第4课时 细胞各部分结构分工合作、原核细胞和真核细胞的主要区别
[学习目标] 1.概述分泌蛋白的合成及分泌过程。2.简述生物膜的组成和功能。3.阐明原核细胞与真核细胞的区别和联系。
一、细胞各部分结构分工合作
1.生物膜的概念:在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2.分泌蛋白的合成与分泌
(1)分泌蛋白的概念:在胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质。如抗体,唾液淀粉酶、胰蛋白酶等人体的各种消化酶,以及生长激素、胰岛素等部分激素。
(2)分泌蛋白的运输和释放过程。
①研究方法:(放射性)同位素标记法。
②合成与分泌途径。
③提供能量的细胞器:线粒体。
3.细胞器膜的功能
(1)各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点。
(2)不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰,从而保证了细胞内的多种化学反应能同时、高效、有序地进行。
二、原核细胞和真核细胞的主要区别
1.分类依据:细胞内有无核膜包被的细胞核。
2.常见类型
3.原核细胞的主要特点
(1)结构比较简单,没有由核膜包被的细胞核,只有核糖体一种细胞器。
(2)拟核内有环状的DNA分子。
判断正误
(1)高尔基体膜向内与内质网膜直接相连,向外与细胞质膜相连。( )
【答案】 ×
【提示】 高尔基体通过囊泡与内质网、细胞质膜间接相连。
(2)参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜都属于生物膜。( )
【答案】 √
(3)分泌蛋白是在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的,比如消化酶、抗体和部分激素。( )
【答案】 √
(4)霉菌和细菌是原核生物。( )
【答案】 ×
【提示】 霉菌属于真核生物。
(5)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质。( )
【答案】 ×
【提示】 真核生物、原核生物均以DNA为遗传物质。
(6)蓝细菌细胞内含有叶绿体,是能进行光合作用的自养生物。( )
【答案】 ×
【提示】 蓝细菌细胞是原核细胞,没有叶绿体,由于细胞内含有藻蓝素和叶绿素,所以蓝细菌是能进行光合作用的自养生物。
任务一 分析细胞器之间的协调配合
探究1 分析分泌蛋白的合成和运输的过程
下图是某动物的分泌细胞,将细胞放入含有放射性同位素3H标记的亮氨酸的培养液中培养,一段时间后,在细胞外检测到含有放射性的物质。
(1)图中物质⑦可能是下列哪些物质
a.血红蛋白 b.胰蛋白酶 c.与有氧呼吸有关的酶
d.抗体 e.性激素 f.胰岛素
【提示】 b、d、f。
(2)图中③和⑥分别是什么 ③和⑥分别来自细胞的什么结构
【提示】 ③是囊泡,⑥是小泡。③来自内质网,⑥来自高尔基体。
(3)分泌蛋白合成与分泌过程依次经过的细胞器有哪些 依次经过的细胞结构是什么
【提示】 核糖体→内质网→高尔基体。核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→小泡→细胞质膜。
(4)经连续取样后,测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况,结果如下图所示。则曲线a、b、c代表的细胞器分别是什么
【提示】 a代表核糖体,b代表内质网,c代表高尔基体。
探究2 分析分泌蛋白合成和运输过程中膜面积的变化
下图甲、乙是该过程中内质网、高尔基体和细胞质膜膜面积的变化图。
依据分泌蛋白合成和运输的过程,分析图甲、图乙中①、②、③、A、B、C代表的结构分别是什么。
【提示】 ①代表内质网,②代表高尔基体,③代表细胞质膜,A代表内质网,B代表细胞质膜,C代表高尔基体。
核心归纳
1.胞内蛋白与分泌蛋白的比较
比较 项目 胞内蛋白 分泌蛋白
合成 场所 游离的核糖体(溶酶体中的水解酶除外) 最先在游离的核糖体上进行,当一段肽链合成后,它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成
作用 场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素
2.生物膜在结构上的联系
典型例题
1.(2025·镇江月考)胰蛋白酶为一种消化酶,下列关于其合成、加工及分泌过程的叙述,正确的是( )
[A]该过程涉及核糖体、内质网和细胞质膜等细胞器
[B]该过程中发生了游离核糖体向附着核糖体的转变
[C]该过程中高尔基体的膜面积会先减小后增加
[D]该过程中线粒体膜和高尔基体膜会发生融合
【答案】 B
【解析】 细胞质膜不属于细胞器;胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成过程中,首先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,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,可见胰蛋白酶合成过程中发生了游离核糖体向附着核糖体的转变;该过程中高尔基体的膜面积会先增加后减小;胰蛋白酶合成过程中线粒体膜和高尔基体膜不会发生融合。
2.(2025·常州联考)图1表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是( )
[A]图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
[B]图2中g、h、i分别是内质网、高尔基体、细胞质膜
[C]图1中的a、b、c都通过囊泡相联系
[D]图2所示变化能实现生物膜成分的更新
【答案】 C
【解析】 分泌蛋白的形成依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体,由图1可知,图中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体;分泌蛋白在核糖体上合成,由内质网加工后形成囊泡运输到高尔基体,高尔基体进一步加工后形成小泡运输到细胞质膜,该过程中内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,而细胞质膜的面积增大,所以图2中g、h、i分别是内质网、高尔基体、细胞质膜;图1中a为核糖体,核糖体没有生物膜,不能形成囊泡,而b和c具有生物膜,b、c通过囊泡相联系;图2所示变化能实现生物膜成分的更新。
任务二 比较原核细胞和真核细胞的区别
下列各图分别表示几种生物的基本结构。请回答下列问题。
(1)图中属于原核生物的有哪些 请写出判断依据。
【提示】 支原体、大肠杆菌、蓝细菌。它们的细胞内无核膜包被的细胞核。
(2)支原体与细菌、蓝细菌在结构上有什么区别
【提示】 支原体无细胞壁。
(3)蓝细菌无叶绿体,但是能进行光合作用的原因是什么
【提示】 蓝细菌的细胞内含叶绿素和藻蓝素。
核心归纳
1.原核细胞与真核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
本质区别 细胞核有无核膜包被
不 同 点 大小 较小 较大
细胞壁 有(支原体 除外) 植物细胞和真菌细胞有,动物细胞无
细胞器 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器
细胞核 有拟核,无核膜,无染色体 有核膜,核内 有染色体
生物 类群 放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体 真菌、动物、植物
统一性 都有细胞质膜、细胞质、核糖体,都以DNA作为遗传物质
2.生物类型的判断方法
(1)原生生物≠原核生物:原生生物是最简单的真核生物,一般为单细胞,大部分生活在水中,包括原生动物(如草履虫)和真核单细胞藻类(如衣藻)等。
(2)细胞群体≠多细胞生物体:如我们在水体看到的蓝细菌实际上是单细胞蓝细菌的细胞
群体。
(3)识名巧辨生物类型。
典型例题
3.(2025·扬州期末)原核细胞与真核细胞共有的结构或物质是( )
[A]染色体和磷脂
[B]核糖体和DNA
[C]核孔和RNA
[D]线粒体和呼吸酶
【答案】 B
【解析】 磷脂是细胞质膜的组成成分,原核细胞和真核细胞中都存在,染色体只存在于真核细胞的细胞核中;原核细胞和真核细胞都有核糖体,遗传物质都是DNA;原核细胞没有核膜包被的细胞核,故没有核孔;原核细胞中没有线粒体,但是存在与细胞呼吸相关的呼
吸酶。
4.(2025·镇江月考)铜绿微囊藻为一种蓝细菌,在淡水中大量繁殖会产生“水华”现象。下列关于铜绿微囊藻的叙述,错误的是( )
[A]铜绿微囊藻细胞中无叶绿体,但可进行光合作用
[B]铜绿微囊藻细胞无线粒体,但可进行有氧呼吸
[C]铜绿微囊藻细胞中无染色体,但存在脱氧核糖核酸
[D]铜绿微囊藻细胞中无核糖体,但可合成蛋白质
【答案】 D
【解析】 铜绿微囊藻为一种蓝细菌,为原核生物,细胞内没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用;铜绿微囊藻细胞内无线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,可以进行有氧呼吸;铜绿微囊藻细胞中无染色体,但细胞生物中既有DNA又有RNA,故其细胞内存在脱氧核糖核酸和核糖核酸;铜绿微囊藻细胞内含有核糖体。
随堂检测
1.(2025·扬州期中)下列关于分泌蛋白的形成过程的叙述,正确的是( )
[A]核糖体无膜结构,是合成和加工蛋白质的场所
[B]高尔基体参与了分泌蛋白的进一步修饰加工
[C]该过程中内质网膜面积增大,高尔基体膜面积减小
[D]可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
【答案】 B
【解析】 核糖体无膜结构,是合成蛋白质的场所,但不能加工蛋白质;分泌蛋白的合成和运输过程中,内质网膜的面积减小,高尔基体膜的面积先增大后减小,最后基本不变;不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程,因为脱水缩合反应过程中,羧基中的氢会被脱掉。
2.(2025·南京月考)下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
[A]蓝细菌和黑藻所含有的DNA都是裸露的
[B]蓝细菌和绿藻都含有叶绿体,所以能够进行光合作用
[C]硝化细菌含有线粒体,能够进行有氧呼吸为细胞代谢供能
[D]大肠杆菌和酵母菌的遗传物质都是DNA,都含有核糖体和细胞壁结构
【答案】 D
【解析】 黑藻属于真核生物,细胞核中的DNA不是裸露的;蓝细菌是原核生物,无叶绿体;硝化细菌是原核生物,无线粒体;大肠杆菌、酵母菌都具有细胞结构,细胞类生物的遗传物质都是DNA,二者都含有核糖体、细胞壁、细胞质膜结构。
3.(2025·南通期中)囊泡可运输和消化细胞产物。以下对囊泡的叙述错误的是( )
[A]囊泡是单层磷脂分子构成的膜
[B]囊泡的转移有利于膜成分的更新
[C]细胞吞噬病原体时细胞质膜会内陷形成囊泡
[D]由高尔基体出芽形成的囊泡中可能含有水解酶
【答案】 A
【解析】 囊泡是单层膜结构,含有两层磷脂分子;生物膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新;溶酶体是由高尔基体出芽形成的,溶酶体中含有水解酶,因此由高尔基体出芽形成的囊泡中可能含有水解酶。
4.(2025·徐州期中)三位科学家因“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”而获得了诺贝尔生理学或医学奖。囊泡运输是细胞内重要的运输方式,它的精确运行可使细胞的生命活动保持严谨有序(如下图)。下列叙述错误的是( )
[A]温度变化可能会影响细胞中的囊泡运输
[B]肽链经②加工后可形成成熟的分泌蛋白
[C]囊泡运输过程依赖于生物膜的流动性
[D]囊泡和靶膜的识别作用保证了此过程的精确性
【答案】 B
【解析】 温度影响分子运动,故温度变化可能会影响细胞中的囊泡运输;②为内质网,肽链经②加工后可形成具有一定空间结构的蛋白质,再经③高尔基体加工后形成成熟的分泌蛋白;囊泡运输过程发生膜成分的交换和更新,依赖于生物膜的流动性;囊泡和靶膜的识别作用具有特异性,保证了此过程的精确性。
5.(多选)(2025·泰州期中)生物学家们发现了一种无须借助显微镜就能用肉眼看到的细菌,名为华丽硫珠菌,它也是有史以来人类发现的最大的细菌(如右图)。该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质;膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,紧贴细胞壁。下列相关叙述正确的有( )
[A]膜囊乙有利于维持细胞内部渗透压的稳定
[B]该菌细胞内含有遗传物质RNA和DNA,只有核糖体一种细胞器
[C]可推测该菌的出现弥补了生物进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白
[D]与一般的细菌不同,该菌的遗传物质分布在膜囊中,与真核细胞较为相似
【答案】 ACD
【解析】 膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,相当于植物细胞中的液泡,有利于维持细胞内部渗透压的稳定;该菌细胞内含有DNA和RNA,但遗传物质是DNA;一般细菌的遗传物质DNA存在于拟核内,而据题意可知,该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质,与一般的细菌不同,而与真核细胞较为相似,可推测该菌的出现弥补了生物进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白。
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质膜。
(1)若细胞中S酶功能丧失,导致的结果是什么
【提示】 若细胞中S酶功能丧失,将无法正常形成溶酶体,进而会导致衰老和损伤的细胞器无法被及时降解,最终在细胞内积累。
(2)若细胞中缺少M6P受体,带有M6P标志的蛋白质去向如何
【提示】 带有M6P标志的蛋白质经囊泡运往细胞质膜。
课时作业
(时间:30分钟 分值:56分)
第1~7题每题3分,第8~9题每题6分,共计33分。
基础对点练
知识点1 细胞各部分结构分工合作
1.下列哪项不属于细胞的生物膜( )
[A]细胞质膜 [B]视网膜
[C]液泡膜 [D]核膜
【答案】 B
【解析】 细胞的生物膜系统由细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构组成。视网膜属于组织,不属于细胞的生物膜系统。
2.(2025·无锡期中)科学家将用3H标记的谷氨酸注入小鼠胰腺腺泡细胞后,合成物质X并分泌到细胞外,其过程如下,其中的细胞结构①②及物质X分别是( )
核糖体→①→②→细胞质膜细胞外
[A]内质网、高尔基体、胰蛋白酶
[B]内质网、线粒体、胰蛋白酶
[C]高尔基体、中心体、胰蛋白酶
[D]内质网、高尔基体、呼吸酶
【答案】 A
【解析】 胰蛋白酶是由胰腺腺泡细胞分泌的胞外蛋白,其合成和分泌过程依次经过了核糖体、内质网和高尔基体的作用。呼吸酶属于胞内蛋白,其合成过程不需要经过题图所示的过程,因此物质X不可能是呼吸酶。
3.(2025·常州期中)下图表示某动物细胞中分泌蛋白的合成、运输和分泌的路径,其中①~⑤是细胞中的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
[A]该过程中结构②膜面积基本不变,结构③膜面积减小
[B]分泌蛋白在结构①上合成的过程中,会有水产生
[C]结构④与细胞质膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外
[D]结构⑤的内膜向内折叠形成嵴,以增加膜面积
【答案】 A
【解析】 该过程中结构②内质网的膜面积减小,结构③高尔基体膜面积基本不变;分泌蛋白在结构①核糖体上合成的过程中,发生了氨基酸之间的脱水缩合,会有水产生;结构④小泡与细胞质膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外;结构⑤线粒体的内膜向内折叠形成嵴,以增加膜面积,便于与呼吸有关的酶提供附着位点。
4.(2025·南通期中)下图是细胞内囊泡运输过程示意图,囊泡上的 VSNARE蛋白与靶膜上的 TSNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点。下列相关叙述错误的是( )
[A]图中TSNARE与VSNARE的结合具有特异性
[B]囊泡与靶膜的融合依赖于生物膜的流动性
[C]细胞内能产生囊泡的细胞器有内质网和细胞质膜等
[D]囊泡运输说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能上的联系
【答案】 C
【解析】 细胞质膜不属于细胞器。
知识点2 原核细胞和真核细胞的主要区别
5.(2025·苏州月考)大肠杆菌是科学研究中常见的一种微生物,下列有关大肠杆菌的叙述正确的是( )
[A]细胞内含有线粒体
[B]染色体位于拟核区域
[C]遗传物质含5种碱基
[D]大肠杆菌的蛋白质是在核糖体上合成的
【答案】 D
【解析】 大肠杆菌为原核生物,细胞中没有线粒体、染色体;大肠杆菌为细胞生物,遗传物质是DNA,含有4种碱基。
6.(2025·扬州期中)若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸杆菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f),则这些概念的从属关系表达正确的是( )
[A]
[B]
[C]
[D]
【答案】 B
【解析】 细胞生物根据细胞核有无核膜包被分为原核生物和真核生物。细菌(f)属于原核生物(a),乳酸杆菌(c)、硝化细菌(d)都属于细菌(f);酵母菌(e)属于真核生物(b)。
7.(2024·泰州期中)某淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成水华,影响水质和水生动物的生活。生态学家应用噬藻体(一种特异性侵染蓝细菌的DNA病毒)抑制蓝细菌的生长和繁殖,有效地干预和治理水华。下列相关叙述正确的是( )
[A]蓝细菌与噬藻体的区别是是否具有核膜包被的细胞核
[B]蓝细菌和绿藻细胞都含有叶绿体,因此能进行光合作用
[C]噬藻体和蓝细菌细胞都含有DNA和RNA两种核酸
[D]噬藻体、蓝细菌和绿藻细胞共有的组成成分是蛋白质和DNA
【答案】 D
【解析】 噬藻体是DNA病毒,没有细胞结构,与蓝细菌的区别是是否具有细胞结构;蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用;噬藻体是DNA病毒,只含有DNA这一种核酸;噬藻体是DNA病毒,由蛋白质和DNA组成,蓝细菌和绿藻细胞也含有蛋白质和DNA。
综合提升练
8.(多选)(2025·徐州期中)下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。下列叙述正确的有( )
[A]分泌蛋白的合成是在细胞器甲上开始的
[B]完成图示过程,细胞器乙的膜面积基本不变
[C]图中的COPⅠ可以帮助细胞器乙中的某些蛋白质回到细胞器甲中
[D]若无其他细胞器的参与,则图示过程一般不能正常进行
【答案】 BCD
【解析】 细胞器甲是内质网,分泌蛋白的合成是在核糖体上开始的;完成题图所示过程,细胞器乙(高尔基体)的膜面积基本不变;题图中COPⅠ由细胞器乙向细胞器甲运动,可以帮助细胞器乙中的某些蛋白质回到细胞器甲中;分泌蛋白合成与运输过程需要线粒体提供能量,若无其他细胞器的参与,则题图所示过程一般不能正常进行。
9.(多选)细胞中新合成的蛋白质去向由该新生肽末端的信号肽决定。信号肽一般由15~
30个氨基酸组成,通常位于分泌蛋白的氨基端,负责把蛋白质引导进具膜结构的细胞器中。已知KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中,称为内质网驻留蛋白。下列说法正确的有( )
[A]信号肽的组成元素包括C、H、O、N(S),与内质网膜的组成元素不同
[B]信号肽可引导新生成的肽直接转移至高尔基体进行加工、分类、包装
[C]内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工
[D]若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌
【答案】 ACD
【解析】 信号肽是一种长度为15~30个氨基酸的多肽,其组成元素主要有C、H、O、N,有的还含有S,内质网膜含有蛋白质和磷脂分子,其组成元素一定有C、H、O、N、P,两者的组成元素不同;信号肽可引导新生成的肽直接转移至内质网进行初步加工;内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,推断内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工;根据题干信息“KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中”可知,若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌。
10.(11分)(2025·常州期中)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行观察和实验,获得的结果如下表(表中√表示有,×表示无)。请回答下列问题。
细胞 核膜 光合作用(能否) 核糖体 细胞壁
甲 √ √ √ √
乙 √ × √ ×
丙 × √ √ √
(1)甲、乙、丙分别取自下列生物中的 、 、 。(填字母)
A.洋葱 B.蓝细菌 C.香菇 D.青蛙 E.大肠杆菌
(2)丙能进行光合作用的物质基础是其内含有 以及进行光合作用所需的酶。
(3)在光学显微镜下观察大肠杆菌和洋葱表皮细胞,最主要的区别是
,这体现了细胞的 性。
(4)临床上常用青霉素治疗肺炎,青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成从而导致细菌裂解,达到杀菌的目的。能否用青霉素治疗支原体肺炎 (填“能”或“否”),请说明理由:
。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)A D B
(2)叶绿素、藻蓝素(2分)
(3)大肠杆菌没有核膜包被的细胞核,洋葱细胞具有核膜包被的细胞核(2分) 多样
(4)否 青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成进而导致细菌裂解,支原体不具有细胞壁(2分)
【解析】 (1)甲、乙都具有核膜,都是真核细胞,其中甲具有细胞壁能进行光合作用,因而甲是洋葱,而乙不具有细胞壁,也不能进行光合作用,所以乙为青蛙;丙无核膜,是原核细胞,但能进行光合作用,所以丙应是蓝细菌。
(2)蓝细菌能进行光合作用的物质基础是其内含有叶绿素、藻蓝素以及进行光合作用所需的酶。
(3)在光学显微镜下比较大肠杆菌的细胞结构和洋葱表皮细胞结构,其最主要的区别是大肠杆菌没有核膜包被的细胞核,洋葱具有核膜包被的细胞核,这体现了细胞的多样性。
(4)不能用青霉素治疗支原体肺炎,因为青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成从而导致细菌裂解,支原体无细胞壁,所以不能用青霉素治疗支原体肺炎。
11.(12分)(2025·南通期中)下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的部分途径示意图。请回答下列问题。
(1)科学家们采用了 等技术方法,证实了分泌蛋白合成、运输及分泌途径。
(2)溶酶体中的酶的合成过程与分泌蛋白相似,溶酶体酶首先在 (填“游离的”或“附着在内质网上的”)核糖体上合成一段肽链,溶酶体酶的合成及运输过程为核糖体→ → →溶酶体,该过程主要通过 (细胞结构)提供能量。
(3)分泌蛋白合成、分泌后膜面积会增大的结构是 。研究表明:科学家经筛选获得了含有异常结构的S蛋白的酵母菌,与正常酵母菌相比,其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能可能是促进
融合。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)同位素标记法
(2)游离的(1分) 内质网 高尔基体 线粒体
(3)细胞质膜(1分) 内质网形成的囊泡和高尔基体
【解析】 (1)研究分泌蛋白合成、运输及分泌途径使用的方法是同位素标记法。
(2)溶酶体中的酶的合成过程与分泌蛋白相似,溶酶体酶首先在游离的核糖体上合成一段肽链,需要内质网和高尔基体加工,溶酶体酶的合成及运输过程是核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体,该过程主要通过线粒体提供能量。
(3)分泌蛋白合成、分泌后膜面积会增大的结构是细胞质膜。与正常酵母菌相比,含有异常结构的S蛋白的酵母菌内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能是促进内质网形成的囊泡和高尔基体融合。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第4课时 细胞各部分结构分工合作、原核细胞和真核细胞的主要区别
课时作业
(时间:30分钟 分值:56分)
第1~7题每题3分,第8~9题每题6分,共计33分。
基础对点练
知识点1 细胞各部分结构分工合作
1.下列哪项不属于细胞的生物膜( )
[A]细胞质膜 [B]视网膜
[C]液泡膜 [D]核膜
【答案】 B
【解析】 细胞的生物膜系统由细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构组成。视网膜属于组织,不属于细胞的生物膜系统。
2.(2025·无锡期中)科学家将用3H标记的谷氨酸注入小鼠胰腺腺泡细胞后,合成物质X并分泌到细胞外,其过程如下,其中的细胞结构①②及物质X分别是( )
核糖体→①→②→细胞质膜细胞外
[A]内质网、高尔基体、胰蛋白酶
[B]内质网、线粒体、胰蛋白酶
[C]高尔基体、中心体、胰蛋白酶
[D]内质网、高尔基体、呼吸酶
【答案】 A
【解析】 胰蛋白酶是由胰腺腺泡细胞分泌的胞外蛋白,其合成和分泌过程依次经过了核糖体、内质网和高尔基体的作用。呼吸酶属于胞内蛋白,其合成过程不需要经过题图所示的过程,因此物质X不可能是呼吸酶。
3.(2025·常州期中)下图表示某动物细胞中分泌蛋白的合成、运输和分泌的路径,其中①~⑤是细胞中的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
[A]该过程中结构②膜面积基本不变,结构③膜面积减小
[B]分泌蛋白在结构①上合成的过程中,会有水产生
[C]结构④与细胞质膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外
[D]结构⑤的内膜向内折叠形成嵴,以增加膜面积
【答案】 A
【解析】 该过程中结构②内质网的膜面积减小,结构③高尔基体膜面积基本不变;分泌蛋白在结构①核糖体上合成的过程中,发生了氨基酸之间的脱水缩合,会有水产生;结构④小泡与细胞质膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外;结构⑤线粒体的内膜向内折叠形成嵴,以增加膜面积,便于与呼吸有关的酶提供附着位点。
4.(2025·南通期中)下图是细胞内囊泡运输过程示意图,囊泡上的 VSNARE蛋白与靶膜上的 TSNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点。下列相关叙述错误的是( )
[A]图中TSNARE与VSNARE的结合具有特异性
[B]囊泡与靶膜的融合依赖于生物膜的流动性
[C]细胞内能产生囊泡的细胞器有内质网和细胞质膜等
[D]囊泡运输说明细胞内的生物膜之间存在结构和功能上的联系
【答案】 C
【解析】 细胞质膜不属于细胞器。
知识点2 原核细胞和真核细胞的主要区别
5.(2025·苏州月考)大肠杆菌是科学研究中常见的一种微生物,下列有关大肠杆菌的叙述正确的是( )
[A]细胞内含有线粒体
[B]染色体位于拟核区域
[C]遗传物质含5种碱基
[D]大肠杆菌的蛋白质是在核糖体上合成的
【答案】 D
【解析】 大肠杆菌为原核生物,细胞中没有线粒体、染色体;大肠杆菌为细胞生物,遗传物质是DNA,含有4种碱基。
6.(2025·扬州期中)若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸杆菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f),则这些概念的从属关系表达正确的是( )
[A]
[B]
[C]
[D]
【答案】 B
【解析】 细胞生物根据细胞核有无核膜包被分为原核生物和真核生物。细菌(f)属于原核生物(a),乳酸杆菌(c)、硝化细菌(d)都属于细菌(f);酵母菌(e)属于真核生物(b)。
7.(2024·泰州期中)某淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成水华,影响水质和水生动物的生活。生态学家应用噬藻体(一种特异性侵染蓝细菌的DNA病毒)抑制蓝细菌的生长和繁殖,有效地干预和治理水华。下列相关叙述正确的是( )
[A]蓝细菌与噬藻体的区别是是否具有核膜包被的细胞核
[B]蓝细菌和绿藻细胞都含有叶绿体,因此能进行光合作用
[C]噬藻体和蓝细菌细胞都含有DNA和RNA两种核酸
[D]噬藻体、蓝细菌和绿藻细胞共有的组成成分是蛋白质和DNA
【答案】 D
【解析】 噬藻体是DNA病毒,没有细胞结构,与蓝细菌的区别是是否具有细胞结构;蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用;噬藻体是DNA病毒,只含有DNA这一种核酸;噬藻体是DNA病毒,由蛋白质和DNA组成,蓝细菌和绿藻细胞也含有蛋白质和DNA。
综合提升练
8.(多选)(2025·徐州期中)下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。下列叙述正确的有( )
[A]分泌蛋白的合成是在细胞器甲上开始的
[B]完成图示过程,细胞器乙的膜面积基本不变
[C]图中的COPⅠ可以帮助细胞器乙中的某些蛋白质回到细胞器甲中
[D]若无其他细胞器的参与,则图示过程一般不能正常进行
【答案】 BCD
【解析】 细胞器甲是内质网,分泌蛋白的合成是在核糖体上开始的;完成题图所示过程,细胞器乙(高尔基体)的膜面积基本不变;题图中COPⅠ由细胞器乙向细胞器甲运动,可以帮助细胞器乙中的某些蛋白质回到细胞器甲中;分泌蛋白合成与运输过程需要线粒体提供能量,若无其他细胞器的参与,则题图所示过程一般不能正常进行。
9.(多选)细胞中新合成的蛋白质去向由该新生肽末端的信号肽决定。信号肽一般由15~
30个氨基酸组成,通常位于分泌蛋白的氨基端,负责把蛋白质引导进具膜结构的细胞器中。已知KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中,称为内质网驻留蛋白。下列说法正确的有( )
[A]信号肽的组成元素包括C、H、O、N(S),与内质网膜的组成元素不同
[B]信号肽可引导新生成的肽直接转移至高尔基体进行加工、分类、包装
[C]内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工
[D]若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌
【答案】 ACD
【解析】 信号肽是一种长度为15~30个氨基酸的多肽,其组成元素主要有C、H、O、N,有的还含有S,内质网膜含有蛋白质和磷脂分子,其组成元素一定有C、H、O、N、P,两者的组成元素不同;信号肽可引导新生成的肽直接转移至内质网进行初步加工;内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,推断内质网驻留蛋白可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工;根据题干信息“KDEL序列是位于蛋白质羧基端的四肽序列,凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中”可知,若将KDEL序列添加到胰岛素前体的羧基端,则胰岛素将滞留在内质网中无法分泌。
10.(11分)(2025·常州期中)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行观察和实验,获得的结果如下表(表中√表示有,×表示无)。请回答下列问题。
细胞 核膜 光合作用(能否) 核糖体 细胞壁
甲 √ √ √ √
乙 √ × √ ×
丙 × √ √ √
(1)甲、乙、丙分别取自下列生物中的 、 、 。(填字母)
A.洋葱 B.蓝细菌 C.香菇 D.青蛙 E.大肠杆菌
(2)丙能进行光合作用的物质基础是其内含有 以及进行光合作用所需的酶。
(3)在光学显微镜下观察大肠杆菌和洋葱表皮细胞,最主要的区别是
,这体现了细胞的 性。
(4)临床上常用青霉素治疗肺炎,青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成从而导致细菌裂解,达到杀菌的目的。能否用青霉素治疗支原体肺炎 (填“能”或“否”),请说明理由:
。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)A D B
(2)叶绿素、藻蓝素(2分)
(3)大肠杆菌没有核膜包被的细胞核,洋葱细胞具有核膜包被的细胞核(2分) 多样
(4)否 青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成进而导致细菌裂解,支原体不具有细胞壁(2分)
【解析】 (1)甲、乙都具有核膜,都是真核细胞,其中甲具有细胞壁能进行光合作用,因而甲是洋葱,而乙不具有细胞壁,也不能进行光合作用,所以乙为青蛙;丙无核膜,是原核细胞,但能进行光合作用,所以丙应是蓝细菌。
(2)蓝细菌能进行光合作用的物质基础是其内含有叶绿素、藻蓝素以及进行光合作用所需的酶。
(3)在光学显微镜下比较大肠杆菌的细胞结构和洋葱表皮细胞结构,其最主要的区别是大肠杆菌没有核膜包被的细胞核,洋葱具有核膜包被的细胞核,这体现了细胞的多样性。
(4)不能用青霉素治疗支原体肺炎,因为青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成从而导致细菌裂解,支原体无细胞壁,所以不能用青霉素治疗支原体肺炎。
11.(12分)(2025·南通期中)下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的部分途径示意图。请回答下列问题。
(1)科学家们采用了 等技术方法,证实了分泌蛋白合成、运输及分泌途径。
(2)溶酶体中的酶的合成过程与分泌蛋白相似,溶酶体酶首先在 (填“游离的”或“附着在内质网上的”)核糖体上合成一段肽链,溶酶体酶的合成及运输过程为核糖体→ → →溶酶体,该过程主要通过 (细胞结构)提供能量。
(3)分泌蛋白合成、分泌后膜面积会增大的结构是 。研究表明:科学家经筛选获得了含有异常结构的S蛋白的酵母菌,与正常酵母菌相比,其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能可能是促进
融合。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)同位素标记法
(2)游离的(1分) 内质网 高尔基体 线粒体
(3)细胞质膜(1分) 内质网形成的囊泡和高尔基体
【解析】 (1)研究分泌蛋白合成、运输及分泌途径使用的方法是同位素标记法。
(2)溶酶体中的酶的合成过程与分泌蛋白相似,溶酶体酶首先在游离的核糖体上合成一段肽链,需要内质网和高尔基体加工,溶酶体酶的合成及运输过程是核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体,该过程主要通过线粒体提供能量。
(3)分泌蛋白合成、分泌后膜面积会增大的结构是细胞质膜。与正常酵母菌相比,含有异常结构的S蛋白的酵母菌内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,具有正常结构的S蛋白的功能是促进内质网形成的囊泡和高尔基体融合。
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第4课时 细胞各部分结构
分工合作、原核细胞和
真核细胞的主要区别
1.概述分泌蛋白的合成及分泌过程。2.简述生物膜的组成和功能。3.阐明原核细胞与真核细胞的区别和联系。
一、细胞各部分结构分工合作
1.生物膜的概念:在真核细胞中, 、 和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2.分泌蛋白的合成与分泌
(1)分泌蛋白的概念:在胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质。如抗体,唾液淀粉酶、胰蛋白酶等人体的各种消化酶,以及生长激素、胰岛素等部分激素。
细胞质膜
细胞器膜
(2)分泌蛋白的运输和释放过程。
①研究方法:(放射性)同位素标记法。
②合成与分泌途径。
肽链
粗面内
质网
高尔基体
细胞质摸
③提供能量的细胞器: 。
3.细胞器膜的功能
(1)各种细胞器所具有的广阔膜面积为 提供了附着位点。
(2)不同的细胞器使多种 被限制在一定空间内而互不干扰,从而保证了细胞内的多种 能同时、高效、有序地进行。
线粒体
多种酶
化学反应
化学反应
二、原核细胞和真核细胞的主要区别
1.分类依据:细胞内有无 的细胞核。
核膜包被
细胞核
拟核
营腐生
2.常见类型
寄生
异养
大
藻蓝
叶绿
大量
3.原核细胞的主要特点
(1)结构比较简单,没有由 包被的细胞核,只有 一种细胞器。
(2)拟核内有环状的 分子。
核糖体
核膜
DNA
判断正误
(1)高尔基体膜向内与内质网膜直接相连,向外与细胞质膜相连。( )
【提示】 高尔基体通过囊泡与内质网、细胞质膜间接相连。
(2)参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜都属于生物膜。( )
(3)分泌蛋白是在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的,比如消化酶、抗体和部分激素。( )
×
√
√
(4)霉菌和细菌是原核生物。( )
×
【提示】 霉菌属于真核生物。
(5)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质。( )
×
【提示】 真核生物、原核生物均以DNA为遗传物质。
(6)蓝细菌细胞内含有叶绿体,是能进行光合作用的自养生物。( )
×
【提示】 蓝细菌细胞是原核细胞,没有叶绿体,由于细胞内含有藻蓝素和叶绿素,所以蓝细菌是能进行光合作用的自养生物。
任务一 分析细胞器之间的协调配合
探究1 分析分泌蛋白的合成和运输的过程
下图是某动物的分泌细胞,将细胞放入含有放射性同位素3H标记的亮氨酸的培养液中培养,一段时间后,在细胞外检测到含有放射性的物质。
(1)图中物质⑦可能是下列哪些物质
a.血红蛋白 b.胰蛋白酶 c.与有氧呼吸有关的酶
d.抗体 e.性激素 f.胰岛素
【提示】 b、d、f。
(2)图中③和⑥分别是什么 ③和⑥分别来自细胞的什么结构
【提示】 ③是囊泡,⑥是小泡。③来自内质网,⑥来自高尔基体。
(3)分泌蛋白合成与分泌过程依次经过的细胞器有哪些 依次经过的细胞结构是什么
【提示】 核糖体→内质网→高尔基体。核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→小泡→细胞质膜。
(4)经连续取样后,测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况,结果如下图所示。则曲线a、b、c代表的细胞器分别是什么
【提示】 a代表核糖体,b代表内质网,c代表高尔基体。
探究2 分析分泌蛋白合成和运输过程中膜面积的变化
下图甲、乙是该过程中内质网、高尔基体和细胞质膜膜面积的变化图。
依据分泌蛋白合成和运输的过程,分析图甲、图乙中①、②、③、A、B、C代表的结构分别是什么。
【提示】 ①代表内质网,②代表高尔基体,③代表细胞质膜,A代表内质网,B代表细胞质膜,C代表高尔基体。
「核心归纳」
1.胞内蛋白与分泌蛋白的比较
比较项目 胞内蛋白 分泌蛋白
合成场所 游离的核糖体(溶酶体中的水解酶除外) 最先在游离的核糖体上进行,当一段肽链合成后,它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成
作用场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素
2.生物膜在结构上的联系
「典型例题」
1.(2025·镇江月考)胰蛋白酶为一种消化酶,下列关于其合成、加工及分泌过程的叙述,正确的是( )
[A]该过程涉及核糖体、内质网和细胞质膜等细胞器
[B]该过程中发生了游离核糖体向附着核糖体的转变
[C]该过程中高尔基体的膜面积会先减小后增加
[D]该过程中线粒体膜和高尔基体膜会发生融合
B
【解析】 细胞质膜不属于细胞器;胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成过程中,首先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,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,可见胰蛋白酶合成过程中发生了游离核糖体向附着核糖体的转变;该过程中高尔基体的膜面积会先增加后减小;胰蛋白酶合成过程中线粒体膜和高尔基体膜不会发生融合。
2.(2025·常州联考)图1表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是( )
[A]图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
[B]图2中g、h、i分别是内质网、高尔基体、细胞质膜
[C]图1中的a、b、c都通过囊泡相联系
[D]图2所示变化能实现生物膜成分的更新
C
【解析】 分泌蛋白的形成依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体,由图1可知,图中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体;分泌蛋白在核糖体上合成,由内质网加工后形成囊泡运输到高尔基体,高尔基体进一步加工后形成小泡运输到细胞质膜,该过程中内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,而细胞质膜的面积增大,所以图2中g、h、i分别是内质网、高尔基体、细胞质膜;图1中a为核糖体,核糖体没有生物膜,不能形成囊泡,而b和c具有生物膜,b、c通过囊泡相联系;图2所示变化能实现生物膜成分的更新。
任务二 比较原核细胞和真核细胞的区别
下列各图分别表示几种生物的基本结构。请回答下列问题。
(1)图中属于原核生物的有哪些 请写出判断依据。
【提示】 支原体、大肠杆菌、蓝细菌。它们的细胞内无核膜包被的细
胞核。
(2)支原体与细菌、蓝细菌在结构上有什么区别
【提示】 支原体无细胞壁。
(3)蓝细菌无叶绿体,但是能进行光合作用的原因是什么
【提示】 蓝细菌的细胞内含叶绿素和藻蓝素。
「核心归纳」
1.原核细胞与真核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
本质区别 细胞核有无核膜包被
不
同
点 大小 较小 较大
细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞有,动物细胞无
细胞器 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器
细胞核 有拟核,无核膜,无染色体 有核膜,核内有染色体
生物
类群 放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体 真菌、动物、植物
统一性 都有细胞质膜、细胞质、核糖体,都以DNA作为遗传物质
2.生物类型的判断方法
(1)原生生物≠原核生物:原生生物是最简单的真核生物,一般为单细胞,大部分生活在水中,包括原生动物(如草履虫)和真核单细胞藻类(如衣藻)等。
(2)细胞群体≠多细胞生物体:如我们在水体看到的蓝细菌实际上是单细胞蓝细菌的细胞群体。
(3)识名巧辨生物类型。
「典型例题」
3.(2025·扬州期末)原核细胞与真核细胞共有的结构或物质是( )
[A]染色体和磷脂
[B]核糖体和DNA
[C]核孔和RNA
[D]线粒体和呼吸酶
B
【解析】 磷脂是细胞质膜的组成成分,原核细胞和真核细胞中都存在,染色体只存在于真核细胞的细胞核中;原核细胞和真核细胞都有核糖体,遗传物质都是DNA;原核细胞没有核膜包被的细胞核,故没有核孔;原核细胞中没有线粒体,但是存在与细胞呼吸相关的呼吸酶。
4.(2025·镇江月考)铜绿微囊藻为一种蓝细菌,在淡水中大量繁殖会产生“水华”现象。下列关于铜绿微囊藻的叙述,错误的是( )
[A]铜绿微囊藻细胞中无叶绿体,但可进行光合作用
[B]铜绿微囊藻细胞无线粒体,但可进行有氧呼吸
[C]铜绿微囊藻细胞中无染色体,但存在脱氧核糖核酸
[D]铜绿微囊藻细胞中无核糖体,但可合成蛋白质
D
【解析】 铜绿微囊藻为一种蓝细菌,为原核生物,细胞内没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用;铜绿微囊藻细胞内无线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,可以进行有氧呼吸;铜绿微囊藻细胞中无染色体,但细胞生物中既有DNA又有RNA,故其细胞内存在脱氧核糖核酸和核糖核酸;铜绿微囊藻细胞内含有核糖体。
思维导图
随堂检测
1.(2025·扬州期中)下列关于分泌蛋白的形成过程的叙述,正确的是( )
[A]核糖体无膜结构,是合成和加工蛋白质的场所
[B]高尔基体参与了分泌蛋白的进一步修饰加工
[C]该过程中内质网膜面积增大,高尔基体膜面积减小
[D]可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
B
【解析】 核糖体无膜结构,是合成蛋白质的场所,但不能加工蛋白质;分泌蛋白的合成和运输过程中,内质网膜的面积减小,高尔基体膜的面积先增大后减小,最后基本不变;不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程,因为脱水缩合反应过程中,羧基中的氢会被脱掉。
2.(2025·南京月考)下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
[A]蓝细菌和黑藻所含有的DNA都是裸露的
[B]蓝细菌和绿藻都含有叶绿体,所以能够进行光合作用
[C]硝化细菌含有线粒体,能够进行有氧呼吸为细胞代谢供能
[D]大肠杆菌和酵母菌的遗传物质都是DNA,都含有核糖体和细胞壁结构
D
【解析】 黑藻属于真核生物,细胞核中的DNA不是裸露的;蓝细菌是原核生物,无叶绿体;硝化细菌是原核生物,无线粒体;大肠杆菌、酵母菌都具有细胞结构,细胞类生物的遗传物质都是DNA,二者都含有核糖体、细胞壁、细胞质膜结构。
3.(2025·南通期中)囊泡可运输和消化细胞产物。以下对囊泡的叙述错误的是( )
[A]囊泡是单层磷脂分子构成的膜
[B]囊泡的转移有利于膜成分的更新
[C]细胞吞噬病原体时细胞质膜会内陷形成囊泡
[D]由高尔基体出芽形成的囊泡中可能含有水解酶
A
【解析】 囊泡是单层膜结构,含有两层磷脂分子;生物膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新;溶酶体是由高尔基体出芽形成的,溶酶体中含有水解酶,因此由高尔基体出芽形成的囊泡中可能含有水解酶。
4.(2025·徐州期中)三位科学家因“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”而获得了诺贝尔生理学或医学奖。囊泡运输是细胞内重要的运输方式,它的精确运行可使细胞的生命活动保持严谨有序(如下图)。下列叙述错误的是( )
[A]温度变化可能会影响细胞中的囊泡运输
[B]肽链经②加工后可形成成熟的分泌蛋白
[C]囊泡运输过程依赖于生物膜的流动性
[D]囊泡和靶膜的识别作用保证了此过程的精确性
B
【解析】 温度影响分子运动,故温度变化可能会影响细胞中的囊泡运输;②为内质网,肽链经②加工后可形成具有一定空间结构的蛋白质,再经③高尔基体加工后形成成熟的分泌蛋白;囊泡运输过程发生膜成分的交换和更新,依赖于生物膜的流动性;囊泡和靶膜的识别作用具有特异性,保证了此过程的精确性。
5.(多选)(2025·泰州期中)生物学家们发现了一种无须借助显微镜就能用肉眼看到的细菌,名为华丽硫珠菌,它也是有史以来人类发现的最大的细菌(如右图)。该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质;膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,紧贴细胞壁。下列相关叙述正确的有( )
[A]膜囊乙有利于维持细胞内部渗透压的稳定
[B]该菌细胞内含有遗传物质RNA和DNA,只有核糖体一种细胞器
[C]可推测该菌的出现弥补了生物进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白
[D]与一般的细菌不同,该菌的遗传物质分布在膜囊中,与真核细胞较为相似
ACD
【解析】 膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,相当于植物细胞中的液泡,有利于维持细胞内部渗透压的稳定;该菌细胞内含有DNA和RNA,但遗传物质是DNA;一般细菌的遗传物质DNA存在于拟核内,而据题意可知,该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质,与一般的细菌不同,而与真核细胞较为相似,可推测该菌的出现弥补了生物进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白。
联系实际 迁移应用
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
质膜。
(1)若细胞中S酶功能丧失,导致的结果是什么
【提示】 若细胞中S酶功能丧失,将无法正常形成溶酶体,进而会导致衰老和损伤的细胞器无法被及时降解,最终在细胞内积累。
(2)若细胞中缺少M6P受体,带有M6P标志的蛋白质去向如何
【提示】 带有M6P标志的蛋白质经囊泡运往细胞质膜。
