第5讲 细胞器之间的分工合作
[课标内容] 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。3.实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
核心考点
考点一 细胞器的结构和功能
1.细胞质的组成
______________(呈溶胶状)和__________。
2.细胞器
(1)细胞器的分离方法:差速离心法。
①将细胞膜破坏,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
(2)细胞器的结构和功能。
提醒 溶酶体内的水解酶是由在核糖体上合成的肽链,然后转移至粗面内质网继续合成,经内质网、高尔基体加工后,由高尔基体产生的囊泡将其包裹从而形成。
3.细胞壁
提醒 不同生物细胞壁的主要成分不同,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,而真菌细胞壁的主要成分是几丁质。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解几丁质,所以溶菌酶能杀死细菌,却对真菌基本没作用。
4.细胞骨架
(1)植物细胞都含有叶绿体,动物细胞都含有线粒体。(必修1 P48、49“图3-6”)()
(2)溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。(必修1 P48、49“图3-6”)()
(3)内质网是脂质的合成车间,性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。(必修1 P48、49“图3-6”)()
(4)中心体和核糖体都只含有蛋白质,只存在于真核细胞中。(必修1 P48、49“图3-6”)()
人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径,如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示回答下列问题:
(1)从图中可以看出,与溶酶体产生直接相关的细胞器是__________,与水解酶合成和加工有关的细胞器有____________________(至少答出3种)。
(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同,研究表明,少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其主要原因可能是____________________________________________。
(3)衰老的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的第__________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后,其产物的去向是___________________________。由此推测,在环境中营养物质缺乏时,癌细胞仍能存活的原因可能是________________________________________。
(4)据图分析,与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是具有__________。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜不被分解的原因可能是____________________________________________。
1.多角度比较各种细胞器
(1)
(2)
(3)
(4)
2.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),但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
(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有线粒体参与,且丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
(3)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(4)有中心体的生物不一定为动物,但一定不是高等植物。
(5)高尔基体经囊泡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分泌。
(6)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,真菌、细菌也有细胞壁。
(7)没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
(8)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。
能力一 细胞器的结构与功能(考查结构与功能观)
1.(2023·湖南卷,T2)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
2.生物界细胞的形态、结构和功能是多样的,但其结构与功能总是相适应的,下列观点正确的是( )
A.小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛,其膜表面积与体积的比值增大有利于提高物质交换的效率
B.核糖体是“生产蛋白质的机器”,只在真核细胞中存在
C.癌细胞分裂异常旺盛,故其游离的核糖体较少
D.哺乳动物成熟的红细胞运输O2的能力强,线粒体含量相对多
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
能力二 细胞亚显微结构的辨析(考查科学思维)
3.(2025·重庆模拟)绿叶海蜗牛(没有贝壳,通体绿色像一片叶子)可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来,存储在自己的消化道细胞之中。如图为绿叶海蜗牛消化道细胞不同细胞器的电镜照片,下列说法错误的是( )
图1 图2
图3 图4
A.图1和图2所示细胞器共同参与分泌蛋白的运输
B.图3和图4所示细胞器具有双层膜结构
C.图3细胞器可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”
D.图2和图3所示细胞器中含有核酸
4.如图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)甲的名称为__________,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与__________(填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过__________(填图中字母)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的__________提供更多的附着场所。
考点二 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
2.实验步骤
(1)观察叶绿体。
(2)观察细胞质的流动。
1.实验材料的分析
观察叶绿体 观察细胞质的流动
藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
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细胞排列疏松,易撕取;②含叶绿体数目少,且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,存在叶绿体,易观察
2.实验成功的关键点
(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,避免细胞的活性受到影响。
(2)加速细胞质流动的三种方法。
①进行光照,即在阳光或灯光下放置15~20分钟。
②提高盛放黑藻的水温,可加入热水将水温调至25 ℃左右。
③切伤一小部分叶片,因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护性适应,伤口周围细胞代谢加快,细胞质流动加快。
能力 观察叶绿体和细胞质的流动(考查科学探究)
1.(2022·浙江1月选考,T2)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是( )
A.基部成熟叶片是最佳观察材料
B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心
C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形
D.不同条件下叶绿体的位置不变
2.(2025·石家庄模拟)在进行“观察细胞质的流动”实验中,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。下列叙述错误的是( )
A.观察细胞质的流动可以用叶绿体作为标志物
B.视野中观察到的细胞质流动的方向与实际的相反
C.可用细胞质流动的速率衡量黑藻细胞代谢强弱
D.适当地提高培养液的温度能加快细胞质的流动
考点三 细胞器之间的分工合作与生物膜系统
1.分泌蛋白的合成和运输
(1)分泌蛋白:指在__________合成后,分泌到__________起作用的蛋白质,如消化酶、抗体和一部分激素等。
(2)研究手段——放射性同位素标记法。
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有__________的培养液中培养,检测放射性依次出现的部位。
提醒 研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素:14C、32P、3H、35S等;不具有放射性的稳定同位素:15N、18O等。
2.细胞器之间的协调配合
3.生物膜系统
提醒 ①原核生物、病毒等无生物膜系统。
②类囊体膜、囊泡膜也属于生物膜系统。
(1)消化酶、抗体、激素和神经递质的合成分泌过程都需要核糖体、内质网和高尔基体参与。(必修1 P51“思考·讨论”)()
(2)囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,其中起重要交通枢纽作用的是内质网。(源自必修1 P52)()
(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。(必修1 P52“图3-8”)()
正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号序列,科研小组除去内质网蛋白质的信号序列后,将信号序列和细胞质基质蛋白重组,重组前和重组后蛋白质在细胞中的分布如图所示:
真核细胞中,与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有______________________。
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______________________。
1.分泌蛋白合成和运输的综合分析
2.细胞中蛋白质的合成及去向
蛋白 质分 选 真核细胞中,绝大多数蛋白质由核基因编码,在核糖体上合成。蛋白质合成以后需转运到特定部位才能发挥其功能
蛋白 质分 选信 号 信号序列作为蛋白质分选信号,多位于新合成肽链的N端,引导蛋白质定向运输至特定部位(如内质网、线粒体、叶绿体等)。有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被切除
蛋白 质分 选的 2条 途径 后翻译 转运途 径 在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成,然后根据分选信号转运至膜围绕的细胞结构,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核,或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白
共翻译 转运途 径 蛋白质在游离核糖体上起始合成之后,由信号序列引导转移至粗面内质网,然后新生肽边合成边转入粗面内质网腔,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质后,经转运膜泡运至高尔基体加工、包装再分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外(分泌蛋白)。 此外,内质网与高尔基体本身的蛋白质分选、植物液泡内或膜上蛋白质也是通过该途径完成的
蛋白 质分 选的 转运 方式 或机 制 门控 运输 在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体在核—质间双向选择性地完成核输入或核输出
跨膜 运输 蛋白质通过跨膜通道进入细胞器,如细胞质基质中合成的肽链进入内质网、叶绿体和线粒体
膜泡 运输 蛋白质被选择性地包裹在囊泡中,分选转运到细胞的不同部位。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体出芽形成溶酶体、植物细胞内质网和高尔基体向液泡的物质运输
细胞质 基质中 的运输 上述几种转运类型也涉及蛋白质在细胞质基质中的运输,这一过程与细胞骨架系统密切相关
能力一 细胞器之间的协调配合(考查科学思维)
1.(2021·海南卷,T2)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
(必修1 P52“正文”)蛋白质的合成和分泌过程:首先在__________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,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,再转移到__________对蛋白质进一步加工修饰,然后分泌到细胞外。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__________。
2.(2024·山东卷,T3)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
能力二 生物膜系统(考查科学思维)
3.(2023·浙江6月选考,T6)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
与囊泡有关的知识归纳
4.(2025·西安模拟)膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V SNARE和T SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。下列分析正确的是( )
A.如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B.细胞器之间的膜流不需要V SNARE和T SNARE蛋白参与
C.据图分析,囊泡与靶膜之间的这一识别过程不具有特异性
D.用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
微真题重体悟
1.(2023·天津卷,T10)氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能,该细胞器最可能是 ( )
A.线粒体 B.内质网
C.细胞质核糖体 D.中心体
2.(2024·江西卷,T1)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
3.(2024·安徽卷,T1)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A.液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B.水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C.根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D.[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
4.(2023·海南卷,T3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
生物膜
膜主要 成分 红细胞 质膜 神经鞘 细胞质膜 高尔基 体膜 内质 网膜 线粒体 内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
5.(2020·全国卷Ⅱ,T30)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____________________________________________。
第5讲 细胞器之间的分工合作
微考点·大突破
考点一
教材解读
1.细胞质基质 细胞器
2.(2)有氧呼吸 光合作用 能量转换站 蛋白质 蛋白质 加工、分类和包装 蛋白质 原核 多种水解酶 细胞器 植物
3.纤维素 高尔基体 支持和保护
4.蛋白质纤维 细胞的形态 分裂、分化 物质运输
教材基础辨析
(1)× (2)× (3)× (4)×
教材素材拓展
提示 (1)高尔基体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(2)细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同,导致酶活性降低或丧失
(3)二、三 排出细胞或在细胞内被利用 癌细胞中自噬作用强,可获得更多的能量和物质
(4)双层膜 溶酶体膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用
能力提升
1.C 解析 细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A项正确;核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B项正确;有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C项错误;内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,D项正确。
2.A 解析 小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛,有利于增大相对表面积,从而提高物质交换效率,A项正确;核糖体是合成蛋白质的场所,是真核细胞和原核细胞共有的细胞器,B项错误;癌细胞分裂异常旺盛,需要合成大量蛋白质,故其游离的核糖体较多,C项错误;哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体,D项错误。
3.B 解析 题图1高尔基体、题图2线粒体和题图4粗面内质网共同参与分泌蛋白的运输,A项正确;题图3叶绿体具有双层膜结构,题图4粗面内质网为单层膜细胞器,B项错误;题图3叶绿体是绿色植物的“养料制造车间”,而绿叶海蜗牛可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来,存储在自己的消化道细胞之中,故题图3叶绿体可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”,C项正确;题图2线粒体和题图3叶绿体都含有核酸,D项正确。
4.答案 (1)细胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶
解析 (1)甲为细胞核,乙为线粒体,丙为叶绿体。有丝分裂前期核膜解体、核仁消失,且洋葱根尖细胞没有叶绿体,故处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞中含有乙(线粒体)。(2)甲中结构c是核仁,根据题意蛋白质合成活跃,则结构c较大,蛋白质合成不活跃,则结构c较小,而蛋白质合成的场所是核糖体,结构c(核仁)与④核糖体的形成有关。(3)线粒体扩大膜面积的方式是通过内膜向内腔折叠形成嵴(e);叶绿体增大膜面积的方式是通过类囊体堆叠形成叶绿体基粒(h)。生物膜的功能之一是为细胞内许多重要化学反应需要的多种酶提供附着位点。
考点二
实验基础
1.叶绿体
2.(1)菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 清水 制作临时装片 载玻片 清水 盖玻片 低倍镜 叶绿体 (2)光照、室温 叶绿体随细胞质绕液泡流动
能力提升
1.C 解析 该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料,A项错误;黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的,B项错误;在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形,C项正确;不同条件下叶绿体的分布一般是不同的,D项错误。
2.B 解析 观察细胞质流动的过程中,由于叶绿体呈现绿色,与细胞质基质的颜色存在明显的差别,可以用叶绿体作为标志物来观察细胞质的流动,A项正确;显微镜下观察到的细胞质的流动方向和实际的相同,B项错误;细胞代谢快时,细胞质的流动速度也会加快,即细胞质的流动速率与代谢速率相关,C项正确;适当地提高培养液的温度,可以使细胞代谢加快,细胞质的流动速度也会加快,D项正确。
考点三
教材解读
1.(1)细胞内 细胞外 (2)3H标记的亮氨酸
3.细胞器膜 物质运输 酶附着位点
教材基础辨析
(1)× (2)× (3)×
教材素材拓展
提示 内质网、高尔基体和线粒体 分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了
能力提升
1.C 解析 根据题意可知,该细胞为真核细胞,所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白,A项正确;囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜组分的更新,B项正确;生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等,C项错误;分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D项正确。
回源教材 提示 游离核糖体 高尔基体 线粒体
2.B 解析 核糖体没有膜结构,蛋白P前体不是通过囊泡从核糖体向内质网转移,A项错误;蛋白P被排出细胞的过程为胞吐,依赖细胞膜的流动性,B项正确;由题意,碱性会导致蛋白P空间结构改变,提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为酸性,C项错误;病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,即P空间结构改变后不能被受体识别,能体现受体识别的专一性,D项错误。
3.A 解析 囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架,A项正确;核糖体无膜结构,不能形成囊泡,B项错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C项错误;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,细胞内的结构并不都具有膜结构,如核糖体和中心体无膜结构,所以囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D项错误。
4.D 解析 如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞,A项错误;膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,可知细胞器之间的膜流也需要V SNARE和T SNARE蛋白参与识别,B项错误;据题图分析,囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡与靶膜之间的这一识别过程具有特异性,C项错误;用3H标记亮氨酸,可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程,D项正确。
微真题·重体悟
1.A 解析 依题意,氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,而线粒体和叶绿体的核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大,因此该细胞器最可能是线粒体,A项正确,B、C、D三项错误。
2.A 解析 溶酶体不具有双层膜结构,是单层膜结构的细胞器,A项错误;溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质,合成场所在核糖体,B项正确;溶酶体中含有多种水解酶,因此,从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶,C项正确;溶酶体内的pH比胞质溶胶低,从溶酶体外溢后,由于pH不适宜,因此,大多数酶的活性会降低,D项正确。
3.B 解析 液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子,A项错误;水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,B项正确;根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体,在分裂末期重建,C项错误;[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D项错误。
4.C 解析 生物膜主要由蛋白质和脂质组成,构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,故生物膜具有流动性,A项正确;细胞膜的外表面有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子称为糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,B项正确;哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体等各种细胞器,C项错误;功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类与数量就越多,故题表中蛋白质含量最多的线粒体内膜的功能最复杂,蛋白质含量最少的神经鞘细胞质膜的功能最简单,D项正确。
5.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
解析 (1)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。(共81张PPT)
第5讲
第一单元 细胞的分子组成、结构及物质运输
细胞器之间的分工合作
课
标
内
容
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。3.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
微考点 大突破
内容
索引
微真题 重体悟
考点一 细胞器的结构和功能
考点二 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
考点三 细胞器之间的分工合作与生物膜系统
考点一 细胞器的结构和功能
微考点/大突破
第一部分
1.细胞质的组成
____________(呈溶胶状)和________。
2.细胞器
(1)细胞器的分离方法：差速离心法。
细胞质基质
细胞器
①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
(2)细胞器的结构和功能。
有氧呼吸
光合作用
能量转换站
蛋白质
蛋白质
加工、分类和
包装
蛋白质
原核
多种水解酶
细胞器
植物
提醒 溶酶体内的水解酶是由在核糖体上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经内质网、高尔基体加工后，由高尔基体产生的囊泡将其包裹从而形成。
3.细胞壁
纤维素
高尔基体
支持和保护
提醒 不同生物细胞壁的主要成分不同，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，而真菌细胞壁的主要成分是几丁质。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。
4.细胞骨架
蛋白质纤维
细胞的形态
分裂、分化
物质运输
教材基础辨析
(1)植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体。(必修1 P48、49
“图3-6”)( )
(2)溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。(必修1 P48、49“图3-6”)( )
(3)内质网是脂质的合成车间，性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。(必修1 P48、49“图3-6”)( )
(4)中心体和核糖体都只含有蛋白质，只存在于真核细胞中。(必修1 P48、49“图3-6”)( )
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教材素材拓展
人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示回答下列问题：
(1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是__________,与水解酶合成和加工有关的细胞器有___________________________
________(至少答出3种)。
(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是________________________________________________________。
高尔基体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失
(3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是_____________
________________。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是_______________________________________
________。
(4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有________。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是_______________________________________________
______。
排出细胞或在细胞内被利用
二、三
癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质
双层膜
溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用
1.多角度比较各种细胞器
(1)
(2)
(3)
(4)
2.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)，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
(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有线粒体参与，且丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
(3)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(4)有中心体的生物不一定为动物，但一定不是高等植物。
(5)高尔基体经囊泡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分泌。
(6)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌也有细胞壁。
(7)没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。
(8)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。
能力一 细胞器的结构与功能(考查结构与功能观)
1.(2023·湖南卷，T2)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A项正确；核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B项正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，
C项错误；内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统，是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，D项正确。
解析
2. 生物界细胞的形态、结构和功能是多样的，但其结构与功能总是相适应的，下列观点正确的是( )
A.小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛，其膜表面积与体积的比值增大有利于提高物质交换的效率
B.核糖体是“生产蛋白质的机器”，只在真核细胞中存在
C.癌细胞分裂异常旺盛，故其游离的核糖体较少
D.哺乳动物成熟的红细胞运输O2的能力强，线粒体含量相对多
小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛，有利于增大相对表面积，从而提高物质交换效率，A项正确；核糖体是合成蛋白质的场所，是真核细胞和原核细胞共有的细胞器，B项错误；癌细胞分裂异常旺盛，需要合成大量蛋白质，故其游离的核糖体较多，C项错误;哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体，D项错误。
解析
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
能力二 细胞亚显微结构的辨析(考查科学思维)
3.(2025·重庆模拟)绿叶海蜗牛(没有贝壳，通体绿色像一片叶子)可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来，存储在自己的消化道细胞之中。如图为绿叶海蜗牛消化道细胞不同细胞器的电镜照片，下列说法错误的是( )
A.图1和图2所示细胞器共同参与分泌蛋白的运输
B.图3和图4所示细胞器具有双层膜结构
C.图3细胞器可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”
D.图2和图3所示细胞器中含有核酸
题图1高尔基体、题图2线粒体和题图4粗面内质网共同参与分泌蛋白的运输，A项正确；题图3叶绿体具有双层膜结构，题图4粗面内质网为单层膜细胞器，B项错误；题图3叶绿体是绿色植物的“养料制造车间”，而绿叶海蜗牛可将叶绿体从藻类的细胞中“偷”出来,存储在自己的消化道细胞之中，故题图3叶绿体可作为绿叶海蜗牛消化道细胞的“养料制造车间”，C项正确；题图2线粒体和题图3叶绿体都含有核酸，D项正确。
解析
4.如图为真核细胞中3种结构的示意图，请回答下列问题：
(1)甲的名称为________，处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有________(填“甲”“乙”或“丙”)。
细胞核
乙
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，这表明结构c与________(填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行，乙、丙分别通过________
(填图中字母)扩大了膜面积，从而为这些反应需要的________提供更多的附着场所。
④
e、h
酶
(1)甲为细胞核，乙为线粒体，丙为叶绿体。有丝分裂前期核膜解体、核仁消失，且洋葱根尖细胞没有叶绿体，故处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞中含有乙(线粒体)。(2)甲中结构c是核仁，根据题意蛋白质合成活跃，则结构c较大，蛋白质合成不活跃，则结构c较小，而蛋白质合成的场所是核糖体，结构c(核仁)与④核糖体的形成有关。(3)线粒体扩大膜面积的方式是通过内膜向内腔折叠形成嵴(e)；叶绿体增大膜面积的方式是通过类囊体堆叠形成叶绿体基粒(h)。生物膜的功能之一是为细胞内许多重要化学反应需要的多种酶提供附着位点。
解析
考点二 用高倍显微镜观察叶绿体
和细胞质的流动
微考点/大突破
第一部分
1.实验原理
叶绿体
2.实验步骤
(1)观察叶绿体。
菠菜叶稍带些叶肉的下表皮
清水
制作
临时
装片
载玻片
清水
盖玻片
低倍镜
叶绿体
(2)观察细胞质的流动。
光照、室温
叶绿体随细胞质绕液泡流动
1.实验材料的分析
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
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细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
2.实验成功的关键点
(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞的活性受到影响。
(2)加速细胞质流动的三种方法。
①进行光照，即在阳光或灯光下放置15~20分钟。
②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右。
③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。
能力 观察叶绿体和细胞质的流动(考查科学探究)
1.(2022·浙江1月选考，T2)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是( )
A.基部成熟叶片是最佳观察材料
B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心
C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形
D.不同条件下叶绿体的位置不变
该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料，A项错误；黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的，B项错误；在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，C项正确；不同条件下叶绿体的分布一般是不同的，D项错误。
解析
2.(2025·石家庄模拟)在进行“观察细胞质的流动”实验中,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。下列叙述错误的是( )
A.观察细胞质的流动可以用叶绿体作为标志物
B.视野中观察到的细胞质流动的方向与实际的相反
C.可用细胞质流动的速率衡量黑藻细胞代谢强弱
D.适当地提高培养液的温度能加快细胞质的流动
观察细胞质流动的过程中，由于叶绿体呈现绿色，与细胞质基质的颜色存在明显的差别，可以用叶绿体作为标志物来观察细胞质的流动，A 项正确；显微镜下观察到的细胞质的流动方向和实际的相同，B项错误；细胞代谢快时，细胞质的流动速度也会加快，即细胞质的流动速率与代谢速率相关，C项正确；适当地提高培养液的温度，可以使细胞代谢加快，细胞质的流动速度也会加快，D项正确。
解析
考点三 细胞器之间的分工合作与生物膜系统
微考点/大突破
第一部分
1.分泌蛋白的合成和运输
(1)分泌蛋白：指在________合成后，分泌到__________起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
(2)研究手段——放射性同位素标记法。
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有____________________的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。
细胞内
细胞外
3H标记的亮氨酸
提醒 研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的稳定同位素：15N、18O等。
2.细胞器之间的协调配合
3.生物膜系统
细胞器膜
物质
运输
酶附着位点
提醒 ①原核生物、病毒等无生物膜系统。
②类囊体膜、囊泡膜也属于生物膜系统。
教材基础辨析
(1)消化酶、抗体、激素和神经递质的合成分泌过程都需要核糖体、内质网和高尔基体参与。(必修1 P51“思考·讨论”)( )
(2)囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要交通枢纽作用的是内质网。(源自必修1 P52)( )
(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。(必修1 P52“图3-8”)( )
×
×
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教材素材拓展
正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列，科研小组除去内质网蛋白质的信号序列后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，重组前和重组后蛋白质在细胞中的分布如图所示：
真核细胞中，与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有_________
___________________。
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_______________________
___________________。
内质网、高尔基体和线粒体
分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了
1.分泌蛋白合成和运输的综合分析
2.细胞中蛋白质的合成及去向
蛋白质分选 真核细胞中，绝大多数蛋白质由核基因编码，在核糖体上合成。蛋白质合成以后需转运到特定部位才能发挥其功能
蛋白质分选信号 信号序列作为蛋白质分选信号，多位于新合成肽链的N端，引导蛋白质定向运输至特定部位(如内质网、线粒体、叶绿体等)。有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被切除
蛋白 质分 选的 2条 途径 后翻译 转运途 径 在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后根据分选信号转运至膜围绕的细胞结构，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核，或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白
共翻译 转运途 径 蛋白质在游离核糖体上起始合成之后，由信号序列引导转移至粗面内质网，然后新生肽边合成边转入粗面内质网腔，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质后，经转运膜泡运至高尔基体加工、包装再分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外(分泌蛋白)。
此外，内质网与高尔基体本身的蛋白质分选、植物液泡内或膜上蛋白质也是通过该途径完成的
蛋白 质分 选的 转运 方式 或机 制 门控运输 在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体在核—质间双向选择性地完成核输入或核输出
跨膜运输 蛋白质通过跨膜通道进入细胞器，如细胞质基质中合成的肽链进入内质网、叶绿体和线粒体
膜泡运输 蛋白质被选择性地包裹在囊泡中，分选转运到细胞的不同部位。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体出芽形成溶酶体、植物细胞内质网和高尔基体向液泡的物质运输
细胞质基质中的运输 上述几种转运类型也涉及蛋白质在细胞质基质中的运输，这一过程与细胞骨架系统密切相关
能力一 细胞器之间的协调配合(考查科学思维)
1.(2021·海南卷，T2)分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
根据题意可知，该细胞为真核细胞，所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白，A项正确；囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜组分的更新，B项正确；生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等，C项错误；分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，D项正确。
解析
(必修1 P52“正文”)蛋白质的合成和分泌过程：首先在____________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，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，再转移到__________对蛋白质进一步加工修饰，然后分泌到细胞外。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_________。
游离核糖体
高尔基体
线粒体
2.(2024·山东卷，T3)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性
核糖体没有膜结构，蛋白P前体不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A项错误；蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B项正确；由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C项错误；病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即P空间结构改变后不能被受体识别，能体现受体识别的专一性，D项错误。
解析
能力二 生物膜系统(考查科学思维)
3.(2023·浙江6月选考，T6)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是
( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架，A项正确；核糖体无膜结构,不能形成囊泡，B项错误；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性，C项错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,细胞内的结构并不都具有膜结构，如核糖体和中心体无膜结构，所以囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D项错误。
解析
与囊泡有关的知识归纳
4.(2025·西安模拟)膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示，V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。下列分析正确的是( )
A.如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B.细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C.据图分析，囊泡与靶膜之间的这一识别过程不具有特异性
D.用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞，A项错误；膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移，可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别，B项错误；据题图分析，囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡与靶膜之间的这一识别过程具有特异性，C项错误；用3H标记亮氨酸，可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程，D项正确。
解析
微真题/重体悟
第二部分
1.(2023·天津卷，T10)氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用，大量使用会对人体产生毒副作用，原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能，该细胞器最可能是( )
A.线粒体 B.内质网
C.细胞质核糖体 D.中心体
依题意，氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用，而线粒体和叶绿体的核糖体与细菌的核糖体相似，而与细胞质核糖体差别较大，因此该细胞器最可能是线粒体，A项正确，B、C、D三项错误。
解析
2.(2024·江西卷，T1)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低
溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，A项错误；溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，B项正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C项正确；溶酶体内的pH比胞质溶胶低，从溶酶体外溢后,由于pH不适宜，因此，大多数酶的活性会降低，D项正确。
解析
3.(2024·安徽卷，T1)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A.液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B.水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C.根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D.[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A项错误；水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B项正确；根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C项错误；[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D项错误。
解析
4.(2023·海南卷，T3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
生物膜 膜主 要成分 红细胞 质膜 神经鞘 细胞质膜 高尔基 体膜 内质 网膜 线粒体
内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是( )
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
生物膜主要由蛋白质和脂质组成，构成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，故生物膜具有流动性,
A项正确；细胞膜的外表面有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子称为糖被，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，B项正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体等各种细胞器，C项错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类与数量就越多，故题表中蛋白质含量最多的线粒体内膜的功能最复杂，蛋白质含量最少的神经鞘细胞质膜的功能最简单，D项正确。
解析
5.(2020·全国卷Ⅱ，T30)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)。
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，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____________________________
________________________________________。
细胞质基质组分和线粒体
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
有
(1)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。
解析课时微练(五) 细胞器之间的分工合作
一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2025·西安模拟)研究发现马达蛋白可以沿细胞骨架运动,参与细胞内物质运输,该过程如图所示,马达蛋白可重复进行图示过程,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞骨架在维持细胞形态、信息传递、细胞分裂等方面起重要作用
B.马达蛋白在运输细胞内物质时,空间结构发生可逆性改变,利于远距离运输
C.马达蛋白的合成和加工场所都是核糖体,核糖体是无膜细胞器
D.马达蛋白在运输细胞内物质时,沿细胞骨架移动,这个过程消耗ATP
2.(2021·重庆卷,T4)人体细胞溶酶体内较高的H+浓度(pH为5.0左右)保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是( )
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白
B.溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
3.(2025·合肥模拟)植物细胞壁分为三层,胞间层、初生壁和次生壁,其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(如图甲),纤维素的合成与纤维素合酶有关(如图乙),下列相关叙述正确的是( )
甲 乙
A.植物细胞有丝分裂末期,高尔基体合成大量纤维素
B.分泌小泡为单层膜结构,与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C.由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D.蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应,其合成与加工场所与微管蛋白相同
4.(经典高考题)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
5.(2022·浙江6月选考,T7)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
6.如图为真核生物的三种生物膜结构及其所发生的部分生理过程的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.三种生物膜共同组成生物膜系统
B.三种生物膜的基本支架相同,但所含蛋白质的种类和数量存在差异
C.图甲和图乙可以存在于动物和植物细胞中
D.三种生物膜功能不同的根本原因是控制合成膜蛋白的基因所含的遗传信息不同
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.线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架无关
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.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与细胞骨架有关
8.(2025·昆明模拟)研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,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,下列叙述正确的是( )
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3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该分泌蛋白的继续合成
9.(2025·邯郸模拟)如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③⑤中可合成ATP,植物细胞③⑤⑥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
10.(2025·南昌调研)迁移体是在细胞迁移过程中由其尾部产生的单层膜结构的细胞器,可被释放至细胞外或直接被邻近细胞摄取,而细胞迁移依赖于细胞外基质蛋白(ECM)的黏附作用,不同ECM蛋白与不同跨膜受体结合可能是迁移体形成的关键因素。细胞迁移速度的增加可以形成更多的迁移体,与细胞直线迁移相比,细胞迁移方向的改变能导致迁移体形成明显减少。另有实验数据(如图1和图2)表明迁移体数量受T蛋白和胆固醇的影响。下列叙述错误的是( )
A.迁移体膜属于生物膜,是由磷脂双分子层作为基本支架构成的
B.迁移体被周围细胞摄取后最有可能被溶酶体降解,这依赖于生物膜的流动性
C.由题分析,影响迁移体形成的因素有不同ECM蛋白与相同跨膜受体结合、细胞迁移方向和迁移速度
D.由图可知,T蛋白和胆固醇均能促进迁移体形成
二、非选择题
11.如图是两种细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)图中两种细胞结构模式图是根据在_______显微镜下观察的结果绘成的,图A属于动物细胞,主要依据是__________________________________。
(2)若图A细胞是唾液腺细胞,则该细胞合成并分泌唾液淀粉酶时,依次经过的具膜细胞器是[③]_______和[⑦]_______,其中后者的膜面积变化可用图C中的_______(填“甲”“乙”或“丙”)来表示。
(3)分离图中各种细胞器的方法是______________;研究分泌蛋白合成、加工与运输过程,一般采用的研究方法是 。
(4)若图B细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,则色素主要存在于_______(填序号)。如果图B细胞是洋葱的根尖分生区细胞,则图中不应有的结构是_______(填序号)。
12.(科学探究)高尔基体在细胞内物质的运输中起着重要枢纽作用,分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶等蛋白质的定向转运过程都是通过高尔基体完成的。如图表示高尔基体定向转运不同蛋白质时的不同机制,其一是激素合成后随即被释放到细胞外,称为组成型分泌途径;其二是激素合成后暂时储存在细胞内,受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外,称为可调节型分泌途径。请回答下列问题:
(1)分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶的合成、加工和转运过程,需要_______________________和高尔基体等细胞器的参与,这体现了细胞中各种细胞器之间的___________________关系。
(2)溶酶体酶包装时,酸性水解酶先与M6P受体结合,然后高尔基体以出芽的形式形成囊泡。若_______(填“促进”或“抑制”)M6P受体基因的表达,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累。
(3)为探究胰岛素的分泌途径,某研究小组进行如下实验。请完成下表:(培养液中葡萄糖浓度均为1.5 g/L)
实验处理 预测实验结果 推出结论
甲组:培养液+胰岛B细胞+X物质(蛋白质合成抑制剂,用生理盐水配制) 乙组:培养液+胰岛B细胞+____________________________________________________________________ 一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素 胰岛素只存在可调节型分泌途径
只在乙组培养液检测出胰岛素 胰岛素只存在组成型分泌途径
____________________________________________________________________ 胰岛素存在两种分泌途径
课时微练(五) 细胞器之间的分工合作
1.C 解析 细胞骨架是由蛋白质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,A项正确;马达蛋白在运输细胞内物质时,空间结构发生改变,之后恢复原状,这个过程循环发生,可将物质远距离运输,B项正确;核糖体是氨基酸脱水缩合形成多肽的场所,但不是蛋白质的加工场所,核糖体是无膜细胞器,C项错误;根据题图可知,马达蛋白可以沿细胞骨架运动,参与细胞内物质运输,过程中ATP水解为ADP和Pi为马达蛋白供能,D项正确。
2.D 解析 溶酶体内部含多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,而水解酶是在核糖体上合成的,A项错误;溶酶体内的水解酶在pH为5左右时活性最高,但溶酶体周围的细胞质基质的pH为中性,当溶酶体酶泄露到细胞质基质后,pH上升,酶活性会降低,B项错误;被溶酶体分解后的产物,有用的留在细胞内,无用的排出细胞外,C项错误;溶酶体内pH的维持依靠H+的浓度,而H+浓度的维持依靠主动运输,需要膜蛋白协助,D项正确。
3.B 解析 纤维素的合成与纤维素合酶有关,植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与合成细胞壁,主要参与合成果胶,A项错误;分泌小泡为单层膜结构,在植物细胞中,高尔基体形成的分泌小泡参与细胞壁的形成,同时分泌小泡与细胞膜融合,与细胞膜的更新有关,B项正确;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,主要由微管蛋白等构成,并不包含纤维素,C项错误;蔗糖合酶存在于细胞膜上,其能够催化蔗糖的水解反应,合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,微管蛋白属于胞内蛋白,由核糖体合成,不需要内质网和高尔基体的加工,因此二者合成与加工场所不完全相同,D项错误。
4.D 解析 叶绿体的类囊体膜是进行光反应的场所,光反应过程有ATP生成,则该结构上存在催化ATP合成的酶,A项正确;溶酶体中有多种水解酶,溶酶体膜破裂释放出的水解酶可破坏细胞结构,B项正确;细胞的核膜为双层膜,核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道,C项正确;线粒体DNA位于线粒体基质中,编码参与呼吸作用的酶,D项错误。
方法技巧 生物膜系统的作用
细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换、信息传递的过程中起重要作用。核膜与细胞器膜使细胞内部区域化,保证细胞内多种化学反应高效有序地进行。生物膜为多种酶提供附着位点,为生化反应的进行创造条件。
5.C 解析 消化酶是分泌蛋白,在核糖体上合成,A项错误;核糖体无膜结构,不能形成包裹该酶的小泡,B项错误;高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用,C项正确;消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D项错误。
6.A 解析 题图甲生物膜上发生了H2O和ATP的合成,可以为线粒体内膜;题图乙生物膜参与的是跨膜运输过程,且细胞产生了乳酸,最可能为无氧呼吸产物为乳酸的细胞膜;题图丙生物膜上发生的是水的光解和ATP的合成,可以为叶绿体类囊体薄膜。细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统,题图中三种生物膜仅包括部分细胞器膜和细胞膜,A项错误;题图中三种生物膜的基本支架均为磷脂双分子层,三种膜的功能不同,所以膜中所含的蛋白质的种类与数量存在差异,B项正确;线粒体内膜和细胞膜既可以存在于动物细胞中,也可以存在于植物细胞中,C项正确;生物膜的功能主要由膜蛋白的种类和数量决定,而膜蛋白差异的根本原因是相应基因所含的遗传信息不同,D项正确。
方法技巧 运用结构与功能观理解生物膜系统结构和功能的统一性
7.D 解析 细胞骨架的组成成分是蛋白质纤维,纤维素酶不能破坏细胞骨架,A项错误;由于细胞的运动和能量转化与细胞骨架有关,线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架有关,B项错误;光学显微镜下不能观察到细胞骨架,C项错误;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与细胞骨架有关,D项正确。
8.D 解析 核糖体由蛋白质和RNA组成,没有膜结构,所以其和内质网的结合没有依赖生物膜的流动性,A项错误;附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白,也有结构蛋白,B项错误;如果用3H标记羧基,在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中,会脱掉羧基上的H生成水,则无法追踪,C项错误;因密码子具有简并性,如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该分泌蛋白的继续合成,D项正确。
9.A 解析 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,去除细胞壁后的原生质体仍能存活,A项错误;动物细胞③线粒体和⑤细胞质基质中可合成ATP,植物细胞③线粒体、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都可合成ATP,B项正确;细胞合成蛋白质的场所是核糖体,③线粒体、④内质网、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都含有核糖体,都能合成蛋白质,C项正确;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从细胞的中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分将细胞质分裂,D项正确。
方法技巧 细胞结构图解的识别与判断
(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断。
是否表示出细胞器的结构
(2)真核、原核细胞及动、植物细胞的判断。
10.C 解析 迁移体是在细胞迁移过程中由其尾部产生的单层膜结构的细胞器,其具有的膜属于生物膜,是由磷脂双分子层作为基本支架构成的,A项正确。溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器以及侵染机体的细菌或病毒,故迁移体被周围细胞摄取后最有可能被溶酶体降解,这依赖于生物膜的流动性,B项正确。分析题干信息可知,影响迁移体形成的因素有不同ECM蛋白与不同跨膜受体结合、细胞迁移方向和迁移速度、T蛋白和胆固醇含量的影响等,C项错误。迁移体数量受T蛋白和胆固醇影响。由题图1可知,不含Т蛋白的细胞产生迁移体的数量较少,说明Т蛋白能促进迁移体的形成;由题图2可知,随着胆固醇浓度的降低,迁移体的相对数量也降低,说明胆固醇能促进迁移体的形成,D项正确。
11.答案 (1)电子 有中心体,无细胞壁 (2)内质网 高尔基体 乙
(3)差速离心法 同位素标记法 (4)⑨ ⑧⑨
解析 (1)题图所示两种细胞中各种细胞器的结构可以看清楚,因此其是在电子显微镜下观察的。题图A细胞中有中心体,无细胞壁,因此属于动物细胞。(2)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。根据分泌蛋白的分泌过程可知,题图A细胞合成并分泌唾液淀粉酶时,依次经过的具膜细胞器是③内质网、⑦高尔基体,其中高尔基体在该过程中接受囊泡,又产生囊泡,因此高尔基体的膜面积在分泌蛋白分泌前后基本无变化,可用题图C中的乙表示。(3)分离题图中各种细胞器的方法是差速离心法;通常用同位素标记法标记某种氨基酸来研究分泌蛋白的合成、加工与运输过程。(4)液泡中含有的色素决定了花和果实的颜色,据此推测若题图B细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,则色素主要存在于⑨液泡中;如果该细胞是洋葱的根尖分生区细胞,题图中不应有的结构是⑧叶绿体和⑨液泡。
12.答案 (1)核糖体、内质网、线粒体 分工与合作(协调配合)
(2)抑制 (3)等量生理盐水 甲组检测到较少胰岛素,乙组检测到较多胰岛素
解析 (1)分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶在核糖体合成后,均需要经过内质网与高尔基体的加工、包装与运输,并且需要线粒体提供能量,体现了细胞器之间的分工与合作。(2)溶酶体内部含有多种水解酶,作用是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。由题图可知,在M6P受体的作用下,来自高尔基体的蛋白质成为溶酶体酶,若要使衰老和损伤的细胞器在细胞内积累,需要减少溶酶体酶的数量,因此可通过抑制M6P受体基因的表达来实现。(3)该实验的目的是探究胰岛素的分泌途径,胰岛素是分泌蛋白,分泌蛋白的组成型分泌途径影响细胞膜上的受体蛋白的数量;可调节型分泌途径需要借助细胞膜上信号分子(受体蛋白),并且受血糖浓度升高的刺激才能分泌,培养液中的葡萄糖浓度为外界刺激,因此实验的自变量为蛋白质合成抑制剂的有无,甲组加入的是用生理盐水配制的蛋白质合成抑制剂,为实验组,则乙组为对照组,应该加入等量生理盐水。实验因变量是胰岛素的含量,若胰岛素只存在可调节型分泌途径,则一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素;若胰岛素只存在组成型分泌途径,则只在乙组培养液检测出胰岛素;若胰岛素存在两种分泌途径,则甲组检测到较少胰岛素,乙组检测到较多胰岛素。(共41张PPT)
课时微练（五）
细胞器之间的分工合作
一、选择题:本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.(2025·西安模拟)研究发现马达蛋白可以沿细胞骨架运动，参与细胞内物质运输，该过程如图所示，马达蛋白可重复进行图示过程，下列相关叙述错误的是( )
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A.细胞骨架在维持细胞形态、信息传递、细胞分裂等方面起重要作用
B.马达蛋白在运输细胞内物质时，空间结构发生可逆性改变，利于远距离运输
C.马达蛋白的合成和加工场所都是核糖体，核糖体是无膜细胞器
D.马达蛋白在运输细胞内物质时，沿细胞骨架移动，这个过程消耗ATP
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细胞骨架是由蛋白质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，A项正确；马达蛋白在运输细胞内物质时，空间结构发生改变，之后恢复原状，这个过程循环发生，可将物质远距离运输，B项正确；核糖体是氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，但不是蛋白质的加工场所，核糖体是无膜细胞器，C项错误；根据题图可知，马达蛋白可以沿细胞骨架运动，参与细胞内物质运输，过程中ATP水解为ADP和Pi为马达蛋白供能，D项正确。
解析
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2.(2021·重庆卷，T4)人体细胞溶酶体内较高的H+浓度(pH为5.0左右)保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是( )
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白
B.溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
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溶酶体内部含多种水解酶，水解酶的化学本质是蛋白质，而水解酶是在核糖体上合成的，A项错误；溶酶体内的水解酶在pH为5左右时活性最高，但溶酶体周围的细胞质基质的pH为中性，当溶酶体酶泄露到细胞质基质后，pH上升，酶活性会降低，B项错误；被溶酶体分解后的产物，有用的留在细胞内，无用的排出细胞 外，C项错误；溶酶体内pH的维持依靠H+的浓度，而H+浓度的维持依靠主动运输，需要膜蛋白协助，D项正确。
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3.(2025·合肥模拟)植物细胞壁分为三层，胞间层、初生壁和次生壁，其中初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶构成(如图甲)，纤维素的合成与纤维素合酶有关(如图乙)，下列相关叙述正确的是( )
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A.植物细胞有丝分裂末期，高尔基体合成大量纤维素
B.分泌小泡为单层膜结构，与图中细胞壁的形成和细胞膜的更新有关
C.由微管蛋白和纤维素构成的细胞骨架在图甲物质运输中起到重要作用
D.蔗糖合酶能够催化蔗糖的水解反应，其合成与加工场所与微管蛋白相同
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纤维素的合成与纤维素合酶有关，植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与合成细胞壁，主要参与合成果胶，A项错误；分泌小泡为单层膜结构，在植物细胞中，高尔基体形成的分泌小泡参与细胞壁的形成，同时分泌小泡与细胞膜融合，与细胞膜的更新有关，B项正确；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，主要由微管蛋白等构成，并不包含纤维素，C项错误；蔗糖合酶存在于细胞膜上，其能够催化蔗糖的水解反应，合成场所是核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，微管蛋白属于胞内蛋白，由核糖体合成，不需要内质网和高尔基体的加工，因此二者合成与加工场所不完全相同，D项错误。
解析
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4.（经典高考题）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
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叶绿体的类囊体膜是进行光反应的场所，光反应过程有ATP生成，则该结构上存在催化ATP合成的酶，A项正确；溶酶体中有多种水解酶，溶酶体膜破裂释放出的水解酶可破坏细胞结构，B项正确；细胞的核膜为双层膜，核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道，C项正确；线粒体DNA位于线粒体基质中，编码参与呼吸作用的酶，D项错误。
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生物膜系统的作用
细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换、信息传递的过程中起重要作用。核膜与细胞器膜使细胞内部区域化,保证细胞内多种化学反应高效有序地进行。生物膜为多种酶提供附着位点,为生化反应的进行创造条件。
方法技巧
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5.(2022·浙江6月选考，T7)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
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消化酶是分泌蛋白，在核糖体上合成，A项错误；核糖体无膜结构，不能形成包裹该酶的小泡，B项错误；高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用，C项正确；消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D项错误。
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6.如图为真核生物的三种生物膜结构及其所发生的部分生理过程的示意图，下列有关叙述错误的是( )
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A.三种生物膜共同组成生物膜系统
B.三种生物膜的基本支架相同，但所含蛋白质的种类和数量存在差异
C.图甲和图乙可以存在于动物和植物细胞中
D.三种生物膜功能不同的根本原因是控制合成膜蛋白的基因所含的遗传信息不同
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题图甲生物膜上发生了H2O和ATP的合成，可以为线粒体内膜；题图乙生物膜参与的是跨膜运输过程，且细胞产生了乳酸，最可能为无氧呼吸产物为乳酸的细胞膜；题图丙生物膜上发生的是水的光解和ATP的合成，可以为叶绿体类囊体薄膜。细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，题图中三种生物膜仅包括部分细胞器膜和细胞膜，A项错误；题图中三种生物膜
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的基本支架均为磷脂双分子层，三种膜的功能不同，所以膜中所含的蛋白质的种类与数量存在差异，B项正确；线粒体内膜和细胞膜既可以存在于动物细胞中，也可以存在于植物细胞中，C项正确；生物膜的功能主要由膜蛋白的种类和数量决定，而膜蛋白差异的根本原因是相应基因所含的遗传信息不同，D项正确。
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运用结构与功能观理解生物膜系统结构和功能的统一性
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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.线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架无关
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.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与细胞骨架有关
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细胞骨架的组成成分是蛋白质纤维，纤维素酶不能破坏细胞骨 架，A项错误；由于细胞的运动和能量转化与细胞骨架有关，线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位可能与细胞骨架有关，B项错误；光学显微镜下不能观察到细胞骨架，C项错误；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与细胞骨架有关，D项正确。
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8.(2025·昆明模拟)研究发现，分泌蛋白的合成起始于游离的核糖 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，下列叙述正确的是( )
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3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
D.控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该分泌蛋白的继续合成
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核糖体由蛋白质和RNA组成，没有膜结构，所以其和内质网的结合没有依赖生物膜的流动性，A项错误；附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白，也有结构蛋白，B项错误；如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，则无法追踪，C项错误；因密码子具有简并性，如果控制信号序列合成的基因片段发生突变可能不会影响该分泌蛋白的继续合成，D项正确。
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9.(2025·邯郸模拟)如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( )
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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③⑤中可合成ATP，植物细胞③⑤⑥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
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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，去除细胞壁后的原生质体仍能存活，A项错误；动物细胞③线粒体和⑤细胞质基质中可合成ATP，植物细胞③线粒体、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都可合成ATP，B项正确；细胞合成蛋白质的场所是核糖体，③线粒体、④内质网、⑤细胞质基质、⑥叶绿体中都含有核糖体，都能合成蛋白质，C项正 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从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分将细胞质分裂，D项正确。
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细胞结构图解的识别与判断
(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断。
是否表示出细胞器的结构
(2)真核、原核细胞及动、植物细胞的判断。
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10. (2025·南昌调研) )迁移体是在细胞迁移过程中由其尾部产生的单层膜结构的细胞器，可被释放至细胞外或直接被邻近细胞摄取，而细胞迁移依赖于细胞外基质蛋白(ECM)的黏附作用，不同ECM 蛋白与不同跨膜受体结合可能是迁移体形成的关键因素。细胞迁移速度的增加可以形成更多的迁移体，与细胞直线迁移相比，细胞迁移方向的改变能导致迁移体形成明显减少。另有实验数据(如图1和图2)表明迁移体数量受T蛋白和胆固醇的影响。下列叙述错误的是( )
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A.迁移体膜属于生物膜,是由磷脂双分子层作为基本支架构成的
B.迁移体被周围细胞摄取后最有可能被溶酶体降解,这依赖于生物膜的流动性
C.由题分析，影响迁移体形成的因素有不同ECM 蛋白与相同跨膜受体结合、细胞迁移方向和迁移速度
D.由图可知，T蛋白和胆固醇均能促进迁移体形成
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迁移体是在细胞迁移过程中由其尾部产生的单层膜结构的细胞 器，其具有的膜属于生物膜，是由磷脂双分子层作为基本支架构成的，A项正确。溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及侵染机体的细菌或病毒,故迁移体被周围细胞摄取后最有可能被溶酶体降解，这依赖于生物膜的流动性，B项正确。分析题干信息可知，影响迁移体形成的因素有不同ECM 蛋白与不同跨膜受体结合、细胞迁移方向和迁移速度、T蛋白和胆固醇含量
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的影响等，C项错误。迁移体数量受T 蛋白和胆固醇影响。由题 图1可知，不含Т蛋白的细胞产生迁移体的数量较少，说明Т蛋白能促进迁移体的形成；由题图2可知，随着胆固醇浓度的降低，迁移体的相对数量也降低，说明胆固醇能促进迁移体的形成，D项正确。
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二、非选择题
11.如图是两种细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题:
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(1)图中两种细胞结构模式图是根据在________显微镜下观察的结果绘成的，图A属于动物细胞，主要依据是______________________。
(2)若图A细胞是唾液腺细胞，则该细胞合成并分泌唾液淀粉酶时，依次经过的具膜细胞器是[③]_____________和[⑦]_____________，其中后者的膜面积变化可用图C中的_____________(填“甲”“乙”或“丙”)来表示。
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电子
有中心体，无细胞壁
内质网
高尔基体
乙
(3)分离图中各种细胞器的方法是____________；研究分泌蛋白合成、加工与运输过程，一般采用的研究方法是_________________。
(4)若图B细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则色素主要存在于_____________(填序号)。如果图B细胞是洋葱的根尖分生区细胞，则图中不应有的结构是_____________(填序号)。
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差速离心法
同位素标记法
⑨
⑧⑨
(1)题图所示两种细胞中各种细胞器的结构可以看清楚，因此其是在电子显微镜下观察的。题图A细胞中有中心体，无细胞壁，因此属于动物细胞。(2)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。根据分泌蛋白的分泌过程可知，题图A细胞合成并分泌唾液淀粉酶时，依次经过的具膜细胞器是③内质网、⑦高尔基体，其中高尔基体在该过程中接受囊泡，又产生囊泡，因此高尔基体的膜面积在分泌蛋白分泌前后基本无变化，可用题图C中的乙表示。(3)分离题图
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中各种细胞器的方法是差速离心法；通常用同位素标记法标记某种氨基酸来研究分泌蛋白的合成、加工与运输过程。(4)液泡中含有的色素决定了花和果实的颜色，据此推测若题图B细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，则色素主要存在于⑨液泡中；如果该细胞是洋葱的根尖分生区细胞，题图中不应有的结构是⑧叶绿体和⑨液泡。
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12.(科学探究)高尔基体在细胞内物质的运输中起着重要枢纽作用，分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶等蛋白质的定向转运过程都是通过高尔基体完成的。如图表示高尔基体定向转运不同蛋白质时的不同机制，其一是激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是激素合成
后暂时储存在细胞内，受到细胞外信
号刺激时再释放到细胞外，称为可调
节型分泌途径。请回答下列问题:
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(1)分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶的合成、加工和转运过程，需要_________________________和高尔基体等细胞器的参与，这体现了细胞中各种细胞器之间的_____________________关系。
(2)溶酶体酶包装时，酸性水解酶先与M6P受体结合，然后高尔基体以出芽的形式形成囊泡。若_____________(填“促进”或“抑制”)M6P受体基因的表达，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累。
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核糖体、内质网、线粒体
分工与合作(协调配合)
抑制
(3)为探究胰岛素的分泌途径，某研究小组进行如下实验。请完成下表:(培养液中葡萄糖浓度均为1.5 g/L)
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实验处理 预测实验结果 推出结论
甲组:培养液+胰岛B细胞+X物质(蛋白质合成抑制剂，用生理盐水配制) 乙组:培养液+胰岛B细胞+_________________ 一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素 胰岛素只存在可调节型分泌途径
只在乙组培养液检测出胰岛素 胰岛素只存在组成型分泌途径
______________________________________________ 胰岛素存在两种分泌途径
等量生理盐水
甲组检测到较少胰岛素，
乙组检测到较多胰岛素
(1)分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶在核糖体合成后，均需要经过内质网与高尔基体的加工、包装与运输，并且需要线粒体提供能量，体现了细胞器之间的分工与合作。(2)溶酶体内部含有多种水解酶，作用是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。由题图可知，在M6P受体的作用下，来自高尔基体的蛋白质成为溶酶体酶，若要使衰老和损伤的细胞器在细胞内积累，需要减少溶酶体酶的数量，因此可通过抑制M6P受体基因的表达来实现。(3)该实验的目的是探究胰岛素的分泌途径，
胰岛素是分泌蛋白，分泌蛋白的组成型分泌途径影响细胞膜上的受
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体蛋白的数量；可调节型分泌途径需要借助细胞膜上信号分子(受体蛋白)，并且受血糖浓度升高的刺激才能分泌，培养液中的葡萄糖浓度为外界刺激，因此实验的自变量为蛋白质合成抑制剂的有 无，甲组加入的是用生理盐水配制的蛋白质合成抑制剂，为实验 组，则乙组为对照组，应该加入等量生理盐水。实验因变量是胰岛素的含量，若胰岛素只存在可调节型分泌途径，则一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素；若胰岛素只存在组成型分泌途径，则只在乙组培养液检测出胰岛素；若胰岛素存在两种分泌途径，则甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素。
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