(共87张PPT)
第3课时
结构与功能独特的细胞器
课标要求
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。
考点一 主要细胞器的结构和功能
考点二 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体
内容索引
重温高考 真题演练
课时精练
考点一
主要细胞器的结构和功能
1.细胞器的结构和功能
(1)细胞器的辨析(请根据图示填写各细胞器名称及功能)
归纳 夯实必备知识
① ：几乎存在于所有动物细胞中。内含多种 。能清除细胞内多余的生物大分子，衰老的 ，某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的 等。
溶酶体
酸性水解酶
细胞器
病原体
② ：一般存在于动物细胞和某些 细胞中，与动物细胞的 有关。由 组成。
③ ：是合成 的细胞器，真核和原核细胞中都有。
④ ：与细胞分泌物的形成和分泌有关。对来自 的蛋白质进一步的加工和转运，并通常和内质网一起运输细胞内的物质，在植物细胞中参与 的形成。
中心体
低等植物
有丝分裂
两个互相垂直的中心粒及其周围物质
核糖体
蛋白质
高尔基体
内质网
细胞壁
⑤ ：是 和脂质合成的场所，其膜上附着 ，分为粗面内质网和光面内质网。
⑥ ：进行有氧呼吸的主要场所。有两层膜，含少量DNA分子。
⑦ ：是植物进行光合作用的场所，由两层膜、类囊体和叶绿体基质构成，含有少量DNA分子。
⑧ ：内有 ，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。
内质网
蛋白质
多种酶
线粒体
叶绿体
液泡
细胞液
(2)线粒体和叶绿体的比较
嵴
基粒
基质
内膜
类囊体
膜
基质
ATP中活
跃的化学能
有机物中
稳定的化学能
ATP
转录、翻译
碳循环
2.多角度比较各种细胞器
高尔基体
线粒体
核糖体
3.细胞质基质
(1)成分：水、 、脂质、糖类、氨基酸、 、多种酶和细胞骨架。
(2)功能：是生命活动的重要场所，为生命活动提供了一定的环境条件及所需要的 和 。
无机盐
核苷酸
物质
能量
(3)细胞骨架
①结构：由 组成的网架结构。
②功能：维持着 和细胞内部结构的有序性，还能影响细胞的 、运动、物质运输、 和信息传递。
蛋白质分子
细胞的特有形态
分裂、分化
能量转化
考向一 细胞器的分布、结构与功能
1.(2023·江苏镇江模拟)以下说法中正确的有几项
①哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器 ②蓝细菌没有叶绿体，不能进行光合作用 ③根尖成熟区细胞具有液泡、叶绿体、细胞壁 ④代谢旺盛的细胞往往核糖体和线粒体的数量较多 ⑤有分泌功能的细胞比没有分泌功能的细胞高尔基体的含量多 ⑥原核细胞没有细胞器 ⑦内质网有粗面内质网和光面内质网两种类型
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
突破 强化关键能力
√
蓝细菌没有叶绿体，但有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，②错误；根尖成熟区细胞具有液泡、细胞壁，但不含叶绿体，③错误；
代谢旺盛的细胞需要消耗更多的能量和合成更多的蛋白质(蛋白质是生命活动的主要承担者)，因此往往核糖体和线粒体的数量较多，④正确；
高尔基体与分泌物的形成有关，因此有分泌功能的细胞比没有分泌功能的细胞高尔基体的含量较多，⑤正确；
原核细胞中有一种细胞器——核糖体，⑥错误。
2.如图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图，下列有关叙述正确的是
A.用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色
B.四种结构均有生物膜，甲、乙结构均能增加生物膜面积
C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与
D.甲中含有分解葡萄糖的酶，乙、丁中含有光合作用相关的色素
√
乙(叶绿体)中含有色素，液泡中也可能含有色素，因此观察时可以不用染色，A错误；
丙为核糖体，无膜结构，B错误；
葡萄糖在细胞质基质中分解，甲(线粒体)中无分解葡萄糖的酶，与光合作用相关的色素分布在叶绿体中，液泡中无光合作用相关的色素，D错误。
方法规律
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
3.(多选)将某动物的消化腺细胞用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如表所示，下列有关说法正确的是
细胞器 蛋白质(%) 脂质(%) 核酸(%)
X 67 20 微量
Y 59 40 0
Z 61 0 39
A.细胞器X是线粒体，葡萄糖在X中彻底分解产生CO2和H2O
B.细胞器Y肯定与消化酶的加工和分泌有关
C.细胞器Z中进行的生理过程需要三种RNA的参与
D.蓝细菌细胞与此细胞共有的细胞器只有Z
√
√
细胞器 蛋白质(%) 脂质(%) 核酸(%)
X 67 20 微量
Y 59 40 0
Z 61 0 39
葡萄糖不进入线粒体，A错误；
细胞器Y可能为溶酶体，与消化酶的加工和分泌无关，B错误；
细胞器Z为核糖体，进行翻译时需要三种RNA的参与，C正确；
蓝细菌细胞属于原核细胞，只有核糖体一种细胞器，与此细胞共有的细胞器只有Z，D正确。
特别提醒
细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
(4)一切生物，其蛋白质的合成场所一定是核糖体。
(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。
特别提醒
细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。
(7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。
4.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
√
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；
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。
易混辨析
利用比较法辨析细胞的种类或结构
判断内容 判断方法
显微结构和亚显微结构 ①显微结构：细胞壁、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体等；②亚显微结构：叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞质膜、内质网、高尔基体、核膜、核糖体、细胞骨架等
原核细胞和真核细胞 ①有无核膜(主要方法)；②有无多种细胞器；③有无染色体
易混辨析
利用比较法辨析细胞的种类或结构
植物细胞和动物细胞 ①有无细胞壁(主要方法)；②有无中央大液泡；③有无叶绿体
(注：植物细胞一定有细胞壁，但不一定有中央大液泡和叶绿体)
考向二 细胞骨架
5.驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是
A.驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架
B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道
C.ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系
D.代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
√
细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D错误。
6.下列有关细胞质基质和细胞骨架的叙述，正确的是
A.细胞质基质呈胶质状态，由水、无机盐、氨基酸等小分子物质组成
B.细胞质基质中可进行多种化学反应，是控制细胞代谢的中心
C.细胞骨架有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的功能
D.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化
密切相关
√
细胞质基质呈胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，还有由蛋白质分子构成的细胞骨架，有小分子，也有大分子，A错误；
在细胞质基质中进行着多种化学反应，是细胞新陈代谢的主要场所，而控制细胞代谢的中心在细胞核，B错误；
细胞骨架有维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性的功能，C正确；
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，不是纤维素构成的，D错误。
考点二
使用高倍镜观察叶绿体和线粒体
提炼 通读实验内容
1.实验原理
(1)植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的叶绿体。
(2)线粒体呈短棒状或 ，可被健那绿染成蓝绿色。
线状
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
光照充足、温度适宜
形态
和分布
(2)观察线粒体
健那绿
蓝绿色
无色
诠释 剖析实验要点
1.实验材料分析
实验 观察叶绿体 观察线粒体
选材 黑藻叶 人口腔上皮细胞
原因 叶片很薄，仅有 叶肉细胞，可以取整个小叶 制片 ①没有颜色，便于观察；②易取材
一两层
直接
2.关键点拨
(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球状，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。
(2)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。
考向 观察叶绿体和线粒体
7.(多选)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法正确的是
A.黑藻细胞叶绿体较大，用高倍光学显微镜可观察到叶绿体的双层膜结构
B.黑藻细胞分裂时，中心体会在间期复制，前期发出星射线形成纺锤体
C.黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时，则显微镜下观察到的流动方向
也为顺时针
D.黑藻叶片是进行质壁分离以及质壁分离复原实验的良好材料
突破 强化关键能力
√
√
黑藻细胞叶绿体的双层膜结构需要在电子显微镜下才能看到，A错误；
黑藻属于高等植物，没有中心体，B错误；
黑藻叶片是进行质壁分离以及质壁分离复原实验的良好材料，叶绿体位于原生质层中，可作为原生质层收缩的标志，D正确。
8.下列关于“使用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，不正确的是
A.健那绿染色液是一种活细胞染料
B.在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球状的叶绿体
C.健那绿染色液可将细胞质染成蓝绿色
D.黑藻叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
√
健那绿染色液可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。
三
重温高考 真题演练
1.(2022·江苏，1)下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
1
2
3
4
√
线粒体内膜属于生物膜，生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，蛋白质由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，二者均不含Si、Ca、Na，A正确，B、C、D错误。
2.(2020·全国Ⅱ，3改编)下列关于生物学实验的叙述，错误的是
A.观察活细胞中的细胞质的流动时，可以将叶绿体作为参照物
B.探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察
C.观察叶绿体的形态和分布时，应先用低倍镜找到目标，再换用高倍镜
仔细观察
D.用细胞融合的方法探究细胞质膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白
√
1
2
3
4
1
2
3
4
通过观察叶绿体随着细胞质流动的情况，可以推断细胞质流动的方向和速度，A正确；
探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，需用显微镜观察，B错误。
3.(2020·江苏，3)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
1
2
3
4
√
1
2
3
4
线粒体在细胞质基质中可移动到需要能量较多的部位，线粒体是半自主性细胞器，可在细胞中增殖，A正确；
细胞质基质中含有RNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，B错误；
细胞的结构与功能相适应，由于胰腺外分泌细胞分泌胰蛋白酶等分泌蛋白较多，所以其内质网比较发达，C错误；
蛋白质是在核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输等有关，D错误。
4.(多选)(2019·江苏，21)下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
√
1
2
3
4
√
1
2
3
4
结构①为中心体，在细胞分裂的间期因复制而导致其倍增，A 错误；
结构②为高尔基体，与细胞分泌蛋白的形成有关，B 正确；
结构③是核孔，RNA 聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的 RNA 穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C 错误；
1
2
3
4
④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体都由RNA和蛋白质组成，D正确。
一、易错辨析
1.中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增( )
2.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同( )
3.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA( )
4.大肠杆菌中，核糖体有的附着在内质网和核膜上，有的游离分布在细胞质中( )
5.液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素( )
五分钟 查落实
×
×
×
×
×
二、填空默写
1.(必修1 P45)内质网是 合成的场所，其膜上附着 。
2.(必修1 P46)高尔基体可以对来自内质网的蛋白质进行进一步的________
。植物细胞中，参与 的形成。
3.(必修1 P44)线粒体是细胞进行有氧呼吸的 。
4.(必修1 P46)中心体分布在动物与某些低等植物细胞中，由两个互相垂直的中心粒及周围物质构成，与细胞的 有关。
5.(必修1 P47)溶酶体内部含有多种酸性 ，能清除细胞内多余的生物大分子和 ，也能清除进入细胞内的 等，保障细胞正常的代谢活动。
蛋白质、脂质
多种酶
加工和
转运
细胞壁
主要场所
有丝分裂
水解酶
衰老的细胞器
病原体
四
课时精练
一、单项选择题
1.(2023·江苏镇江高三联考)下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是
A.破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸
B.溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
C.植物根部细胞不含叶绿体，利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株
D.分布在细胞不同部位的核糖体结构有差异，导致合成的蛋白质种类
不同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
线粒体是有氧呼吸的主要场所，破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸，A正确；
溶酶体是磷脂双分子层构成的单层膜包被的小泡，B错误；
植物根部细胞不含叶绿体，但含有本物种所有的遗传信息，故利用这类细胞可以培育出含叶绿体的植株，C错误；
分布在细胞不同部位的核糖体结构没有差异， D错误。
2.(2023·江苏扬州高三模拟)下列关于组成细胞的物质、结构与功能的说法错误的是
A.光面内质网是进行磷脂、胆固醇、脂肪合成的场所
B.溶酶体可以清除细胞内衰老、损伤的细胞器
C.细胞之间的信息交流必须依赖于细胞质膜上的特异性受体
D.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，影响细胞的分裂、分化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
内质网是脂质合成的场所，磷脂、胆固醇、脂肪可在光面内质网上合成，A正确；
溶酶体是细胞中的消化车间，可以清除细胞内衰老、损伤的细胞器，B正确；
细胞之间的信息交流未必一定需要依赖于细胞质膜上的特异性受体，如植物细胞之间可通过胞间连丝完成信息交流，C错误；
细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构，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，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.内共生起源学说认为，线粒体和叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝细菌类原核细胞。它们最早被先祖厌氧真核生物吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器。下列说法错误的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A.线粒体和叶绿体分裂繁殖与细菌类似支持该学说
B.线粒体和叶绿体内存在与细菌DNA相似的环状DNA支持该学说
C.根据此学说，线粒体的外膜是从原始的真核细胞的细胞质膜衍生而来
D.先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后使其解体，解体后的物质组装成
线粒体
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题意分析可知，先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后，需氧细菌并未被消化，未解体，D错误。
4.溶酶体在细胞生命活动中起着关键作用，异常的溶酶体pH变化与癌症、炎症等疾病密切相关。准确测定细胞内溶酶体含量的动态变化具有医学价值。BODIPY荧光染料对pH不敏感，具有良好的光学和化学稳定性。以BODIPY为母体结构，以哌嗪环为溶酶体定位基团，可以设计成溶酶体荧光探针。该探针在中性和碱性环境下荧光较弱，与H＋结合后，荧光强度急剧升高。下列有关说法错误的是
A.溶酶体内的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质与其膜蛋白的特殊结构有关
B.溶酶体荧光探针对pH不敏感，可以与溶酶体内的水解酶结合使荧光强度升高
C.癌细胞内溶酶体含量与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置
D.直接参与溶酶体内水解酶的合成、加工和运输的细胞器有核糖体、内质网和
高尔基体
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
BODIPY荧光染料对pH不敏感，但是以BODIPY为母体结构设计成的探针对pH敏感，与H＋结合后荧光强度急剧升高，B错误。
5.研究叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开，其过程和结果如图所示，P1～P4表示沉淀物，S1～S4表示上清液。
据此分析，下列叙述正确的是
A.ATP仅在P2和P3中产生
B.DNA仅存在于P1、P2和P3中
C.P2、P3、P4和S3均能合成相应
的蛋白质
D.S1、S2、S3和P4中均有具膜结构的细胞器
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
ATP可以在细胞质基质、线粒体和叶绿体中产生，即在P2、P3、S1、S2、S3、S4中均可产生，A错误；
DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，即P1、S1、S2、P2和P3中，B错误；
蛋白质的合成场所为核糖体，线粒体和叶绿体中也含有核糖体，故P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质，C正确；
P4中核糖体没有膜结构，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.内质网小管包裹线粒体形成压缩区后，微管上的马达蛋白将线粒体沿微管拉伸，启动线粒体分裂，其过程如图。下列相关叙述正确的是
A.线粒体和内质网都是具有双层膜的细胞器
B.线粒体能为内质网合成脂质等提供 ATP
C.内质网小管选择性地包裹线粒体体现了生物膜的选择透过性
D.在内质网参与下，线粒体的分裂能实现遗传物质的均等分配
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
线粒体是具有双层膜的细胞器，而内质网是具有单层膜的细胞器，A错误；
线粒体作为细胞中的动力工厂，能为内质网合成脂质等提供ATP，B正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
内质网小管选择性地包裹线粒体通过膜上蛋白质实现，体现了生物膜的流动性，C错误；
在内质网参与下，能实现线粒体的分裂，但遗传物质是随机分配的，未必能均等分配，D错误。
7.细胞骨架不仅能够作为细胞支架，还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。在细胞周期的不同时期，细胞骨架具有完全不同的分布状态。下列有关叙述正确的是
A.用纤维素酶破坏细胞骨架后，细胞的形态将发生变化
B.DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架
C.用光学显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构
D.纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
细胞骨架的本质是蛋白质，不能被纤维素酶水解，A错误；
DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架，B错误；
光学显微镜不能观察到细胞骨架，C错误；
细胞骨架能参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。细胞分裂中会出现纺锤体的形成以及染色体的运动，故参与纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关，D正确。
二、多项选择题
8.(2023·江苏海门中学高三模拟)如图所示是真核细胞中两种细胞器的结构模式图。下列有关说法正确的是
A.①和②的主要成分是蛋白质和脂质
B.在甲、乙中②的功能有较大差异
C.③结构的元素组成为C、H、O、N、P
D.④中DNA都可以与蛋白质结合发挥作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
①和②是线粒体和叶绿体的双层膜，主要成分是蛋白质和脂质，A正确；
②是内膜，线粒体内膜是进行有氧
呼吸第三阶段的场所，与叶绿体内膜功能差异较大，B正确；
图中③表示叶绿体的基粒，其上的叶绿素含有Mg元素，C错误；
④是基质，基质中含有DNA，可与蛋白质结合，形成DNA－蛋白质复合物发挥作用，如DNA复制时，DNA与DNA聚合酶结合，D正确。
9.(2023·江苏苏北名校模拟)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述，不正确的是
A.大肠杆菌和蓝细菌都有的唯一细胞器是核糖体，两者都有生物膜系统
B.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜
D.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中可观察到叶绿体、液泡、染色体
等结构
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
大肠杆菌和蓝细菌都有的唯一细胞器是核糖体，只含有细胞质膜，没有生物膜系统，A错误；
溶酶体内部含有多种水解酶，但这些酶不是在溶酶体合成的，而是在核糖体上合成的，B错误；
线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，所以线粒体内膜上蛋白质的种类和含量比外膜高，蛋白质和脂质的比值大于外膜，C正确；
洋葱鳞片叶外表皮细胞中无叶绿体，该细胞高度分化，不会进行分裂，不能看到染色体，D错误。
10.某杂志刊登了一项研究，该研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞质膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部回收利用工厂，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。下列说法正确的是
A.细胞内的废物清除过程涉及细胞间信息的交流，能识别旧的或受损蛋白
B.细胞质膜塑形蛋白含量与该细胞降解胞内废物的能力呈正相关
C.“回收利用工厂”可能是溶酶体，其内部的水解酶的修饰加工在细胞质
基质中完成
D.“分子垃圾袋”的作用是运输旧的或受损的蛋白质，其可能来自高尔基体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
根据题意得知，细胞内的废物清除过程是指处理细胞内的旧的或受损的蛋白质，不涉及细胞间的信息交流，A错误；
溶酶体内部的水解酶的修饰加工需要内质网、高尔基体来完成，C错误。
三、非选择题
11.下图为溶酶体形成的两条途径局部示意图。进入A中的某些蛋白质在S酶的作用下形成M6P标志，具有该标志的蛋白质能被M6P受体识别，引发如图所示的过程，请分析回答：
(1)与溶酶体酶形成相关的细胞器除结构A外还有____________________
________等(至少写出2个)。
核糖体、内质网、
线粒体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)进入A中的多种蛋白质，只有溶酶体中的酶能形成M6P标志，表明催化M6P标志形成的S酶具有_______。S酶功能丧失的细胞中，溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中，从而无法发挥细胞内的消化作用，会导致一些_____的细胞器等在细胞内积累，造成代谢紊乱，引起疾病。
专一性
衰老
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)溶酶体酶的多个位点上都可形成M6P标记，从而大大增加了溶酶体酶与__________和__________上的M6P受体的结合力，这种特异性结合使溶酶体酶与其他蛋白质分离并被局部浓缩，该过程体现了生物膜具有__________功能。
高尔基体
细胞质膜
信息交流
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
由题图可知，高尔基体和细胞质膜可包裹溶酶体酶形成溶酶体，说明高尔基体和细胞质膜上具有M6P的受体；溶酶体酶和M6P受体特异性结合使溶酶体酶与其他蛋白质分离并被局部浓缩，该过程体现了生物膜具有信息交流功能。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(4)研究发现分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性，最可能的原因是______________。
胞外pH不适宜
酶作用的发挥需要适宜的条件，溶酶体内的pH为偏酸性，分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性最可能的原因是胞外pH不适宜。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(5)动物细胞溶酶体内含多种水解酶，不作用于细胞正常结构成分：溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≤7，下列推测不合理的是_____(填字母)。
A.正常情况下，水解酶不能通过溶酶体膜
B.溶酶体膜经过修饰，不被溶酶体内的
水解酶水解
C.其水解酶由溶酶体自身合成和加工
D.酸性环境有利于维持溶酶体内水解酶的活性
C
水解酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，C错误。
12.通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或老化的细胞器。下图表示细胞自噬的三种形式以及溶酶体参与自噬的过程，请据图回答下列相关问题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)细胞自噬现象最早发现于酵母菌中。酵母菌液泡内富含水解酶，科学家在研究液泡与自噬的关系时，以野生型酵母菌为对照组，以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组，在饥饿状态下，__________________酵母菌液泡中出现自噬体大量堆积的现象。
液泡水解酶缺陷型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
根据题意分析，在饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型的酵母菌不能将自噬体水解，导致液泡中出现自噬体大量堆积的现象。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)当细胞中的线粒体受损后，由_______的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体，随后自噬体与溶酶体融合，最终被降解。受损的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的____________阶段。细胞及时清除受损线粒体的意义是____________________________。
内质网
第二和第三
维持细胞内部环境的相对稳定
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
当细胞中的线粒体受损后，由内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体，随后自噬体与溶酶体融合，被溶酶体中的水解酶降解。线粒体是有氧呼吸第二和第三阶段进行的场所，因此受损的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第二和第三阶段。
(3)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，与溶酶体膜上的_____结合，并在其作用下转入溶酶体腔被降解；细胞自噬后的降解产物，一部分以代谢废物的形式排出细胞外，另一部分_______________。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，据图推测，癌细胞能在营养条件较为恶劣的环境下存活的原因可能是_________________________
_____________________________________。基于上述原理，请提出治疗癌症的思路：__________________________________________(答出一项即可)。
受体
被细胞再利用
促进细胞自噬，获得的降解
产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料
抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性等
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12第3课时 结构与功能独特的细胞器
课标要求 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。
考点一 主要细胞器的结构和功能
1．细胞器的结构和功能
(1)细胞器的辨析(请根据图示填写各细胞器名称及功能)
①溶酶体：几乎存在于所有动物细胞中。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，某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的病原体等。
②中心体：一般存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与动物细胞的有丝分裂有关。由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成。
③核糖体：是合成蛋白质的细胞器，真核和原核细胞中都有。
④高尔基体：与细胞分泌物的形成和分泌有关。对来自内质网的蛋白质进一步的加工和转运，并通常和内质网一起运输细胞内的物质，在植物细胞中参与细胞壁的形成。
⑤内质网：是蛋白质和脂质合成的场所，其膜上附着多种酶，分为粗面内质网和光面内质网。
⑥线粒体：进行有氧呼吸的主要场所。有两层膜，含少量DNA分子。
⑦叶绿体：是植物进行光合作用的场所，由两层膜、类囊体和叶绿体基质构成，含有少量DNA分子。
⑧液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。
(2)线粒体和叶绿体的比较
2．多角度比较各种细胞器
3．细胞质基质
(1)成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶和细胞骨架。
(2)功能：是生命活动的重要场所，为生命活动提供了一定的环境条件及所需要的物质和能量。
(3)细胞骨架
①结构：由蛋白质分子组成的网架结构。
②功能：维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的有序性，还能影响细胞的分裂、分化、运动、物质运输、能量转化和信息传递。
考向一 细胞器的分布、结构与功能
1. (2023·江苏镇江模拟)以下说法中正确的有几项( )
①哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器 ②蓝细菌没有叶绿体，不能进行光合作用
③根尖成熟区细胞具有液泡、叶绿体、细胞壁 ④代谢旺盛的细胞往往核糖体和线粒体的数量较多 ⑤有分泌功能的细胞比没有分泌功能的细胞高尔基体的含量多 ⑥原核细胞没有细胞器 ⑦内质网有粗面内质网和光面内质网两种类型
A．三项 B．四项
C．五项 D．六项
答案 B
解析 蓝细菌没有叶绿体，但有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，②错误；根尖成熟区细胞具有液泡、细胞壁，但不含叶绿体，③错误；代谢旺盛的细胞需要消耗更多的能量和合成更多的蛋白质(蛋白质是生命活动的主要承担者)，因此往往核糖体和线粒体的数量较多，④正确；高尔基体与分泌物的形成有关，因此有分泌功能的细胞比没有分泌功能的细胞高尔基体的含量较多，⑤正确；原核细胞中有一种细胞器——核糖体，⑥错误。
2．如图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色
B．四种结构均有生物膜，甲、乙结构均能增加生物膜面积
C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与
D．甲中含有分解葡萄糖的酶，乙、丁中含有光合作用相关的色素
答案 C
解析 乙(叶绿体)中含有色素，液泡中也可能含有色素，因此观察时可以不用染色，A错误；丙为核糖体，无膜结构，B错误；葡萄糖在细胞质基质中分解，甲(线粒体)中无分解葡萄糖的酶，与光合作用相关的色素分布在叶绿体中，液泡中无光合作用相关的色素，D错误。
方法规律 利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
3．(多选)将某动物的消化腺细胞用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如表所示，下列有关说法正确的是( )
细胞器 蛋白质(%) 脂质(%) 核酸(%)
X 67 20 微量
Y 59 40 0
Z 61 0 39
A.细胞器X是线粒体，葡萄糖在X中彻底分解产生CO2和H2O
B．细胞器Y肯定与消化酶的加工和分泌有关
C．细胞器Z中进行的生理过程需要三种RNA的参与
D．蓝细菌细胞与此细胞共有的细胞器只有Z
答案 CD
解析 葡萄糖不进入线粒体，A错误；细胞器Y可能为溶酶体，与消化酶的加工和分泌无关，B错误；细胞器Z为核糖体，进行翻译时需要三种RNA的参与，C正确；蓝细菌细胞属于原核细胞，只有核糖体一种细胞器，与此细胞共有的细胞器只有Z，D正确。
特别提醒 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
(4)一切生物，其蛋白质的合成场所一定是核糖体。
(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。
(6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。
(7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。
4. 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
答案 C
解析 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；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。
易混辨析 利用比较法辨析细胞的种类或结构
判断内容 判断方法
显微结构和亚显微结构 ①显微结构：细胞壁、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体等；②亚显微结构：叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞质膜、内质网、高尔基体、核膜、核糖体、细胞骨架等
原核细胞和真核细胞 ①有无核膜(主要方法)；②有无多种细胞器；③有无染色体
植物细胞和动物细胞 ①有无细胞壁(主要方法)；②有无中央大液泡；③有无叶绿体 (注：植物细胞一定有细胞壁，但不一定有中央大液泡和叶绿体)
考向二 细胞骨架
5．驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是( )
A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架
B．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道
C．ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系
D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
答案 D
解析 细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D错误。
6．下列有关细胞质基质和细胞骨架的叙述，正确的是( )
A．细胞质基质呈胶质状态，由水、无机盐、氨基酸等小分子物质组成
B．细胞质基质中可进行多种化学反应，是控制细胞代谢的中心
C．细胞骨架有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的功能
D．细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化密切相关
答案 C
解析 细胞质基质呈胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，还有由蛋白质分子构成的细胞骨架，有小分子，也有大分子，A错误；在细胞质基质中进行着多种化学反应，是细胞新陈代谢的主要场所，而控制细胞代谢的中心在细胞核，B错误；细胞骨架有维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性的功能，C正确；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，不是纤维素构成的，D错误。
考点二 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体
1．实验原理
(1)植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的叶绿体。
(2)线粒体呈短棒状或线状，可被健那绿染成蓝绿色。
2．实验步骤
(1)观察叶绿体
(2)观察线粒体
1．实验材料分析
实验 观察叶绿体 观察线粒体
选材 黑藻叶 人口腔上皮细胞
原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①没有颜色，便于观察；②易取材
2.关键点拨
(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球状，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。
(2)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。
考向 观察叶绿体和线粒体
7．(多选)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法正确的是( )
A．黑藻细胞叶绿体较大，用高倍光学显微镜可观察到叶绿体的双层膜结构
B．黑藻细胞分裂时，中心体会在间期复制，前期发出星射线形成纺锤体
C．黑藻细胞中细胞质流动方向为顺时针时，则显微镜下观察到的流动方向也为顺时针
D．黑藻叶片是进行质壁分离以及质壁分离复原实验的良好材料
答案 CD
解析 黑藻细胞叶绿体的双层膜结构需要在电子显微镜下才能看到，A错误；黑藻属于高等植物，没有中心体，B错误；黑藻叶片是进行质壁分离以及质壁分离复原实验的良好材料，叶绿体位于原生质层中，可作为原生质层收缩的标志，D正确。
8．下列关于“使用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，不正确的是( )
A．健那绿染色液是一种活细胞染料
B．在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球状的叶绿体
C．健那绿染色液可将细胞质染成蓝绿色
D．黑藻叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
答案 C
解析 健那绿染色液可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。
1．(2022·江苏，1)下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是( )
A．O、P、N B．C、N、Si
C．S、P、Ca D．N、P、Na
答案 A
解析 线粒体内膜属于生物膜，生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，蛋白质由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，二者均不含Si、Ca、Na，A正确，B、C、D错误。
2．(2020·全国Ⅱ，3改编)下列关于生物学实验的叙述，错误的是( )
A．观察活细胞中的细胞质的流动时，可以将叶绿体作为参照物
B．探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察
C．观察叶绿体的形态和分布时，应先用低倍镜找到目标，再换用高倍镜仔细观察
D．用细胞融合的方法探究细胞质膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白
答案 B
解析 通过观察叶绿体随着细胞质流动的情况，可以推断细胞质流动的方向和速度，A正确；探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，需用显微镜观察，B错误。
3．(2020·江苏，3)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
答案 A
解析 线粒体在细胞质基质中可移动到需要能量较多的部位，线粒体是半自主性细胞器，可在细胞中增殖，A正确；细胞质基质中含有RNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，B错误；细胞的结构与功能相适应，由于胰腺外分泌细胞分泌胰蛋白酶等分泌蛋白较多，所以其内质网比较发达，C错误；蛋白质是在核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输等有关，D错误。
4．(多选)(2019·江苏，21)下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B．具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C．RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D．④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
答案 BD
解析 结构①为中心体，在细胞分裂的间期因复制而导致其倍增，A 错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌蛋白的形成有关，B 正确；结构③是核孔，RNA 聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的 RNA 穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C 错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体都由 RNA 和蛋白质组成，D正确。
一、易错辨析
1．中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增( × )
2．线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同( × )
3．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA( × )
4．大肠杆菌中，核糖体有的附着在内质网和核膜上，有的游离分布在细胞质中( × )
5．液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素( × )
二、填空默写
1．(必修1 P45)内质网是蛋白质、脂质合成的场所，其膜上附着多种酶。
2．(必修1 P46)高尔基体可以对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工和转运。植物细胞中，参与细胞壁的形成。
3．(必修1 P44)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
4．(必修1 P46)中心体分布在动物与某些低等植物细胞中，由两个互相垂直的中心粒及周围物质构成，与细胞的有丝分裂有关。
5．(必修1 P47)溶酶体内部含有多种酸性水解酶，能清除细胞内多余的生物大分子和衰老的细胞器，也能清除进入细胞内的病原体等，保障细胞正常的代谢活动。
课时精练
一、单项选择题
1．(2023·江苏镇江高三联考)下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是( )
A．破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸
B．溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
C．植物根部细胞不含叶绿体，利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株
D．分布在细胞不同部位的核糖体结构有差异，导致合成的蛋白质种类不同
答案 A
解析 线粒体是有氧呼吸的主要场所，破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸，A正确；溶酶体是磷脂双分子层构成的单层膜包被的小泡，B错误；植物根部细胞不含叶绿体，但含有本物种所有的遗传信息，故利用这类细胞可以培育出含叶绿体的植株，C错误；分布在细胞不同部位的核糖体结构没有差异， D错误。
2．(2023·江苏扬州高三模拟)下列关于组成细胞的物质、结构与功能的说法错误的是( )
A．光面内质网是进行磷脂、胆固醇、脂肪合成的场所
B．溶酶体可以清除细胞内衰老、损伤的细胞器
C．细胞之间的信息交流必须依赖于细胞质膜上的特异性受体
D．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，影响细胞的分裂、分化
答案 C
解析 内质网是脂质合成的场所，磷脂、胆固醇、脂肪可在光面内质网上合成，A正确；溶酶体是细胞中的消化车间，可以清除细胞内衰老、损伤的细胞器，B正确；细胞之间的信息交流未必一定需要依赖于细胞质膜上的特异性受体，如植物细胞之间可通过胞间连丝完成信息交流，C错误；细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构，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，D正确。
3．内共生起源学说认为，线粒体和叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝细菌类原核细胞。它们最早被先祖厌氧真核生物吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器。下列说法错误的是( )
A．线粒体和叶绿体分裂繁殖与细菌类似支持该学说
B．线粒体和叶绿体内存在与细菌DNA相似的环状DNA支持该学说
C．根据此学说，线粒体的外膜是从原始的真核细胞的细胞质膜衍生而来
D．先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后使其解体，解体后的物质组装成线粒体
答案 D
解析 由题意分析可知，先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后，需氧细菌并未被消化，未解体，D错误。
4．溶酶体在细胞生命活动中起着关键作用，异常的溶酶体pH变化与癌症、炎症等疾病密切相关。准确测定细胞内溶酶体含量的动态变化具有医学价值。BODIPY荧光染料对pH不敏感，具有良好的光学和化学稳定性。以BODIPY为母体结构，以哌嗪环为溶酶体定位基团，可以设计成溶酶体荧光探针。该探针在中性和碱性环境下荧光较弱，与H＋结合后，荧光强度急剧升高。下列有关说法错误的是( )
A．溶酶体内的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质与其膜蛋白的特殊结构有关
B．溶酶体荧光探针对pH不敏感，可以与溶酶体内的水解酶结合使荧光强度升高
C．癌细胞内溶酶体含量与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置
D．直接参与溶酶体内水解酶的合成、加工和运输的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体
答案 B
解析 BODIPY荧光染料对pH不敏感，但是以BODIPY为母体结构设计成的探针对pH敏感，与H＋结合后荧光强度急剧升高，B错误。
5．研究叶肉细胞的结构和功能时，取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开，其过程和结果如图所示，P1～P4表示沉淀物，S1～S4表示上清液。
据此分析，下列叙述正确的是( )
A．ATP仅在P2和P3中产生
B．DNA仅存在于P1、P2和P3中
C．P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D．S1、S2、S3和P4中均有具膜结构的细胞器
答案 C
解析 ATP可以在细胞质基质、线粒体和叶绿体中产生，即在P2、P3、S1、S2、S3、S4中均可产生，A错误；DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，即P1、S1、S2、P2和P3中，B错误；蛋白质的合成场所为核糖体，线粒体和叶绿体中也含有核糖体，故P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质，C正确；P4中核糖体没有膜结构，D错误。
6．内质网小管包裹线粒体形成压缩区后，微管上的马达蛋白将线粒体沿微管拉伸，启动线粒体分裂，其过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A．线粒体和内质网都是具有双层膜的细胞器
B．线粒体能为内质网合成脂质等提供 ATP
C．内质网小管选择性地包裹线粒体体现了生物膜的选择透过性
D．在内质网参与下，线粒体的分裂能实现遗传物质的均等分配
答案 B
解析 线粒体是具有双层膜的细胞器，而内质网是具有单层膜的细胞器，A错误；线粒体作为细胞中的动力工厂，能为内质网合成脂质等提供 ATP，B正确；内质网小管选择性地包裹线粒体通过膜上蛋白质实现，体现了生物膜的流动性，C错误；在内质网参与下，能实现线粒体的分裂，但遗传物质是随机分配的，未必能均等分配，D错误。
7．细胞骨架不仅能够作为细胞支架，还参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。在细胞周期的不同时期，细胞骨架具有完全不同的分布状态。下列有关叙述正确的是( )
A．用纤维素酶破坏细胞骨架后，细胞的形态将发生变化
B．DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架
C．用光学显微镜可观察到细胞骨架是一个纤维状网架结构
D．纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关
答案 D
解析 细胞骨架的本质是蛋白质，不能被纤维素酶水解，A错误；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成基本骨架，B错误；光学显微镜不能观察到细胞骨架，C错误；细胞骨架能参与细胞器转运、细胞分裂、细胞运动等。细胞分裂中会出现纺锤体的形成以及染色体的运动，故参与纺锤体的形成以及染色体的运动可能与细胞骨架有关，D正确。
二、多项选择题
8．(2023·江苏海门中学高三模拟)如图所示是真核细胞中两种细胞器的结构模式图。下列有关说法正确的是( )
A．①和②的主要成分是蛋白质和脂质
B．在甲、乙中②的功能有较大差异
C．③结构的元素组成为C、H、O、N、P
D．④中DNA都可以与蛋白质结合发挥作用
答案 ABD
解析 ①和②是线粒体和叶绿体的双层膜，主要成分是蛋白质和脂质，A正确；②是内膜，线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，与叶绿体内膜功能差异较大，B正确；图中③表示叶绿体的基粒，其上的叶绿素含有Mg元素，C错误；④是基质，基质中含有DNA，可与蛋白质结合，形成DNA－蛋白质复合物发挥作用，如DNA复制时，DNA与DNA聚合酶结合，D正确。
9．(2023·江苏苏北名校模拟)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述，不正确的是( )
A．大肠杆菌和蓝细菌都有的唯一细胞器是核糖体，两者都有生物膜系统
B．溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器
C．线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜
D．光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中可观察到叶绿体、液泡、染色体等结构
答案 ABD
解析 大肠杆菌和蓝细菌都有的唯一细胞器是核糖体，只含有细胞质膜，没有生物膜系统，A错误；溶酶体内部含有多种水解酶，但这些酶不是在溶酶体合成的，而是在核糖体上合成的，B错误；线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，所以线粒体内膜上蛋白质的种类和含量比外膜高，蛋白质和脂质的比值大于外膜，C正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞中无叶绿体，该细胞高度分化，不会进行分裂，不能看到染色体，D错误。
10．某杂志刊登了一项研究，该研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞质膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部回收利用工厂，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。下列说法正确的是( )
A．细胞内的废物清除过程涉及细胞间信息的交流，能识别旧的或受损蛋白
B．细胞质膜塑形蛋白含量与该细胞降解胞内废物的能力呈正相关
C．“回收利用工厂”可能是溶酶体，其内部的水解酶的修饰加工在细胞质基质中完成
D．“分子垃圾袋”的作用是运输旧的或受损的蛋白质，其可能来自高尔基体
答案 BD
解析 根据题意得知，细胞内的废物清除过程是指处理细胞内的旧的或受损的蛋白质，不涉及细胞间的信息交流，A错误；溶酶体内部的水解酶的修饰加工需要内质网、高尔基体来完成，C错误。
三、非选择题
11．下图为溶酶体形成的两条途径局部示意图。进入A中的某些蛋白质在S酶的作用下形成M6P标志，具有该标志的蛋白质能被M6P受体识别，引发如图所示的过程，请分析回答：
(1)与溶酶体酶形成相关的细胞器除结构A外还有_____________________等(至少写出2个)。
(2)进入A中的多种蛋白质，只有溶酶体中的酶能形成M6P标志，表明催化M6P标志形成的S酶具有________。S酶功能丧失的细胞中，溶酶体酶无法正常转运到溶酶体中，从而无法发挥细胞内的消化作用，会导致一些______________的细胞器等在细胞内积累，造成代谢紊乱，引起疾病。
(3)溶酶体酶的多个位点上都可形成M6P标记，从而大大增加了溶酶体酶与________和______________________________________________________________________上的M6P受体的结合力，这种特异性结合使溶酶体酶与其他蛋白质分离并被局部浓缩，该过程体现了生物膜具有______________功能。
(4)研究发现分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性，最可能的原因是_____________________________________________________________________________。
(5)动物细胞溶酶体内含多种水解酶，不作用于细胞正常结构成分：溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≤7，下列推测不合理的是________(填字母)。
A．正常情况下，水解酶不能通过溶酶体膜
B．溶酶体膜经过修饰，不被溶酶体内的水解酶水解
C．其水解酶由溶酶体自身合成和加工
D．酸性环境有利于维持溶酶体内水解酶的活性
答案 (1)核糖体、内质网、线粒体 (2)专一性 衰老 (3)高尔基体 细胞质膜 信息交流 (4)胞外pH不适宜 (5)C
解析 (3)由题图可知，高尔基体和细胞质膜可包裹溶酶体酶形成溶酶体，说明高尔基体和细胞质膜上具有M6P的受体；溶酶体酶和M6P受体特异性结合使溶酶体酶与其他蛋白质分离并被局部浓缩，该过程体现了生物膜具有信息交流功能。(4)酶作用的发挥需要适宜的条件，溶酶体内的pH为偏酸性，分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性最可能的原因是胞外pH不适宜。(5)水解酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，C错误。
12．通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。通过细胞自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或老化的细胞器。下图表示细胞自噬的三种形式以及溶酶体参与自噬的过程，请据图回答下列相关问题：
(1)细胞自噬现象最早发现于酵母菌中。酵母菌液泡内富含水解酶，科学家在研究液泡与自噬的关系时，以野生型酵母菌为对照组，以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组，在饥饿状态下，______________________酵母菌液泡中出现自噬体大量堆积的现象。
(2)当细胞中的线粒体受损后，由______________的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体，随后自噬体与溶酶体融合，最终被降解。受损的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的__________阶段。细胞及时清除受损线粒体的意义是__________________________。
(3)细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，与溶酶体膜上的__________结合，并在其作用下转入溶酶体腔被降解；细胞自噬后的降解产物，一部分以代谢废物的形式排出细胞外，另一部分__________________。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，据图推测，癌细胞能在营养条件较为恶劣的环境下存活的原因可能是_______________________。基于上述原理，请提出治疗癌症的思路：___________________________________(答出一项即可)。
答案 (1)液泡水解酶缺陷型 (2)内质网 第二和第三 维持细胞内部环境的相对稳定 (3)受体 被细胞再利用 促进细胞自噬，获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料 抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性等
解析 (1)根据题意分析，在饥饿状态下，液泡水解酶缺陷型的酵母菌不能将自噬体水解，导致液泡中出现自噬体大量堆积的现象。(2)当细胞中的线粒体受损后，由内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹形成自噬体，随后自噬体与溶酶体融合，被溶酶体中的水解酶降解。线粒体是有氧呼吸第二和第三阶段进行的场所，因此受损的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第二和第三阶段。
