第2节 细胞器之间的分工合作
[基础达标]
题组一 生物膜系统
1．下列结构中，不含磷脂分子的一组是( )
①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体
A．①③ B．④⑤
C．⑤⑦ D．②⑥
2．生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要，下列有关叙述正确的是( )
A．所有酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
B．细胞膜在细胞进行物质运输、能量转换等过程中起决定性作用
C．生物膜上有多种酶附着，以确保细胞内所有化学反应均在生物膜上顺利进行
D．不同生物的细胞膜上的糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白
题组二 细胞器
3．(2023·浙江衢州期末)唐朝诗人杜牧用“千里莺啼绿映红，水村山郭酒旗风”描绘了明媚的江南春光，丛丛绿树映着簇簇红花。绿叶和红花细胞中与“绿”“红”相关的色素分别位于植物细胞的( )
A．叶绿体和细胞质 B．细胞核和细胞质
C．叶绿体和线粒体 D．叶绿体和液泡
4．(2023·广东佛山石门中学阶段练习)实验小组的同学分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A．细胞器甲可能是线粒体，也可能是叶绿体
B．细胞器乙只含有蛋白质和脂质，肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C．若细胞器丙不断从内质网上脱落，则会影响分泌蛋白的合成
D．醋酸杆菌与此细胞共有的细胞器有乙和丙
5．线粒体结构如图所示，下列叙述错误的是( )
A．结构1和2中的蛋白质种类不同
B．结构3增大了线粒体内膜的表面积
C．结构4中有大量色素，有利于光合作用的进行
D．结构2中含有磷脂
6．下图为细胞结构模式图，相关叙述错误的是( )
A．H5N1病毒无图示任何结构，但其体内也存在遗传物质
B．大肠杆菌和酵母菌的体内都没有核膜包被的⑧
C．硝化细菌细胞不含⑥，但能够进行有氧呼吸
D．蓝细菌细胞不含⑦，但能够进行光合作用
7．如图，a、c表示真核细胞中的两种细胞器，b是它们共有的特征。下列有关叙述正确的是( )
A．若b表示双层膜结构，则a、c是叶绿体和高尔基体
B．若b表示细胞器中含有核酸，则a、c一定是叶绿体和线粒体
C．若b表示细胞器中含有色素，则a、c不可能是叶绿体和液泡
D．若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体
8．(2023·广东惠州高一校考期中)图甲为高等植物细胞的结构模式图，①～⑦代表细胞中的不同结构。图乙表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示三种细胞器。请据图回答：
(1)图甲细胞与蓝细菌最主要的区别是__________________。图甲细胞不可能是洋葱根尖分生区细胞，判断依据是____________________________________。
(2)图甲细胞中能够参与蛋白质合成的细胞器有核糖体、内质网、________________(填名称)。具有双层膜的细胞结构是________(填序号)。
(3)下列物质中，属于分泌蛋白的有________。
A．胰蛋白酶 B．ATP水解酶
C．甲状腺激素 D．抗体 E．神经递质
(4)图乙中，若将物质x用3H标记，则最先出现放射性的具膜细胞器是______(填字母)。
(5)生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜______________的功能对海水进行淡化处理。
[能力提升]
9．下图表示某真核细胞内三种具有双层膜的结构(部分示意图)，有关分析错误的是( )
A．图甲表示线粒体，内膜上蛋白质的含量较多
B．图乙表示叶绿体，是光合作用的主要场所
C．图丙中的孔道是大分子进出该结构的通道，不具有选择性
D．图甲、乙、丙中内、外膜化学成分差异最大的是图甲
10．如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述错误的是( )
A．①是中心体，与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关
B．②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所
C．③是叶绿体，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D．④是内质网，根据是否有核糖体附着，分为粗面内质网和光面内质网
11．(2023·广东珠海高一校联考期中)高尔基体是有“极性”的，其顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶等蛋白质的分类和包装。如图是发生在反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A．溶酶体中的水解酶是在高尔基体上合成的，经M6P受体识别后运输至溶酶体内
B．核糖体、内质网、高尔基体参与合成、加工和运输的蛋白质并非都是分泌蛋白
C．若高尔基体反面上的M6P受体数量减少会影响衰老、损伤细胞器的水解
D．高尔基体顺面和反面上有些蛋白质的位置是相对固定不运动的
12．(2023·广东汕尾新城中学阶段练习)在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离，如下图所示。第一次分离成沉淀P1和上清液S1；随后又将S1分离成沉淀P2和上清液S2；第三次将S2分离成沉淀P3和上清液S3；最后一次将S3分离成沉淀P，和上清液S4。请回答问题：[(2)～(5)题填入相应的字母符号，如S1～S4，P1～P4]：
(1)这种用于分离各种细胞器的方法是______________，此法依据的原理是___________ _____________。
(2)细胞中的DNA主要存在于_______部分。
(3)若要继续分离得到与光合作用有关的酶，应选取________部分。
(4)若要研究合成蛋白质的细胞器，应选取________部分。
(5)含有与有氧呼吸有关的细胞器的是________部分。
(6)有同学分离出了与光合作用相关的酶，想知道其化学本质是不是蛋白质，应该用________试剂进行检验，若溶液出现________，则说明该酶的化学本质是蛋白质。
(7)高温可以使蛋白质变性，请从蛋白质的结构分析熟鸡蛋比生鸡蛋更容易消化吸收的原因：__________________________________________________。
13．(2023·广东深圳第一外国语学校期中)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器，就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过下图所示的机制进行相应调控。回答下列问题：
(1)线粒体是进行________的主要场所，是细胞的“动力车间”，它通过____________________使内膜的表面积大大增加。
(2)错误折叠的蛋白质不具有正确的________，所以丧失了生物学功能。损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被________标记，然后与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，融入溶酶体中，被多种________降解。
(3)图中的吞噬泡是一种囊泡，与溶酶体融合的过程中体现了生物膜具有________的结构特点，形成该结构特点的原因是________________________________。
(4)囊泡运输对细胞的生命活动至关重要，动物细胞能产生囊泡的细胞器有多种，如高尔基体、________等。若将3H标记的亮氨酸注入豚鼠的胰腺腺泡细胞，可探究分泌蛋白合成、加工、分泌过程，此方法在科学研究中称为____________，而分离各种细胞器常用的方法是____________。第2节 细胞器之间的分工合作
[基础达标]
题组一 生物膜系统
1．下列结构中，不含磷脂分子的一组是( )
①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体
A．①③ B．④⑤
C．⑤⑦ D．②⑥
【答案】D 【解析】线粒体、叶绿体都是具有双层膜结构的细胞器，细胞核是具有双层膜的结构，内质网和高尔基体是具有单层膜的细胞器，总之，以上结构都含有膜，故都含有磷脂分子，而核糖体和中心体不具膜结构，不含磷脂分子。
2．生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要，下列有关叙述正确的是( )
A．所有酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
B．细胞膜在细胞进行物质运输、能量转换等过程中起决定性作用
C．生物膜上有多种酶附着，以确保细胞内所有化学反应均在生物膜上顺利进行
D．不同生物的细胞膜上的糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白
【答案】B 【解析】细胞中的很多酶都分布在生物膜上，但有些酶可分布在细胞质基质中，如无氧呼吸酶，A错误；细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用，B正确；细胞内许多重要的化学反应都在生物膜上进行，但并不是细胞内所有化学反应均在生物膜上进行，C错误；细胞膜上的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白，也可与脂质结合形成糖脂，D错误。
题组二 细胞器
3．(2023·浙江衢州期末)唐朝诗人杜牧用“千里莺啼绿映红，水村山郭酒旗风”描绘了明媚的江南春光，丛丛绿树映着簇簇红花。绿叶和红花细胞中与“绿”“红”相关的色素分别位于植物细胞的( )
A．叶绿体和细胞质 B．细胞核和细胞质
C．叶绿体和线粒体 D．叶绿体和液泡
【答案】D
4．(2023·广东佛山石门中学阶段练习)实验小组的同学分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A．细胞器甲可能是线粒体，也可能是叶绿体
B．细胞器乙只含有蛋白质和脂质，肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C．若细胞器丙不断从内质网上脱落，则会影响分泌蛋白的合成
D．醋酸杆菌与此细胞共有的细胞器有乙和丙
【答案】C 【解析】该细胞为动物细胞，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体，A错误；乙的脂质含量不为0，说明乙细胞器有膜结构，但无核酸，乙细胞器可能为内质网、高尔基体或溶酶体，溶酶体与分泌蛋白的加工和分泌无关，B错误；丙的脂质含量为0，说明没有膜结构，但含有核酸，可推测丙细胞器为核糖体，内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白，因此若核糖体从内质网上脱落下来会影响分泌蛋白的合成，C正确；醋酸杆菌是原核细胞，只有核糖体一种细胞器，D错误。
5．线粒体结构如图所示，下列叙述错误的是( )
A．结构1和2中的蛋白质种类不同
B．结构3增大了线粒体内膜的表面积
C．结构4中有大量色素，有利于光合作用的进行
D．结构2中含有磷脂
【答案】C 【解析】光合作用的场所是叶绿体，而4是线粒体基质，没有光合色素，C错误。
6．下图为细胞结构模式图，相关叙述错误的是( )
A．H5N1病毒无图示任何结构，但其体内也存在遗传物质
B．大肠杆菌和酵母菌的体内都没有核膜包被的⑧
C．硝化细菌细胞不含⑥，但能够进行有氧呼吸
D．蓝细菌细胞不含⑦，但能够进行光合作用
【答案】B 【解析】酵母菌是真核生物，有核膜包被的细胞核⑧，B错误。
7．如图，a、c表示真核细胞中的两种细胞器，b是它们共有的特征。下列有关叙述正确的是( )
A．若b表示双层膜结构，则a、c是叶绿体和高尔基体
B．若b表示细胞器中含有核酸，则a、c一定是叶绿体和线粒体
C．若b表示细胞器中含有色素，则a、c不可能是叶绿体和液泡
D．若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体
【答案】D 【解析】真核细胞的细胞器中，具有双层膜结构的有线粒体、叶绿体，若b表示双层膜结构，则a、c是线粒体、叶绿体，高尔基体具有单层膜结构，A错误；真核细胞的各种细胞器中，含有DNA的细胞器有叶绿体、线粒体，含有RNA的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体，若b表示细胞器中含有核酸，则a、c是叶绿体、线粒体和核糖体中的任意两者，B错误；若b表示细胞器中含有色素，则a、c可能是叶绿体和液泡，C错误；磷脂是构成生物膜的重要成分，因此若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体，因为核糖体和中心体不含膜结构，D正确。
8．(2023·广东惠州高一校考期中)图甲为高等植物细胞的结构模式图，①～⑦代表细胞中的不同结构。图乙表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示三种细胞器。请据图回答：
(1)图甲细胞与蓝细菌最主要的区别是__________________。图甲细胞不可能是洋葱根尖分生区细胞，判断依据是____________________________________。
(2)图甲细胞中能够参与蛋白质合成的细胞器有核糖体、内质网、________________(填名称)。具有双层膜的细胞结构是________(填序号)。
(3)下列物质中，属于分泌蛋白的有________。
A．胰蛋白酶 B．ATP水解酶
C．甲状腺激素 D．抗体 E．神经递质
(4)图乙中，若将物质x用3H标记，则最先出现放射性的具膜细胞器是______(填字母)。
(5)生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜______________的功能对海水进行淡化处理。
【答案】(1)图甲细胞有以核膜为界限的细胞核，而蓝细菌无 该细胞含有叶绿体和大液泡(或该细胞有②⑥) (2)线粒体、高尔基体 ②④⑦ (3)AD (4)b (5)控制物质进出细胞
【解析】(4)图乙中，若将物质x用3H标记，则首先在a核糖体上合成蛋白质，然后在内质网进行初步加工，核糖体没有膜结构，内质网是单层膜细胞器，所以最先出现放射性的具膜细胞器是b内质网。内质网膜与细胞膜存在直接和间接的联系，细胞膜、核膜和细胞器膜共同组成细胞的生物膜系统。
[能力提升]
9．下图表示某真核细胞内三种具有双层膜的结构(部分示意图)，有关分析错误的是( )
A．图甲表示线粒体，内膜上蛋白质的含量较多
B．图乙表示叶绿体，是光合作用的主要场所
C．图丙中的孔道是大分子进出该结构的通道，不具有选择性
D．图甲、乙、丙中内、外膜化学成分差异最大的是图甲
【答案】C 【解析】图甲表示线粒体，线粒体内膜的不同部位向内腔折叠形成嵴，上面分布着大量酶，A正确；图乙表示叶绿体，是光合作用的主要场所，B正确；图丙表示细胞核，其中的孔道即核孔，是大分子进出该结构的通道，具有选择性，C错误；线粒体内膜上含有多种与有氧呼吸有关的酶，因此与叶绿体和细胞核相比，线粒体内、外膜化学成分差异最大，D正确。
10．如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述错误的是( )
A．①是中心体，与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关
B．②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所
C．③是叶绿体，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D．④是内质网，根据是否有核糖体附着，分为粗面内质网和光面内质网
【答案】A 【解析】中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而洋葱根尖分生区细胞为高等植物细胞，不含中心体，A错误。
11．(2023·广东珠海高一校联考期中)高尔基体是有“极性”的，其顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶等蛋白质的分类和包装。如图是发生在反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A．溶酶体中的水解酶是在高尔基体上合成的，经M6P受体识别后运输至溶酶体内
B．核糖体、内质网、高尔基体参与合成、加工和运输的蛋白质并非都是分泌蛋白
C．若高尔基体反面上的M6P受体数量减少会影响衰老、损伤细胞器的水解
D．高尔基体顺面和反面上有些蛋白质的位置是相对固定不运动的
【答案】A 【解析】溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的，需要经过内质网、高尔基体的加工，并与高尔基体反面上的M6P受体识别后运输至溶酶体内，A错误。核糖体、内质网、高尔基体参与合成、加工和运输的蛋白质并非都是分泌蛋白，还有溶酶体中的蛋白质，B正确。溶酶体是细胞的“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毒或细菌。若高尔基体反面上的M6P受体数量减少，会影响溶酶体酶的包装和分选，导致溶酶体的合成受阻，会影响衰老、损伤细胞器的水解，C正确。高尔基体的顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶等蛋白质的分类和包装，两面的膜的功能不同，说明高尔基体两面蛋白质的种类、含量不完全相同，高尔基体顺面和反面上有些蛋白质的位置是相对固定不运动的，D正确。
12．(2023·广东汕尾新城中学阶段练习)在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离，如下图所示。第一次分离成沉淀P1和上清液S1；随后又将S1分离成沉淀P2和上清液S2；第三次将S2分离成沉淀P3和上清液S3；最后一次将S3分离成沉淀P，和上清液S4。请回答问题：[(2)～(5)题填入相应的字母符号，如S1～S4，P1～P4]：
(1)这种用于分离各种细胞器的方法是______________，此法依据的原理是___________ _____________。
(2)细胞中的DNA主要存在于_______部分。
(3)若要继续分离得到与光合作用有关的酶，应选取________部分。
(4)若要研究合成蛋白质的细胞器，应选取________部分。
(5)含有与有氧呼吸有关的细胞器的是________部分。
(6)有同学分离出了与光合作用相关的酶，想知道其化学本质是不是蛋白质，应该用________试剂进行检验，若溶液出现________，则说明该酶的化学本质是蛋白质。
(7)高温可以使蛋白质变性，请从蛋白质的结构分析熟鸡蛋比生鸡蛋更容易消化吸收的原因：__________________________________________________。
【答案】(1)差速离心法 各种细胞器(待分离物质)的密度不同 (2)P1 (3)P2或S1 (4)P4或S3 (5)S1、S2、P3 (6)双缩脲 紫色 (7)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋更容易被消化吸收
【解析】(1)由于不同细胞器的密度不同，可利用差速离心法将细胞内的各种细胞器分离开来。(2)DNA主要存在于细胞核中，同时在细胞质中的叶绿体和线粒体内也有分布，因此P1部分含量最多。(3)光合作用的场所是叶绿体，叶绿体是呈椭球形或球形的颗粒，存在于P2或S1中。(4)合成蛋白质的细胞器是核糖体，是粒状小体，主要存在于P4或S3部分。(5)能彻底分解有机物的场所是线粒体，是有氧呼吸的主要场所，是棒状颗粒，存在于S1、S2、P3中。(6)有同学分离出了光合作用相关的酶，想知道其化学本质是不是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生反应，使溶液呈现紫色，所以若反应液呈现紫色，该酶的化学本质为蛋白质。(7)煮熟的蛋白质空间结构被破坏，肽链松散，肽键暴露，容易被蛋白酶水解。
13．(2023·广东深圳第一外国语学校期中)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器，就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过下图所示的机制进行相应调控。回答下列问题：
(1)线粒体是进行________的主要场所，是细胞的“动力车间”，它通过____________________使内膜的表面积大大增加。
(2)错误折叠的蛋白质不具有正确的________，所以丧失了生物学功能。损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被________标记，然后与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，融入溶酶体中，被多种________降解。
(3)图中的吞噬泡是一种囊泡，与溶酶体融合的过程中体现了生物膜具有________的结构特点，形成该结构特点的原因是________________________________。
(4)囊泡运输对细胞的生命活动至关重要，动物细胞能产生囊泡的细胞器有多种，如高尔基体、________等。若将3H标记的亮氨酸注入豚鼠的胰腺腺泡细胞，可探究分泌蛋白合成、加工、分泌过程，此方法在科学研究中称为____________，而分离各种细胞器常用的方法是____________。
【答案】(1)有氧呼吸 线粒体内膜向内折形成“嵴” (2)空间结构 泛素 水解酶 (3)一定的流动性 组成生物膜的磷脂分子和蛋白质等是可以运动的 (4)内质网 同位素标记法 差速离心法
