第二节 细胞器之间的分工合作
必背知识
一、细胞器的结构和功能
1. 在细胞膜以内,核膜以外的呈胶质状态的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态;细胞质是真核细胞和原核细胞共有的结构; 细胞质主要包括细胞质基质和细胞器;
2. 细胞质基质由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸,多种酶等组成,是细胞进行新陈代谢的主要场所。
3. 细胞器:细胞质基质中的各种有一定结构,能完成一定功能的“小器官”。分离细胞器的方法:差速离心法。
4. 双层膜细胞器:线粒体、叶绿体 (双层膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜)
单层膜细胞器:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。无膜细胞器:核糖体、中心体。
5.各种细胞器的分布、结构和功能:
(1)线粒体:线粒体广泛存在于真核生物的细胞质基质中,它是细胞进行有氧呼吸的主要场所,被喻为“动力车间”。内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。线粒体可以进行半自主复制,因为其内含有少量的DNA。
(2)叶绿体:叶绿体是绿色植物叶肉细胞特有的细胞器。是光合作用的场所,被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。光镜下叶绿体呈扁平的椭球形或球形,在电镜下可以看到叶绿体的外表有双层膜,内部有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒,基粒与基粒之间充满了基质。这些囊状结构被称为类囊体,类囊体的薄膜上分布有光合作用的四种色素和多种酶。基质中还含有少量的DNA 。叶绿体可以进行半自主复制。
(3)内质网:真核细胞共有的一种细胞器。
内质网是由单层膜连接而成的网状结构,内质网外连细胞膜,内连核膜
分为粗面型内质网(附着有核糖体)和滑面型内质网两种。
内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关,也是脂质合成的“车间”。滑面型内质网与糖类合成有关。
(4)核糖体:真核细胞原核细胞唯一共有的细胞器。
是颗粒状小体(只能用电子显微镜才可观察),无膜结构,是由蛋白质和rRNA构成的细胞器。
一部分附着在内质网上,还有一部分游离在细胞质中。
核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为“生产蛋白质的机器”。一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(5)高尔基体:动植物共有的一种细胞器。由多个扁平的囊泡构成,是一种单层膜细胞器。高尔基体在囊泡参与的物质运输中起重要的交通枢纽的作用。
植物细胞分裂过程中,高尔基体与细胞壁的形成有关;
动物细胞中,与分泌物(如分泌蛋白、激素、神经递质、汗液等)的形成有关。
(6)液泡:
成熟的植物细胞都有(大)液泡。
单层膜的细胞器,是植物成熟细胞中比较大的细胞器。
液泡内有细胞液,含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使细胞保持坚挺。
(7)中心体:
分布在动物细胞和低等植物细胞中。
每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。是由蛋白质构成的无膜结构的细胞器。
中心体与细胞的有丝分裂有关。
(8)溶酶体:动植物共有的细胞器。
溶酶体是单层膜结构的细胞器,来源于高尔基体,它含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
二、分泌蛋白的合成、加工、运输过程
(1)分泌蛋白研究方法:同位素标记法。
(2)分泌蛋白运输的方向:
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
(3)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,
需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性。
三、.细胞的生物膜系统
1、细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。 原核生物只有细胞膜这一种膜结构,一般认为不具有生物膜系统
2、细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。
①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。
②细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。
③细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
四、观察叶绿体
1、 观察叶绿体时选择藓类叶片作为材料的原因是其叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,可以取整个小叶制作装片,也可以选择菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞,原因是细胞排列疏松易撕取而且附带的叶肉细胞含叶绿体数目少且个体大。
五、 细胞骨架
真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架架构。(即细胞骨架的物质组成是蛋白质)
作用:与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
六、其他
1. 硅肺形成原因:当肺部吸入硅尘后,硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺的功能受损。
2. 根据生物膜的具有一定的流动性的结构特点,将磷脂制成很小的小球,让这些小球包裹着药物,输送到患病部位,通过小球膜和细胞膜的融合,将药物送如细胞,从而达到治疗疾病的目的
3.人工合成的膜材料的应用:
(1)透析型人工肾:关键材料是血液透析膜,当病人的血液流经人工肾时,血液透析膜把病人血液中的代谢废物透析掉,然后让干净的血液返回病人体内,模拟细胞膜的选择透过性的功能。
(2)工业上:如淡水处理,人工合成的模拟生物膜滤去海水中的盐;污水处理,膜可以阻挡重金属离子。
4. 溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解?
溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等,不会被溶酶体内的水解酶水解。也可能是溶酶体内不存在水解自己膜结构的酶。
对点练习
一、单选题
1.下图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,其中a、b、c、d表示细胞器,图2表示三种动物细胞细胞器中的有机物含量,下列叙述错误的是( )
A.研究图1生理过程一般采用的方法是同位素标记法
B.图1中物质X与核酸的化学组成中共有的元素是C、H、O、N
C.图2中乙可能是图1中的b、c,丙的形成与核仁有关
D.图2中甲可能是线粒体或者叶绿体
2.内共生起源学说认为:线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝藻类原核细胞,它们最早被原始的真核细胞吞噬后未被消化,而是与宿主进行长期共生。下列表述正确的是( )
A.线粒体和叶绿体中的核酸只有DNA
B.线粒体和叶绿体能够分裂复制的事实不支持内共生学说
C.据此学说,线粒体外膜是从原始的真核细胞的细胞膜衍生而来
D.线粒体和叶绿体的化学组成只有蛋白质、脂质
3.下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A.人成熟红细胞中的血红蛋白是由核糖体合成的
B.活细胞中的线粒体可以被自由水运输到代谢旺盛的部位
C.溶酶体的多种水解酶可水解多种物质
D.分泌蛋白通过囊泡在内质网与高尔基体间双向运输
4.下列有关细胞器结构和功能的说法,正确的是( )
A.生物进行光合作用的场所都是叶绿体
B.内质网和高尔基体都不参与血红蛋白的合成
C.蓝球藻内的中心体与其有丝分裂有关
D.线粒体含有四层磷脂双分子层
5.有关细胞内蛋白质的加工、分拣和运输过程,下列叙述错误的是( )
A.分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶需要高尔基体的分拣和运输
B.成熟的蛋白质由内质网鼓出形成的囊泡运至高尔基体
C.溶酶体的形成体现了生物膜系统在结构及功能上的协调统一
D.若溶酶体中水解酶合成过程受到影响,可能会导致细胞内吞物质的蓄积
6.研究发现,分泌蛋白的合成起始于核糖体,合成的初始序列为信号序列,当它露出核糖体后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触,信号序列穿过内质网的膜后,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,重新进入细胞质。基于以上事实的推测,正确的是( )
A.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白
C.用放射性同位素15N标记亮氨酸的氨基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.分泌蛋白的运输与细胞骨架有关
7.有关细胞骨架的叙述,错误的是( )
A.由蛋白质纤维组成 B.微丝参与胞质流动
C.线粒体沿微管移动 D.微管不能重排
8.在进行“观察叶绿体和细胞质流动”的活动中,先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养,然后进行观察。下列叙述正确的是( )
A.制作临时装片时,实验材料不需要染色
B.黑藻是多细胞藻类,可以直接制作成临时装片
C.预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察
D.观察胞质流动不能用向日葵舌状花花冠的表皮
9.下列关于细胞器的叙述错误的是( )
A.植物细胞中a能参与细胞壁的形成
B.人体成熟的红细胞和蛔虫细胞内均无b
C.c存在于所有的植物细胞中
D.d参与脂质的合成,又参与生物膜的组成
10.下图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程,研究表明其中的自噬体膜来源多样。下列相关叙述中错误的是( )
A.据图可知自噬体是双膜结构
B.溶酶体内一定含有水解磷脂的酶
C.溶酶体膜上的蛋白质载体的水溶性部分插在溶酶体膜中
D.溶酶体使受损线粒体的分解反应局限在了由膜包被的结构中
11.如图表示分泌蛋白—抗体的合成、加工和运输过程。下列相关说法不正确的是( )
A.①④⑤分别是内质网、高尔基体和线粒体
B.②中发生了脱水缩合过程
C.此过程可以说明各细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
D.原核细胞中不会进行图中的过程
12.下列模式图表示4种重要的细胞器,相关叙述错误的是( )
A.高等植物没有①
B.①和④是不含磷脂分子的细胞器
C.叶肉细胞中②发生生命活动所需要的能量来自于③
D.①和④有可能存在于同一种生物体内
二、多选题
13.下图是动物细胞的结构示意图,对该细胞的叙述正确的是( )
A.①是线粒体
B.②是核糖体
C.③是叶绿体
D.④是内质网
三、综合题
14.如图为细胞的亚显微结构模式图。请据图回答下面的问题:
(1)此图表示______________细胞的模式图,判断的依据是此细胞中有______________(填序号),而无_______________。
(2)⑦_______________是合成蛋白质的场所。
(3)图中①的化学成分主要是______________,其作用为_____________________________。
(4)图中③为________________,是进行________________的主要场所。
(5)④______________主要是对来自⑥_______________的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
15.甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,不同囊泡介导不同途径的运输。甲图中①~④表示不同的细胞结构,乙图是甲图的局部放大。请分析回答以下问题([ ]中填写图中数字)。
(1)囊泡膜的主要成分是___________。甲图中囊泡X由[ ]___________经“出芽”形成,到达[ ]___________并与之融合成为其一部分。细胞代谢过程中的控制中心是___________。
(2)若甲图表示某淋巴细胞,膜外颗粒为该细胞分泌的抗体,其化学本质为___________。抗体从合成到被分泌出细胞,经过的细胞器依次是___________。在抗体合成和分泌的过程中要消耗能量,提供能量的主要场所是___________。
(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是___________,此过程体现了生物膜具有___________的功能。
(4)整个分泌过程中,膜面积可能会增大的是___________。该细胞虽然有较大的膜面积,却不适合做制备细胞膜的材料,原因是___________。
16.图代表自然界中处于不同分类地位的6种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ绘出了各自区分其他生物的标志结构,请据图回答:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ共有的细胞器是_____________(填名称)。Ⅲ可以判断为低等植物,因为它同时具有__________(填序号)。Ⅰ与Ⅵ比较,其结构上最主要的区别是___________________________________。
(2)Ⅰ-Ⅵ类中一定能进行光合作用合成有机物的是________________________。图中标号①~⑩的结构,不染色的情况下可在光学显微镜下观察到的是______________(填序号)。
(3)图中结构②和⑥为适应各自功能都具有较大的膜面积,它们增加膜面积的方式分别是_______________________________________。
(4)若图所示细胞表示乳腺细胞,用同位素标记一定量的氨基酸培养乳腺细胞,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲所示,以及在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。甲乙两图中曲线所指代的细胞结构相同的有_______。
A.c和 f B.b和 d C.a和 e D.a和 d
参考答案
1.D
【分析】
分析图1:图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,分析可知图中物质X表示氨基酸,a为核糖体,b为内质网,c为高尔基体,d为线粒体。
分析图2:图2表示三种动物细胞器中的有机物含量,其中甲含有蛋白质、脂质、核酸,应表示线粒体;乙含有蛋白质和脂质,可以表示单层膜的细胞器;而丙中含有蛋白质和核酸、不含脂质,表示核糖体。
【详解】
A、图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图,研究该生理过程一般采用的方法是同位素标记法(或者同位素示踪技术),A正确;
B、图1中物质X是氨基酸,氨基酸与核酸的化学组成中共有的元素是C、H、O、N,B正确;
C、图2乙含有蛋白质和脂质,不含有核酸,表示单层膜的细胞器,内质网和高尔基体都含有单层膜,因此2中乙可能是图1中的b、c,,丙为核糖体,其形成与核仁有关,C正确;
D、图2中甲为线粒体,动物细胞中不含叶绿体,D错误。
故选D。
2.C
【分析】
1、线粒体是具有双层膜的细胞器,是有氧呼吸的主要场所;
2、叶绿体是具有双层膜的细胞器,是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
【详解】
A、好氧细菌和蓝藻类原核细胞内既存在DNA,又存在RNA,所以根据内共生起源学说,线粒体和叶绿体中的核酸既有DNA,又有RNA,A错误;
B、好氧细菌和蓝藻类原核细胞都可以分裂复制,故线粒体和叶绿体能够分裂复制的事实支持内共生学说,B错误;
C、根据内共生起源学说,真核细胞吞噬好氧细菌和蓝藻类原核细胞形成了线粒体、叶绿体,真核细胞的细胞膜只有一层,好氧细菌和蓝藻类原核细胞的细胞膜也只有一层,而线粒体、叶绿体都是双层膜,故线粒体外膜是从原始的真核细胞的细胞膜衍生而来,C正确;
D、线粒体和叶绿体的化学组成有蛋白质、脂质、糖类、核酸等,D错误。
故选C。
3.D
【分析】
1、核糖体是蛋白质合成的场所。线粒体是有氧呼吸的主要场所,是为细胞提供能量的细胞器。溶酶体内有多种水解酶,但因溶酶体膜含有各种不同酸性的、高度糖基化的膜整合蛋白等成分,使得溶酶体内含有的多种水解酶不会破坏自身结构。
2、分泌蛋白的合成和分泌过程,依次通过的细胞结构是:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
【详解】
A、人成熟红细胞中的血红蛋白属于蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A正确;
B、细胞生命活动所需要的能量,大于95%来自线粒体,活细胞中的线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位,以满足细胞代谢对能量的需求,B正确;
C、溶酶体内有多种水解酶,可以水解多种物质,C正确;
D、分泌蛋白的合成及运输过程为:在核糖体中以氨基酸为原料合成的肽链进入内质网进行初步的加工,形成有一定空间结构的蛋白质。内质网“出芽”形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质运往高尔基体,囊泡膜与高尔基体膜融合,成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡运往细胞膜,囊泡膜与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外,可见,分泌蛋白通过囊泡融合在内质网与高尔基体间单向运输,D错误。
故选D。
4.B
【分析】
线粒体是具有双层膜结构的细胞器,是有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动需要都能量有90%以上来自线粒体,是细胞的动力车间;叶绿体是光合作用的主要场所,普遍存在于能进行光合作用的植物细胞中,原核生物没有叶绿体,蓝藻等进行光合作用都原核生物,光合作用都场所是光合片层。
【详解】
A、原核生物中蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用,A错误;
B、血红蛋白属于胞内蛋白,不需要内质网和高尔基体的参与,B正确;
C、蓝球藻属于原核生物,没有中心体,C错误;
D、线粒体是具有双层膜结构的细胞器,膜结构的基本支架是磷脂双分子层,因此线粒体含有2层磷脂双分子层,D错误。
故选B。
5.B
【分析】
蛋白质在核糖体上合成,然后进入内质网被初步加工,经过内质网鼓出形成的囊泡运至高尔基体内,被加工成成熟的蛋白质,由高尔基体进行分拣运输。
【详解】
A、分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶都不属于胞内蛋白,在核糖体合成后都需要经过内质网的加工以及高尔基体的分拣和运输,A正确;
B、蛋白质在内质网上进行加工,形成较成熟的蛋白质,然后运至高尔基体中,被加工成成熟的蛋白质,B错误;
C、溶酶体的形成体现了生物膜系统在结构及功能上的协调统一,C正确;
D、若水解酶磷酸化过程受阻,可能会导致细胞内吞物质的蓄积,D正确。
故选B。
6.D
【分析】
1、核糖体:无膜结构,由蛋白质和RNA组成,是合成蛋白质的场所。
2、分泌蛋白合成与分泌过程: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,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】
A、核糖体无膜结构,因此其与内质网的结合与生物膜的流动性无关,A错误;
B、附着在内质网上的核糖体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;
C、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水,因此不能用15N标记亮氨酸的羧基,否则在脱水缩合过程中会脱去形成水,C错误;
D、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,细胞骨架参与细胞形态的维持和胞内物质运输,分泌蛋白的运输与细胞骨架有关,D正确。
故选D。
7.D
【分析】
细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成。
【详解】
A、细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成,A正确;
B、微丝又称机动蛋白丝,它与细胞质分裂,细胞内物质运输等多种运动有关,B正确;
C、线粒体是沿着微管移动的,因微管可以快速解体和重排,在细胞器等物质和结构的移动中都需要能量,C正确;
D、大部分微管是一种暂时性的结构,可以快速解体和重排,D错误。
故选D。
8.A
【分析】
观察叶绿体:(1)制片:在洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子取一片藓类的小叶或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,放入水滴中,盖上盖玻片。(2)低倍镜观察:在低倍镜下找到叶片细胞,然后换用高倍镜。(3)高倍镜观察:调清晰物像,仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布及胞质环流现象。
【详解】
A、由于叶绿体含有色素,呈绿色,故制作临时装片时,实验材料不需要染色,A正确;
B、黑藻是被子植物,只是叶片是由单层细胞组成,可以直接制作成临时装片,B错误;
C、先将黑藻放在光照充足、温度适宜条件下预处理培养,有利于叶绿体进行光合作用,保持细胞的活性,更有利于观察叶绿体的形态,不会减少黑藻细胞中叶绿体的数量,C错误;
D、可用向日葵舌状花花冠的表皮观察胞质流动,但因为无叶绿体,不能用于观察叶绿体,D错误。
故选A。
9.C
【分析】
分析题图:图中a为高尔基体,b为线粒体,c为叶绿体,d为内质网。
【详解】
A、a为高尔基体,高尔基体在植物细胞中参与细胞壁的形成,A正确;
B、人体成熟的红细胞内无b ( 线粒体),蛔虫的代谢类型是异养厌氧型,体内没有b ( 线粒体),B正确;
C、c为叶绿体,不是所有的植物细胞中都含有叶绿体,比如根细胞中无叶绿体,C错误;
D、d为内质网,内质网参与脂质的合成,又参与生物膜的组成,D正确。
故选C。
【点睛】
本题结合模式图,考查细胞结构和功能,要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
10.C
【分析】
溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”。
【详解】
A、据图可知自噬体外包裹着双层膜结构,A正确;
B、线粒体具有双层膜结构,膜的基本支架为磷脂双分子层,溶酶体与自噬体结合,利用其中的水解酶及时清除受损线粒体,故溶酶体内一定含有水解磷脂的酶,B正确;
C、溶酶体膜的基本支架是磷脂分子组成的脂双层,因此溶酶体膜上的蛋白质载体的水溶性部分不插在溶酶体膜中,C错误;
D、溶酶体内的pH值大概在5.0左右,因此如果渗漏到膜外将会失活,因此,使受损线粒体的分解反应局限在了由膜包被的结构中,D正确。
故选C。
11.A
【分析】
1、分泌蛋白合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。
2、分析题图:图中①②③④⑤⑥表示细胞核的核膜、内质网、核糖体、高尔基体、线粒体和细胞膜。
【详解】
A、由图可知,①、④、⑤分别是细胞核的核膜、高尔基体和线粒体,A错误;
B、②是核糖体,是蛋白质合成的场所,蛋白质合成过程中发生了脱水缩合过程,B正确;
C、分泌蛋白合成过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系,C正确;
D、原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器,所以图解中的内质网和高尔基体加工蛋白质过程不能在原核细胞中进行,D正确。
故选A。
12.C
【分析】
由图分析可知,①是中心体,无膜结构(微管蛋白构成),由两个垂直的中心粒及周围物质构成,动物细胞和低等植物细胞特有的结构,在动物细胞和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关;②是内质网,与蛋白质的加工和脂质的合成有关;③是叶绿体,是大多数植物进行光合作用的场所,被誉为“细胞的养料制造车间”,光能是生物界赖以生存的最根本的能量来源; ④是核糖体,无膜结构,是蛋白质合成的场所。
【详解】
A、①所代表的细胞器是中心体,高等植物没有中心体,A正确;
B、①和④所代表的细胞器分别是中心体和核糖体,它们没有膜,是不含磷脂分子的细胞器,B正确;
C、叶肉细胞中②发生生命活动所需要的能量来自细胞呼吸,不是来自于③叶绿体,C错误;
D、①和④所代表的细胞器有可能存在于同一种生物体内,比如低等植物和动物,D正确。
故选C。
13.AD
【分析】
题图分析:该图为动物细胞部分结构示意图,其中①是线粒体、②是高尔基体、③是细胞核、④是内质网。
【详解】
A、①为线粒体,具有双层膜结构,内膜向内凹陷形成嵴,是细胞的“动力车间”,A正确;
B、②是高尔基体,在动物细胞中与分泌物的形成有关,B错误;
C、该细胞为动物细胞,动物细胞不含叶绿体,③为细胞核,C错误;
D、④是内质网,单层膜形成的网状结构,D正确。
故选AD。
14.(1) 高等植物 ①②⑧ 中心体
(2)核糖体
(3) 纤维素和果胶 支持和保护细胞
(4) 线粒体 有氧呼吸
(5) 高尔基体 内质网
【分析】
分析题图:该图为植物细胞,其中结构①~⑧分别为细胞壁、液泡、线粒体、高尔基体、细胞核、内质网、核糖体、叶绿体。
(1)图示的细胞中有①细胞壁、②大液泡和⑧叶绿体而无中心体,据此可推知:此图为高等植物细胞的模式图。
(2)⑦核糖体是合成蛋白质的场所。
(3)图中①植物细胞的细胞壁化学成分主要是纤维素和果胶,对细胞起支持和保护的作用。
(4)图中③为线粒体,是进行有氧呼吸的主要场所。
(5)图中④为高尔基体,主要是对来自⑥内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
【点睛】
本题结合高等植物细胞结构示意图,考查细胞结构和功能,要求考生识记细胞中各结构的图像,能准确判断图中各结构的名称;识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能,能结合所学的知识准确答题。
15.
(1) 磷脂和蛋白质 ③内质网 ④高尔基体 细胞核
(2) 蛋白质 核糖体→内质网→高尔基体 线粒体
(3) 囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B相互识别 信息交流
(4) 细胞膜 核膜和具膜细胞器会对细胞膜提纯造成干扰
【分析】
分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。
题图分析,图甲中①是细胞核,②是细胞膜,③是内质网,④是高尔基体,X是内质网形成的囊泡,Y是高尔基体形成的囊泡。
(1)
囊泡膜来源于生物膜,故它的主要成分与生物膜相同,是脂质和蛋白质。甲图中囊泡X由[③]内质网经“出芽”形成,到达[④]高尔基体并与之融合成为其一部分,该过程体现了生物膜的流动性。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,即细胞代谢的控制中心是[①]细胞核。
(2)
若甲图表示某淋巴细胞,膜外颗粒为该细胞分泌的抗体,抗体的化学本质是蛋白质。作为分泌蛋白,其合成和分泌过程为:氨基酸首先在核糖体上被利用,然后进入内质网中进行初步加工,形成具有一定空间结构的蛋白质,再到达高尔基体中进一步加工为成熟的蛋白质,故抗体从合成到被分泌出细胞,经过的细胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体。在抗体分泌的过程中要消耗能量,提供能量的主要场所是线粒体。
(3)
图乙中,囊泡膜上具有蛋白质A,细胞膜上具有蛋白质B,两种蛋白质特异性结合后,囊泡膜与细胞膜融合,将“货物”胞吐排出细胞,故乙图囊泡能将“货物”精确运出,主要依赖囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B的特异性结合,此过程体现了生物膜具有信息交流功能。
(4)
结合分析可知,整个分泌过程中,膜面积可能会增大的是细胞膜,膜面积会减小的是内质网,由于内质网外连细胞膜、内连核膜,由于膜具有流动性,因此一段时间后细胞膜的面积会恢复正常。该细胞虽然有较大的膜面积,却不适合做制备细胞膜的材料,因为该细胞除了有细胞膜外,还具有核膜和具膜细胞器,因而会对细胞膜提纯造成干扰。
【点睛】
熟知分泌蛋白的分泌过程是解答本题的关键,正确分析图示的信息是解答本题的前提,掌握细胞膜提取的原理以及生物膜的功能是解答本题的另一关键。
16.
(1) 核糖体 ①⑥⑦ Ⅰ有以核膜为界限的细胞核,而Ⅵ没有
(2) Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ ⑤⑥⑦
(3)②通过线粒体内膜向内腔折叠形成嵴;⑥通过类囊体堆叠形成基粒
(4)AB
【分析】
图中Ⅰ表示动物细胞,Ⅱ表示高等植物细胞,Ⅲ细胞中含有中心体,属于低等植物细胞,Ⅵ没有细胞核,属于原核细胞,图中细胞结构为蓝细菌(蓝藻),Ⅴ和Ⅳ没有细胞结构;图中①表示中心体,②表示线粒体,③表示内质网,④表示高尔基体,⑤细胞核,⑥表示叶绿体,⑦表示细胞壁,⑧表示细胞膜,⑨表示拟核,⑩表示核糖体。
(1)
图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞为真核细胞,Ⅵ细胞为原核细胞,共有的细胞器是核糖体,Ⅲ为低等植物,原因是它的细胞中含有中心体、叶绿体和细胞壁,序号为①、⑥、⑦,Ⅰ为真核细胞,Ⅵ为原核细胞,Ⅰ与Ⅵ比较,其结构上最主要的区别是Ⅰ有以核膜为界限的细胞核,而Ⅵ没有。
(2)
Ⅰ-Ⅵ类中,Ⅰ为动物细胞,不能进行光合作用,Ⅱ为高等植物细胞,含有叶绿体,可以进行光合作用,Ⅲ为低等植物细胞,含有叶绿体,可以进行光合作用,Ⅵ为原核细胞,是蓝细菌(蓝藻),不含叶绿体但是含有光合色素,可以进行光合作用,Ⅴ和Ⅳ没有细胞结构,不能进行光合作用,所以一定能进行光合作用合成有机物的是Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ,图中标号①~⑩的结构,不染色的情况下可在光学显微镜下观察到的是⑤⑥⑦,⑤为细胞核,可以观察到,⑥为叶绿体,颜色为绿色,可以观察到,⑦为细胞壁,可以观察到,其余结构没有颜色或较小,在光学显微镜下观察不到。
(3)
图中结构②为线粒体,⑥为叶绿体,为适应各自功能都具有较大的膜面积,它们增加膜面积的方式分别是②通过线粒体内膜向内腔折叠形成嵴扩大膜面积;⑥通过类囊体堆叠形成基粒扩大膜面积。
(4)
分析甲图可知,用同位素标记一定量的氨基酸,来培养乳腺细胞,放射性强度最先出现在a,然后出现在b,最后出现在c,由于分泌蛋白首先在内质网上的核糖体上经脱水缩合过程形成,然后先后进入内质网和高尔基体上进行加工,因此a、b、c分别是核糖体、内质网、高尔基体;分析乙图曲线可知,在分泌蛋白的形成过程中,由于内质网不断“出芽”形成囊泡,因此内质网的膜面积减少,高尔基体不断与内质网形成的囊泡融合,然后再“出芽”形成囊泡,因此高尔基体膜面积不变,而细胞膜不断与高尔基体膜形成的囊泡融合,因此细胞膜的膜面积增加,说明d是内质网,e是细胞膜,f是高尔基体;因此图中曲线所指代的细胞结构相同的是c和f(均为高尔基体)、b与d(均为内质网),A、B正确,C、D错误,故选AB。
【点睛】
本题考查了不同种类生物的区别,细胞结构和功能的有关知识,要求考生识记不同种类生物的差异,细胞中各种细胞器的结构、功能,识记分泌蛋白的形成过程,判断图中的细胞结构,推测分泌蛋白形成过程中内质网、高尔基体以及细胞膜面积的变化,再结合所学知识准确答题。