内容正文:
第4 课时 细胞各部分结构分工合作、原核细胞和真核细胞的主要区别
学习目标
1.举例说明细胞各部分之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
2.阐述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞无核膜包被的细胞核。
知识点(一) 细胞各部分结构分工合作
[教材知识梳理]
1.生物膜:在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2.分泌蛋白的合成与分泌
(1)分泌蛋白的概念:在胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质称为分泌蛋白。如抗体,唾液淀粉酶、胰蛋白酶等人体的各种消化酶,以及生长激素、胰岛素等部分激素。
(2)分泌蛋白的运输和释放过程示意图。
(3)研究方法:(放射性)同位素标记法。
(4)合成与分泌途径
(5)提供能量的细胞器:线粒体。
3.各种细胞器膜的功能
微提醒:正确认识生物膜的范围
(1)生物膜属于细胞水平的范畴,而生物体内的有些膜,如视网膜、肠黏膜等,不属于生物膜。
(2)原核细胞的细胞质膜也属于生物膜,但其没有核膜及细胞器膜,故原核细胞没有像真核细胞那样复杂的生物膜。
[核心要点点拨]
1.比较胞内蛋白和分泌蛋白
项目
胞内蛋白
分泌蛋白
合成
场所
游离核糖体
(溶酶体中的
水解酶除外)
最先在游离的核糖体上进行,当一段肽链合成后,它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成和加工
作用场所
细胞内
细胞外
实例
血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶等
消化酶、抗体、胰岛素等
2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程
微视频
(动态理解分泌蛋白的形成过程)
标记氨基酸出现的先后顺序
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→小泡→细胞质膜(→胞外),如图。
膜面
积变
化的
结果
内质网膜面积变小,高尔基体膜面积基本不变,细胞质膜面积增大,如图1和图2。
3.生物膜的联系分析
[经典考题探究]
[典例] [多选](2025·苏州检测)真核细胞中的蛋白质从初始合成部位转运到发挥功能部位的过程叫蛋白质分选,分选依赖肽链自身的信号序列(一小段特殊氨基酸序列,分为内质网定向信号序列和靶向序列两种),如图表示蛋白质分选的基本途径。下列说法正确的是 ( )
A.溶酶体中的水解酶和细胞核内蛋白的合成均始于游离核糖体
B.蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定
C.真核细胞中光合作用的酶的分选不需经①②过程
D.经⑤⑥过程分选的蛋白质可分别进入线粒体、叶绿体,说明线粒体和叶绿体膜完全相同
[解析] 胞外蛋白和胞内蛋白的合成均起始于游离核糖体,A正确;由题干信息可知,蛋白质的分选依赖于肽链自身的信号序列,即一小段特殊氨基酸序列,所以蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定,B正确;真核细胞中光合作用在叶绿体中进行,由图可知,光合作用的酶的分选依赖靶向序列,经过④⑥过程,而不需要经过①②过程,C正确;线粒体和叶绿体功能不同,则两者的膜不完全相同,D错误。
[答案] ABC
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)细胞内的酶必须附着在膜上,才能发挥催化作用 (×)
(2)生物膜包括生物体内的所有膜结构 (×)
(3)各种生物膜在结构上的联系,是它们在功能上能够相互协调的基础 (√)
(4)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同 (×)
(5)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白 (×)
(6)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所 (×)
(二)落实知能
2.下列有关细胞器的叙述,错误的是 ( )
A.叶绿体是制造有机物的场所
B.溶酶体是合成蛋白酶的场所
C.中心体与有丝分裂有关
D.蛋白质的合成不一定需要内质网加工
解析:选B 叶绿体是光合作用的场所,光合作用可以制造有机物,A正确;蛋白酶是蛋白质,蛋白质在核糖体中合成,B错误;中心体与动物细胞的有丝分裂有关,C正确;蛋白质的合成不一定需要内质网加工,如原核生物没有内质网,蛋白质正常合成,D正确。
3.在唾液腺细胞中,与唾液淀粉酶的合成和分泌无关的细胞器是 ( )
A.中心体 B.核糖体 C.高尔基体 D.线粒体
解析:选A 唾液淀粉酶属于分泌蛋白,其合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体以及线粒体参与,而中心体与细胞增殖有关,不参与唾液淀粉酶的合成和分泌,A符合题意。
4.下列有关分泌蛋白的叙述,错误的是 ( )
A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B.分泌蛋白从细胞内排出时,小泡的膜可与细胞质膜融合
C.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
D.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
解析:选D 蛋白质都是在核糖体上合成的,分泌蛋白也是,A正确;分泌蛋白从细胞内排出时,高尔基体形成的小泡包裹着分泌蛋白,小泡膜与细胞质膜融合后,分泌蛋白被分泌出细胞外,B正确;分泌蛋白的合成与运输过程需要的能量,主要是由线粒体提供,C正确;分泌蛋白先在内质网进行初步的加工,再到高尔基体进行再加工、分类和包装,D错误。
5.如图表示某生物细胞可以吞噬细菌和形成分泌蛋白,其中甲、乙均为具膜的细胞器。下列叙述正确的是 ( )
A.图示过程主要体现了生物膜的选择透过性的特点
B.经过甲、乙加工修饰的蛋白质均为分泌蛋白
C.核糖体、内质网和高尔基体通过囊泡实现膜的更新
D.溶酶体可起源于乙,其中含有多种水解酶,能消化外来的细菌
解析:选D 图示过程主要体现了生物膜的流动性的特点,A错误;经过甲、乙加工修饰的蛋白质既有分泌蛋白,也有胞内蛋白(如溶酶体中的水解酶)和膜蛋白(载体蛋白等),B错误;核糖体没有生物膜,因此核糖体、内质网之间不是通过囊泡进行联系的,C错误;溶酶体可起源于乙(高尔基体),其含有多种水解酶,能消化外来的细菌和自身衰老的细胞结构,D正确。
(三)迁移应用
6.图甲为人体内某种分泌蛋白的合成和转运过程。图乙表示抗体合成与分泌过程中细胞内几种膜结构表面积的变化。据图回答:(题中[ ]填写图内指示结构的数字)
(1)甲图细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞质膜上的受体结合,引起靶细胞原有的生理活动发生变化,此过程体现了细胞质膜具有 的功能。
a.抗体最初在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。
b.当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到[ ] 上继续合成。
c.该细胞器膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开,到达[ ] ,进行进一步的修饰加工。
(2)细胞中抗体的加工、运输和分泌过程需要图中[ ] 供能,各种细胞器膜、细胞质膜和 等称为生物膜。
(3)若图乙表示的是细胞质膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化,则A表示的结构是 ,抗体分泌的过程反映了生物膜在结构上具有 的特点。
解析:(1)分析题意,甲图细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞质膜上的受体结合,引起靶细胞原有的生理活动发生变化,此过程体现了细胞质膜具有信息交流的功能;抗体属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成最先是在游离的核糖体上进行的,当一段肽链合成后,肽链会与核糖体一起转移到②内质网上;内质网膜通过出芽的形式形成囊泡包裹着蛋白质离开,到达④高尔基体进行进一步加工后,转运到细胞质膜,与细胞质膜融合后,最终将蛋白质分泌到细胞外。(2)线粒体是细胞的动力车间,能为细胞代谢提供能量,细胞中抗体的加工、运输和分泌过程需要图中⑤线粒体提供能量;细胞中很多细胞器都具有膜,这些细胞器膜、核膜、细胞质膜等称为生物膜。(3)在分泌蛋白的形成过程中,内质网的膜面积减少,细胞质膜的膜面积增加,高尔基体的膜面积前后基本不变,据此推测图乙中的A是内质网膜,B是细胞质膜,C是高尔基体膜;生物膜的结构特点是具有(一定的)流动性。
答案:(1)信息交流 ② 内质网 ④ 高尔基体 (2)⑤ 线粒体 核膜 (3)内质网膜 (一定的)流动性
知识点(二) 原核细胞和真核细胞的主要区别
[教材知识梳理]
1.分类依据:细胞内有无核膜包被的细胞核。
2.蓝细菌与细菌
(1)蓝细菌
(2)细菌
3.原核细胞的主要特点
(1)结构比较简单,没有由核膜包被的细胞核,只有核糖体一种细胞器。
(2)拟核内有环状的DNA分子。
[核心要点点拨]
1.比较原核细胞与真核细胞的异同
项目
原核细胞
真核细胞
不同点
大小
较小
较大
本质区别
无核膜包被的细胞核
有核膜包被的细胞核
细胞壁
有(支原体除外),
主要成分是肽聚糖
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶;真菌细胞有,主要成分是几丁质;动物细胞无
细胞质
只有核糖体,
无其他细胞器
有各种细胞器
细胞核
拟核,无核膜、核仁,环状DNA不与蛋白质结合
有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色质(体)
实例
细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体
动物、植物、真菌等
相同点
有化学组成和结构相似的细胞质膜;有合成蛋白质的细胞器——核糖体;有遗传物质——DNA
2.举例区别不同生物类群
[经典案例探究]
[典例] 观察下列生物或细胞结构模式图,探究相关问题。
(1)上图中原核生物有哪些?请说出你的判断依据。
提示:原核生物有蓝细菌、细菌、支原体。它们都无核膜包被的细胞核。
(2)支原体与细菌、蓝细菌在结构上有什么不同?
提示:支原体无细胞壁。
(3)“某某菌”这种带“菌”字的都是细菌吗?请举例阐述。
提示:不一定。真菌(如酵母菌、霉菌、食用菌等)为真核生物,球菌、杆菌、螺旋菌都是指细菌(如大肠杆菌、醋酸杆菌、肺炎链球菌、幽门螺旋杆菌、霍乱弧菌等)。
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)原核细胞和真核细胞的细胞质中都含有核糖体 (√)
(2)真菌和细菌都是原核生物 (×)
(3)蓝细菌能进行光合作用是因为有叶绿体存在 (×)
(4)原核生物中既有自养生物又有异养生物 (√)
(5)植物细胞、真菌与细菌都有细胞壁,成分主要是纤维素和果胶 (×)
(二)落实知能
2.(2024·北京高考)关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是 ( )
A.都是真核生物
B.能量代谢都发生在细胞器中
C.都能进行光合作用
D.都具有核糖体
解析:选D 大肠杆菌是原核生物,水绵是真核生物,A错误;大肠杆菌细胞中只有核糖体这一种细胞器,无线粒体等其他细胞器,能量代谢发生在细胞质基质中,不发生在核糖体中,B错误;大肠杆菌不能进行光合作用,C错误;原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器,D正确。
3.下列关于原核生物的叙述,错误的是 ( )
A.大肠杆菌细胞含有核糖体
B.乳酸菌细胞质膜的支架是磷脂双分子层
C.支原体无细胞壁,是它与细菌在结构上的重要区别
D.在高倍光学显微镜下,发现醋酸菌拟核中含有环状的DNA分子
解析:选D 大肠杆菌属于原核生物,原核生物细胞中只具有核糖体一种细胞器,A正确;磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,即乳酸菌细胞质膜的支架是磷脂双分子层,B正确;细菌通常都具有细胞壁,而支原体无细胞壁,是它与细菌在结构上的重要区别,C正确;光镜下无法观察到环状DNA分子,D错误。
4.[多选](2025·镇江月考)有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法错误的是 ( )
A.诗中提及的“藻”“蒲”及支原体、衣原体都属原核生物
B.大肠杆菌和色球蓝细菌都不含细胞器
C.色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
D.上述生物都含细胞质、细胞质膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
解析:选ABD “藻”多指水中藻类,属于真核生物;“蒲”为多年生草本,为真核生物;支原体、衣原体属于原核生物,A错误。大肠杆菌和色球蓝细菌都属于原核生物,只含有核糖体一种细胞器,B错误。色球蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,“藻”“蒲”含叶绿素等光合色素,色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物,C正确。上述生物都含细胞质、细胞质膜、遗传物质,体现了细胞的统一性,D错误。
(三)迁移应用
5.下图是显微镜下观察到的不同生物体图像(D为哺乳动物的平滑肌细胞),请回答下列问题:
(1)上述结构中属于病毒的是 ,其在结构上不同于其他三种生物的特点是 。
(2)图中B是 ,它属于自养生物,是因为细胞内含有 使其能进行光合作用。
(3)科学家根据 将细胞分为原核细胞和真核细胞,图中属于原核细胞的有 (填字母)。
解析:(1)C属于病毒,与其他三种生物不同的是不具有细胞结构。(2)图中B是蓝细菌,因为含有藻蓝素和叶绿素而能进行光合作用,属于自养生物。(3)真核细胞和原核细胞的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核;图中属于原核生物的是A和B。
答案:(1)C 无细胞结构 (2)蓝细菌 光合色素(或藻蓝素和叶绿素) (3)细胞内有无由核膜包被的细胞核 A、B
/课堂小结与随堂训练/
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一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2.与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
3.细胞分为原核细胞和真核细胞。细胞核有无核膜包被是真核细胞区别于原核细胞的重要标志之一。原核细胞内环状的DNA分子所在的、没有核膜包被的特定区域称为拟核。
4.绝大多数细菌是营腐生或寄生生活的异养生物。蓝细菌细胞内含有光合色素(藻蓝素和叶绿素),能进行光合作用,属于自养生物。
5.“水华”现象与水体中的多种蓝细菌的大量繁殖有关。
三、素养好题训练
1.病毒灭活疫苗是通过将病毒在宿主细胞中培养、体外灭活和纯化后获得的。在宿主细胞中最不可能参与病毒增殖的细胞器是 ( )
A.中心体 B.核糖体 C.高尔基体 D.内质网
解析:选A 中心体与动物细胞的有丝分裂有关,而病毒的增殖不需要中心体,A符合题意。
2.(2025·扬州质检)中国科学院水生生物研究所团队在蓝细菌细胞生物学研究中取得重要进展,特别是对蓝细菌水华治理取得成效,下列说法正确的是 ( )
A.蓝细菌的核糖体合成蛋白质需要线粒体提供能量
B.蓝细菌能利用其叶绿体内的藻蓝素和叶绿素进行光合作用
C.水华是由海洋水体富营养化引起蓝细菌等大量繁殖引起的
D.蓝细菌是一种能产生氧气的光合自养型微生物
解析:选D 蓝细菌属于原核生物,不含线粒体、叶绿体,A、B错误;水体中氮、磷等植物营养物质的富集,使水中某些藻类植物大量生长,使水体富营养化,其中发生在淡水中称为水华,在海水中称为赤潮,C错误;蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,能够进行光合作用,是一种能产生氧气的光合自养型微生物,D正确。
3.(2024·江苏高考)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是 ( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
解析:选A 题图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,④是囊泡。完整的生物膜系统包括细胞质膜、核膜和细胞器膜,故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统,A错误;溶酶体能够清除衰老、受损的细胞器,所以能够清除衰老或损伤的①②③,B正确;③高尔基体能够产生囊泡,体现出高尔基体膜具有一定的流动性,C正确;细胞骨架与物质运输有关,所以④(囊泡)转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关,D正确。
4.我国科研人员通过临床试验发现,一种叫做阴沟肠杆菌的肠道致病菌是造成肥胖的直接元凶之一,该菌裂解后释放的内毒素(化学成分为脂多糖),能够让本来吃高脂饲料吃不胖的无菌小鼠发展出严重的肥胖症,同时导致小鼠关闭消耗脂肪需要的基因、激活合成脂肪的基因。下列分析错误的是 ( )
A.阴沟肠杆菌的发现为肥胖症的患者提供了新的治疗方案
B.阴沟肠杆菌形成核糖体需要核仁参与
C.阴沟肠杆菌产生内毒素过程不需要内质网等细胞器的参与
D.阴沟肠杆菌合成和释放内毒素不需要核糖体和高尔基体
解析:选B 由题意可知,可以尝试通过研究内毒素抑制剂等方式治疗肥胖症,为肥胖症患者提供了新的治疗方案,A正确;阴沟肠杆菌是原核生物,没有核仁,B错误;阴沟肠杆菌为细菌,属于原核生物,没有内质网,其产生内毒素过程不需要内质网等细胞器的参与,C正确;据题意可知,内毒素的化学成分是脂多糖,其合成不需核糖体,并且细菌没有高尔基体,D正确。
5.细胞中新合成的蛋白质去向由该新生肽末端的信号肽决定。信号肽一般由15~30个氨基酸组成,通常位于分泌蛋白的氨基端,负责把蛋白质引导进具膜结构的细胞器中。已知KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中,称为内质网驻留蛋白。下列说法错误的是 ( )
A.信号肽的组成元素包括C、H、O、N(S),与内质网膜的组成元素不同
B.信号肽可引导新生成的肽直接转移至高尔基体进行加工、分类、包装
C.内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工
D.若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌
解析:选B 信号肽是一种长度为15~30个氨基酸的多肽,其组成元素主要有C、H、O、N,有的还含有S,内质网膜含有蛋白质和磷脂分子,其组成元素一定有C、H、O、N、P,两者组成元素不同,A正确;信号肽可引导新生成的肽直接转移至内质网进行初步加工,B错误;内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,推断内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工,C正确;根据题干信息“KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中”,推断若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌,D正确。
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一、选择题
1.下面是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图,在此变化过程中最可能合成 ( )
A.血红蛋白 B.性激素
C.呼吸酶 D.胰岛素
解析:选D 分泌蛋白的合成与分泌过程符合题图中膜面积的变化,故此变化过程中最可能合成分泌蛋白。血红蛋白和呼吸酶不属于分泌蛋白,性激素不是蛋白质,胰岛素属于分泌蛋白,D符合题意。
2.以下有关细胞器分工与合作的说法,正确的是 ( )
A.内质网只参与细胞内蛋白质的合成
B.溶酶体只能分解衰老、损伤的细胞器
C.充盈的液泡能使植物细胞保持坚挺状态
D.叶绿体通过内膜向内折叠扩大膜面积,更好地进行光合作用
解析:选C 内质网参与蛋白质以及脂质的合成,A错误;溶酶体有“消化车间”之称,内含多种酸性水解酶,能清除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器以及侵入细胞的病毒或病菌,B错误;液泡能调节植物细胞内的环境,充盈的液泡能使植物细胞保持坚挺,C正确;叶绿体通过类囊体叠合成基粒扩大膜面积,更好地进行光合作用,线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,扩大了膜面积,D错误。
3.关于下列微生物的叙述,正确的是 ( )
A.蓝细菌细胞内含有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,属于原核生物
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
解析:选C 蓝细菌属于原核生物,原核细胞中没有叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,能够进行光合作用,A错误;酵母菌属于真核生物中的真菌,有细胞壁和核糖体,B错误;破伤风杆菌属于原核生物,原核细胞中没有线粒体,C正确;支原体属于原核生物,没有核膜包被的细胞核,仅含有核糖体这一种细胞器,拟核内DNA裸露,无染色质,D错误。
4.进食时,胃可以产生胃蛋白酶消化食物,下列关于胃蛋白酶的合成和分泌的说法错误的是 ( )
A.胃蛋白酶和抗体等某些蛋白质都属于分泌蛋白,分泌到细胞外起作用
B.高尔基体是胃蛋白酶进行合成、加工和修饰的场所
C.胃蛋白酶的分泌依靠细胞质膜的流动性,需要消耗能量
D.胃蛋白酶的合成和加工需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与
解析:选B 胃蛋白酶和抗体等属于分泌蛋白,需要分泌到细胞外起作用,A正确;胃蛋白酶在核糖体中合成,B错误;胃蛋白酶的分泌,依靠细胞质膜的流动性,分泌过程需要消耗能量,C正确;胃蛋白酶是分泌蛋白,合成需要核糖体,加工需要内质网、高尔基体等细胞器参与,D正确。
5.下图为细胞分泌蛋白质的过程示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.图中的分泌蛋白可能是抗体、消化酶或激素
B.分泌蛋白在内质网腔内合成,随后转移到高尔基体加工
C.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
D.图示过程体现了细胞内多种结构之间的协调与配合
解析:选B 抗体、消化酶或某些蛋白质类激素都是由相应细胞中内质网、高尔基体加工,再经细胞质膜运出细胞的分泌蛋白,A正确;分泌蛋白在核糖体中合成,转运至内质网腔内加工,随后转移到高尔基体进一步加工,B错误;在分泌蛋白合成与分泌的过程中,高尔基体既能与内质网发送的囊泡进行膜融合,又能向细胞质膜等发送小泡,故在分泌蛋白合成旺盛的细胞中,高尔基体膜成分更新速度相对较快,C正确;分泌蛋白合成与分泌的过程中涉及多种细胞结构的协调配合,包括核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞质膜等,D正确。
6.(2025·泰州中学期末)如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c表示某些过程,下列说法错误的是 ( )
A.①②③分别是内质网、高尔基体、线粒体
B.该过程可以说明各细胞器的结构和功能之间具有密切的关系
C.a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D.图中的全过程在真核细胞和原核细胞中都可以进行
解析:选D 核糖体是蛋白质合成的细胞器,合成出的肽链经过①内质网进行加工,之后运输到②高尔基体进一步加工,然后再以小泡形式运输到细胞质膜,最后分泌到细胞质膜外,整个过程需要③线粒体提供能量,该过程说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系,A、B正确;核糖体是蛋白质合成的细胞器,a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质在内质网、高尔基体上的加工及运输过程,C正确;原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器,所以题图中的b、c过程不能在原核细胞中进行,D错误。
7.科学家从肺炎患者体内分离出了白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌,关于这些病原微生物,下列说法错误的是 ( )
A.白念珠菌、光滑念珠菌属于原核生物
B.这些病原微生物属于营寄生的异养生物
C.真菌比细菌更难杀灭的原因可能与其结构与人的细胞更相似有关
D.白念珠菌、光滑念珠菌与大肠杆菌都有核糖体
解析:选A 由题干信息“科学家从肺炎患者体内分离出了白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌”可知,白念珠菌、光滑念珠菌属于真核生物,A错误;这些病原微生物是从患者体内分离出来的,属于营寄生的异养生物,B正确;真菌比细菌更难杀灭的原因可能与其结构与人的细胞更相似有关,C正确;白念珠菌、光滑念珠菌是真核生物,大肠杆菌是原核生物,它们都有核糖体,D正确。
8.下图表示自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构,其中⑥是叶绿体。下列叙述错误的是 ( )
A.Ⅰ是动物细胞,①与细胞的有丝分裂有关
B.Ⅱ在②中进行光合作用,在⑥中进行呼吸作用
C.Ⅲ同时含有①和⑥,是低等植物细胞
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都可在核糖体上合成蛋白质
解析:选B Ⅰ没有细胞壁、有中心体和细胞核,是动物细胞,①中心体与细胞的有丝分裂有关,A正确;②线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,⑥叶绿体是植物进行光合作用的场所,B错误;Ⅲ同时含有①中心体和⑥叶绿体,是低等植物细胞,C正确;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都是细胞生物,都在核糖体上合成蛋白质,D正确。
9.[多选]下图表示某细胞部分结构和功能示意图。下列说法错误的是 ( )
A.b、c、d分别是溶酶体、高尔基体和线粒体
B.f过程反映了生物膜在结构上具有流动性的特点
C.d被“消化”的过程与a有关与c无关
D.附着核糖体参与了b内物质的合成
解析:选AC b是溶酶体,c是内质网,d是线粒体,A错误;f过程表示溶酶体与衰老细胞器线粒体正在融合,该过程体现了生物膜具有流动性的特点,B正确;衰老细胞器线粒体被“消化”的过程与高尔基体、内质网都有关,C错误;附着核糖体参与了溶酶体内水解酶的合成,D正确。
10.[多选]图1是分泌蛋白合成和分泌过程的简图,其中a、b、c、d表示细胞器。图2是分泌蛋白从合成至分泌,细胞内相关膜结构面积的变化图,下列相关分析错误的是 ( )
A.图1中所用到的方法是稳定同位素标记法
B.分泌蛋白合成和分泌过程中,依次经过的具膜细胞器是b、d
C.图1中的细胞器b、d对应图2中的Z、X
D.图2膜面积的变化反映出生物膜具有一定的流动性
解析:选AC 图1是分泌蛋白合成和分泌过程的简图,研究该生理过程采用的方法是放射性同位素标记法,A错误;由分泌蛋白的合成和分泌过程可知,图1中a为核糖体、b为内质网、d为高尔基体、c为线粒体,图2中X膜面积减少,即X为内质网,Y膜面积增加,即Y为细胞质膜,Z膜面积不变,即Z为高尔基体,因此图2中X、Y、Z分别与图1中b内质网、细胞质膜、d高尔基体对应,分泌蛋白合成和分泌过程中,依次经过的具膜细胞器是b内质网、d高尔基体,B正确,C错误;图2膜面积的变化是膜通过断裂和融合实现的,反映出膜具有一定的流动性,D正确。
11.[多选]研究发现某些植物对重金属镉及砷具有耐受性,这与液泡膜上的两种转运蛋白(ABCC1和ABCC2)有关。ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的,可以将重金属镉和砷运至液泡中。已知BFA是一种可以干扰囊泡自粗面内质网转运至高尔基体的药物。下列推测错误的是 ( )
A.重金属镉及砷能进入植物细胞说明细胞质膜的控制作用是相对的
B.ABCC1和ABCC2的合成无需游离核糖体的参与
C.ABCC1和ABCC2将镉和砷运至液泡中以降低对其他细胞器的伤害
D.用BFA处理后,植物细胞对重金属镉及砷的耐受性大大降低
解析:选BD 细胞质膜有控制物质进出的功能,但重金属镉、砷能进入植物细胞,说明细胞质膜的控制作用是相对的,A正确;ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的,粗面内质网中蛋白质的合成都起始于游离核糖体,B错误;重金属可影响蛋白质的结构进而影响蛋白质的功能,ABCC1和ABCC2将镉和砷运至液泡中,降低了重金属对其他细胞器的伤害,C正确;BFA干扰内质网到高尔基体的囊泡转运,不影响由内质网到液泡的转运,用BFA处理后不会影响重金属镉及砷进入液泡的过程,不会降低植物细胞对重金属的耐受性,D错误。
二、非选择题
12.细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列是几种生物细胞结构的模式图,据图回答下列问题:
(1)C细胞是 的细胞模式图,由于该细胞中含有 素和 素,能吸收光能并进行 ,故是 (填“自养”或“异养”)生物。
(2)图中A、B、C细胞中属于真核细胞的是 (填字母),判断的理由是 。图中细胞均具有相似的细胞质膜和细胞质,它们都以 为遗传物质,体现了细胞的 性。
解析:(1)蓝细菌为原核生物,无叶绿体,但有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,属于自养生物。(2)由图可知,A、B分别是植物细胞和动物细胞,细胞内有成形的细胞核和多种细胞器,是真核细胞;图中细胞均具有相似的细胞质膜和细胞质,都以DNA为遗传物质,这体现了细胞的统一性。
答案:(1)蓝细菌 藻蓝 叶绿 光合作用 自养 (2)A、B A、B均有细胞核和多种细胞器(或A、B均具有核膜包被的细胞核) DNA 统一
13.某科学家通过研究蛋白质在细胞内合成、运输和分泌的过程,提出了信号肽假说。结合所学知识回答下列问题:
(1)分泌蛋白的合成和加工过程需要核糖体、内质网、 和线粒体等细胞器的参与。科学家常采用 法来追踪蛋白质的合成和分泌过程。
(2)信号肽假说基本内容如图所示,蛋白质首先在 (具体场所)起始合成,最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别,导致肽链合成暂停;结合信号序列的SRP通过与 识别将核糖体携带至内质网上,肽链合成恢复,之后转运至内质网腔,切除信号序列,进而形成折叠的蛋白质。
(3)为证明上述假说内容,科学家构建了体外的反应体系,实验分组及结果见下表:
实验
组别
核糖体
SRP
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链长度一致
注:“+”表示反应体系中存在该结构;“-”表示反应体系中不存在该结构。
组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因是 ;组别2中合成的肽链上 (填“含有”或“不含有”)信号序列,其比正常肽链少一段的原因是 。
解析:(1)分泌蛋白的合成与加工过程需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体等细胞器的参与。科学家常采用同位素标记法来追踪蛋白质的合成和分泌过程。(2)由信号肽假说基本内容可知,蛋白质首先在游离的核糖体起始合成,最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别,导致肽链合成暂停;结合信号序列的SRP通过与SRP受体识别将核糖体携带至内质网上,肽链合成恢复,之后转运至内质网腔,切除信号序列,进而形成折叠的蛋白质。(3)据题图可知,信号序列需要在内质网中被切除,组别1反应体系中不存在SRP,肽链可持续合成,但无法进入内质网切除信号序列,因此核糖体上合成的肽链比正常肽链长。结合题图中信息可知,只有结合了信号序列的SRP与内质网上的SRP受体识别并结合后,肽链的延伸才会继续,对比组别2和3,组别2反应体系中不含内质网,则SRP不能与SRP受体结合,导致暂停合成的肽链无法继续合成,则合成的肽链比正常肽链少一段。
答案:(1)高尔基体 同位素标记 (2)游离的核糖体 SRP受体 (3)无SRP,肽链可持续合成,但无法进入内质网切除信号序列 含有 SRP不能与SRP受体结合,导致肽链无法继续合成
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