【备考2024】生物高考一轮复习
第5讲 细胞器之间的分工合作
[课标要求] 1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动2.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动实验:观察叶绿体和细胞质流动
[核心素养](教师用书独具) 1.通过对各种细胞器结构和功能的认识,掌握细胞器的功能,并认同生物体结构与功能相适应的观点,尝试构建真核细胞的结构模型。(生命观念 科学思维)2.基于对各种细胞器的比较和分析,能够按照不同的标准对细胞器进行分类和归纳,进而建立起细胞器之间的联系。(科学思维)3.学会用科学的方法观察细胞中的叶绿体和细胞质流动。(科学探究)
考点1 细胞器的结构和功能
一、细胞器的分离方法
差速离心法:主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
二、八种常见细胞器的结构及功能
1.①线粒体:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
2.②叶绿体:能进行光合作用的植物细胞含有,是“养料制造车间”和“能量转换站”。
3.③高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
4.④内质网:蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
5.⑤液泡:内有细胞液,调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,主要存在于植物细胞中。
6.⑥溶酶体:细胞内的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒。
7.⑦核糖体:“生产蛋白质的机器”,原核细胞中唯一的细胞器。
8.⑧中心体:与细胞的有丝分裂有关。
三、细胞质基质
在细胞质中,除了细胞器外,还有呈溶胶状的细胞质基质。
四、细胞骨架
1.结构:由蛋白质纤维组成的网架结构。
2.功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,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。
1.差速离心分离细胞器时起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底。 (√)
2.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器。 (×)
提示:溶酶体中的酶是在核糖体上合成的。
3.核糖体有的附着在高尔基体上。 (×)
提示:核糖体有的附着在内质网上,不是附着在高尔基体上。
4.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA。 (×)
提示:核糖体含有rRNA和蛋白质,不含有DNA。
5.中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。 (×)
提示:中心体在有丝分裂间期倍增。
6.性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。 (×)
提示:性激素属于脂质,是在内质网中合成的。
溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解?尝试提出一种假说,解释这种现象。(必修1 P53“拓展应用”)
提示:①溶酶体膜与其他细胞器膜相比,经过了特殊的修饰,使其不能被水解酶水解;②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着,分解它们的酶难以起作用。
1.叶绿体的结构与其功能相适应的特点包括________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:基粒由类囊体堆叠而成,有巨大的膜面积;类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素;类囊体薄膜和基质中有催化光合作用进行的酶
2.线粒体的结构与其功能相适应的特点包括________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:有内外两层膜,内膜向内腔折叠形成嵴增大了内膜的面积,内膜上和基质中有催化有氧呼吸的酶
1.线粒体和叶绿体的比较
2.多角度比较各种细胞器
关于真核细胞叶绿体的起源,科学家依据证据提出了一种解释:约十几亿年前,有一种原始真核生物吞噬了原始的蓝细菌,有些未被消化的蓝细菌,能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体,演变过程如下图。
(1)按照这一推测,叶绿体的外膜和内膜的来源分别是什么?
(2)进一步推测,线粒体的形成过程是什么?
(3)在你的知识范围内找出支持这一假说的三条证据。
提示:(1)原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜。
(2)是原始真核生物吞噬好氧型细菌形成的。
(3)线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA,在遗传上具有半自主性;线粒体和叶绿体内的DNA是环状,没有与蛋白质结合,与细菌相同;线粒体和叶绿体中都有核糖体,能独立合成蛋白质;在生物界中,吞噬现象普遍存在,如白细胞吞噬病菌。
考查细胞器的结构和功能
1.(2021·济南质检)下图分别为两种细胞器的部分结构示意图,下列分析错误的是( )
图a 图b
A.图a中,NADH与氧结合形成水发生在有折叠的膜上
B.图b中,直接参与光合作用的膜上有色素的分布
C.两图所示意的结构中与ATP形成有关的酶都在内膜和基质中
D.两图代表的细胞器都与能量转换有关,并可共存于一个细胞
C [a为线粒体,NADH与氧结合形成水是有氧呼吸第三阶段,该反应发生在线粒体内膜上,线粒体内膜折叠形成嵴,A正确;b为叶绿体,直接参与光合作用的膜是类囊体薄膜,膜上有光合色素,发生光反应,B正确;与光合作用有关的酶没有分布在叶绿体内膜上,C错误;线粒体中发生化学能转化成热能,叶绿体发生光能转化成化学能,两者可共存于同一个细胞中,D正确。]
2.(2021·衡水中学二调)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输
B.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
C.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
D.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜
D [分泌蛋白通过内质网形成囊泡到高尔基体,高尔基体再分泌的囊泡运输分泌到细胞外,但不是所有的细胞器之间都可以通过囊泡进行物质运输;溶酶体含有多种水解酶,但不能合成水解酶;固醇类激素属于脂质,而内质网与脂质的合成相关,故合成固醇类激素的分泌细胞的内质网比较发达;线粒体内膜上附着有大量的酶,因此线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。]
考查对细胞图的识读和分析
3.(2021·承德模拟)如图为动、植物细胞亚显微结构模式图,下列有关该图的叙述正确的是 ( )
A.植物细胞都不具有的结构是A
B.胰岛B细胞合成胰岛素的场所是C
C.细胞在清水中不会涨破,是因为有结构I
D.图的下半部分可用来表示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的结构
C [中心体存在于动物和某些低等植物细胞中,高等植物细胞不含中心体,A错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,胰岛B细胞合成胰岛素的场所是核糖体,B错误;植物细胞具有细胞壁,因此植物细胞在清水中不会涨破,C正确;紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞无叶绿体,因此该图的下半部分不能用来表示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的结构,D错误。]
4.(2021·江苏新高考适应性测试)下图为动物细胞和植物细胞的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.动物细胞的②外面没有①的结构,植物细胞必须有①才能存活
B.动物细胞内④⑤中可合成ATP,植物细胞内④⑤⑥中都可合成ATP
C.动物细胞合成蛋白质的场所有③④⑤,植物细胞的⑥内也能合成蛋白质
D.植物细胞②外面有①,细胞分裂末期细胞质分裂的方式与动物细胞不同
A [动物细胞的②细胞膜外面没有①细胞壁的结构,但细胞壁不是植物细胞的活性物质,去除细胞壁以后的原生质体仍能存活,A错误;动物细胞④线粒体和⑤细胞质基质中可合成ATP,植物细胞内④线粒体、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都可合成ATP,B正确;细胞合成蛋白质的场所是核糖体,③内质网上的核糖体、④线粒体、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都可以含有核糖体,C正确;植物细胞②细胞膜外面有①细胞壁,细胞分裂末期通过形成细胞板将细胞质一分为二,而动物细胞则是细胞膜凹陷缢裂将细胞质分裂,所以不同,D正确。]
细胞结构中的“一定”与“不一定”
(1)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌、细菌等都有细胞壁(注意细胞壁的组成成分不同)。
(2)能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体(如蓝细菌),能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体(如好氧细菌)。
(3)蛋白质合成场所一定是核糖体,核糖体的形成不一定都与核仁有关(如原核细胞没有核仁,但有核糖体)。
(4)没有叶绿体或中央大液泡的细胞不一定是动物细胞,如植物根尖分生区细胞。
(5)有中心体的生物不一定是动物,但一定不是高等植物。
(6)由高尔基体形成的囊泡运输的物质不一定为分泌蛋白,如细胞膜上的蛋白质、溶酶体中的酶、纤维素;分泌蛋白一定经高尔基体加工和运输。
考点2 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
一、分泌蛋白
1.概念:在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
2.举例:消化酶、抗体和一部分激素等。
二、分泌蛋白的合成、加工和运输
1.研究手段——同位素标记法
向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,检测放射性依次出现的部位。
2.过程
三、细胞的生物膜系统
1.组成:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2.功能
(1)
(2)eq \a\vs4\al(,)
1.生物膜系统是指生物体内所有膜结构的统称。 (×)
提示:生物膜系统是细胞膜、细胞器膜和核膜的统称。
2.真核生物细胞具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行。 (√)
3.生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性。 (×)
提示:依赖于生物膜的流动性。
4.生物膜之间通过囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量。
(×)
提示:囊泡运输消耗能量。
5.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外。 (×)
提示:分泌蛋白先经过内质网,再经过高尔基体分泌到细胞外。
6.CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。
(×)
提示:CO2的固定在叶绿体基质中进行。
1.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞结构?尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。(必修1 P51“思考·讨论”)
提示:分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在游离的核糖体中合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,并在内质网内加工,由囊泡运输到高尔基体进一步加工,再由囊泡运输到细胞膜,囊泡与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
2.肾功能发生障碍时,目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾代替病变的肾脏行使功能,人工肾利用细胞膜的什么特性?(必修1 P53“与社会的联系”)
提示:细胞膜的选择透过性。
1.在分泌蛋白合成和分泌的过程中,膜面积先增加后下降的细胞器是高尔基体,原因是_________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示:内质网膜鼓出形成的囊泡与高尔基体膜融合,使其膜面积增大;高尔基体膜产生的囊泡与之脱离,又使其膜面积减小
2.研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列,而从内质网输出的蛋白质不含信号序列,推测其原因可能是____________________________________
___________________________________________________________________。
提示:分泌蛋白的信号序列在内质网中被切掉了
生物膜结构和功能上的联系
1.在结构上的联系
(1)各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子镶嵌其中,大都具有流动性。
(2)在结构上具有一定的连续性,图示如下:
2.在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)
1.生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分,还具有其他功能,下图表示三种生物膜。
图1 图2 图3
(1)图1、图2、图3分别表示哪一种生物膜?
(2)生物膜的功能主要通过膜蛋白完成,图中的膜蛋白完成的功能有哪些?
提示:(1)图3、图2、图1分别表示叶绿体的类囊体膜、细胞膜和线粒体内膜。
(2)膜蛋白完成的功能有催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息。
2.下图1为豚鼠胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸后,细胞内相关结构放射性的变化。图2为分泌蛋白加工和分泌过程中相关膜面积的变化。
图1 图2
(1)图1表示放射性元素标记的氨基酸,在不同时间内放射性元素在细胞中先后出现的顺序是什么?
提示:附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。
(2)图2是以柱状图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化,其中①~③依次表示何类“膜”?
提示:①—内质网膜;②—高尔基体膜;③—细胞膜。
考查细胞器之间的协调配合
1.(2021·唐山摸底考试)细胞生物学家帕拉德等选用豚鼠胰腺作为实验材料,研究了水解酶的合成、加工及分泌途径。用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺,然后通过电镜放射自显影技术进行计时追踪。模式图甲、乙、丙、丁是与该水解酶合成加工有关的细胞器。下列相关叙述,错误的是( )
甲 乙 丙 丁
A.亮氨酸是水解酶的基本单位之一
B.首先观察到3H标记的细胞器是甲
C.水解酶分泌前需依次经丁、丙加工
D.甲、丙、丁所需全部能量都来自乙
D [蛋白质合成的原料是21种氨基酸,亮氨酸是水解酶的基本单位之一,A正确;合成多肽的场所是核糖体,所以首先观察到3H标记的细胞器是甲,B正确;分泌蛋白的分泌经核糖体合成,内质网和高尔基体加工和运输,所以水解酶分泌前需依次经丁、丙加工,C正确;有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,甲、丙、丁所需的能量主要来自乙,少部分来自细胞质基质,D错误。]
2.(2021·衡水中学检测)膜泡运输是细胞内蛋白质分选的一种特有方式。如图是发生在内质网、高尔基体和细胞膜之间的膜泡运输示意图(COPⅠ能够与内质网特异性融合,COPⅡ能够与高尔基体特异性融合)。下列有关分析错误的是 ( )
A.早胞内体的膜与细胞膜的成分相似
B.COPⅡ与高尔基体的融合需要信号识别
C.某些蛋白质可能通过COPⅠ运回内质网
D.胞吐和胞吞均需网格蛋白—接头蛋白参与
D [由图可知,早胞内体起源于细胞膜,是细胞膜内陷形成的,成分上和细胞膜非常相似;COPⅡ与高尔基体的融合,需要膜上相关信号分子与受体特异性结合;一些错误折叠的蛋白质等可能通过COPⅠ运回内质网;由图示可知,胞吐无需网格蛋白—接头蛋白的参与。]
“囊泡运输”微网
细胞的生物膜系统
3.(2021·烟台质检)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏
C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道
D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
D [在叶绿体的类囊体膜上进行光反应阶段,色素分子吸收的光能的用途之一是在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP,因此叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶,A正确;溶酶体内含有多种水解酶,溶酶体膜破裂后释放出的水解酶会导致组成膜的蛋白质等物质水解,进而造成膜结构的破坏,B正确;细胞的核膜是双层膜结构,核孔是蛋白质和RNA等大分子物质选择性地进出细胞核的通道,C正确;线粒体DNA位于线粒体基质中,D错误。]
4.(2021·南京模拟)生物膜将真核细胞分隔成多个不同的小区室,使得细胞内能够同时进行多种生物化学反应,而不会相互干扰。下列叙述正确的是( )
A.细胞内所需的ATP都是在生物膜上合成的
B.内质网是加工蛋白质和合成脂质的场所
C.线粒体内膜能将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O
D.溶酶体能合成和储存多种酸性水解酶
B [细胞内所需的ATP不一定是在生物膜上合成的,如有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,有氧呼吸的第二阶段在线粒体的基质中进行,二者都能产生ATP,A错误;内质网是加工蛋白质和合成脂质的场所,B正确;葡萄糖不能进入线粒体,葡萄糖分解形成丙酮酸在细胞质基质中进行,丙酮酸可进入线粒体进一步氧化分解成CO2和H2O,C错误;溶酶体不能合成水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成,D错误。]
考点3 (探究·实践)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
一、实验原理
1.观察叶绿体:叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
2.观察细胞质的流动:活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
二、实验步骤
1.观察叶绿体
2.观察细胞质的流动
实验成功的两个关键点
1.实验材料的选择
实验 观察叶绿体 观察细胞质流动
选材 藓类叶片 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 黑藻叶片
原因 叶片仅有一两层叶肉细胞 附带的叶肉细胞含有的叶绿体数目少且体积大 叶片薄,细胞质流动较快
2.实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,否则细胞失水收缩,将影响对叶绿体形态的观察。同时可以使细胞具有较高的代谢强度,从而可以观察到明显的细胞质流动。
1.(2021·浙江1月选考)在进行“观察叶绿体”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.黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片
C.预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察
D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
A [叶绿体呈现绿色,用显微镜可以直接观察到,因此制作临时装片时,实验材料不需要染色,A正确;黑藻是一种多细胞藻类,其叶片由单层细胞组成,可以直接用叶片制作成临时装片,B错误;先将黑藻放在光照、温度等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,C错误;叶绿体中的基粒和类囊体属于亚显微结构,只有在电子显微镜下才能观察到,在光学显微镜下观察不到,D错误。]
2.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,错误的是( )
A.可选用藓类叶、黑藻叶或者紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料
B.为防止叶绿体失水,在实验过程中临时装片要始终保持有水状态
C.观察细胞质流动之前,供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养
D.观察细胞质流动,先找到细胞中的叶绿体,然后以叶绿体为参照物
A [洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡,但没有叶绿体,不适合作为观察叶绿体的材料;临时装片中要一直保证有水,避免细胞(叶绿体)失水;观察细胞质流动之前,供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养,保证观察的正常进行;叶绿体有颜色,便于作为参照物观察细胞质流动。]
1.核心概念
(1)(必修1 P51)分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。
(2)(必修1 P51)同位素标记法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,可用于示踪物质的运行和变化规律。
(3)(必修1 P52)生物膜系统:由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2.结论语句
(1)(必修1 P52)肽链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。
(2)(必修1 P52)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。
(3)(必修1 P52)广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
1.(2021·湖北选择性考试模拟)动物细胞的溶酶体内含有磷脂酶、蛋白酶、核酸酶等多种酶。溶酶体内的pH约为5,细胞质基质pH约为7.2,下列叙述错误的是( )
A.失活的蛋白质借助载体蛋白进入溶酶体
B.溶酶体膜与高尔基体膜的化学成分相似
C.溶酶体酶在pH为5左右时,活性较高
D.经溶酶体酶消化后的产物并非全部排出细胞
A [失活的蛋白质空间结构已经改变,但还是大分子,通过胞吞方式进入溶酶体,不需要借助载体蛋白,A错误;溶酶体来源于高尔基体,溶酶体膜与高尔基体膜的化学成分相似,主要含有脂质和蛋白质,B正确;溶酶体内的pH约为5,该pH下溶酶体内的酶活性较高,C正确;被溶酶体分解后的产物被细胞重新利用或者排出细胞外,D正确。]
2.(2021·重庆选择性考试适应性测试)以下关于细胞核与线粒体的叙述,错误的是( )
A.都含有遗传物质 B.都为双层膜结构
C.都参与代谢过程 D.都能完成mRNA的翻译
D [DNA是遗传物质,DNA主要分布在细胞核,线粒体中也有分布,故细胞核和线粒体都含有遗传物质,A正确;细胞核的核膜为双层,线粒体也为双层膜结构,B正确;细胞核内可进行DNA的复制和转录等合成代谢,线粒体是有氧呼吸的主要场所,二者都参与代谢过程 ,C正确;翻译的场所在核糖体,细胞核内不能完成mRNA的翻译,线粒体内有核糖体,可完成mRNA的翻译,D错误。]
3.(2021·河北选择性考试模拟)内质网合成的分泌蛋白,经高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。细胞内某基因发生突变,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。据此推测该基因编码蛋白的功能不可能是( )
A.推动囊泡运输
B.启动高尔基体出芽
C.参与分泌蛋白共价修饰
D.参与分泌蛋白构象最终形成
A [若该基因编码蛋白的功能是推动囊泡运输,则细胞内该基因发生突变会导致无法推动内质网形成的囊泡运输到高尔基体,不会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,A错误;若该基因编码蛋白的功能是启动高尔基体出芽形成囊泡,则细胞内该基因发生突变会导致无法启动高尔基体出芽形成囊泡,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,B正确;内质网合成的分泌蛋白,经高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成,若该基因编码蛋白的功能是参与分泌蛋白共价修饰,则细胞内该基因发生突变会导致分泌蛋白无法经过高尔基体的进一步加工,进而无法启动高尔基体出芽形成囊泡,导致高尔基体中分泌蛋白堆积,C正确;分泌蛋白构象的最终形成是在高尔基体完成,若该基因编码蛋白的功能是参与分泌蛋白构象的最终形成,则细胞内该基因发生突变会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,D正确。]
4.(2020·江苏高考)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
A [细胞内线粒体的分布和数量与其功能有关,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖,A正确;细胞质基质中含有RNA,不含DNA,线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,B错误;人体未分化的细胞中内质网不发达,胰腺外分泌细胞能分泌多种消化酶,内质网较发达,C错误;高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,分泌蛋白的合成部位是核糖体,D错误。]
5.(2020·山东等级考)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是( )
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
D [进入高尔基体的蛋白质不能都被S酶作用带上M6P标志,体现了S酶的专一性,A正确;在内质网进行加工的蛋白质由附着在内质网上的核糖体参与合成,B正确;溶酶体含有大量的水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,S酶功能丧失的细胞中没有带有M6P标志的蛋白质,不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不会经高尔基体膜包裹形成囊泡并在囊泡内转化为溶酶体酶,但会经囊泡运往细胞膜,不会聚集在高尔基体内,D错误。]
6.(2020·全国卷Ⅱ)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是________________________________
________________________(答出2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有__________________________________________。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,________(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是___________________________________________。
[解析] (1)为研究细胞器的功能,在分离细胞器时一定要保证细胞器结构的完整和功能的正常,因此本实验所用溶液B的pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同。(2)离心沉淀出细胞核后,细胞质基质组分和线粒体均分布在上清液中,与有氧呼吸有关的酶在细胞质基质和线粒体中,因此在适宜的条件下,上清液能将葡萄糖彻底分解。(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,因为类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能,所以仍有氧气释放。
[答案] (1)pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同 (2)细胞质基质组分和线粒体 (3)有 类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
8/20