细胞器与生物膜系统
一、选择题
1．(2019·福建福州高三月考)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，是植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D．④是内质网，是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”
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，而洋葱根尖细胞为高等植物细胞，A错误。
2．(2018·山东潍坊一模)下列关于真核细胞结构和功能的叙述，正确的是( )
A．分泌蛋白的加工与内质网、高尔基体有关
B．细胞核是细胞遗传和代谢的主要场所
C．所有细胞都具有复杂的生物膜系统
D．细胞膜的功能特性与膜蛋白有关而与磷脂分子无关
答案 A
解析 内质网是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，A正确；细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质，B错误；原核细胞没有复杂的生物膜系统，C错误；细胞膜的功能特性与膜蛋白有关，与磷脂分子也有关，D错误。
3．细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合，从而降解细胞自身病变物质或结构的过程(如图所示)。下列有关叙述中，正确的是( )
A．图中自噬体的膜由双层磷脂分子组成
B．图中的水解酶是在自噬溶酶体中合成的
C．图中溶酶体与自噬体融合过程体现了细胞膜的选择透过性
D．溶酶体所参与的细胞内自身病变物质或结构的降解过程与基因有关
答案 D
解析 溶酶体参与的细胞内物质或结构降解的过程是细胞自发的，精确性高，这与基因控制有关，D正确；分析题图，自噬体含有双层膜，故共有4层磷脂分子，A错误；水解酶的本质为蛋白质，是在核糖体上合成的，经加工后运往溶酶体，B错误；溶酶体与自噬体融合体现了细胞膜的流动性，C错误。
4．下列关于用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验的叙述，正确的是( )
A．用幼根作实验材料可观察到叶绿体和线粒体
B．观察叶绿体和线粒体都需要染色
C．在高倍镜下可观察到叶绿体的类囊体
D．叶绿体的形态和分布会随光照强度和方向的改变而改变
答案 D
解析 幼根细胞中不含叶绿体，不能用于观察叶绿体，A错误；叶绿体本身具有颜色，易于区别，观察时不用染色，B错误；在电子显微镜下能观察到叶绿体的类囊体，C错误。
5．科学家通过往豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和分泌过程，最终得到实验结果如图，下列有关该实验的叙述正确的是( )
A．该实验的自变量是3H—亮氨酸的供应量
B．该实验应该持续供给3H—亮氨酸
C．参与该过程的膜结构有内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜，它们共同构成该细胞的生物膜系统
D．该过程体现了生物膜的结构特性
答案 D
解析 该实验的自变量是追踪时间，A错误；只需在实验开始前供应3H—亮氨酸，不必持续供应，B错误；参与分泌蛋白分泌过程的膜结构有内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜，细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，C错误。
6．如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法中不正确的是( )
A．此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构
B．若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为⑤⑨
C．图中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的结构有③⑤⑥
D．此图若表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为①②⑤
答案 B
解析 分析题图，图示结构①～⑨依次是细胞壁、液泡、细胞核、高尔基体、叶绿体、线粒体、内质网、细胞膜和中心体，若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应该没有中心体、叶绿体和大液泡，需去掉的结构为②⑤⑨，B错误。
7．研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞进行分析，获得的结果如下(“＋”表示有，“－”表示无)：
甲、乙、丙3种细胞最可能取自下列哪种生物( )
A．乳酸菌、蛔虫、水稻 B．蛔虫、硝化细菌、水稻
C．蛔虫、蓝藻、水稻 D．乳酸菌、蓝藻、水稻
答案 C
解析 甲细胞有核膜，属于真核生物，且该细胞有中心体，无细胞壁和线粒体，可能取自厌氧型动物，如蛔虫；乙细胞无核膜，属于原核生物，且含有叶绿素，能进行光合作用，可能是蓝藻；丙细胞有核膜，属于真核生物，且无中心体，有细胞壁，可能取自高等植物，如水稻。
8．(2018·山西太原一模)下列与细胞相关的叙述正确的是( )
A．溶酶体含有多种合成酶，其水解产物如果有用，可以被细胞再利用
B．肝细胞的核糖体可以合成胰高血糖素和胰蛋白酶
C．哺乳动物成熟的红细胞不能合成酶和ATP
D．致癌因子可诱发细胞DNA的改变
答案 D
解析 溶酶体内含有多种水解酶，不是合成酶，A错误；只有胰岛A细胞才能合成胰高血糖素，只有胰腺外分泌部的细胞才能合成并分泌胰蛋白酶，B错误；哺乳动物的成熟红细胞不能合成酶，但可以通过无氧呼吸过程合成ATP，C错误；致癌因子可诱发细胞DNA中原癌基因和抑癌基因的改变，D正确。
9．下图为植物细胞结构的概念图，a～h为不同的结构，下列相关叙述正确的是( )
A．图中b为细胞核，是遗传物质存在的唯一场所
B．图中c的结构特点是具有选择透过性
C．图中d的成分主要是纤维素和果胶
D．图中g是线粒体或叶绿体
答案 C
解析 据“全透过性”判断d为细胞壁，成分主要是纤维素和果胶，据“细胞间信息交流”判断c为细胞膜，其结构特点是具有流动性，据“胶质状态”判断e为细胞质基质，则f为细胞器，b则为细胞核，“产生CO2”的细胞器h为线粒体，推测g为叶绿体。
10．(2019·成都郫都区期中)下列有关生物膜结构和功能的叙述，正确的是( )
A．大肠杆菌的细胞膜和细胞器膜之间可通过囊泡的转移实现其成分更新
B．衰老细胞的生物膜之间不再有成分的相互转化和更新
C．动物细胞融合与细胞膜具有一定流动性有关
D．生物体内，不同部位的细胞的细胞膜上蛋白质的种类和数量是相同的
答案 C
解析 大肠杆菌中只有核糖体一种细胞器，核糖体没有膜结构，A错误；衰老细胞代谢变缓，仍能进行一系列的生命活动，如胰岛细胞衰老仍能分泌激素，此过程生物膜之间有成分的相互转化和更新，B错误；动物细胞要发生融合，首先是细胞膜发生融合，故动物细胞融合与细胞膜具有一定流动性有关，C正确；生物体内，不同部位的细胞功能不同，其上的蛋白质的种类和数量也不同，D错误。
11．下列与细胞器相关的叙述中，正确的是( )
A．蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工
B．分泌蛋白合成旺盛的细胞中，高尔基体膜成分的更新速度快
C．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，但不能分解衰老的细胞器
D．植物细胞叶绿体产生的ATP主要用于主动运输等过程
答案 B
解析 蓝藻细胞属于原核细胞，无内质网和高尔基体，A错误；分泌蛋白在附着在内质网上的核糖体中合成，经内质网加工，形成囊泡进入高尔基体进一步加工后，再形成囊泡由细胞膜分泌到细胞外，B正确；溶酶体能够分解衰老、损伤的细胞器，C错误；叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，D错误。
12．对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析，发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为35%、0、30%、20%、15%，则该细胞器能完成的生理活动是( )
A．吸收氧气，进行有氧呼吸
B．发出星射线，形成纺锤体
C．结合mRNA，合成蛋白质
D．吸收并转换光能，完成光合作用
答案 C
解析 由题意可知该细胞器只含碱基U，不含碱基T，说明该细胞器只含RNA，不含DNA，则该细胞器为核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，C正确。
二、非选择题
13．如图是某生物的细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：
(1)判断此图为植物细胞的主要依据是图中有[ ]__________(它能支持和保护细胞)等结构。
(2)如果该图为大葱根细胞，则应该没有[ ]________；如果该图为西瓜的果肉细胞，则色素主要存在于[ ]________。
(3)图中结构[ ]________中的细胞液含有多种物质，当外界溶液浓度大于细胞液的浓度时，细胞就会渗透________(填“失水”或“吸水”)。
(4)如果该细胞是低等植物细胞，则图中还应该有的细胞器是________，它与细胞的________有关。
(5)细胞内具有双层膜结构的除有[4]、[11]外，还有[ ]________。
(6)合成淀粉酶的细胞器是[ ]________。
(7)进行有氧呼吸的主要场所是[ ]________，该生理功能消耗的主要能源物质是________。
(8)细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成了细胞的________。
答案 (1)2 细胞壁 (2)4 叶绿体 14 液泡
(3)14 液泡 失水 (4)中心体 有丝分裂
(5)8 核膜 (6)13 核糖体
(7)11 线粒体 葡萄糖 (8)生物膜系统
解析 分析题图，图示细胞具有细胞壁、叶绿体和液泡，说明为植物细胞的亚显微结构，其中1是细胞膜、2是细胞壁、3是细胞质基质、4是叶绿体、5是高尔基体、6是核仁、7是染色质、8是核膜、9是核液、10是核孔、11是线粒体、12是内质网、13是游离的核糖体、14是液泡、15是附着在内质网上的核糖体，依题意分别作答。
14．下图是细胞的亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：(“[ ]”内填序号)
(1)图1中细胞进行有氧呼吸的主要场所是[ ]，细胞的“养料制造车间”是[ ]。
(2)图2中不含磷脂成分的结构为[ ]，从功能上来说，生物膜是一种________膜。
(3)硝化细菌细胞中具有图2细胞的哪种细胞器？[ ]。
(4)在图2细胞有丝分裂过程中，与之有关的细胞器有[ ]。
(5)若图2是人的大腿肌细胞，在人进行长跑时，大腿肌肉会感到酸痛，这是由于细胞中的[ ]产生了乳酸。
(6)如果具有图2结构的细胞处于有丝分裂前期，则逐渐消失的结构为[ ]。
(7)在图2细胞合成分泌抗体的过程中，与之有关的细胞器有[ ]。
(8)图1细胞能否用作“观察植物细胞有丝分裂”的材料？________。原因是________________________________________________________________。
答案 (1)11 4 (2)5、10 选择透过性
(3)10 (4)1、5、10 (5)2 (6)7、8 (7)1、3、9、10
(8)不能 成熟的植物细胞不具有分裂能力
解析 分析题图：图1植物细胞亚显微结构中1～14依次表示：1细胞膜、2细胞壁、3细胞质基质、4叶绿体、5高尔基体、6核仁、7染色质、8核膜、9核液、10核孔、11线粒体、12内质网、13核糖体、14液泡。图2动物细胞亚显微结构中1～10依次表示：1线粒体、2细胞质基质、3粗面内质网、4染色质、5中心体、6滑面内质网、7核仁、8核膜、9高尔基体、10核糖体。
15．图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构，A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示，在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题：
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________(填序号)，分离出各种细胞器的方法是____________。
(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质，其中下列物质中属于A类物质的是________。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③ATP合成酶 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥RNA聚合酶
(3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过________层磷脂双分子层，能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是________(填序号)。
(4)E是合成D物质的原料，则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外，需要经过的膜结构依次是(用“→”和序号表示)____________________。
(5)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是____________________。
(6)图乙中依据放射性出现时间先后分析，b属于________(细胞器)，而丙图中f属于________________(细胞结构)，依据丙图中f曲线的变化能说明____________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)①② 差速离心法 (2)①③ (3)0 ③
(4)⑦→③→④→⑦ (5)具有一定的流动性
(6)内质网 高尔基体膜 高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新
解析 (1)构成生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，图甲中的①～⑦各结构中，①是游离的核糖体、②是附着在内质网上的核糖体，二者均是不具有膜结构的细胞器，不含有磷脂分子；分离各种细胞器的方法是差速离心法，此方法是采用不同的离心速度将密度不同的细胞器进行分离。
(2)图甲中A代表的是胞内蛋白，①呼吸酶、③ATP合成酶都是细胞质中的蛋白；②胰岛素、⑤抗体均是分泌蛋白，如图中的D；④线粒体膜蛋白，是图中的C，⑥RNA聚合酶是图中的B，故①③符合要求。
(3)D物质是分泌蛋白，分泌蛋白从合成到运输到细胞外的过程均是通过囊泡运输，该过程穿过的磷脂双分子层为0层，③内质网外连细胞膜、内连核膜，增大了细胞内的膜面积，是细胞内膜面积最大的细胞器。
(4)E是合成D物质(分泌蛋白)的原料，则E是氨基酸，氨基酸经过⑦细胞膜进入细胞后，先进入②，进行蛋白质的合成，再进入③内质网，然后通过④高尔基体最后又通过⑦细胞膜，因②不含膜结构，所以需经过的膜结构依次是⑦→③→④→⑦。
(5)细胞器③内质网和细胞器④高尔基体可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程是通过生物膜间的融合完成的，体现了生物膜在结构上的特点是具有一定的流动性。
(6)分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。这样内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体、图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。依据丙图中f曲线的变化(高尔基体膜的变化)能说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新。
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考点1 主要细胞器的结构和功能
考点2 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
实验4 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
高考热点突破
第6讲 细胞器与生物膜系统
[考纲明细] 1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ) 2.生物膜系统的结构和功能(Ⅱ) 3.实验：观察线粒体和叶绿体
考点1 主要细胞器的结构和功能
1．细胞质的组成
(1)细胞质包括：细胞质基质和细胞器两部分。
(2)细胞质基质
①形态：胶质状态。
②成分：水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶等。
③功能：活细胞新陈代谢的主要场所。
2．细胞器之间的分工
(1)细胞器的分离方法：差速离心法。
(2)细胞器的结构和功能
(3)不同细胞器的分类
[特别提醒] (1)哺乳动物成熟红细胞、蛔虫没有线粒体，进行无氧呼吸；部分原核生物虽然没有线粒体，但可以进行有氧呼吸，如好氧细菌。
(2)葡萄糖不可以作为呼吸底物进入线粒体。
(3)蓝藻、光合细菌无叶绿体也能进行光合作用。
(4)植物细胞不一定都有叶绿体，如根尖细胞、植物表皮细胞(保卫细胞除外)。
(5)脂质(性激素)的合成场所：内质网。
(6)膜面积最大的细胞器是内质网，内质网大量的膜面积为酶提供广阔的附着位点。
(7)分泌旺盛的细胞含内质网和高尔基体比较多，并且膜成分的更新速度快。
(8)液泡是最大的细胞器，但液泡里的色素种类与叶绿体中的不同。
(9)线粒体、叶绿体内存在核糖体。
(10)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。
(11)根尖分生区没有的细胞器：叶绿体、中心体、大液泡。
(12)显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构，如线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等。
(13)亚显微结构是指在电子显微镜下看到的结构。线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于“亚显微结构”。
1．(必修1 P46相关信息)硅尘(SiO2)能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来破坏细胞结构，最终导致肺功能受损。
2．(必修1 P47小字)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
题组 线粒体与叶绿体的结构与功能
1．(2018·衡水中学一调)叶绿体和线粒体是真核细胞中重要的细胞结构，下列相关叙述错误的是( )
A．二者均能合成部分蛋白质，控制一定的性状
B．二者均为双层膜的细胞器，均含有DNA分子
C．叶绿体内能够通过光合作用合成葡萄糖，线粒体可以通过有氧呼吸分解葡萄糖
D．含有叶绿体的细胞通常含有线粒体，含有线粒体的细胞不一定含有叶绿体
答案 C
解析 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，能合成部分蛋白质，控制一定的性状，A正确；线粒体和叶绿体均为双层膜的细胞器，均含有DNA分子，B正确；葡萄糖不能直接进入线粒体进行有氧呼吸，必须在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；含有叶绿体的植物细胞通常含有线粒体，而含有线粒体的细胞可能是动物细胞，其中就不含叶绿体，D正确。
2．如图分别为两种细胞器的部分结构示意图，其中分析错误的是( )
A．图a表示线粒体，[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上
B．图b表示叶绿体，直接参与光合作用的膜上有色素的分布
C．两图所表示的结构与ATP形成有关的酶都在内膜和基质中
D．两图代表的细胞器都与能量转换有关并可共存于一个细胞
答案 C
解析 图a内膜向内折叠形成嵴，表示线粒体，有氧呼吸的第三阶段[H]与氧结合形成水发生在线粒体内膜上，A正确；图b表示叶绿体，光反应发生在类囊体薄膜上，其上有色素和与光反应有关的酶分布，B正确；图a中与ATP合成有关的酶在线粒体基质和内膜上，而图b中与ATP合成有关的酶在类囊体薄膜上，C错误；叶绿体和线粒体都与能量转换有关，可共存于叶肉细胞中，D正确。
知识归纳
线粒体和叶绿体的比较
题组 细胞器结构的识别与功能分析
3．(2018·浙江衢州高三摸底)右图中①～④表示某细胞的部分细胞器。下列有关叙述正确的是( )
A．①中呼吸酶的合成与结构②有关
B．结构①不能将葡萄糖分解成二氧化碳和水
C．结构①和④都存在碱基A和T的互补配对
D．此细胞不可能是植物细胞，只能是动物细胞
答案 B
解析 图中①是线粒体，②是中心体，③是高尔基体，④是核糖体。呼吸酶的本质是蛋白质，其合成与结构④核糖体有关，A错误；线粒体中含有少量DNA，存在碱基A和T的互补配对，而核糖体是翻译的场所，不存在碱基A和T的互补配对，只存在碱基A－U的配对，C错误；此细胞含有中心体，可能是动物细胞或低等植物细胞，D错误。
技法提升
1.识图判断生物类型
(1)植物细胞的判断依据：成熟植物细胞有细胞壁，有大液泡，有的有叶绿体；无中心体的是高等植物细胞，有中心体的是低等植物细胞。
(2)动物细胞的判断依据：无细胞壁、大液泡、叶绿体，有中心体。
(3)原核细胞的判断依据：无细胞核，只含有核糖体一种细胞器。
注意：①在真核细胞中，无叶绿体和大液泡的细胞不一定是动物细胞，如植物根尖分生区细胞。②有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。③有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。
2．细胞的显微结构和亚显微结构的判断
变式训练
[3－1] (2018·湖北武汉四月调研)下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是( )
A．高尔基体是蛋白质合成、修饰加工、包装的场所
B．细胞骨架与细胞分裂、分化及信息传递密切相关
C．溶酶体能吞噬并杀死入侵细胞的多种病毒或病菌
D．液泡中贮存的营养物质有利于维持细胞内的渗透压
答案 A
解析 高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，蛋白质合成场所是核糖体，不是高尔基体，A错误；细胞骨架与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，B正确；溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的多种病毒或病菌，C正确；液泡中含有糖类、无机盐、蛋白质等营养物质，有利于维持细胞内的渗透压，D正确。
[3－2] (2018·山东青岛城阳一中质检)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定它们有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A．细胞器甲是线粒体，其能完成的生理过程是葡萄糖的氧化分解
B．细胞器乙含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，一定与分泌蛋白的合成和加工有关
C．细胞器丙中进行的生理过程产生水，产生的水中的氢来自羧基和氨基
D．发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙
答案 C
解析 由于该细胞为动物细胞，且细胞器甲有蛋白质和脂质，说明细胞器甲有膜结构，又因其含有少量核酸，则细胞器甲为线粒体，其能完成的生理过程是丙酮酸的氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，A错误；细胞器乙只含有蛋白质和脂质，应具有膜结构，可能是高尔基体、内质网、溶酶体，而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无关，B错误；发菜细胞与此细胞共有的细胞器只有丙——核糖体，D错误。
[3－3] (2018·湖南长郡临考冲刺)下列有关细胞的结构和功能的叙述，正确的是( )
A．水稻体细胞和蓝藻细胞都含叶绿体，都能进行光合作用
B．玉米根细胞和人成熟红细胞都含线粒体，都能进行有氧呼吸
C．果蝇体细胞和低等植物细胞所含的高尔基体，在细胞分裂末期都参与多糖的合成
D．原核细胞和真核细胞都含有核糖体，合成的有机物可与双缩脲试剂产生紫色反应
答案 D
解析 蓝藻中没有叶绿体，A错误；人成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，B错误；低等植物细胞在有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的合成，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，所以说植物细胞中的高尔基体参与多糖的合成，而果蝇细胞中的高尔基体无此项功能，C错误。
[3－4] (2018·长沙模拟)如图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式，据图判断正确的是( )
A．图中只有Ⅲ无染色体，遗传物质主要为DNA
B．四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体
C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATP
D．含有色素的细胞器是④和⑤，光镜下看不到Ⅱ的染色体
答案 D
解析 分析题图：Ⅰ含有中心体，不含细胞壁，属于动物细胞；Ⅱ不含中心体，含有叶绿体、液泡和细胞壁，属于高等植物细胞；Ⅲ是原核生物中的细菌；Ⅳ含有中心体和细胞壁，属于低等植物细胞。图中结构①～⑥依次是内质网、线粒体、中心体、叶绿体、液泡和高尔基体。图中只有Ⅲ无染色体，属于细胞生物中的原核生物，其遗传物质是DNA，A错误；核糖体没有膜结构，B错误；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构表示线粒体，葡萄糖首先在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解，即线粒体不能直接氧化葡萄糖，C错误；含有色素的细胞器是④叶绿体和⑤液泡，细胞Ⅱ高度分化，不进行分裂，因此无法观察到染色体，D正确。
命题新角度 生物学思想——“形态结构与功能相适应”的生物学观点
4．(2018·山东临沂模拟)下列哪项不能体现“结构与功能相统一”的生物学观点( )
A．叶绿体内的类囊体堆叠增大了膜面积，有利于充分利用光能
B．神经元的轴突末梢有大量突起，使突触后膜神经元容易产生兴奋
C．低等植物细胞含有中心体，保证了有丝分裂的正常进行
D．肾小管上皮细胞中有很多线粒体，有利于肾小管对葡萄糖的重吸收
答案 B
解析 叶绿体的类囊体堆叠使膜面积增大，为与光合作用有关的酶和色素提供了更多的附着位点，有利于光能的吸收、传递和转换，A正确；神经元的轴突末梢有大量突起，以便和多个突触后膜发生联系，将兴奋传递给多个细胞，B错误；动物和低等植物细胞中含有中心体，中心体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关，C正确；线粒体可以为肾小管重吸收葡萄糖提供能量，D正确。
5．(2018·湖北宜昌期中)结构与功能的统一性是生物学的基本观点之一。以下叙述中不能支持这一观点的是( )
A．哺乳动物红细胞的核退化，可为携带氧的血红蛋白腾出空间
B．分生区细胞的特点是核大、体积小，且具有旺盛的分裂能力
C．癌细胞突变出原癌基因和抑癌基因，细胞的生长和分裂失控
D．小肠的内腔面分布有单层柱状上皮，有利于营养物质的吸收
答案 C
解析 红细胞在成熟过程中细胞核及细胞器解体，可以有更多的空间容纳血红蛋白，这与红细胞运输氧气的功能相适应，A正确；植物分生区细胞具有旺盛的分裂能力，其细胞核中可进行旺盛的生命活动，如DNA的复制、转录，染色体复制等，所以细胞核大是和其旺盛的分裂能力相关联的，B正确；正常细胞本来就存在原癌基因和抑癌基因，癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变的结果，细胞的生长和分裂失控，C错误；小肠的内腔面分布有单层柱状上皮，有利于增大吸收面积，这与营养物质的吸收功能相适应，D正确。
知识拓展
细胞结构多样性与功能多样性相统一的“七个”实例
考点2 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
1．细胞的生物膜系统的组成与功能
2．细胞的生物膜系统中各生物膜之间的联系
(1)在成分上的联系
①相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。
②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。
(2)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性，图示如下：
(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)
[特别提醒] 区分参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”
①有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
②有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
③有关膜结构：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。
深挖教材
(1)原核细胞是否具有生物膜？其是否构成生物膜系统？
提示 原核细胞具有细胞膜这一种生物膜，但不能构成生物膜系统。
(2)生物膜是对生物体内所有膜结构的统称吗？
提示 不是，例如小肠肠系膜是生物体内的膜，但不是生物膜。
3．细胞是统一的整体
细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控，高效有序地进行。细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
1．(必修1 P49相关信息)利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位，通过小球膜与细胞膜融合，将药物送入细胞，这一过程体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2．(必修1 P50与社会的联系)透析型人工肾的关键材料是一种人工合成的膜材料——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜把病人血液中的代谢废物透析掉，然后让干净的血液返回病人体内，这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能。
1．高考常考的“囊泡”相关问题整合
(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例
①
②神经递质。
(2)囊泡的来源及去向举例
①胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送囊泡。
②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。
(3)囊泡形成原理
生物膜具有一定的流动性，但囊泡运输需消耗能量。
注意：切不可认为以囊泡包裹形式运送的物质只有蛋白质(也包括神经递质等)。
2．蛋白质分泌过程中膜面积变化的分析
(1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪到的不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，图甲不仅表示了不同结构中放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡中放射性元素含量上升的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。
(2)图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后两个时间点，而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。
题组 以分泌蛋白形成为载体，考查生物膜系
统在结构和功能上的联系
1．(2019·山东临沂模拟)下图为胰岛素的合成与分泌过程示意图，a～d表示细胞器。下列说法正确的是( )
A．胰岛素在胰岛A细胞的核糖体上合成
B．细胞器b、c对胰岛素进行加工和包装
C．葡萄糖在d的内膜上氧化分解提供能量
D．胰岛素的两条肽链间通过脱水缩合形成的肽键连接
答案 B
解析 胰岛素在胰岛B细胞的核糖体上合成，A错误；胰岛素是分泌蛋白，在a核糖体上合成后，需要b内质网、c高尔基体对其进行加工、分类和包装，B正确；图中d表示线粒体，而葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，C错误；胰岛素两条肽链之间是通过二硫键相连的，不是肽键，D错误。
技法提升
“三看法”解读分泌蛋白的合成、加工、运输
(注：分泌蛋白包括消化酶、抗体、淋巴因子、蛋白质类激素等)
变式训练
[1－1] (2019·贵州贵阳一中月考)下图为某人体细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图，据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A．内质网对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位
B．附着型核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
C．细胞膜上的糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工
D．分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的功能特性
答案 C
解析 对蛋白质进行分类、包装并将其发送至细胞的不同部位的结构是高尔基体，A错误；附着型核糖体合成的多肽直接进入内质网腔，不需要经过囊泡运输，B错误；据图分析可知，膜蛋白的形成先后经过了内质网和高尔基体的加工，C正确；分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的方式为胞吐，该过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点，D错误。
[1－2] 用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图)，下列分析不正确的是( )
A．甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B．与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C．乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D．35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
答案 C
解析 蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行加工，内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，导致内质网膜面积减少，由此知d为内质网膜；囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加，被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，导致高尔基体膜面积减少，则f为高尔基体膜；囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加，因此膜面积增加的e为细胞膜。此过程中需要消耗的能量主要由线粒体提供。
题组 生物膜系统的组成、结构和功能
2．(2018·福建福州高三月考)下列细胞结构不属于生物膜系统的是( )
A．细胞膜 B．核糖体
C．核膜 D．内质网
答案 B
解析 细胞膜具有单层膜结构，属于生物膜系统；核糖体无膜结构，不属于生物膜系统；核膜具有双层膜结构，属于生物膜系统；内质网具有单层膜结构，属于生物膜系统。
3．(2019·甘肃白银高三月考)下列有关生物膜系统的说法正确的是( )
A．细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C．生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
答案 D
解析 生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；有的酶存在于生物膜上，有的酶不分布在生物膜上，如有氧呼吸第一阶段的酶分布在细胞质基质中，B错误；生物膜的组成成分和结构相似，但由于功能不同，不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同，C错误；固醇类激素的化学本质是脂质，合成场所是滑面内质网，D正确。
技法提升
与生物膜有关的三类生理过程归纳
实验4 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片，观察生活状态的线粒体。
2．实验步骤
(1)观察叶绿体
(2)观察线粒体
深挖教材
(1)观察叶绿体时，为什么常用藓类叶片？
提示 藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以直接用来制作临时装片，且细胞内叶绿体数量较少，体积较大，便于观察。
(2)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取带少许叶肉的下表皮？
提示 叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体，接近下表皮处为海绵组织，含有的叶绿体体积大、数目少，易于观察，且细胞排列疏松，易撕取。
(3)观察线粒体时，为什么选健那绿染液进行染色，观察叶绿体为何不需染色？
提示 健那绿是专一性将线粒体染色的活细胞染料，可使线粒体呈现蓝绿色，染色后不影响细胞的生命活动；叶绿体本身含有色素，不需染色即可观察。
1．下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法中，不正确的是( )
A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B．制作装片时在载玻片上滴一滴健那绿染液，目的是对线粒体进行染色
C．在高倍显微镜下观察可以看到健那绿染色后的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层
答案 D
解析 电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不出此结构。
2．将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是( )
A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体
B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒
C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见
答案 A
解析 菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体，可作为观察叶绿体的材料，A正确；花生的子叶需制成临时装片再经苏丹Ⅲ染液染色才能观察到其细胞中的橘黄色脂肪颗粒，B错误；人的口腔上皮细胞中线粒体也需用健那绿染液染成蓝绿色后才能观察到，C错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的大液泡，D错误。
3．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法错误的是( )
A．健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞
B．在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体
C．健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色
D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体
答案 C
解析 健那绿染液是活细胞染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质则几乎无色，A正确，C错误；在高倍显微镜下可以观察到叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，B正确；藓类叶片很薄，可直接用于制作临时装片，D正确。
4．用高倍显微镜观察菠菜叶肉细胞中的叶绿体时，通常看不到染色体，是因为( )
A．叶肉细胞中没有DNA的主要载体
B．放大倍数不够(若用电子显微镜则可看到)
C．高倍显微镜使用不当
D．叶肉细胞是高度分化的成熟细胞，不再分裂
答案 D
解析 菠菜叶肉细胞的细胞核中DNA的主要载体是染色质，但细胞只有在分裂时，才由染色质形成染色体。叶肉细胞是高度分化的成熟细胞，不再分裂，所以看不到染色体，即使用电镜也看不到染色体，这并不是高倍镜使用不当造成的。
题后归纳
线粒体和叶绿体观察实验成功的3个关键点
(1)叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源，以避免被灼伤。叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，实验观察时可适当调整光照强度和方向，以便于观察。
(2)盖盖玻片时，一定要缓慢且与载玻片成45°夹角，盖玻片一侧先接触液滴，然后慢慢放平，防止装片下产生气泡。
(3)配制健那绿染液时使用生理盐水，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态。
高考热点突破
1．(2018·全国卷Ⅰ)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
答案 D
解析 叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段能合成ATP，而光反应的场所是类囊体膜，因此叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，A正确；溶酶体是细胞的“消化车间”，溶酶体含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后，释放水解酶会造成细胞结构的破坏，B正确；细胞核的核膜具有双层膜，核膜上存在核孔，核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，因此核孔是物质进出细胞核的通道，C正确；线粒体DNA位于线粒体的基质中，D错误。
2．(2018·北京高考)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是( )
A．细胞核：遗传物质储存与基因转录
B．线粒体：丙酮酸氧化与ATP合成
C．高尔基体：分泌蛋白的合成与加工
D．溶酶体：降解失去功能的细胞组分
答案 C
解析 细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，是转录的主要场所，A正确；在线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段包括丙酮酸的氧化与ATP合成，B正确；蛋白质的合成在核糖体中进行，而高尔基体是对蛋白质进行加工、分类、包装和运送，C错误；溶酶体内含多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，D正确。
3．(2017·天津高考)下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是( )
A．遗传信息翻译的场所
B．组成成分中含mRNA
C．全部游离在细胞质基质中
D．能识别基因的启动子
答案 A
解析 核糖体是遗传信息翻译的场所，A正确；核糖体的组成成分中含rRNA，不含mRNA，B错误；核糖体有的附着在内质网上，有的游离在细胞质基质中，C错误；能识别基因中启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体，D错误。
4．(2016·全国卷Ⅰ)下列与细胞相关的叙述，正确的是( )
A．核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B．酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C．蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D．在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
答案 B
解析 核糖体不具有膜结构，A错误；酵母菌属于真核生物，其细胞核中含有DNA和RNA，B正确；蓝藻属于原核生物，细胞中不具有线粒体，C错误；叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应过程中有ATP的合成，D错误。
5．(2018·江苏高考)下图为真核细胞中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________(在甲、乙、丙中选择)。
(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______________(用图中字母填空)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)在细胞分裂间期，结构乙的数目增多，其增多的方式有3种假设：Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成；Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中结构乙的放射性。结果如下：
标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4
测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是__________________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是______________________。
③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是____________(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
答案 (1)细胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶
(4)①自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
解析 (1)图中甲、乙、丙分别为细胞核、线粒体和叶绿体。洋葱根尖细胞没有叶绿体，该细胞处于有丝分裂中期时无细胞核，故有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有线粒体(乙)。
(2)蛋白质在核糖体上合成，核糖体的形成与核仁有关，蛋白质合成旺盛的细胞中核仁较大。
(3)线粒体和叶绿体扩大生物膜面积的方式不同。线粒体通过“内膜向内折叠形成嵴”扩大膜面积，如图乙中的e；叶绿体通过“类囊体膜堆叠形成基粒”扩大膜面积，如图丙中的h。生物膜面积的扩大为酶的附着提供更多的场所。
(4)为探究细胞分裂间期线粒体的来源，我们最好选择自身不能合成胆碱(磷脂的前体)的链孢霉营养缺陷型突变株。若将磷脂被3H标记的链孢霉营养缺陷型突变株放在没有3H标记的胆碱培养基中培养，观察后代细胞中线粒体的放射性即可推测细胞分裂间期线粒体的来源。由实验结果可知，子代细胞线粒体相对放射性数值均为(n为细胞增殖代数)，则可说明新形成的线粒体由原来的线粒体分裂形成。
6．(2015·江苏高考)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：
(1)图中双层膜包被的细胞器有________(填序号)。
(2)若该细胞为人的浆细胞，细胞内抗体蛋白的合成加工场所有________(填序号)，合成后通过________运输到________(填序号)中进一步加工。
(3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，该结构对转运的物质具有________性。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到________(填序号)发挥作用。
答案 (1)④⑤ (2)①② 囊泡 ③
(3)核孔 选择 (4)④
解析 (1)图中①～⑤分别为核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和叶绿体。具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。
(2)抗体为分泌蛋白，其合成加工场所有①核糖体(合成肽链)和②粗面内质网(将肽链加工成较成熟的蛋白质)，合成后通过囊泡运输到③高尔基体中进一步加工。
(3)转录过程发生在细胞核中，转录出的mRNA穿过核孔转运到细胞质，核孔对物质的转运具有选择性，并非所有物质都可通过核孔。
(4)丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸和水反应产生[H]和CO2，该过程发生在线粒体中，故丙酮酸脱氢酶合成后将被转运到线粒体发挥作用。
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