课时分层作业(五) 细胞器之间的分工合作
1．(2024·广东茂名模拟)溶酶体是一种细胞器，内含多种酸性水解酶。下列叙述错误的是( )
A．溶酶体内存在的水解酶是在核糖体中合成的
B．溶酶体膜上的蛋白质有助于维持其酸性环境
C．溶酶体分解衰老细胞器体现了细胞的全能性
D．溶酶体执行功能时可能伴随着膜成分的更新
C [溶酶体内的水解酶的化学本质是蛋白质，是在核糖体中合成的，A正确；溶酶体膜上的载体蛋白，能协助H＋运入溶酶体，有助于维持其酸性环境，B正确；溶酶体分解衰老细胞器体现了细胞器之间的协调配合，C错误；溶酶体执行功能时，其膜会与吞噬泡膜等融合，该过程伴随着膜成分的更新，D正确。]
2．(2022·浙江6月选考)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
C [光面内质网是脂质合成的场所，消化酶是分泌蛋白，合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体)，A错误；核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。]
3．(2022·浙江1月选考)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
C [该实验应选用黑藻的幼嫩的小叶作为实验材料，A错误；叶绿体呈扁平的椭球形或球形，围绕液泡沿细胞边缘分布，B错误，C正确；叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变，D错误。]
4．(2021·湖北卷)在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是( )
A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
A [葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为跨膜运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质(酶等)，利于光反应进行，D正确。]
5．(2021·天津卷)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程( )
A．无氧呼吸释放少量能量
B．神经元间的兴奋传递
C．分泌蛋白合成和加工
D．[H]与O2结合生成水
A [无氧呼吸在细胞质基质中进行，题述改变不会影响无氧呼吸过程，A符合题意；兴奋在神经元之间传递时，突触前膜内的突触小泡将神经递质释放到突触间隙后，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，突触小泡的形成与高尔基体有关，且神经递质的释放需要线粒体提供能量，故题述改变可直接影响神经元间的兴奋传递，B不符合题意；分泌蛋白的合成和加工需要线粒体、内质网和高尔基体的参与，故题述改变可直接影响分泌蛋白的合成和加工，C不符合题意；[H]与O2结合生成水的过程发生在有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜，故题述改变可直接影响[H]与O2结合生成水的过程，D不符合题意。]
6．(2025·广东深圳模拟)目前学术界普遍认为叶绿体是由被早期细胞吞噬的光合细菌演化而来的，如图所示。据此推测合理的是( )
A．吞噬光合细菌的早期细胞是一种原核细胞
B．叶绿体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体
C．光合作用暗反应场所主要由早期细胞的细胞质基质构成
D．真核细胞的进化历程中叶绿体出现的时间要早于线粒体
B [由题图可知，早期细胞有由核膜包被的细胞核，为真核细胞，A错误；叶绿体起源于光合细菌，光合细菌作为原核生物，其体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体，B正确；光合作用暗反应场所主要由光合细菌的细胞质基质构成，C错误；因为几乎所有真核生物都有线粒体，但只有植物有叶绿体，说明植物的某些祖先(原始真核生物)可能只有线粒体而没有叶绿体，推测真核细胞的进化历程中线粒体出现的时间应该要早于叶绿体，D错误。]
7．向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注入3H标记的亮氨酸，观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置。下列叙述错误的是( )
A．带有放射性标记的物质会出现在游离核糖体中
B．带有放射性标记的物质有可能出现在细胞膜上
C．在囊泡运输过程中，需要线粒体提供能量
D．在囊泡运输过程中，内质网起重要交通枢纽作用
D [分泌蛋白合成和分泌的过程中，3H标记的亮氨酸可先进入游离核糖体，参与脱水缩合过程，在信号肽的引导下进入内质网，A正确；3H标记的亮氨酸可参与膜蛋白的合成，故带有放射性标记的物质有可能出现在细胞膜上，B正确；在囊泡运输过程中需要能量，线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞中产生能量最主要的场所，故需要线粒体提供能量，C正确；在囊泡运输过程中，高尔基体起重要交通枢纽作用，D错误。]
8．易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，其中心有一个直径大约2 nm的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是( )
A．若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过易位子运往高尔基体
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
C．用3H标记亮氨酸的羧基可追踪分泌蛋白的合成和运输过程
D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的流动性
B [若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过囊泡运往高尔基体，该过程是通过囊泡运输的，A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，如溶酶体中的水解酶，B正确；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3H标记亮氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水，C错误；分析题意可知，易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，说明易位子具有识别能力，体现了内质网膜的选择透过性，D错误。]
9．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__________________________________
___________________________________________________________________
_____________________________________________________(答出两点即可)。
(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O2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”)O2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分布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O2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，因为类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能，所以仍有O2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 类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能
10．内质网自噬是一种由溶酶体介导的针对受损细胞结构进行降解的选择性自噬，在自噬作用中，溶酶体膜收缩并将内质网的一部分“掐断”到溶酶体腔内进行降解。此外，溶酶体还可以直接与内质网衍生的囊泡进行融合并降解，从而维持循环周转和细胞能量需求的过程。下列关于内质网自噬的说法正确的是( )
A．内质网要与溶酶体相互识别从而启动自噬过程
B．内质网膜与溶酶体膜融合的结构基础是生物膜具有选择透过性
C．溶酶体通过合成的水解酶，发挥吞噬降解作用
D．内质网自噬是一种正常生理过程，其过程不受相关基因调控
A [由题意可知，内质网自噬是一种由溶酶体介导的针对受损细胞结构进行降解的选择性自噬，据此可推测，内质网要与溶酶体相互识别才能启动自噬过程，A正确；内质网膜与溶酶体膜融合的结构基础是生物膜具有流动性，且组成成分相似，B错误；溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的，C错误；内质网自噬是一种正常生理过程，进而可维持细胞内的物质循环周转和能量需求，该过程的发生受细胞内相关基因的调控，D错误。]
11．科学家将3H-亮氨酸分别注射到野生型酵母菌、突变体A和突变体B细胞内，通过检测放射性研究酵母菌的分泌蛋白的合成和运输，放射性检测结果如表所示。Secl2＋、Secl7＋的作用分别是( )
酵母菌 相关基因 放射性出现顺序
野生型 Secl2＋、Secl7＋ 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外
突变体A Secl2－、Secl7＋ 核糖体→内质网
突变体B Secl2＋、Secl7－ 核糖体→内质网→囊泡
注：“－”表示突变的基因，“＋”表示正常的基因。
A．肽键的形成、囊泡的运输
B．肽链的延伸、内质网的“出芽”
C．内质网的“出芽”、囊泡的融合
D．内质网的加工、高尔基体的加工
C [分析表中信息可知，与野生型酵母菌相比，Secl2基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网，Secl7基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网→囊泡。据此推测，Secl2基因编码的蛋白质的功能是参与内质网“出芽”形成囊泡，Secl7基因所编码蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。综上所述，C正确，A、B、D错误。]
12．下图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程及局部放大示意图，其中X、Y表示囊泡，①～⑤表示不同的细胞结构，请回答下列问题：
(1)已知囊泡Y内“货物”为水解酶，则结构⑤可能是________。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是________。
(2)图乙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________________________________________________________________
___________________________________________________________________，此过程体现了细胞膜具有__________________________的功能。
(3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，研究表明其在图甲中从③到④的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
①已知由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白(无二硫键)彻底水解后，总分子量可增加810，据此推测Sedlin蛋白是由________条肽链组成。
②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用机制，现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。
实验材料：正常小鼠浆细胞、生理盐水、含Sedlin蛋白抑制剂的溶液、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为a、b；a组细胞注射适量生理盐水，b组细胞注射______________________________________；一段时间后，用放射性检测仪对________(填图甲中的数字序号)处进行放射性检测。
预期结果：__________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤可能是溶酶体。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是抗体。(2)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别)；此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(或信息传递或信息交流)。(3)①由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白彻底水解，总分子量增加810，说明共消耗45个水分子，则该蛋白质由8条肽链组成。②为验证Sedlin蛋白的作用机制，a组为对照组，注射适量生理盐水，b组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以注射等量的含Sedlin蛋白抑制剂的溶液。因变量为细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中③(内质网)和④(高尔基体)的放射性进行检测。若a组细胞中③(内质网)的放射性低于b组细胞中③(内质网)的放射性，且a组细胞中④(高尔基体)的放射性高于b组细胞中④(高尔基体)的放射性，则可证明Sedlin蛋白在③(内质网)到④(高尔基体)的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
答案：(1)溶酶体 抗体 (2)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合 控制物质进出细胞(或信息传递或信息交流) (3)①8 ②等量含Sedlin蛋白抑制剂的溶液 ③④ a组细胞中③的放射性低于b组细胞中③的放射性，且a组细胞中④的放射性高于b组细胞中④的放射性
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第5讲 细胞器之间的分工合作
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。
考点1 细胞器的结构和功能
一、细胞器的分离方法
1．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。
2．过程
(1)将细胞膜破坏后，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。
二、细胞器
1．细胞器的结构和功能
(1)上图①～⑧的名称依次是线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体。
(2)③的功能主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
④的功能是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
⑤内含细胞液，可以调节植物细胞内的环境，还可以使植物细胞保持坚挺。
⑥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。
1．(必修1 P48“图3-6”)溶酶体内的水解酶的合成过程是先在核糖体上合成肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经高尔基体加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹。
2．(必修1 P48“图3-6”)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体，在真核细胞中核糖体分布在内质网、线粒体、叶绿体、核膜等部位，有的核糖体游离在细胞质基质中。
2．线粒体和叶绿体的比较
3．多角度比较各种细胞器
(1)
(2)
(3)
(4)
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。
五、植物细胞壁
1．主要成分：纤维素、果胶。
2．功能：对细胞起支持和保护作用。
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，并不附着在高尔基体上。
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．性激素主要是在内质网上的核糖体中合成的。( × )
提示：性激素属于脂质，是在内质网中合成的。
古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而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。
(1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者有以核膜为界限的细胞核，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性是与其细胞膜上的蛋白质(或糖蛋白或受体蛋白)(填物质)有关。
(2)被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物的线粒体提供了氧气和有机物。
(3)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐形成的，试推测该种细菌的呼吸作用类型是有氧呼吸，理由是线粒体是有氧呼吸的主要场所(或线粒体内分解有机物需要消耗氧气)。
(4)在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。
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是环状的，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，如白细胞吞噬病菌等(答出任意两条即可)。
细胞器的结构和功能
1．(2022·广东卷)将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
C [线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于③中，C正确。]
2．(2022·河北卷)关于细胞器的叙述，错误的是( )
A．受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B．线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C．生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D．附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
D [溶酶体中有水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解，降解产生的有用物质可被再次利用，A正确；生物膜上的蛋白质可具有物质运输等功能，线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质，B正确；生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，属于分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体合成后，需要经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外，C正确；附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成，D错误。]
细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)真核细胞的光合作用一定发生在叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生在线粒体中。
(2)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(3)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(4)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。
(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。
细胞骨架
3．马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。下图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是( )
A．细胞骨架参与细胞内物质或结构的运输
B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为参照
C．该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝不同的方向运输
D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
C [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，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A正确；细胞质基质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，由于细胞质流动的速度慢，无标志物难以察觉，而选择体积较大、有颜色的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察，B正确；马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白，不能介导叶绿体朝不同的方向运输，C错误；马达蛋白是指细胞内在ATP驱动下沿着细胞骨架定向运输“货物”的蛋白，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。]
结构与功能观
4．“结构与功能相适应”是重要的生命观念，以下论证逻辑合理的是( )
A．细胞壁具有维持细胞正常形态的功能，所以无细胞壁的动物细胞都为圆球形
B．核糖体是蛋白质的装配机器，所以所有的生命体都含有核糖体
C．叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物，所以自养型生物都含有叶绿体
D．线粒体能分解有机物释放能量，是因为其内含有多种催化有机物分解的酶
D [细胞壁具有保护细胞内部结构，维持细胞正常形态的功能，动物细胞没有细胞壁，但是细胞形态多种多样，A错误；核糖体是蛋白质的装配机器，但是病毒没有核糖体，B错误；叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物，原核生物没有叶绿体，但是含有叶绿素也能进行光合作用，C错误；线粒体含有多种催化有机物分解的酶，能分解有机物释放能量，D正确。]
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
考点2 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输
1．分泌蛋白：指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．研究方法——同位素标记法
在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性物质依次出现的部位。
(必修1 P51“科学方法”)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。
3．从结构与功能观角度剖析分泌蛋白的合成、加工和运输过程
(1)细胞核(真核细胞)：基因的转录，将遗传信息从DNA传递到mRNA。
(2)核糖体：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，肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上。
(3)内质网：肽链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，将其运送至高尔基体。
(4)高尔基体：对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，并以囊泡的方式运输到细胞膜。
(5)细胞膜：通过胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。
(6)线粒体：为整个过程提供能量。
二、细胞的生物膜系统
1．生物膜系统的组成及特点
2．生物膜系统的功能
(1)
(2)
囊泡运输
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。
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。
(1)图1、图2、图3所表示的生物膜分别是线粒体内膜、细胞膜、叶绿体的类囊体薄膜。
(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包括催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息。
分泌蛋白合成和运输的过程
1．(2022·广东卷)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外
C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
D [线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，A、C错误；根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。]
2．哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是( )
A．细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B．胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C．高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D．高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
C [蛋白质的结构决定功能，由题干信息“胃蛋白酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用”可知胃蛋白酶原无活性，从而可以避免细胞自身被消化，A正确；胃蛋白酶原为分泌蛋白，所以其合成起始于附着在内质网上的核糖体，B正确；核糖体合成肽链后内质网进行粗加工，内质网“出芽”形成囊泡，到达高尔基体后高尔基体是对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工，不是分泌蛋白，C错误；高尔基体对来自内质网的蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质，然后高尔基体“出芽”形成单层膜的囊泡，其与细胞膜融合完成分泌，D正确。]
有关分泌蛋白合成与分泌的三个注意点
(1)核糖体只是肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(2)除分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白质也要经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上，如转运蛋白和受体蛋白等。
(3)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐，该过程主要体现了细胞膜的流动性，也体现了细胞膜的选择透过性。
生物膜系统的组成、结构和功能
3．某同学构建的细胞的生物膜系统概念如图所示，其中1～6表示不同的细胞器，a、b、c、d分别表示细胞器中具体的膜结构。下列叙述错误的是( )
A．图中a含有光合色素，d的膜面积大于c的
B．图中3表示高尔基体、6表示内质网
C．图中的生物膜系统缺少了细胞膜和核膜等
D．图中2可以调节植物细胞内的环境
A [图中a为叶绿体的类囊体薄膜，其上含有光合色素，d为线粒体外膜，其膜面积小于c线粒体内膜，A错误；根据功能可知，图中3表示高尔基体、6表示内质网，B正确；生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中的生物膜系统只包含了细胞器膜，因而缺少细胞膜和核膜等，C正确；图中2为液泡，可以调节植物细胞内的环境，与植物细胞的吸水和失水有关，D正确。]
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。
下图为某小组在室温下进行“观察黑藻细胞细胞质的流动”实验时拍摄的照片，下列有关说法错误的是 ( )
A．适当调暗光线更便于观察细胞质
B．适当升高温度细胞质环流的速度会加快
C．同一细胞中叶绿体的流动方向相同
D．图示植物细胞中不存在细胞核和大液泡
D [细胞质颜色较浅，调暗光线更有利于观察细胞质，A正确；适当升高温度(分子热运动速率增加，酶活性增强，细胞代谢加快)细胞质环流的速度会加快，B正确；同一细胞中的不同叶绿体的运动方向是相同和定向的，即叶绿体随细胞质环绕中央大液泡向同一个方向旋转式流动着，C正确；黑藻属于真核细胞，含有细胞核和大液泡，D错误。]
课时分层作业(五)
1．(2024·广东茂名模拟)溶酶体是一种细胞器，内含多种酸性水解酶。下列叙述错误的是( )
A．溶酶体内存在的水解酶是在核糖体中合成的
B．溶酶体膜上的蛋白质有助于维持其酸性环境
C．溶酶体分解衰老细胞器体现了细胞的全能性
D．溶酶体执行功能时可能伴随着膜成分的更新
C [溶酶体内的水解酶的化学本质是蛋白质，是在核糖体中合成的，A正确；溶酶体膜上的载体蛋白，能协助H＋运入溶酶体，有助于维持其酸性环境，B正确；溶酶体分解衰老细胞器体现了细胞器之间的协调配合，C错误；溶酶体执行功能时，其膜会与吞噬泡膜等融合，该过程伴随着膜成分的更新，D正确。]
2．(2022·浙江6月选考)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
C [光面内质网是脂质合成的场所，消化酶是分泌蛋白，合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体)，A错误；核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。]
3．(2022·浙江1月选考)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
C [该实验应选用黑藻的幼嫩的小叶作为实验材料，A错误；叶绿体呈扁平的椭球形或球形，围绕液泡沿细胞边缘分布，B错误，C正确；叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变，D错误。]
4．(2021·湖北卷)在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是( )
A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
A [葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为跨膜运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质(酶等)，利于光反应进行，D正确。]
5．(2021·天津卷)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程( )
A．无氧呼吸释放少量能量
B．神经元间的兴奋传递
C．分泌蛋白合成和加工
D．[H]与O2结合生成水
A [无氧呼吸在细胞质基质中进行，题述改变不会影响无氧呼吸过程，A符合题意；兴奋在神经元之间传递时，突触前膜内的突触小泡将神经递质释放到突触间隙后，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，突触小泡的形成与高尔基体有关，且神经递质的释放需要线粒体提供能量，故题述改变可直接影响神经元间的兴奋传递，B不符合题意；分泌蛋白的合成和加工需要线粒体、内质网和高尔基体的参与，故题述改变可直接影响分泌蛋白的合成和加工，C不符合题意；[H]与O2结合生成水的过程发生在有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜，故题述改变可直接影响[H]与O2结合生成水的过程，D不符合题意。]
6．(2025·广东深圳模拟)目前学术界普遍认为叶绿体是由被早期细胞吞噬的光合细菌演化而来的，如图所示。据此推测合理的是( )
A．吞噬光合细菌的早期细胞是一种原核细胞
B．叶绿体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体
C．光合作用暗反应场所主要由早期细胞的细胞质基质构成
D．真核细胞的进化历程中叶绿体出现的时间要早于线粒体
B [由题图可知，早期细胞有由核膜包被的细胞核，为真核细胞，A错误；叶绿体起源于光合细菌，光合细菌作为原核生物，其体内应该也会含有DNA、RNA和核糖体，B正确；光合作用暗反应场所主要由光合细菌的细胞质基质构成，C错误；因为几乎所有真核生物都有线粒体，但只有植物有叶绿体，说明植物的某些祖先(原始真核生物)可能只有线粒体而没有叶绿体，推测真核细胞的进化历程中线粒体出现的时间应该要早于叶绿体，D错误。]
7．向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注入3H标记的亮氨酸，观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置。下列叙述错误的是( )
A．带有放射性标记的物质会出现在游离核糖体中
B．带有放射性标记的物质有可能出现在细胞膜上
C．在囊泡运输过程中，需要线粒体提供能量
D．在囊泡运输过程中，内质网起重要交通枢纽作用
D [分泌蛋白合成和分泌的过程中，3H标记的亮氨酸可先进入游离核糖体，参与脱水缩合过程，在信号肽的引导下进入内质网，A正确；3H标记的亮氨酸可参与膜蛋白的合成，故带有放射性标记的物质有可能出现在细胞膜上，B正确；在囊泡运输过程中需要能量，线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞中产生能量最主要的场所，故需要线粒体提供能量，C正确；在囊泡运输过程中，高尔基体起重要交通枢纽作用，D错误。]
8．易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，其中心有一个直径大约2 nm的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是( )
A．若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过易位子运往高尔基体
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
C．用3H标记亮氨酸的羧基可追踪分泌蛋白的合成和运输过程
D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的流动性
B [若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过囊泡运往高尔基体，该过程是通过囊泡运输的，A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，如溶酶体中的水解酶，B正确；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3H标记亮氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水，C错误；分析题意可知，易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，说明易位子具有识别能力，体现了内质网膜的选择透过性，D错误。]
9．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__________________________________
___________________________________________________________________
_____________________________________________________(答出两点即可)。
(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O2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”)O2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分布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O2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，因为类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能，所以仍有O2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 类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能
10．内质网自噬是一种由溶酶体介导的针对受损细胞结构进行降解的选择性自噬，在自噬作用中，溶酶体膜收缩并将内质网的一部分“掐断”到溶酶体腔内进行降解。此外，溶酶体还可以直接与内质网衍生的囊泡进行融合并降解，从而维持循环周转和细胞能量需求的过程。下列关于内质网自噬的说法正确的是( )
A．内质网要与溶酶体相互识别从而启动自噬过程
B．内质网膜与溶酶体膜融合的结构基础是生物膜具有选择透过性
C．溶酶体通过合成的水解酶，发挥吞噬降解作用
D．内质网自噬是一种正常生理过程，其过程不受相关基因调控
A [由题意可知，内质网自噬是一种由溶酶体介导的针对受损细胞结构进行降解的选择性自噬，据此可推测，内质网要与溶酶体相互识别才能启动自噬过程，A正确；内质网膜与溶酶体膜融合的结构基础是生物膜具有流动性，且组成成分相似，B错误；溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的，C错误；内质网自噬是一种正常生理过程，进而可维持细胞内的物质循环周转和能量需求，该过程的发生受细胞内相关基因的调控，D错误。]
11．科学家将3H-亮氨酸分别注射到野生型酵母菌、突变体A和突变体B细胞内，通过检测放射性研究酵母菌的分泌蛋白的合成和运输，放射性检测结果如表所示。Secl2＋、Secl7＋的作用分别是( )
酵母菌 相关基因 放射性出现顺序
野生型 Secl2＋、Secl7＋ 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外
突变体A Secl2－、Secl7＋ 核糖体→内质网
突变体B Secl2＋、Secl7－ 核糖体→内质网→囊泡
注：“－”表示突变的基因，“＋”表示正常的基因。
A．肽键的形成、囊泡的运输
B．肽链的延伸、内质网的“出芽”
C．内质网的“出芽”、囊泡的融合
D．内质网的加工、高尔基体的加工
C [分析表中信息可知，与野生型酵母菌相比，Secl2基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网，Secl7基因突变体细胞内放射性出现的顺序为核糖体→内质网→囊泡。据此推测，Secl2基因编码的蛋白质的功能是参与内质网“出芽”形成囊泡，Secl7基因所编码蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。综上所述，C正确，A、B、D错误。]
12．下图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程及局部放大示意图，其中X、Y表示囊泡，①～⑤表示不同的细胞结构，请回答下列问题：
(1)已知囊泡Y内“货物”为水解酶，则结构⑤可能是________。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是________。
(2)图乙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__________________________________________________________________
___________________________________________________________________，此过程体现了细胞膜具有__________________________的功能。
(3)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，研究表明其在图甲中从③到④的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
①已知由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白(无二硫键)彻底水解后，总分子量可增加810，据此推测Sedlin蛋白是由________条肽链组成。
②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用机制，现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。
实验材料：正常小鼠浆细胞、生理盐水、含Sedlin蛋白抑制剂的溶液、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为a、b；a组细胞注射适量生理盐水，b组细胞注射______________________________________；一段时间后，用放射性检测仪对________(填图甲中的数字序号)处进行放射性检测。
预期结果：__________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤可能是溶酶体。若该细胞为浆细胞，则图乙中的细胞“货物”最可能是抗体。(2)图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别)；此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(或信息传递或信息交流)。(3)①由53个氨基酸组成的Sedlin蛋白彻底水解，总分子量增加810，说明共消耗45个水分子，则该蛋白质由8条肽链组成。②为验证Sedlin蛋白的作用机制，a组为对照组，注射适量生理盐水，b组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以注射等量的含Sedlin蛋白抑制剂的溶液。因变量为细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中③(内质网)和④(高尔基体)的放射性进行检测。若a组细胞中③(内质网)的放射性低于b组细胞中③(内质网)的放射性，且a组细胞中④(高尔基体)的放射性高于b组细胞中④(高尔基体)的放射性，则可证明Sedlin蛋白在③(内质网)到④(高尔基体)的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
答案：(1)溶酶体 抗体 (2)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合 控制物质进出细胞(或信息传递或信息交流) (3)①8 ②等量含Sedlin蛋白抑制剂的溶液 ③④ a组细胞中③的放射性低于b组细胞中③的放射性，且a组细胞中④的放射性高于b组细胞中④的放射性
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第5讲 细胞器之间的分工合作
必修1 分子与细胞
第一单元 细胞的分子组成和结构
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。 3.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
考点1 细胞器的结构和功能
一、细胞器的分离方法
1．差速离心法
主要是采取_________________________________________的方法。
逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒
2．过程
(1)将细胞膜破坏后，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。
二、细胞器
1．细胞器的结构和功能
(1)上图①～⑧的名称依次是_________________________________ __________________________________。
(2)③的功能主要是_________________________________________ _________。
④的功能是_______________________________________________。
⑤内含_________，可以______________________________，还可以___________________________。
⑥内部含有_______________，能____________________________ ___________________________________________。
线粒体、叶绿体、高尔基体、内质
网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和
包装
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
细胞液
调节植物细胞内的环境
使植物细胞保持坚挺
多种水解酶
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
1．(必修1 P48“图3-6”)溶酶体内的水解酶的合成过程是先在_________上合成肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经____________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹。
2．(必修1 P48“图3-6”)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体，在真核细胞中核糖体分布在内质网、_________、_________、核膜等部位，有的核糖体游离在_______________中。
核糖体
高尔基体
线粒体
叶绿体
细胞质基质
2．线粒体和叶绿体的比较
3．多角度比较各种细胞器
(1)
(2)
(3)
(4)
三、细胞质基质
在细胞质中，除了细胞器外，还有呈______状的_______________。
四、细胞骨架
1．结构：由_______________组成的____________。
2．功能：维持着_______________，锚定并支撑着许多_________，与细胞运动、分裂、分化以及_________________________________等生命活动密切相关。
溶胶
细胞质基质
蛋白质纤维
网架结构
细胞的形态
细胞器
物质运输、能量转化、信息传递
五、植物细胞壁
1．主要成分：纤维素、果胶。
2．功能：对细胞起______和______作用。
支持
保护
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，并不附着在高尔基体上。
√
×
×
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．性激素主要是在内质网上的核糖体中合成的。( )
提示：性激素属于脂质，是在内质网中合成的。
×
×
×
古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而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。
(1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者_________________________________，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性是与其细胞膜上的__________________________ (填物质)有关。
(2)被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物的线粒体提供了__________________。
(3)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐形成的，试推测该种细菌的呼吸作用类型是____________，理由是__________________________________________________________________________。
有以核膜为界限的细胞核
蛋白质(或糖蛋白或受体蛋白)
氧气和有机物
有氧呼吸
线粒体是有氧呼吸的主要场所(或线粒体内分解有机物需要消耗
氧气)
(4)在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。
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是环状的，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，如白细胞吞噬病菌等(答出任意两条即可)。
1．(2022·广东卷)将正常线粒体各部分分离，
结果见图。含有线粒体DNA的是( )
1
细胞器的结构和功能
A．① B．②
C．③ D．④
√
C [线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于③中，C正确。]
2．(2022·河北卷)关于细胞器的叙述，错误的是( )
A．受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B．线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C．生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D．附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
√
D [溶酶体中有水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解，降解产生的有用物质可被再次利用，A正确；生物膜上的蛋白质可具有物质运输等功能，线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质，B正确；生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，属于分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体合成后，需要经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外，C正确；附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成，D错误。]
细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)真核细胞的光合作用一定发生在叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生在线粒体中。
(2)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(3)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(4)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。
(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。
3．马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白。目前普遍认为细胞质流动是由马达蛋白介导的“货物”定向运输引起的。下图为马达蛋白运输叶绿体的示意图。下列叙述错误的是( )
2
细胞骨架
A．细胞骨架参与细胞内物质或结构的运输
B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为参照
C．该细胞中马达蛋白介导叶绿体朝不同的方向运输
D．马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域
√
C [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，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A正确；细胞质基质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，由于细胞质流动的速度慢，无标志物难以察觉，而选择体积较大、有颜色的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察，B正确；马达蛋白是一类利用ATP驱动自身沿细胞骨架定向运动的蛋白，不能介导叶绿体朝不同的方向运输，C错误；马达蛋白是指细胞内在ATP驱动下沿着细胞骨架定向运输“货物”的蛋白，马达蛋白含有细胞骨架结合区域和“货物”结合区域，D正确。]
4．“结构与功能相适应”是重要的生命观念，以下论证逻辑合理的是( )
A．细胞壁具有维持细胞正常形态的功能，所以无细胞壁的动物细胞都为圆球形
B．核糖体是蛋白质的装配机器，所以所有的生命体都含有核糖体
C．叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物，所以自养型生物都含有叶绿体
D．线粒体能分解有机物释放能量，是因为其内含有多种催化有机物分解的酶
√
3
结构与功能观
D [细胞壁具有保护细胞内部结构，维持细胞正常形态的功能，动物细胞没有细胞壁，但是细胞形态多种多样，A错误；核糖体是蛋白质的装配机器，但是病毒没有核糖体，B错误；叶绿体能利用光能将无机物制造成有机物，原核生物没有叶绿体，但是含有叶绿素也能进行光合作用，C错误；线粒体含有多种催化有机物分解的酶，能分解有机物释放能量，D正确。]
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
考点2 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输
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．研究方法——同位素标记法
在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射_____________________，检测放射性物质依次出现的部位。
细胞内
细胞外
3H标记的亮氨酸
(必修1 P51“科学方法”)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是_______________法。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、____等；不具有放射性的稳定同位素：____、18O等。
同位素标记
35S
15N
3．从结构与功能观角度剖析分泌蛋白的合成、加工和运输过程
(1)_________(真核细胞)：基因的转录，将遗传信息从DNA传递到mRNA。
(2)核糖体：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，肽链与核糖体一起转移到_______________上。
(3)内质网：肽链边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成____________________________________。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，将其运送至高尔基体。
细胞核
游离的核糖体
粗面内质网
具有一定空间结构的蛋白质
(4)____________：对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，并以囊泡的方式运输到细胞膜。
(5)_________：通过胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。
(6)_________：为整个过程提供能量。
高尔基体
细胞膜
线粒体
二、细胞的生物膜系统
1．生物膜系统的组成及特点
2．生物膜系统的功能
(1)
(2)
囊泡运输
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。
×
×
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。
(1)图1、图2、图3所表示的生物膜分别是_______________ _______________________________。
(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包括_________________________________________________。
线粒体内膜、
细胞膜、叶绿体的类囊体薄膜
催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息
1．(2022·广东卷)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外
C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
1
分泌蛋白合成和运输的过程
√
D [线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，A、C错误；根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。]
2．哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是( )
A．细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B．胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C．高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D．高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
√
C [蛋白质的结构决定功能，由题干信息“胃蛋白酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用”可知胃蛋白酶原无活性，从而可以避免细胞自身被消化，A正确；胃蛋白酶原为分泌蛋白，所以其合成起始于附着在内质网上的核糖体，B正确；核糖体合成肽链后内质网进行粗加工，内质网“出芽”形成囊泡，到达高尔基体后高尔基体是对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工，不是分泌蛋白，C错误；高尔基体对来自内质网的蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质，然后高尔基体“出芽”形成单层膜的囊泡，其与细胞膜融合完成分泌，D正确。]
有关分泌蛋白合成与分泌的三个注意点
(1)核糖体只是肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(2)除分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白质也要经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上，如转运蛋白和受体蛋白等。
(3)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐，该过程主要体现了细胞膜的流动性，也体现了细胞膜的选择透过性。
3．某同学构建的细胞的生物膜系统概念如图所示，其中1～6表示不同的细胞器，a、b、c、d分别表示细胞器中具体的膜结构。下列叙述错误的是( )
2
生物膜系统的组成、结构和功能
A．图中a含有光合色素，d的膜面积大于c的
B．图中3表示高尔基体、6表示内质网
C．图中的生物膜系统缺少了细胞膜和核膜等
D．图中2可以调节植物细胞内的环境
√
A [图中a为叶绿体的类囊体薄膜，其上含有光合色素，d为线粒体外膜，其膜面积小于c线粒体内膜，A错误；根据功能可知，图中3表示高尔基体、6表示内质网，B正确；生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中的生物膜系统只包含了细胞器膜，因而缺少细胞膜和核膜等，C正确；图中2为液泡，可以调节植物细胞内的环境，与植物细胞的吸水和失水有关，D正确。]
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____________的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的__________________作为标志。
不断流动
叶绿体的运动
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。
下图为某小组在室温下进行“观察黑藻细胞细胞质的流动”实验时拍摄的照片，下列有关说法错误的是 ( )
A．适当调暗光线更便于观察细胞质
B．适当升高温度细胞质环流的速度会加快
C．同一细胞中叶绿体的流动方向相同
D．图示植物细胞中不存在细胞核和大液泡
√
D [细胞质颜色较浅，调暗光线更有利于观察细胞质，A正确；适当升高温度(分子热运动速率增加，酶活性增强，细胞代谢加快)细胞质环流的速度会加快，B正确；同一细胞中的不同叶绿体的运动方向是相同和定向的，即叶绿体随细胞质环绕中央大液泡向同一个方向旋转式流动着，C正确；黑藻属于真核细胞，含有细胞核和大液泡，D错误。]
