细胞膜和细胞膜系统的对比分析： 【典例1】下列有关生物膜系统的叙述，正确的是（　　） A．生物膜系统由具有膜结构的细胞器构成，原核细胞也具有生物膜系统 B．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰 C．所有的酶都附着在生物膜上，没有生物膜，生物就无法进行各种代谢活动 D．细胞膜、叶绿体内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞的生物膜系统 【变式1】构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶（具有M6P标记）等蛋白质的分类和包装。图示发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列说法错误的是（　　） A．组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输 B．图中的膜结构都属于生物膜系统，且生物膜系统仅在真核细胞中存在 C．M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解 D．顺面接受来自内质网的物质时需要膜上大量载体蛋白的参与 【变式2】图1表示某细胞的亚显微结构示意图，1～7表示细胞结构；图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法正确的是（　　） A．图1中3、4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统 B．图2中的乙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器 C．图1中的4、5、6均可能属于图2中的类型乙 D．分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道 【变式3】生物膜在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1表示哺乳动物成熟红细胞膜的结构，其中A、B、C、D表示膜上的有关蛋白质。图2表示真核细胞中另一种生物膜结构及其所发生的生理过程。请回答下列问题： （1）生物膜的主要成分是 　 　 ，图1膜中D蛋白的作用有 　 　 。 （2）图2所示膜结构为 　 　 。图中合成ATP的动力来自于 　 　 。哺乳动物成熟红细胞 　 　 （填“能”或“不能”）发生图2所示生理过程。 （3）图1、2都体现出的生物膜功能是 　 　 。不同生物膜的功能有差异，从组成成分分析主要原因是 　 。 过 关 验 收 1. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与，正常情况下线粒体进行中区分裂，当线粒体出现损伤时，顶端Ca2+和活性氧自由基ROS增加，线粒体进行外围分裂，产生大小不等的线粒体，小的子线粒体不包含复制性DNA（mtDNA），继而发生线粒体自噬。下列叙述正确的是（　　） A．可利用差速离心法分离出线粒体，在普通光学显微镜下观察图示现象 B．正常情况下中区分裂可增加线粒体数量，外围分裂会减少线粒体数量 C．线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生 D．线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与，利于物质重复利用 2. 在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（　　） A．核糖体 B．线粒体 C．内质网 D．高尔基体 3. 下列与细胞器相关的叙述中，正确的是（　　） A．蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工 B．分泌蛋白合成旺盛的细胞中，高尔基体膜成分的更新速度快 C．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，但不能分解衰老的细胞器 D．线粒体和叶绿体增大膜面积的方式相同 4. 科研人员对新冠病毒侵染细胞、完成增殖、出细胞的过程有了进一步发现，如图1为此过程的示意图，请据图回答下列问题。 （1）新冠病毒棘突蛋白首先识别并与受体ACE2结合，棘突蛋白的基本单位是 　 　 ，在宿主细胞膜上T蛋白的作用下，病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合。该过程体现了细胞膜的 　 　 。（特点） （2）细胞膜上受体ACE2的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用 　 　 法，与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有 　 　 。 （3）“神药”二甲双胍可以降血糖，最新研究表明还有抗肿瘤效应（抑制肿瘤细胞的生长），它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图2所示。请据图回答有关问题： ①细胞核的核膜由 　 　 层磷脂分子构成。 ②据图分析，二甲双胍通过抑制 　 　 的功能，进而直接影响了 　 　 的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果。 ③据图分析，受体ACE2的运输 　 　 （填“是”或“否”）可能受二甲双胍的影响，原因是 　 　 。 5. 某同学在以黑藻为材料观察叶绿体和细胞质流动实验中，发现新叶、老叶等不同区域的细胞质流动速率不同，光照培养和黑暗培养的黑藻细胞质流动速率也不同。下列说法错误的是（　　） A．细胞代谢越旺盛，细胞质流动速率越快 B．实验过程中可在高倍镜下观察到叶绿体的双层膜结构 C．细胞可通过改变叶绿体分布来适应不同光照环境 D．可用叶绿体的运动速率作为细胞质流动速率的观测指标 6. 黑藻叶片小而薄，其叶绿体大而清晰，适合观察叶绿体和细胞质流动，某实验小组以黑藻叶片为实验材料对叶绿体和细胞质的流动进行观察，下列叙述错误的是（　　） A．观察叶绿体也可用菠菜叶稍带叶肉的下表皮细胞 B．制作临时装片时需往载玻片中央滴一滴生理盐水 C．若黑藻细胞质流动缓慢，可先在光照下培养再观察 D．细胞质的实际流动方向与显微镜观察到的方向相同 7. 某学习小组在不同温度条件下测定黑藻叶片细胞质中叶绿体流动一圈所用的时间，记录数据如表所示。实验中，观察到0℃和40℃水中细胞质内的叶绿体基本不流动，细胞形状无明显变化。下列叙述正确的是（　　） 温度 0℃ 15℃ 20℃ 25℃ 27℃ 30℃ 32℃ 35℃ 40℃ 时间 ﹣ 182s 133s 116s 90s 118s 129s 132s ﹣ A．0℃和40℃水中叶绿体基本不流动，说明黑藻叶片细胞已经死亡 B．用镊子撕取幼嫩的黑藻叶片置于盛有相应温度清水的培养皿中备用 C．细胞质流动最快的温度就是27℃，此温度下黑藻叶片细胞代谢最为旺盛 D．若用菠菜叶不带叶肉细胞的下表皮进行实验，也会观察到叶绿体运动 8. 紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。下面以如图的紫色洋葱为材料进行如下实验： （1）若想观察细胞中的叶绿体，所用的实验材料是　 　 ，一般　 　 （需要或不需要）染色。该实验过程使用高倍显微镜观察的步骤和要点是： ①先用低倍镜找到要观察的物像，移到视野的　 　 ； ②转动　 　 换上高倍物镜，调节　 　 准焦螺旋，直至看清楚物像为止。 （2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是　 　 ，原因是　 　 。 （3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，常用的理想材料是紫色洋葱鳞片叶的内表皮，这样选材的原因是　 　 。 9. 某种抗流感病毒的药物，其作用机理是抑制病毒神经氨酸酶（NA）的活性。神经氨酸酶是流感病毒（RNA病毒）的一种重要蛋白质，在感染过程中，子代病毒颗粒在宿主细胞膜上组装并以“出芽”方式释放时，神经氨酸酶能水解细胞膜上的唾液酸，切断病毒与细胞的最后连接，使病毒得以扩散。已知神经氨酸酶在宿主细胞内的合成与运输路径与分泌蛋白相似。据此分析，下列叙述正确的是（　　） A．该药物进入机体后，通过干扰内质网或高尔基体对病毒蛋白的加工进而破坏病毒结构 B．控制合成神经氨酸酶的遗传信息储存在宿主细胞染色质的DNA上 C．神经氨酸酶在宿主细胞核糖体上合成后，直接通过囊泡运输至细胞膜 D．子代病毒的组装与释放过程会使宿主细胞膜面积减小 10. 某实验小组借助放射性同位素标记的方法研究当吞噬细胞吞噬病菌后，病菌DNA和蛋白质被消化后的转移去向。如图表示吞噬细胞吞噬细菌的示意图，框中内容所呈现的为细菌DNA和蛋白质的结构，①～⑤为可供放射性同位素标记的部位，据此分析下列有关说法正确的是（　　） A．标记细菌的蛋白质，可用15N标记部位⑤ B．吞噬细胞胞吞细菌前，膜上受体识别细菌体现了细胞膜具有选择透过性功能 C．标记蛋白质组别中，放射性转移路径可能为：细菌→囊泡→溶酶体→核糖体 D．吞噬细胞溶酶体数量多，溶酶体合成的水解酶有助于消化外来的病菌 11. 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．内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶 C．SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔 D．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工 12. 根据图示，回答下列有关细胞的问题。 （1）图1为动物细胞　 　 （填“显微”或“亚显微”）结构示意图。属于生物膜系统的结构除①⑦外，还包括　 　 （填数字）。 （2）图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示细胞器，其中a、b分别表示的细胞器是　 　 ，物质X是　 　 。 （3）下面列举了图1和图2中部分结构和其对应的主要成分或特点，对应有误的是　 　 。 A．结构①：磷脂、蛋白质 B．结构⑤：脱氧核糖核酸、蛋白质 C．结构a：核糖核酸、蛋白质 D．结构c：双层膜结构 （4）下列化合物（A～D）和结构（E～H）中，由图2所示过程形成的化合物有　 　 ；该过程中，　 　 的膜成分得到更新。 A．抗体 B．唾液淀粉酶 C．呼吸氧化酶 D．胰岛素 E．溶酶体膜 F．高尔基体膜 G．线粒体膜 H．细胞膜 （5）科学家在研究图2所示生理过程时，用同位素 　 （填“3H”或“18O”或“15N”）标记亮氨酸，研究清楚了分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的详细过程。 13. 下列结构中，具有膜结构的细胞器有哪些（　　） ①染色体；②液泡；③中心体；④线粒体；⑤内质网；⑥核糖体；⑦高尔基体；⑧细胞核；⑨叶绿体． A．④⑤⑦⑧⑨ B．②④⑤⑦⑨ C．①②③⑥⑧ D．③⑤⑦⑧⑨ 14. 内膜系统是细胞质中结构与功能上相联系的一系列膜性细胞器的总称。以下结构不参与构成内膜系统的是（　　） A．核糖体 B．叶绿体 C．内质网 D．高尔基体 15. 下列选项中符合含量关系“c＝a+b，且a＞b”的是（　　） A．a双层膜的细胞器、b单层膜的细胞器、c真核细胞的细胞器 B．a各细胞器的膜面积、b细胞核的膜面积、c生物膜系统的膜面积 C．a叶肉细胞的结合水、b叶肉细胞的自由水、c叶肉细胞总含水量 D．a线粒体的内膜面积、b线粒体外膜面积、c线粒体膜面积 16. 细胞内部生物膜系统各个部分之间的物质传递常常通过膜泡运输方式进行。如从内质网到高尔基体，高尔基体到溶酶体，细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老的细胞器和大分子物质（如蛋白质等）。细胞通过自噬可以重复利用有用的物质，确保细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。如图表示一种常见的细胞自噬过程。 （1）由题中信息可推测，当细胞养分不足时，细胞自噬会 　 　 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。在自噬过程中，起主要作用的是溶酶体中的 　 　 。 （2）细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，然后与位于溶酶体膜上的受体结合，并在其作用下转入溶酶体腔进行降解。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，由此分析，癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是 　 　 。 （3）图示过程显示了细胞内的不同生物膜在结构与功能上的紧密联系，这些生物膜的主要成分都是 　 　 。 （4）细胞内部产生的蛋白质被包裹于小泡之中，这些小泡能够精准的运输。为了确定参与小泡运输的基因（Sec基因），科学家筛选了两种酵母菌突变体，这两种突变体与正常酵母菌电镜照片差异如下： 酵母菌突变体 与正常酵母菌电镜照片的差异 Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大 Sec17基因突变体 突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 （提示：基因是DNA上的片段，可以控制蛋白质的合成，例如Sec12基因控制合成Sec12蛋白；基因突变体是指该酵母菌相关基因异常，不能指导合成正常的蛋白质。） 据此推测，Sec12基因控制合成的蛋白质的功能是与 　 　 有关。Sec17基因控制合成的蛋白质的功能是 　 　 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 3.2 细胞器之间的分工合作 内 容 导 航 题型1 各类细胞器的结构和功能 题型2 高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动 题型3 细胞器之间的协调配合 题型4 细胞生物膜系统的组成及功能 考 点 演 练 题型1 各类细胞器的结构和功能 解｜题｜知｜识 概念： 细胞器：细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞器分为：线粒体；叶绿体；内质网；高尔基体；溶酶体；液泡，核糖体，中心体。其中，叶绿体只存在于植物细胞，液泡只存在于植物细胞和低等动物，中心体只存在于低等植物细胞和动物细胞。另外，细胞核不是细胞器。 注意：细胞核属于真核细胞基本结构中最重要的组成部分，控制遗传和代谢。成熟的植物细胞内体积最大是液泡。 1、细胞器的分类归纳 按结 构分 具有单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 具有双层膜结构的细胞器 叶绿体、线粒体 没有膜结构的细胞器 核糖体、中心体 光镜下可见的细胞器 液泡、线粒体、叶绿体 按分布来分 植物特有的细胞器 液泡、叶绿体 动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 动植物细胞都有，但作用不同的细胞器 高尔基体：植物细胞中与细胞壁的形成有关；动物细胞中与细胞分泌物的形成有关 按功能分 能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体、植物的高尔基体 与能量转换有关的细胞器 叶绿体、线粒体 能产生ATP的细胞器 叶绿体、线粒体 能合成有机物的细胞器 叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体 与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 与糖类合成有关的细胞器 叶绿体、高尔基体 与物质分解有关的细胞器 线粒体、溶酶体 能复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体 能发生碱基互补配对的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 按特有成分分 含DNA的细胞器 叶绿体、线粒体 含RNA的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 2、动物细胞和植物细胞的比较 动物细胞 植物细胞 不同点 没有细胞壁、液泡、叶绿体 有细胞壁、液泡、叶绿体 有中心体 低等植物有中心体，高等植物没有中心体 相同点 ①都有细胞膜、细胞核、细胞质。 ②细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等。 3、细胞器的比较： （1）内质网： 结构：由膜结构连接而成的网状、囊状结构，与细胞核靠近，附着多种酶 类型 作用：某些大分子物质的运输通道；加工蛋白质；与糖类、脂质的合成有关 分布：植物、动物细胞 （2）高尔基体： 结构：单层膜结构，与内质网相同； 分布：动物、植物细胞中； 作用 （3）溶酶体： 形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解； 作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 （4）液泡： 形态分布：主要存在于植物细胞中，内含细胞液； 作用：①储存细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质； ②冬天可调节植物细胞内的环境（细胞液浓度增加，不易结冰冻坏植物）； ③充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 特征：中央大液泡为植物成熟细胞特有，中央大液泡的形成标志植物细胞成熟。 （5）核糖体： 形态分布：游离分布在细胞质中或附着在内质网上（除红细胞外的所有细胞） 成分：RNA和蛋白质； 作用：①合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”；②内质网上的核糖体合成的蛋白质作为膜蛋白、输出细胞质的蛋白质；游离的核糖体合成的蛋白质由细胞本身使用。 （6）中心体： 分布：动物和某些低等植物细胞（如藻类）； 形态：由两个互相垂直排列的中心粒（许多管状物组成）及周围物质组成； 作用：与细胞的有丝分裂有关，形成纺锤体。 【典例1】线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中，需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化，进而抑制其活性，使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drpl的磷酸化，使线粒体过度分裂，体积减小呈碎片化（如图），进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是（　　） A．碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解 B．与未分裂细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低 C．Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体，然后附着到内质网上后完成后续合成 D．可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者的代谢问题 【答案】C 【解答】解：A、溶酶体内含多种水解酶，可分解衰老、损伤的细胞器，由此可知碎片化的线粒体可通过溶酶体中各种水解酶的作用下分解，A正确； B、分析题意可知蛋白磷酸化酶PP2Aa可以使Drpl磷酸化，抑制其活性，RalA酶可以与PP2Aa相互作用，解除Drpl的磷酸化，增强其活性，导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能。由此可知与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞代谢更加旺盛，线粒体更加活跃，蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低，B正确； C、溶酶体中的蛋白、分泌蛋白、膜蛋白需经过内质网和高尔基体的加工，Drpl是由核基因编码的胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工，C错误； D、抑制RalA酶活性可以保护线粒体不被破坏，可以开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题，D正确。 故选：C。 【变式1】甲型流感病毒（H1N1）表面有两种蛋白质：血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA），如图所示。HA能与宿主细胞膜上的HA受体结合，介导病毒入侵；NA与NA受体结合能促进成熟的H1N1从宿主细胞释放。磷酸奥司他韦是治疗甲型流感的特效药，进入人体后转化为奥司他韦羧酸盐与NA受体结合。下列说法错误的是（　　） A．H1N1不能通过培养基直接培养 B．囊膜上NA和HA的合成均起始于游离核糖体 C．磷酸奥司他韦作用机理是抑制病毒入侵宿主细胞 D．被H1N1侵染后，越早服用磷酸奥司他韦效果可能越好 【答案】C 【解答】解：A、H1N1是甲型流感病毒，无细胞结构，无独立代谢能力，必须寄生在活细胞内才能增殖，不能通过培养基直接培养，A正确； B、核糖体是蛋白质的合成场所，囊膜上NA和HA的合成均起始于游离核糖体，经内质网和高尔基体加工运输至囊膜，B正确； C、分析题意可知，NA与NA受体结合能促进成熟的H1N1从宿主细胞释放，磷酸奥司他韦进入人体后转化为奥司他韦羧酸盐与NA受体结合，据此推测奥司他韦抑制H1N1脱离宿主细胞，从而抑制病毒在人体内传播，C错误； D、磷酸奥司他韦是治疗甲型流感的特效药，被H1N1侵染后，越早服用磷酸奥司他韦越早起作用，其效果可能越好，D正确。 故选：C。 【变式2】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。PXo蛋白分布在PXo小体膜上，可将Pi转运进入PXo小体，并转化为磷脂进行储存。PXo小体具有多层膜，膜的结构与细胞膜类似；当饮食中磷酸盐不足时，膜层数减少，最终被降解。下列说法错误的是（　　） A．PXo蛋白的合成起始于核糖体 B．PXo小体降解产生的Pi可用于合成腺苷、核苷酸等物质 C．细胞内磷酸盐充足时，PXo小体膜层数可增加 D．肠道中磷酸盐不足时，PXo小体的降解需要溶酶体的参与 【答案】B 【解答】解：A、蛋白质的合成场所是核糖体，PXo蛋白属于蛋白质，其合成起始于核糖体，A正确； B、腺苷由腺嘌呤和核糖组成，不含磷元素，所以PXo小体降解产生的Pi（磷酸）不可用于合成腺苷；而核苷酸含有磷元素，Pi可用于合成核苷酸，B错误； C、当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，可推测细胞内磷酸盐充足时，PXo小体膜层数可增加，用于储存更多磷脂（含磷），C正确； D、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器。肠道中磷酸盐不足时，PXo小体的降解需要溶酶体的参与，D正确。 故选：B。 【变式3】某动物细胞的几种细胞器在结构和功能上的联系如图所示，其中COPⅠ和COPⅡ是不同的囊泡，能协助蛋白质在甲、乙之间运输。请回答下列问题： （1）据图分析，甲和乙分别是　内质网、高尔基体　 ；在分泌蛋白的合成与分泌过程中，起交通枢纽作用的细胞器是　乙　 （填“甲”或“乙”）。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中，则图中的　COPⅠ　 可以帮助实现这些蛋白质的回收。 （2）图中能产生囊泡的结构有　内质网、高尔基体、细胞膜　 （填名称）。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，囊泡膜不断地与具膜细胞器和细胞膜发生融合和分离，其意义有　保证细胞生命活动高效、有序地进行；保证分泌蛋白的定向运输；实现膜成分的更新　 （答出两点）等；分泌蛋白最终被细胞膜以　胞吐　 的形式排出细胞。 （3）溶酶体内含有大量的水解酶，这些水解酶的合成场所是　核糖体　 ；推测溶酶体膜不能被这些水解酶分解的原因可能是　溶酶体膜在结构上比较特殊，如经过修饰，不会被水解酶识别（或溶酶体膜内表面有一层起保护作用的物质，阻挡了水解酶的作用）　 （答出一点）等。 【答案】（1）内质网、高尔基体 乙 COPⅠ （2）内质网、高尔基体、细胞膜 保证细胞生命活动高效、有序地进行；保证分泌蛋白的定向运输；实现膜成分的更新 胞吐 （3）核糖体 溶酶体膜在结构上比较特殊，如经过修饰，不会被水解酶识别（或溶酶体膜内表面有一层起保护作用的物质，阻挡了水解酶的作用） 【解答】解：（1）由图可知，甲是内质网，乙是高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，高尔基体起交通枢纽作用，所以是乙。COPⅡ被膜小泡从内质网运向高尔基体，而COP I被膜小泡是从高尔基体运向内质网，因此，若定位在内质网中的某些蛋白质偶然掺入到乙（高尔基体）中，则图中的COPⅠ可以帮助实现这些蛋白质的回收。 （2）从图中能够看出，能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体、细胞膜。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，囊泡膜不断地与具膜细胞器和细胞膜发生融合和分离，其意义在于保证细胞生命活动高效、有序地进行，同时能保证分泌蛋白的定向运输；实现膜成分的更新。分泌蛋白最终被细胞膜以胞吐的形式排出细胞。 （3）水解酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。溶酶体膜不能被自身水解酶分解，推测原因可能是溶酶体膜在结构上比较特殊，比如经过修饰，不会被水解酶识别；或者溶酶体膜内表面有一层起保护作用的物质，阻挡了水解酶的作用等。 故答案为： （1）内质网、高尔基体 乙 COPⅠ （2）内质网、高尔基体、细胞膜 保证细胞生命活动高效、有序地进行；保证分泌蛋白的定向运输；实现膜成分的更新 胞吐 （3）核糖体 溶酶体膜在结构上比较特殊，如经过修饰，不会被水解酶识别（或溶酶体膜内表面有一层起保护作用的物质，阻挡了水解酶的作用） 题型2 高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动 解｜题｜知｜识 叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变，如光照较弱时，则以叶绿体较大的一面对着光源，以增大光的吸收面积，有利于光合作用。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志。 目的要求 1.使用高倍显微镜观察叶绿体的形态 和分布。 2.观察细胞质的流动，理解细胞质的 流动是一种生命现象。 材料用具 藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜 的黑藻。显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。 方法步骤 一、制作藓类叶片的临时装片并观察叶 绿体的形态和分布 1.用镊子取一片藓类的小叶（或者取 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。 2.往载玻片中央滴一滴清水，用镊子 夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时 保持有水状态。 3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。 二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 1.供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 2.将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜 枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片 的水滴中，盖上盖玻片。 3.先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。注意观察叶绿体随着细胞质流动的情况，仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。 【典例1】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。下列叙述正确的是（　　） A．黑藻为单细胞生物，有利于观察细胞质流动 B．制作黑藻临时装片时，需要对实验材料进行染色 C．若在视野中观察到细胞质顺时针流动，则实际为逆时针流动 D．可以撕取略带叶肉的菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形态和分布 【答案】D 【解答】解：A、黑藻是多细胞生物，其叶片由单层细胞构成，有利于观察细胞质流动，A错误； B、叶绿体呈现绿色，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，也可以用显微镜可以直接观察到，B错误； C、在显微镜下观察到的细胞质的流动方向和实际的方向是相同的，都是顺时针，C错误； D、略带叶肉的菠菜叶下表皮细胞含有丰富的叶绿体，因此可以撕取略带叶肉的菠菜叶下表皮细胞进行观察，D正确。 故选：D。 【变式1】在显微镜下观察到某黑藻细胞中的一个叶绿体位于液泡的右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示。相关描述错误的是（　　） A．实际上叶绿体应位于液泡的左上方，细胞质环流方向仍为逆时针 B．若想在显微镜下可见，需要用某些染剂对叶绿体进行染色 C．液泡内含糖类、无机盐、蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境 D．若滴加适当高浓度的蔗糖溶液浸泡该细胞，其细胞液的吸水能力增强 【答案】B 【解答】解：A、图示叶绿体位于右下方，细胞质环流方向为逆时针；由于显微镜下观察到的是倒立虚像（上下颠倒、左右相反），因此实际叶绿体位于左上方，细胞质环流方向仍为逆时针，A正确； B、叶绿体含有叶绿素，自身呈绿色，无需染色即可观察，B错误； C、液泡内含有糖类、无机盐、蛋白质等物质，具有一定的渗透压，可调节植物细胞内的环境，C正确； D、滴加适当高浓度蔗糖溶液浸泡细胞，细胞将失水，导致细胞液浓度升高，吸水能力增强，D正确。 故选：B。 【变式2】下列关于“观察叶绿体和细胞质流动”活动的叙述正确的是（　　） A．为了避免细胞吸水涨破，应在生理盐水中进行实验 B．预处理时需将黑藻放在黑暗、温度适宜的条件下培养 C．若选择菠菜叶作为材料，应撕取其上表皮并稍带些叶肉 D．可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动 【答案】D 【解答】解：A、植物细胞有细胞壁保护，在清水中不会吸水涨破，观察植物细胞应使用生理盐水，A错误； B、预处理时需将黑藻置于光照充足、温度适宜的条件下培养，以增强细胞代谢活性，促进细胞质流动，B错误； C、菠菜叶下表皮附近的叶肉细胞（海绵组织）较薄且含叶绿体，撕取时需带少量叶肉以便观察，C错误； D、叶绿体悬浮于细胞质基质中，其运动可直接反映细胞质的流动状态，D正确。 故选：D。 【变式3】用显微镜观察叶绿体和线粒体，请回答： （1）制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的　下　 表皮并稍带些叶肉来作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体　大且数量较少　 ． （2）观察线粒体时所用的染料名称是　健那绿　 ，染色后可以使线粒体呈　蓝绿　 色． （3）在观察细胞质的流动时，显微镜下观察到的结果如图所示，叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为　C　 A．左侧、顺时针 B．右侧、顺时针 C．左侧、逆时针 D．右侧、逆时针． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉来作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体大且数量较少． （2）观察线粒体时所用的染料为健那绿染液，染色后可以使线粒体呈蓝绿色． （3）显微镜成像的特点是倒像，由于在视野中叶绿体处于右上方，故实际中叶绿体处于左下方；逆时针旋转的圆，旋转180度后还是逆时针．故选：C． 故答案为： （1）下 大且数量较少 （2）健那绿 蓝绿 （3）C 题型3 细胞器之间的协调配合 解｜题｜知｜识 细胞器之间的协调配合： 实例：分泌蛋白的合成和运输 1、分泌蛋白：是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质．如消化酶、抗体、部分激素等． 2、分泌蛋白的合成、运输和分泌过程 【典例1】如图中a、b、c、d为细胞器，ATP为相应生理过程提供能量。3H﹣亮氨酸参与图示过程合成3H﹣X。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．图中含有核酸结构的细胞器是a、c B．3H﹣X分泌到细胞外与膜的流动性有关 C．图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d D．c中有多种酶，它们分子结构不同的根本原因是指导酶合成的DNA不同 【答案】A 【解答】解：A、图示过程表示的是分泌蛋白的合成以及分泌，过程中会发生膜面积的变化的细胞器是b为内质网、d为高尔基体，a是核糖体，没有膜结构，A错误； B、3H﹣X以胞吐的方式分泌到细胞外，该过程依赖于细胞膜的流动性，B正确； C、图中含有核酸结构的细胞器是核糖体和线粒体，C正确； D、c中有多种酶，它们分子结构不同的根本原因是指导酶合成的基因不同，D正确。 故选：A。 【变式1】如图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程，图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述错误的是（　　） A．图甲的C物质是蛋白质，结构A是核糖体，C物质形成的方式是脱水缩合 B．属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白 C．若G是合成D物质的原料，则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜 D．图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜 【答案】C 【解答】解：A、图甲中的C物质是蛋白质，结构A是核糖体，C蛋白质物质形成的方式是脱水缩合，A正确； B、图甲中的C物质表示胞内蛋白，如呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白，B正确； C、若G是合成D物质的原料，则G物质为氨基酸，所经过的结构依次是细胞膜→核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，C错误； D、由以上分析可知，图乙中①②③分别表示的结构是内质网膜、高尔基体膜、细胞膜，D正确。 故选：C。 【变式2】甲状腺细胞可利用氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a、b、c表示生理过程，①～⑦是结构名称。下列叙述不正确的是（　　） A．图甲b过程表示脱水缩合，发生在图乙中的①上，产生的水中的氧仅来自氨基酸的羧基 B．在甲状腺球蛋白的合成和分泌过程中，膜面积基本不变的有②③④，但膜成分均发生更新 C．与图甲中c过程有关的细胞器是图乙中的③②⑤，⑥中的蛋白质是成熟的蛋白质 D．细胞分泌甲状腺球蛋白的过程依赖生物膜的流动性 【答案】B 【解答】解：A、氨基酸脱水缩合过程中，一个氨基酸的氨基脱去一个﹣H，另一个氨基酸的羧基脱去一个﹣OH，所以产生的水中氧仅来自氨基酸的羧基，完成的场所是乙图的①核糖体，A正确； B、在甲状腺球蛋白合成和分泌的过程中，膜面积基本保持不变的是②高尔基体，④细胞膜的面积会增大，B错误； C、图甲中的c表示蛋白质的分泌过程，与之有关的细胞器是内质网、高尔基体和线粒体，⑥中形成的蛋白质是经过高尔基体的修饰加工形成的成熟蛋白质，C正确； D、细胞分泌甲状腺球蛋白的过程依赖囊泡（⑥）膜和细胞膜④等生物膜的流动性，D正确。 故选：B。 【变式3】胰腺细胞可分泌一种胰蛋白酶，过程如图1所示。科学家在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测生物膜中放射性依次出现部位，得到如图2所示实验结果。请回答： （1）将图1中的③④⑤分离出来的科学方法是 　差速离心法　 。图1中④与⑤膜功能的差异主要由 　蛋白质的种类和数量　 决定。 （2）科学家利用 　同位素标记法　 （方法）得到图2所示结果，图2甲中abc分别对应图1中的 　④⑤③　 （填序号）。 （3）内质网膜与核膜 　能　 （填“能”或“不能”）直接相连，内质网膜与高尔基体 　不能　 （填“能”或“不能”）直接相连。在胰腺细胞合成和分泌胰蛋白酶的过程中，内质网鼓出形成 　囊泡　 ，包裹着蛋白质转移到高尔基体。高尔基体的作用 　对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装　 。 【答案】（1）差速离心法 蛋白质的种类和数量 （2）同位素标记法 ④⑤③ （3）能 不能 囊泡 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 【解答】解：（1）分离细胞器的方法是差速离心法；生物膜功能的不同取决于蛋白质的种类和数量上的差异。 （2）分泌蛋白合成和分泌研究的方法是同位素标记法；图2中的甲中的a是核糖体对应图1中的④，b是内质网，对应图1中的⑤，c是高尔基体，对应图1中的③。 （3）内质网膜内与核膜直接相连，外与细胞膜直接相连；内质网膜不能与高尔基体膜直接相连。分泌蛋白合成的过程中，内质网鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体。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。 故答案为： （1）差速离心法 蛋白质的种类和数量 （2）同位素标记法 ④⑤③ （3）能 不能 囊泡 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 题型4 细胞生物膜系统的组成及功能 解｜题｜知｜识 细胞膜和细胞膜系统的对比分析： 【典例1】下列有关生物膜系统的叙述，正确的是（　　） A．生物膜系统由具有膜结构的细胞器构成，原核细胞也具有生物膜系统 B．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰 C．所有的酶都附着在生物膜上，没有生物膜，生物就无法进行各种代谢活动 D．细胞膜、叶绿体内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞的生物膜系统 【答案】B 【解答】解：A、生物膜系统由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成，原核细胞没有细胞器膜和核膜，因此原核细胞不具有生物膜系统，A错误； B、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，B正确； C、细胞中的多种酶附着在生物膜上，有的酶分布在基质中，有的细胞代谢（如无氧呼吸）没有生物膜直接参与，C错误； D、细胞膜、叶绿体内膜与外膜、内质网膜属于细胞的生物膜系统，但小肠黏膜不属于细胞的生物膜系统，D错误。 故选：B。 【变式1】构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶（具有M6P标记）等蛋白质的分类和包装。图示发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列说法错误的是（　　） A．组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输 B．图中的膜结构都属于生物膜系统，且生物膜系统仅在真核细胞中存在 C．M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解 D．顺面接受来自内质网的物质时需要膜上大量载体蛋白的参与 【答案】D 【解答】解：A、高尔基体通过组成型分泌的蛋白质与细胞膜结合，形成膜蛋白，有些膜蛋白具有物质运输的作用，所以组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输，A正确； B、生物膜系统包括细胞膜和核膜、细胞器膜（内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、溶酶体膜等）等结构，生物膜系统仅在真核细胞中存在，原核生物没有细胞器膜和核膜，不存在生物膜系统，B正确； C、高尔基体反面参与溶酶体酶（具有M6P标记）等蛋白质的分类和包装，所以溶酶体酶的包装和分选涉及到M6P受体，M6P受体减少会影响溶酶体酶的形成，衰老的细胞器是通过溶酶体中的水解酶分解的，所以M6P受体减少会抑制衰老细胞器的分解，C正确； D、高尔基体顺面接受内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶（具有M6P标记）等蛋白质的分类和包装，两区膜的功能不同，含有的蛋白质种类、数量不相同，有些蛋白质只在高尔基体的顺面，有些蛋白质只在高尔基体的反面，所以顺面接受来自内质网的物质时不需要膜上转运蛋白的参与，D错误。 故选：D。 【变式2】图1表示某细胞的亚显微结构示意图，1～7表示细胞结构；图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法正确的是（　　） A．图1中3、4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统 B．图2中的乙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器 C．图1中的4、5、6均可能属于图2中的类型乙 D．分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道 【答案】D 【解答】解：A、生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成，图1中3表示中心体、4表示内质网，5表示高尔基体，6表示线粒体，3中心体无膜结构，4、5、6等细胞器中的膜结构不能构成生物膜系统，还需要细胞膜和核膜等，A错误； B、图2中丙含有蛋白质、核酸，不含脂质，说明没有膜结构，核糖体主要由蛋白质和RNA组成，且无膜结构，说明丙可能为核糖体，真核细胞和原核细胞中共同的唯一细胞器是核糖体，故图2中的丙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器，B错误； C、图1中的4表示内质网，5表示高尔基体，6表示线粒体，图2中甲含有蛋白质、脂质、核酸，故甲为线粒体；乙含有蛋白质、脂质，故乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体，C错误； D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，不仅能够维持细胞的形态、保持细胞内部结构的有序性，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，分泌蛋白利用囊泡运输过程中，通常由细胞骨架提供运输轨道，D正确。 故选：D。 【变式3】生物膜在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1表示哺乳动物成熟红细胞膜的结构，其中A、B、C、D表示膜上的有关蛋白质。图2表示真核细胞中另一种生物膜结构及其所发生的生理过程。请回答下列问题： （1）生物膜的主要成分是 　脂质（或磷脂）和蛋白质　 ，图1膜中D蛋白的作用有 　运输和催化　 。 （2）图2所示膜结构为 　线粒体内膜　 。图中合成ATP的动力来自于 　H+的跨膜运输　 。哺乳动物成熟红细胞 　不能　 （填“能”或“不能”）发生图2所示生理过程。 （3）图1、2都体现出的生物膜功能是 　控制物质进出（不能写控制物质进出“细胞”）　 。不同生物膜的功能有差异，从组成成分分析主要原因是 　蛋白质的种类和数量不同　 。 【答案】（1）脂质（或磷脂）和蛋白质 运输和催化 （2）线粒体内膜 H+的跨膜运输 不能 （3）控制物质进出（不能写控制物质进出“细胞”） 蛋白质的种类和数量不同 【解答】解：（1）生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，还含有少量糖类等。由图1可知，其中D蛋白可协助Na+出细胞，K+进细胞，同时消耗ATP（催化ATP水解），说明其具有运输和催化功能。 （2）图2中发生了NADH的氧化过程，和ATP的形成过程，同时有水生成，说明该生物膜上发生的有氧呼吸的第二阶段，即该生物膜是线粒体内膜。哺乳动物成熟红细胞无线粒体等细胞器，不能发生图2所示的生理过程。 （3）图1、2体现出生物膜的功能是控制物质进出等；其功能的差异是由结构的差异决定的，从组成成分分析主要原因是膜上蛋白质的种类与数量的不同。 故答案为： （1）脂质（或磷脂）和蛋白质 运输和催化 （2）线粒体内膜 H+的跨膜运输 不能 （3）控制物质进出（不能写控制物质进出“细胞”） 蛋白质的种类和数量不同 过 关 验 收 1. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与，正常情况下线粒体进行中区分裂，当线粒体出现损伤时，顶端Ca2+和活性氧自由基ROS增加，线粒体进行外围分裂，产生大小不等的线粒体，小的子线粒体不包含复制性DNA（mtDNA），继而发生线粒体自噬。下列叙述正确的是（　　） A．可利用差速离心法分离出线粒体，在普通光学显微镜下观察图示现象 B．正常情况下中区分裂可增加线粒体数量，外围分裂会减少线粒体数量 C．线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生 D．线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与，利于物质重复利用 【答案】C 【解答】解：A、差速离心法可分离出线粒体，但图示中线粒体分裂的细节（如DRP1蛋白、mtDNA分布、溶酶体结合等）属于亚显微结构，需在电子显微镜下观察，普通光学显微镜无法看到，A错误； B、中区分裂可增加线粒体的数量，外围分裂可产生大小两个线粒体，小的线粒体发生自噬，大的线粒体仍然存在，不改变线粒体的数量，B错误； C、由题干可知，外围分裂的触发条件是高Ca2+、高ROS，结合图中两种分裂方式下DRP1蛋白的位置差异，推测高Ca2+、高ROS可能导致DRP1在线粒体上的位置改变，进而引发外围分裂，C正确； D、溶酶体中的水解酶由核糖体合成，溶酶体仅储存和释放水解酶，不合成水解酶，D错误。 故选：C。 2. 在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（　　） A．核糖体 B．线粒体 C．内质网 D．高尔基体 【答案】B 【解答】解：成人心肌细胞消耗的能量比腹肌细胞多，故其中的参与有氧呼吸的细胞器﹣﹣线粒体数量多，而与其它细胞器无关。 故选：B。 3. 下列与细胞器相关的叙述中，正确的是（　　） A．蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工 B．分泌蛋白合成旺盛的细胞中，高尔基体膜成分的更新速度快 C．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，但不能分解衰老的细胞器 D．线粒体和叶绿体增大膜面积的方式相同 【答案】B 【解答】解：A、蓝藻细胞是原核细胞，无内质网和高尔基体，A错误； B、高尔基体与分泌蛋白的加工和发送有关，因此分泌蛋白合成旺盛的细胞中，高尔基体膜成分的更新速度快，B正确； C、溶酶体内含有许多种水解酶，能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，也能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，C错误； D、线粒体扩大膜面积的方式是内膜向内折叠成嵴，叶绿体扩大膜面积的方式是通过类囊体堆叠成基粒，D错误。 故选：B。 4. 科研人员对新冠病毒侵染细胞、完成增殖、出细胞的过程有了进一步发现，如图1为此过程的示意图，请据图回答下列问题。 （1）新冠病毒棘突蛋白首先识别并与受体ACE2结合，棘突蛋白的基本单位是 　氨基酸　 ，在宿主细胞膜上T蛋白的作用下，病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合。该过程体现了细胞膜的 　流动性　 。（特点） （2）细胞膜上受体ACE2的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用 　同位素标记法　 法，与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有 　内质网和高尔基体　 。 （3）“神药”二甲双胍可以降血糖，最新研究表明还有抗肿瘤效应（抑制肿瘤细胞的生长），它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图2所示。请据图回答有关问题： ①细胞核的核膜由 　4　 层磷脂分子构成。 ②据图分析，二甲双胍通过抑制 　线粒体　 的功能，进而直接影响了 　无活型和激活型RagC　 的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果。 ③据图分析，受体ACE2的运输 　是　 （填“是”或“否”）可能受二甲双胍的影响，原因是 　受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应　 。 【答案】（1）氨基酸；流动性 （2）同位素标记法；内质网和高尔基体 （3）4；线粒体；无活型和激活型RagC；是；受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应 【解答】解：（1）蛋白质是生物大分子，基本组成单位是氨基酸，故棘突蛋白的基本单位是氨基酸。病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合，该过程体现了细胞膜的流动性。 （2）探究受体ACE2合成和运输的途径中可采用同位素标记法，与其合成加工运输过程相关细胞器有核糖体、内质网和高尔基体、线粒体，其中直接相关的具膜细胞器是内质网和高尔基体。 （3）①细胞核具有双层膜，磷脂双分子层是膜的基本支架，故细胞核的核膜由4层磷脂分子构成。 ②分析题图可知，二甲双胍直接作用于线粒体，通过抑制线粒体的功能，影响能量的供应，进而影响无活型和激活型RagC进出核孔，最终达到抑制细胞生长的效果。 ③受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应，因此受体ACE2的运输受二甲双胍的影响。 故答案为： （1）氨基酸；流动性 （2）同位素标记法；内质网和高尔基体 （3）4；线粒体；无活型和激活型RagC；是；受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应 5. 某同学在以黑藻为材料观察叶绿体和细胞质流动实验中，发现新叶、老叶等不同区域的细胞质流动速率不同，光照培养和黑暗培养的黑藻细胞质流动速率也不同。下列说法错误的是（　　） A．细胞代谢越旺盛，细胞质流动速率越快 B．实验过程中可在高倍镜下观察到叶绿体的双层膜结构 C．细胞可通过改变叶绿体分布来适应不同光照环境 D．可用叶绿体的运动速率作为细胞质流动速率的观测指标 【答案】B 【解答】解：A、细胞代谢旺盛时，需要更多的物质运输和能量供应，细胞质作为细胞进行新陈代谢的主要场所，其流动速率会加快，A正确； B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，在高倍镜下观察不到，需要在电子显微镜下才能看到，B 错误； C、在不同光照环境下，细胞可通过改变叶绿体分布来适应，如在强光下，叶绿体往往以较小的受光面积面对光源，避免被灼伤；在弱光下，叶绿体则以较大的受光面积面对光源，以充分吸收光能进行光合作用，C正确； D、由于叶绿体有颜色，易于观察，所以可用叶绿体的运动速率作为细胞质流动速率的观测指标，D正确。 故选：B。 6. 黑藻叶片小而薄，其叶绿体大而清晰，适合观察叶绿体和细胞质流动，某实验小组以黑藻叶片为实验材料对叶绿体和细胞质的流动进行观察，下列叙述错误的是（　　） A．观察叶绿体也可用菠菜叶稍带叶肉的下表皮细胞 B．制作临时装片时需往载玻片中央滴一滴生理盐水 C．若黑藻细胞质流动缓慢，可先在光照下培养再观察 D．细胞质的实际流动方向与显微镜观察到的方向相同 【答案】B 【解答】解：A、菠菜叶稍带叶肉的下表皮细胞，可以观察到叶绿体，A正确； B、制作临时装片时，需先在载玻片中央滴一滴清水，B错误； C、观察叶绿体细胞质流动时，作为观察材料的黑藻，事先应放在光照充足、温度适宜的条件下培养，以提高细胞质的流动速度，便于观察，C正确； D、根据显微镜的成像特点（放大倒立的虚像），高倍显微镜观察到细胞质的环流方向与实际流动方向相同，D正确。 故选：B。 7. 某学习小组在不同温度条件下测定黑藻叶片细胞质中叶绿体流动一圈所用的时间，记录数据如表所示。实验中，观察到0℃和40℃水中细胞质内的叶绿体基本不流动，细胞形状无明显变化。下列叙述正确的是（　　） 温度 0℃ 15℃ 20℃ 25℃ 27℃ 30℃ 32℃ 35℃ 40℃ 时间 ﹣ 182s 133s 116s 90s 118s 129s 132s ﹣ A．0℃和40℃水中叶绿体基本不流动，说明黑藻叶片细胞已经死亡 B．用镊子撕取幼嫩的黑藻叶片置于盛有相应温度清水的培养皿中备用 C．细胞质流动最快的温度就是27℃，此温度下黑藻叶片细胞代谢最为旺盛 D．若用菠菜叶不带叶肉细胞的下表皮进行实验，也会观察到叶绿体运动 【答案】B 【解答】解：A、0℃和40℃温度较低，低温可能抑制了叶绿体的运动，A错误； B、用镊子撕取幼嫩的黑藻叶片置于盛有相应温度清水的培养皿中备用，B正确； C、该实验不能说明细胞质流动最快的温度就是27℃，应在25℃～30℃之间，C错误； D、菠菜叶不带叶肉细胞的下表皮无叶绿体，D错误。 故选：B。 8. 紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。下面以如图的紫色洋葱为材料进行如下实验： （1）若想观察细胞中的叶绿体，所用的实验材料是　管状叶　 ，一般　不需要　 （需要或不需要）染色。该实验过程使用高倍显微镜观察的步骤和要点是： ①先用低倍镜找到要观察的物像，移到视野的　中央　 ； ②转动　转换器　 换上高倍物镜，调节　细　 准焦螺旋，直至看清楚物像为止。 （2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是　（紫色）鳞片叶外表皮　 ，原因是　外表皮细胞的液泡有颜色（呈紫色），便于观察　 。 （3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，常用的理想材料是紫色洋葱鳞片叶的内表皮，这样选材的原因是　内表皮（细胞中）没有色素　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）管状叶伸进行光合作用，含有叶绿体，含有色素，因此不需要染色；使用高倍显微镜观察的步骤和要点是：①先用低倍镜找到要观察的物像，移到视野的中央；②转动转换器换上高倍物镜，调节细准焦螺旋，直至看清楚物像为止。 （2）质壁分离和复原实验最常用材料是（紫色）鳞片叶外表皮，原因是外表皮细胞的液泡有颜色（呈紫色），便于观察现象。该实验的自变量是不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）。 （3）观察DNA、RNA在细胞中的分布，所选植物应不含色素，防止对实验结果造成干扰，可用紫色洋葱的鳞片叶内表皮。 故答案为： （1）管状叶 不需要 中央 转换器 细 （2）（紫色）鳞片叶外表皮 外表皮细胞的液泡有颜色（呈紫色），便于观察 （3）内表皮（细胞中）没有色素 9. 某种抗流感病毒的药物，其作用机理是抑制病毒神经氨酸酶（NA）的活性。神经氨酸酶是流感病毒（RNA病毒）的一种重要蛋白质，在感染过程中，子代病毒颗粒在宿主细胞膜上组装并以“出芽”方式释放时，神经氨酸酶能水解细胞膜上的唾液酸，切断病毒与细胞的最后连接，使病毒得以扩散。已知神经氨酸酶在宿主细胞内的合成与运输路径与分泌蛋白相似。据此分析，下列叙述正确的是（　　） A．该药物进入机体后，通过干扰内质网或高尔基体对病毒蛋白的加工进而破坏病毒结构 B．控制合成神经氨酸酶的遗传信息储存在宿主细胞染色质的DNA上 C．神经氨酸酶在宿主细胞核糖体上合成后，直接通过囊泡运输至细胞膜 D．子代病毒的组装与释放过程会使宿主细胞膜面积减小 【答案】D 【解答】解：A、该药物通过抑制神经氨酸酶（NA）的活性发挥作用，而非干扰内质网或高尔基体对病毒蛋白的加工。药物直接作用于酶活性，不影响细胞器加工过程，A错误； B、流感病毒是RNA病毒，其遗传物质为RNA。控制合成神经氨酸酶的遗传信息储存在病毒自身的RNA上，B错误； C、神经氨酸酶作为分泌蛋白，在宿主细胞核糖体合成后，需依次经过内质网加工、高尔基体修饰，再通过囊泡运输至细胞膜，C错误； D、子代病毒以“出芽”方式释放，会利用宿主细胞膜形成病毒囊膜，导致宿主细胞膜面积减小，D正确。 故选：D。 10. 某实验小组借助放射性同位素标记的方法研究当吞噬细胞吞噬病菌后，病菌DNA和蛋白质被消化后的转移去向。如图表示吞噬细胞吞噬细菌的示意图，框中内容所呈现的为细菌DNA和蛋白质的结构，①～⑤为可供放射性同位素标记的部位，据此分析下列有关说法正确的是（　　） A．标记细菌的蛋白质，可用15N标记部位⑤ B．吞噬细胞胞吞细菌前，膜上受体识别细菌体现了细胞膜具有选择透过性功能 C．标记蛋白质组别中，放射性转移路径可能为：细菌→囊泡→溶酶体→核糖体 D．吞噬细胞溶酶体数量多，溶酶体合成的水解酶有助于消化外来的病菌 【答案】C 【解答】解：A、标记病菌的蛋白质，④是氨基酸残基的R基，不一定有N元素，⑤是肽键，一定含有N元素，可以标记⑤，但是15N没有放射性，无法检测其放射性转移路径，A错误； B、吞噬细胞胞吞细菌前，膜上受体识别细菌体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，选择透过性是细胞膜控制物质进出细胞的特性，B错误； C、病菌标记的蛋白质被吞噬后，首先由囊泡包裹进入溶酶体，被溶酶体水解为氨基酸，氨基酸可以运输至核糖体进一步合成吞噬细胞自身所需要的蛋白质，所以放射性转移路径可能为：细菌→囊泡→溶酶体→核糖体，C正确； D、溶酶体含有多种水解酶，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，根据结构与功能相互适应，可以推测吞噬细胞含有较多的溶酶体，但是溶酶体中的水解酶是由核糖体合成的，而不是溶酶体自身合成的，D错误。 故选：C。 11. 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．内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶 C．SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔 D．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工 【答案】C 【解答】解：A、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以及信号识别颗粒，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； B、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（酶），B正确； C、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，因此不会聚集在内质网中，C错误； D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质需要经高尔基体进一步加工成熟，具有一定空间结构，具有生物活性，D正确。 故选：C。 12. 根据图示，回答下列有关细胞的问题。 （1）图1为动物细胞　亚显微　 （填“显微”或“亚显微”）结构示意图。属于生物膜系统的结构除①⑦外，还包括　②⑥⑧　 （填数字）。 （2）图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示细胞器，其中a、b分别表示的细胞器是　核糖体、内质网　 ，物质X是　氨基酸　 。 （3）下面列举了图1和图2中部分结构和其对应的主要成分或特点，对应有误的是　D　 。 A．结构①：磷脂、蛋白质 B．结构⑤：脱氧核糖核酸、蛋白质 C．结构a：核糖核酸、蛋白质 D．结构c：双层膜结构 （4）下列化合物（A～D）和结构（E～H）中，由图2所示过程形成的化合物有　ABD　 ；该过程中，　FH　 的膜成分得到更新。 A．抗体 B．唾液淀粉酶 C．呼吸氧化酶 D．胰岛素 E．溶酶体膜 F．高尔基体膜 G．线粒体膜 H．细胞膜 （5）科学家在研究图2所示生理过程时，用同位素3H　 （填“3H”或“18O”或“15N”）标记亮氨酸，研究清楚了分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的详细过程。 【答案】（1）亚显微 ②⑥⑧ （2）核糖体、内质网 氨基酸 （3）D （4）ABD FH （5）3H 【解答】解：（1）图1细胞中核糖体、中心体、高尔基体等为亚显微结构，需要借助电子显微镜才能观察到。由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，图中除了①细胞膜、⑦核膜外，还包括②线粒体、⑥高尔基体、⑧内质网等细胞器膜。 （2）图2分泌蛋白合成与分泌过程：a核糖体合成蛋白质→b内质网进行粗加工→b内质网“出芽”形成囊泡→c高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→c高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，因此图2中a是核糖体，b是内质网，c是高尔基体；物质X是氨基酸。 （3）A、结构①为细胞膜，其主要成分是磷脂和蛋白质，A正确； B、结构⑤为染色质，其主要成分是脱氧核糖核酸和蛋白质，B正确； C、结构a为核糖体，其主要成分是核糖核酸和蛋白质，C正确； D、结构c为高尔基体，具有单层膜结构，D错误。 故选：D。 （4）图2是分泌蛋白合成与分泌的过程。A抗体、B唾液淀粉酶、D胰岛素都属于分泌蛋白；C呼吸氧化酶属于胞内蛋白。在分泌蛋白合成与分泌的过程，核糖体合成蛋白质→b内质网进行粗加工→b内质网“出芽”形成囊泡→c高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→c高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，F高尔基体膜、H细胞膜的膜成分得到更新。 （5）15N、18O等不具有放射性，是稳定同位素，故为了研究图2分泌蛋白的合成与分泌过程用3H标记亮氨酸，研究清楚了分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的详细过程。 故答案为： （1）亚显微 ②⑥⑧ （2）核糖体、内质网 氨基酸 （3）D （4）ABD FH （5）3H 13. 下列结构中，具有膜结构的细胞器有哪些（　　） ①染色体；②液泡；③中心体；④线粒体；⑤内质网；⑥核糖体；⑦高尔基体；⑧细胞核；⑨叶绿体． A．④⑤⑦⑧⑨ B．②④⑤⑦⑨ C．①②③⑥⑧ D．③⑤⑦⑧⑨ 【答案】B 【解答】解：染色体不是细胞器，也不具有膜结构；中心体和核糖体是不具膜结构的细胞器；细胞核具有膜结构，但不是细胞器，因此①②③④⑤⑥⑦⑧⑨中具有膜结构的细胞器是②④⑤⑦⑨。 故选：B。 14. 内膜系统是细胞质中结构与功能上相联系的一系列膜性细胞器的总称。以下结构不参与构成内膜系统的是（　　） A．核糖体 B．叶绿体 C．内质网 D．高尔基体 【答案】A 【解答】解：A、核糖体无膜结构，而内膜系统是一系列膜性细胞器的总称，所以核糖体不参与构成内膜系统，A正确； B、叶绿体具有双层膜结构，属于细胞中的膜性细胞器，参与构成内膜系统，B错误； C、内质网具有单层膜结构，是内膜系统的重要组成部分，C错误； D、高尔基体具有单层膜结构，参与构成内膜系统，D错误。 故选：A。 15. 下列选项中符合含量关系“c＝a+b，且a＞b”的是（　　） A．a双层膜的细胞器、b单层膜的细胞器、c真核细胞的细胞器 B．a各细胞器的膜面积、b细胞核的膜面积、c生物膜系统的膜面积 C．a叶肉细胞的结合水、b叶肉细胞的自由水、c叶肉细胞总含水量 D．a线粒体的内膜面积、b线粒体外膜面积、c线粒体膜面积 【答案】D 【解答】解：A、a双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体，b单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体，因此b＞a，A错误； B、细胞生物膜系统的膜面积c，包括细胞膜的面积、细胞核膜面积b和各细胞器膜面积a，因此c＞a+b，B错误； C、c细胞内总含水量只有两种，b自由水和a结合水，即 c＝a+b，但叶肉细胞代谢旺盛，因此b＞a，C错误； D、线粒体为双层膜结构，其总膜面积为内膜面积与外膜面积之和，且内膜通过内凹形成嵴的方式使膜面积增加，故线粒体内膜面积大于线粒体外膜面积，即c＝a+b，且a＞b，D正确。 故选：D。 16. 细胞内部生物膜系统各个部分之间的物质传递常常通过膜泡运输方式进行。如从内质网到高尔基体，高尔基体到溶酶体，细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损或衰老的细胞器和大分子物质（如蛋白质等）。细胞通过自噬可以重复利用有用的物质，确保细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。如图表示一种常见的细胞自噬过程。 （1）由题中信息可推测，当细胞养分不足时，细胞自噬会 　增强　 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。在自噬过程中，起主要作用的是溶酶体中的 　（多种）水解酶　 。 （2）细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，然后与位于溶酶体膜上的受体结合，并在其作用下转入溶酶体腔进行降解。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，由此分析，癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是 　较多的热休克蛋白促进细胞自噬，降解产物为癌细胞提供原料　 。 （3）图示过程显示了细胞内的不同生物膜在结构与功能上的紧密联系，这些生物膜的主要成分都是 　磷脂和蛋白质　 。 （4）细胞内部产生的蛋白质被包裹于小泡之中，这些小泡能够精准的运输。为了确定参与小泡运输的基因（Sec基因），科学家筛选了两种酵母菌突变体，这两种突变体与正常酵母菌电镜照片差异如下： 酵母菌突变体 与正常酵母菌电镜照片的差异 Sec12基因突变体 突变体细胞内内质网特别大 Sec17基因突变体 突变体细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 （提示：基因是DNA上的片段，可以控制蛋白质的合成，例如Sec12基因控制合成Sec12蛋白；基因突变体是指该酵母菌相关基因异常，不能指导合成正常的蛋白质。） 据此推测，Sec12基因控制合成的蛋白质的功能是与 　内质网形成小泡　 有关。Sec17基因控制合成的蛋白质的功能是 　参与（或促进）内质网产生的小泡与高尔基体的融合　 。 【答案】（1）增强 （多种）水解酶 （2）较多的热休克蛋白促进细胞自噬，降解产物为癌细胞提供原料 （3）磷脂和蛋白质 （4）内质网形成小泡 参与（或促进）内质网产生的小泡与高尔基体的融合 【解答】解：（1）在细胞自噬过程中，起主要作用的是溶酶体中的多种水解酶，该过程分解产物的去向是在细胞内被利用或排出细胞外，当细胞养分不足时，“自噬作用”会增强，以分解细胞中的一些结构，将有用的物质供给细胞利用。 （2）分析题意可知，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，可以更多的与细胞中的热休克蛋白结合形成复合物，促进细胞自噬，降解产物为癌细胞提供原料，故癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活。 （3）生物膜的主要成分都是脂质（磷脂）和蛋白质，不同生物膜在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 （4）据表可知，Sec12基因突变体细胞内的内质网特别大，正常情况下，内质网形成小泡发送至高尔基体，所以Sec12基因编码的蛋白质的功能是与内质网小泡的形成有关；Secl7基因突变体内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，所以其功能是参与膜泡（小泡）与高尔基体的融合。 故答案为： （1）增强 （多种）水解酶 （2）较多的热休克蛋白促进细胞自噬，降解产物为癌细胞提供原料 （3）磷脂和蛋白质 （4）内质网形成小泡 参与（或促进）内质网产生的小泡与高尔基体的融合 学科网（北京）股份有限公司 $