内容正文:
第五节 细胞在结构和功能上是一个统一整体
基础过关练
题组一 生物膜系统
1.内质网膜是生物膜系统的重要组成,下列与之相关的描述,不正确的是( )
A.内质网是单层膜的细胞器
B.内质网形成的囊泡可与高尔基体融合
C.内质网内连核膜外连细胞膜,是细胞内物质运输的通道
D.内质网的作用是对蛋白质进行加工、分类、包装和运输
2.下列对生物膜系统的描述,正确的是( )
A.生物膜系统广泛存在于各种细胞内
B.内质网膜能转化为高尔基体膜,说明两者具有完全相同的成分
C.各种生物膜的组成成分都包括磷脂和蛋白质,且都以磷脂双分子层作为基本骨架
D.通过囊泡相互转化体现了生物膜系统在结构上的直接联系
3.(易错题)(2026广东揭阳一中期中)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.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
C.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
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
4.如图表示细胞中部分生物膜之间结构和功能的联系。以下有关叙述正确的是( )
A.图中的1、2分别是细胞、细胞核的边界
B.图中6和7增大膜面积的方式相同
C.囊泡1和囊泡2的膜结构相似,所运输的物质结构有差异
D.细胞中的囊泡随机运输到细胞膜并与之融合
题组二 蛋白质的合成与分泌
5.(2025浙江钱塘联盟期中)如图为垂体某细胞(可分泌生长激素,本质为一种分泌蛋白)的部分结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.图示结构中属于生物膜系统中细胞器膜的是①③⑦的膜
B.使用3H标记的氨基酸可探究生长激素合成、分泌过程
C.生长激素的分类和包装发生于③⑦,两者均可产生囊泡
D.生长激素分泌前后,③的膜面积变小,⑦的膜面积基本不变
6.如图为分泌蛋白从合成到排到细胞外的全过程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.经过图示过程合成的蛋白质可能是抗体
B.图中①②③分别表示高尔基体、内质网和囊泡
C.④代表的细胞器具有双层膜结构
D.图示过程说明生物膜具有一定的流动性
7.(甄选真题)(2023浙江6月选考)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 ( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
8.科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间。下列叙述中正确的是( )
细胞结构
粗面内质网
高尔基体
靠近细胞膜的囊泡
时间/min
3
17
117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连
C.高尔基体具有运输分泌蛋白的作用
D.分泌蛋白合成过程中不需要能量
9.用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的胰腺泡细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(图甲),以及在此过程中生物膜面积的变化曲线(图乙)。图中曲线所指代的细胞结构相同的是( )
A.a和d B.b和e C.c和f D.b和f
10.(2026山西大同期末)某动物细胞部分膜系统在结构与功能上的联系如图所示。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。据图回答以下问题:
(1)在该动物细胞中,构成生物膜系统的结构除了图示膜结构外,还有 。在植物细胞中, (填细胞器名称)具有与图示溶酶体相似的功能。
(2)将3H标记的亮氨酸注射到细胞中以研究分泌蛋白合成与运输的途径,此方法为 ,研究发现,带有放射性标记的物质依次出现在核糖体、 、 (填细胞器名称),最后释放到细胞外。整个生命活动过程中所需要的能量主要由 (填细胞器名称)提供。
(3)被膜小泡膜的基本骨架是 。抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过 (填“COPⅠ”或“COPⅡ”)被膜小泡发送至高尔基体继续加工;定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到高尔基体,则会通过 (填“COPⅠ”或“COPⅡ”)被膜小泡“回收”。
(4)经甲→乙→细胞膜,分泌蛋白分泌后膜面积会增大的是 (填“内质网膜”“高尔基体膜”或“细胞膜”),膜面积几乎不变的是 (填“内质网膜”“高尔基体膜”或“细胞膜”)。
能力提升练
题组 理解细胞结构与功能的统一
1.下列关于真核细胞结构的叙述,不能体现结构和功能相适应的观点的是( )
A.线粒体数量较多,与提供能量相适应
B.内质网膜面积广大,为多种酶提供附着位点
C.唾液腺细胞中核糖体众多,与其合成较多的分泌蛋白相适应
D.代谢旺盛的细胞核孔数量多与细胞间频繁的信息交流相适应
2.(2026湖北随州模拟)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等
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
3.(2025浙江杭州期中)研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,能与信号识别颗粒(SRP)结合,使肽链合成暂时停止。待SRP与内质网膜上的SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,从而使信号序列穿过内质网膜,蛋白质合成继续,并在内质网腔中将信号序列切除,合成结束后,核糖体与内质网脱离,重新进入细胞溶胶。基于以上事实推测,正确的是( )
A.核糖体与粗面内质网的结合体现了生物膜的流动性的结构特点
B.核糖体上合成的蛋白质都是分泌到细胞外发挥作用的分泌蛋白
C.用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.信号序列的结构改变可能影响其穿过内质网膜,影响蛋白质合成
4.(2026天津西青开学考试)图中野生型是分泌正常的酵母菌,甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常、分泌过程出现障碍的酵母菌,另有丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌。图中分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟。下列说法错误的是 ( )
A.野生型酵母菌的分泌蛋白由核糖体合成
B.甲型突变体在内质网中积累大量具有活性的蛋白质
C.乙型突变体的高尔基体功能障碍,导致膜面积异常增大
D.丙型突变体分泌蛋白的合成和分泌过程会受到影响
答案与分层梯度式解析
第五节 细胞在结构和功能上是一个统一整体
基础过关练
1.D 在分泌蛋白合成、加工和运输过程中,内质网形成的囊泡可与高尔基体融合,B正确;生物膜中,内质网的面积最大,向内可连核膜,向外可连细胞膜,是细胞内物质运输的通道,C正确;内质网的作用是加工和运输蛋白质以及合成脂质,D错误。
2.C 生物膜系统广泛存在于真核细胞内,A错误;内质网膜和高尔基体膜成分相似,不完全相同,B错误;生物膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质,以磷脂双分子层作为基本骨架,符合生物膜的流动镶嵌模型的内容,C正确;通过囊泡相互转化体现了生物膜系统在结构上的间接联系,D错误。
3.C 生物膜系统由细胞膜、细胞器膜、核膜等膜结构共同构成,原核细胞没有细胞器膜和核膜,不具有生物膜系统,但具有生物膜,如细胞膜(易错点),A错误;生物膜为多种酶提供附着位点,但不是所有酶都附着在生物膜上,如有些酶分布在细胞溶胶中,B错误;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,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,C正确;小肠黏膜是由一层上皮细胞构成的上皮组织,不属于生物膜系统,D错误。
4.C
题图解读
1是部分细胞器膜,2是细胞膜,3是线粒体膜,4是内质网膜,5是高尔基体膜,6是类囊体膜,7是线粒体内膜。
内膜向内凹陷形成嵴的方式增大膜面积,B错误;细胞中的囊泡精确地运输到细胞膜并与之融合,D错误。
5.C
题图解读
①为线粒体,②为细胞核,③为内质网,④为核糖体,⑤为细胞膜,⑥为中心体,⑦为高尔基体。
高尔基体主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输,故生长激素的分类和包装发生于⑦中,C错误。生长激素分泌过程中,内质网形成囊泡,包裹加工后的蛋白质,将其运输到高尔基体,因此生长激素分泌前后,内质网的膜面积变小;高尔基体接受来自内质网的囊泡,随后高尔基体又形成囊泡,包裹加工成熟的蛋白质并将其运输到细胞膜,因此生长激素分泌前后,高尔基体的膜面积基本不变(先增后减),D正确。
6.B 题图表示分泌蛋白的合成和分泌过程,抗体属于分泌蛋白,通过囊泡被分泌至胞外,A正确;①表示内质网,②表示高尔基体,③表示囊泡,④表示线粒体,④具有双层膜结构,线粒体为分泌蛋白的合成和分泌供能,B错误,C正确;图示过程中囊泡与高尔基体膜、细胞膜融合,体现了生物膜的流动性,D正确。
7.A 细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网络结构,与物质运输等活动有关,囊泡运输依赖于细胞骨架,A正确;核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性,C错误;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构间相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D错误。
8.C 分泌蛋白是指一类在细胞内产生,分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,它是由附着在内质网上的核糖体合成的,其路径可以表示为核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜,按照次序存在时间差,A错误;高尔基体膜与内质网膜和细胞膜之间以囊泡的形式间接联系,而非直接相连,B错误;分泌蛋白合成过程中由线粒体提供能量,D错误。
9.C 分析蛋白质的合成与分泌路径如下:
据以上分析可知,放射性先在核糖体(曲线a)上出现,然后依次是内质网(曲线b)和高尔基体(曲线c);由囊泡的移动路径可知,内质网的膜面积减小(曲线d)、细胞膜的膜面积增大(曲线e)、高尔基体的膜面积最终基本不变(先增大后减小,曲线f),C符合题意。
10.答案 (1)线粒体膜 液泡 (2)同位素示踪法(放射性同位素示踪法) 内质网 高尔基体 线粒体 (3)磷脂双分子层 COPⅡ COPⅠ (4)细胞膜 高尔基体膜
题图解读
甲是内质网,乙是高尔基体,根据内质网和高尔基体之间的箭头方向可得出:
COPⅠ
负责从高尔基体向内质网运输“货物”
COPⅡ
负责从内质网向高尔基体运输“货物”
解析 (1)细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,图示膜结构有细胞膜、核膜、溶酶体膜、内质网膜、高尔基体膜、囊泡膜,在动物细胞中,除图示膜结构外,线粒体膜也参与构成生物膜系统。(3)抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要由内质网运输到高尔基体继续加工,该过程需要COPⅡ的参与;若定位于内质网中的驻留蛋白被错误发送到高尔基体,则需要将其运回内质网,该过程需要COPⅠ的参与。
能力提升练
1.D 代谢旺盛的细胞核孔数量多与细胞内频繁的核质交流相适应,D错误。
2.C 图甲中的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,A正确;图甲中的C物质表示胞内蛋白,呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白都属于胞内蛋白,B正确;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;胰岛素合成和分泌过程中,相关结构膜面积变化为内质网膜面积减少,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增加,因此图乙中①②③分别表示的结构是内质网膜、高尔基体膜、细胞膜,D正确。
3.D 核糖体无膜结构,因此其与粗面内质网的结合与生物膜的流动性无关,A错误;核糖体上合成的蛋白质不都是分泌蛋白,如溶酶体中的水解酶,B错误;脱水缩合过程中氨基酸的羧基中的H会被脱去形成水,因此不能用3H标记亮氨酸的羧基追踪分泌蛋白的合成和运输过程,C错误;由题意可知,信号序列能与SRP结合,最终使信号序列穿过内质网膜,完成蛋白质合成,则信号序列的结构改变可能影响其穿过内质网膜,影响蛋白质合成,D正确。
4.B 根据题干中“分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟”可知,在内质网中积累的蛋白质不具有活性,B错误;丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌,因此丙型突变体分泌蛋白的合成和分泌过程会受到影响,D正确。
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