資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺人教(2019)生物必修1(知識點+跟蹤檢測)第7講 細胞器——系統內的分工合作【課標導航】1.2.2 闡明細胞內具有多個相對獨立的結構,擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動1.2.4 舉例說明細胞各部分結構之間相互聯系、協調一致,共同執行細胞的各項生命活動一、細胞器之間的分工1.據圖回答有關細胞器的問題(1)填寫出圖中各字母代表的細胞器名稱:a.液泡,b.葉綠體,c.線粒體,d.內質網,e.核糖體,f.高爾基體,g.中心體,h.溶酶體。(2)細胞器的結構特點、形態和功能(連線)2.分枝法巧記各種細胞器二、細胞器之間的協調配合1.分泌蛋白與胞內蛋白合成場所 實例分泌蛋白 附著在內質網上的核糖體 消化酶、抗體、蛋白質類激素胞內蛋白 游離的核糖體 呼吸酶、血紅蛋白2.分泌蛋白的合成、加工、運輸過程三、細胞的生物膜系統[基礎微點練清]1.判斷正誤(1)高爾基體斷裂后的囊泡結構可形成溶酶體(√)(2)溶酶體是由脂雙層構成的內、外兩層膜包被的小泡(×)(3)藍藻細胞的葉綠體中含有葉綠素(×)(4)分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現象(√)(5)細胞質由細胞質基質和細胞器兩部分組成(√)[新人教版必修1 P53“概念檢測”T1(1)](6)生物膜系統由具膜結構的細胞器構成(×)[新人教版必修1 P53“概念檢測”T1(2)](7)線粒體基質和葉綠體基質所含酶的種類相同(×)(8)抗體、消化酶和各種激素都是分泌蛋白(×)(9)與分泌蛋白形成有關的細胞器有核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜和線粒體(×)(10)高爾基體在細胞內的囊泡運輸中起重要的交通樞紐作用(√)2.(全國卷Ⅲ)下列有關高爾基體、線粒體和葉綠體的敘述,正確的是( )A.三者都存在于藍藻中B.三者都含有DNAC.三者都是ATP合成的場所D.三者的膜結構中都含有蛋白質解析:選D 藍藻屬于原核生物,細胞中只有核糖體一種細胞器,A錯誤;線粒體和葉綠體中含有DNA,高爾基體中不含有DNA,B錯誤;高爾基體不能進行ATP的合成,ATP合成的場所有線粒體、葉綠體和細胞質基質等,C錯誤;高爾基體是具有單層膜的結構,線粒體和葉綠體是具有雙層膜的結構,三者的膜結構中都含有蛋白質,D正確。3.(浙江選考)細胞質中有細胞溶膠(細胞質基質)和多種細胞器。下列敘述正確的是( )A.液泡在有絲分裂末期時分泌囊泡B.光面內質網是合成蛋白質的主要場所C.葉綠體內膜向內折疊若干層利于色素附著D.細胞溶膠中有與細胞呼吸糖酵解有關的酶解析:選D 植物細胞的高爾基體在有絲分裂末期會分泌許多囊泡,其中含有形成細胞壁的物質,A錯誤;核糖體是合成蛋白質的場所,B錯誤;葉綠體內的類囊體堆積形成的基粒結構有利于色素的附著,C錯誤;細胞呼吸的第一階段(糖酵解)發生的場所是細胞溶膠(細胞質基質),故細胞溶膠(細胞質基質)中有與糖酵解有關的酶,D正確。4.(新人教版必修1 P53“概念檢測”T3)在唾液腺細胞中,參與合成并分泌唾液淀粉酶的細胞器有( )A.線粒體、中心體、高爾基體、內質網B.內質網、核糖體、葉綠體、高爾基體C.核糖體、內質網、高爾基體、線粒體D.內質網、核糖體、高爾基體、中心體解析:選C 唾液淀粉酶屬于分泌蛋白,分泌蛋白的合成和運輸需要核糖體、內質網和高爾基體的參與,需要線粒體提供能量。5.如圖表示細胞通過自噬作用及時清除受損線粒體的過程,下列相關敘述錯誤的是( )A.圖中2所含水解酶的合成需經過4→3→5B.圖中2與6融合說明生物膜具有一定的流動性C.圖示過程體現了生物膜在結構和功能上具有直接聯系D.損傷線粒體的清除是生物體穩態的表現解析:選C 圖中2為溶酶體,其中所含水解酶是在核糖體上合成的,需要內質網和高爾基體的加工,因此需經過4核糖體→3內質網→5高爾基體,A正確;2溶酶體與6線粒體相互融合說明生物膜具有一定的流動性,B正確;圖示過程沒有體現生物膜在結構和功能上具有直接聯系,C錯誤;損傷線粒體的清除有利于機體穩態的表現,D正確。6.(新人教版必修1 P51“科學方法”)什么是同位素?同位素標記法的應用有哪些?提示:在同一元素中,質子數相同、中子數不同的原子為同位素;同位素標記可用于追蹤物質的運行和變化規律。通過追蹤同位素標記的化合物,可以弄清楚化學反應的詳細過程。一、細胞器的結構、功能[試考題·查欠缺]1.(全國卷Ⅰ)生物膜的結構與功能存在密切的聯系。下列有關敘述錯誤的是( )A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會造成細胞結構的破壞C.細胞的核膜是雙層膜結構,核孔是物質進出細胞核的通道D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶解析:選D 葉綠體的類囊體膜上是進行光反應的場所,光反應過程會合成ATP,所以葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶;溶酶體中含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,溶酶體膜破裂后水解酶釋放出來,會破壞部分細胞結構;細胞的核膜是雙層膜結構,其上的核孔是大分子物質進出細胞核的通道;線粒體DNA位于線粒體中,而不是在線粒體外膜上,其可編碼參與呼吸作用的酶。2.(浙江選考)研究葉肉細胞的結構和功能時,取勻漿或上清液依次離心將不同的結構分開,其過程和結果如圖所示,P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。據此分析,下列敘述正確的是( )A.ATP僅在P2和P3中產生B.DNA僅存在于P1、P2和P3中C.P2、P3、P4和S3均能合成相應的蛋白質D.S1、S2、S3和P4中均有具膜結構的細胞器解析:選C 分析題意可知,圖中各個部分含有的細胞器或細胞結構為P1:細胞核、細胞壁,S1:細胞質基質及各種細胞器,P2:葉綠體,S2:細胞質基質及除葉綠體之外的各種細胞器,P3:線粒體,S3:細胞質基質及除葉綠體、線粒體之外的各種細胞器,P4:核糖體,S4:細胞質基質及除葉綠體、線粒體、核糖體之外的細胞器。S1包括S2和P2,S2包括S3和P3,S3包括S4和P4。ATP可以在(細胞質基質)、線粒體和葉綠體中產生,即在S1~S4、P2、P3中均可產生,A錯誤;DNA存在于細胞核、線粒體和葉綠體中,即S1、S2、P1~P3中,B錯誤;蛋白質的合成場所為核糖體,線粒體和葉綠體中也含有核糖體,所以P2、P3、P4和S3均能合成相應的蛋白質,C正確;P4中核糖體沒有膜結構,D錯誤。3.(山東等級考)經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后,S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別,經高爾基體膜包裹形成囊泡,在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中,帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶;不能發生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是( )A.M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性B.附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成C.S酶功能喪失的細胞中,衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累D.M6P受體基因缺陷的細胞中,帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內解析:選D 進入高爾基體的蛋白質不能都被S酶作用形成M6P標志,體現了S酶的專一性,A正確;在內質網進行加工的蛋白質由附著在內質網上的核糖體參與合成,B正確;溶酶體內含有大量的水解酶,可以分解衰老、損傷的細胞器,S酶功能喪失的細胞中沒有帶有M6P標志的蛋白質,不能產生溶酶體酶,衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累,C正確;M6P受體基因缺陷的細胞中,帶有M6P標志的蛋白質不能被高爾基體膜上的M6P受體識別,因此會經囊泡運往細胞膜,不會聚集在高爾基體內,D錯誤。4.(全國卷Ⅰ)真核細胞的膜結構具有重要功能。請參照表中內容完成下表。結構名稱 突觸 高爾基體 (1)______ 葉綠體的類囊體膜功能 (2)______ __________ (3)______ _________ 控制物質進出細胞 作為能量轉換的場所膜的主要成分 (4)__ ____________________________________________________功能舉例 在縮手反射中參與興奮在神經元之間的傳遞 參與豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白的形成過程 參與K+從土壤進入植物根細胞的過程 (5)____ ____________________________________________________解析:(1)細胞膜是生命系統的邊界,具有控制物質進出細胞的功能。(2)突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成,是一個神經元與另一個神經元或另一細胞間相互接觸的結構,可參與信息傳遞過程。(3)高爾基體是具有單層膜的細胞器,其主要功能是將來自內質網的蛋白質進行加工、分類與包裝,然后送到細胞特定的部位或分泌到細胞外。(4)生物膜主要由脂質和蛋白質組成。(5)葉綠體的類囊體膜是光合作用光反應(將光能轉化為化學能)的場所,在光反應階段,類囊體膜上的色素可以吸收、傳遞和轉化光能,這些能量可以用于H2O的光解,產生O2和[H],也可以用于合成ATP。答案:(1)細胞膜 (2)參與信息傳遞 (3)對蛋白質進行加工修飾 (4)脂質和蛋白質 (5)葉肉細胞進行光合作用時,光能轉化為化學能的過程發生在類囊體膜上[強知能·補欠缺]1.比較法助記兩種重要細胞器——線粒體和葉綠體項目 線粒體 葉綠體形態 短棒狀、啞鈴形等 橢球形、球形等結構成分 內膜:與有氧呼吸有關的酶 類囊體薄膜 基質膜面積 內膜向內凹陷形成嵴 囊狀結構堆疊形成基粒功能 有氧呼吸的主要場所 光合作用的場所共同點 ①都具有雙層膜 ②都與能量轉換有關,產生ATP ③都含有核糖體和核酸,可自主復制與合成蛋白質,是細胞質遺傳的物質基礎2.辨析兩類核糖體和兩類內質網的功能3.辨析不同細胞間的差異[練題點·全過關]1.(2021年1月新高考8省聯考·河北卷)內質網合成的分泌蛋白,經高爾基體加工后,與高爾基體膜內表面受體結合,啟動囊泡形成。細胞內某基因發生突變,導致高爾基體中分泌蛋白堆積,不能發送到胞外。據此推測該基因編碼蛋白的功能不可能是( )A.推動囊泡運輸B.啟動高爾基體出芽C.參與分泌蛋白共價修飾D.參與分泌蛋白構象最終形成解析:選A 若該基因編碼蛋白的功能是推動囊泡運輸,則細胞內該基因發生突變會導致無法推動內質網形成的囊泡運輸到高爾基體,不會導致高爾基體中分泌蛋白堆積;若該基因編碼蛋白的功能是啟動高爾基體出芽形成囊泡,則細胞內該基因發生突變會導致無法啟動高爾基體出芽形成囊泡,導致高爾基體中分泌蛋白堆積;根據題意,若該基因編碼蛋白的功能是參與分泌蛋白共價修飾,則細胞內該基因發生突變會導致分泌蛋白無法經過高爾基體的進一步加工,進而無法啟動高爾基體出芽形成囊泡,導致高爾基體中分泌蛋白堆積;分泌蛋白構象的最終形成是在高爾基體完成的,若該基因編碼蛋白的功能是參與分泌蛋白構象的最終形成,則細胞內該基因發生突變會導致高爾基體中分泌蛋白堆積。2.對某細胞器進行化學成分分析,發現其含有尿嘧啶。據此推測,該細胞器不可能完成的生化反應是( )A.CO2+H2O(CH2O)+O2B.丙氨酸+甘氨酸丙甘二肽+H2OC.C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量D.ADP+Pi+能量ATP解析:選C 細胞器的化學成分中含有尿嘧啶,說明該細胞器含有RNA,而含有RNA的細胞器可能是核糖體、線粒體和葉綠體。CO2+H2O (CH2O)+O2表示光合作用,光合作用的場所是葉綠體;丙氨酸+甘氨酸丙甘二肽+H2O表示脫水縮合,場所是核糖體;C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量表示有氧呼吸,有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體,在細胞質基質中發生有氧呼吸的第一階段,產生的丙酮酸進入線粒體,進行第二和第三階段;ADP+Pi+能量ATP表示ATP的合成,可以發生在線粒體也可以發生在葉綠體。3.線粒體是一種半自主性細胞器。研究表明,參與組成線粒體的蛋白質有上千種之多,但線粒體基因能編碼的只有20種左右,這20種蛋白質在線粒體內合成。核基因編碼的蛋白質運送至線粒體內部時,均依賴一段由氨基酸組成的相當于“火車頭”的導肽,引導這些蛋白質分配到線粒體的不同部位行使其功能。下列相關分析錯誤的是( )A.線粒體對核遺傳系統有很大的依賴性B.線粒體內存在著能生產蛋白質的機器C.線粒體蛋白質的加工由內質網和高爾基體完成D.線粒體蛋白質可存在于外膜、內膜和基質中解析:選C 線粒體是一種半自主性細胞器,因此其對核遺傳系統有很大的依賴性,A正確;由題干信息“這20種蛋白質在線粒體內合成”可知,線粒體內存在著生產蛋白質的機器——核糖體,B正確; 線粒體蛋白質的加工是在線粒體內完成的,不是由內質網和高爾基體完成的,C錯誤; 導肽可以引導蛋白質分配到線粒體的不同部位行使其功能,則線粒體蛋白質可存在于外膜、內膜和基質中,D正確。二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體(實驗)[試考題·查欠缺]1.(2021·浙江選考)在進行“觀察葉綠體”的活動中,先將黑藻放在光照、溫度等適宜條件下預處理培養,然后進行觀察。下列敘述正確的是( )A.制作臨時裝片時,實驗材料不需要染色B.黑藻是一種單細胞藻類,制作臨時裝片時不需切片C.預處理可減少黑藻細胞中葉綠體的數量,便于觀察D.在高倍鏡下可觀察到葉綠體中的基粒由類囊體堆疊而成解析:選A 黑藻為多細胞植物,細胞中含有葉綠體,細胞質基質無色,因此觀察葉綠體的活動中,用黑藻作實驗材料不需染色,A正確、B錯誤;預處理的目的是更好地觀察細胞質的流動,而不會減少黑藻細胞中葉綠體的數量,C錯誤;光學顯微鏡下不能觀察到葉綠體的基粒是由類囊體堆疊而成的,該結構只有在電子顯微鏡下才能觀察到,D錯誤。2.(2021·福州質檢)下列關于用高倍鏡觀察人的口腔上皮細胞線粒體的實驗的說法,錯誤的是( )A.牙簽消毒、實驗前漱口都是為了保證該實驗的準確性B.制作裝片時在載玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液,目的是維持口腔上皮細胞的正常形態C.在高倍顯微鏡下觀察可以看到活細胞的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色D.在高倍顯微鏡下觀察可以看到線粒體有2層磷脂分子層解析:選D 用高倍鏡觀察人的口腔上皮細胞線粒體的實驗中,牙簽消毒是為了排除牙簽上其他生物細胞對本實驗的干擾,而漱口是為了避免食物殘渣對本實驗的影響,二者都是為了保證實驗的準確性。0.9%的NaCl溶液可以讓離體的口腔上皮細胞維持正常的形態。健那綠染液是專一性染線粒體的活體染料,可以使活細胞的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色。在電子顯微鏡下觀察線粒體可見具有雙層膜,4層磷脂分子層,在高倍顯微鏡下看不到此結構。3.(2021·咸寧月考)下列有關用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體的實驗,說法錯誤的是( )A.健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可以使活細胞中線粒體呈現藍綠色B.觀察葉綠體時選用蘚類的葉或黑藻的葉,原因是葉片薄而小,葉綠體清楚C.用菠菜葉作實驗材料,要取菠菜葉的下表皮并稍帶些葉肉D.觀察葉綠體,可用高倍鏡直接觀察解析:選D 用顯微鏡觀察時,應先用低倍鏡找到物像,再換上高倍鏡觀察。[強知能·補欠缺]1.實驗原理(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形,不需染色,制片后直接觀察。(2)線粒體呈無色,有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等,用健那綠染液染成藍綠色后制片觀察。2.實驗步驟(1)觀察葉綠體(2)觀察線粒體3.注意事項(1)選材:觀察葉綠體,最好選用細胞內葉綠體數量較少、體積較大、葉片薄的植物細胞,如苔蘚或黑藻葉片;觀察線粒體選擇無色的細胞,如人的口腔上皮細胞。(2)實驗條件:實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態。(3)實驗試劑:健那綠染液是專一性對線粒體染色的活細胞染料,可使活細胞中線粒體呈現藍綠色,細胞質接近無色。[練題點·全過關]1.黑藻俗稱溫絲草、燈籠薇等,屬單子葉多年生沉水植物,葉片小而薄。某同學利用黑藻葉片進行下列生物學實驗,其中錯誤的選項是( )選項 實驗目的 所用試劑A 觀察葉綠體 清水B 觀察線粒體 健那綠染液C 觀察質壁分離及復原 0.3 g/mL蔗糖溶液、清水D 提取葉綠體中的色素 無水乙醇、碳酸鈣、二氧化硅解析:選B 由于葉綠體本身有顏色,所以觀察葉綠體時直接制作臨時裝片就可以觀察,所用試劑是清水;觀察線粒體時要用健那綠對線粒體進行染色,但由于黑藻葉片本來就為綠色,所以會影響觀察;觀察質壁分離時,用0.3 g/mL蔗糖溶液,細胞失水發生質壁分離,然后在玻片一側滴加清水,已經發生質壁分離的細胞復原;提取葉綠體色素時,加入無水乙醇是為了溶解色素,加入碳酸鈣是為了防止研磨中色素被破壞,加入二氧化硅是為了使研磨充分。2.下列關于葉綠體和線粒體的敘述,正確的是( )A.線粒體和葉綠體均含有少量的DNAB.葉綠體在光下和黑暗中均能合成ATPC.細胞生命活動所需的ATP均來自線粒體D.線粒體基質和葉綠體基質所含酶的種類相同解析:選A 線粒體和葉綠體均含有少量DNA;葉綠體在光下可進行光反應合成ATP,在黑暗中則不能合成ATP;生命活動所需ATP主要來自線粒體,此外,細胞質基質中進行的有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸也能提供少量的ATP;線粒體基質中含有與有氧呼吸有關的酶,而葉綠體基質中含有與光合作用暗反應有關的酶,因此酶的種類不同。一、科學思維——用模型建構法分析放射性及膜面積變化[典例] 用35S標記一定量的氨基酸,并用來培養哺乳動物的乳腺細胞,測得核糖體、內質網、高爾基體上放射性強度的變化曲線(甲圖)以及在此過程中高爾基體、內質網、細胞膜膜面積的變化曲線(乙圖)。下列分析錯誤的是( )A.甲圖中的a、b、c三條曲線所指代的細胞器分別是核糖體、內質網、高爾基體B.與乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相關的具膜細胞器是內質網、高爾基體和線粒體C.乙圖中d、e、f三條曲線所指代的膜結構分別是細胞膜、內質網膜、高爾基體膜D.35S在細胞各個結構間移動的先后順序是核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜[解析] 蛋白質在核糖體上合成后進入內質網進行初步加工,內質網再以囊泡的形式將蛋白質運送到高爾基體,導致內質網膜面積減少,由此可知 d 為內質網膜;囊泡與高爾基體融合導致高爾基體膜面積增加,被進一步加工的蛋白質再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜,導致高爾基體膜面積減少,則f為高爾基體膜;囊泡與細胞膜融合導致細胞膜面積增加,因此膜面積增加的 e 為細胞膜。在此過程中需要消耗的能量主要由線粒體提供。[答案] C[思維建模][模型解讀](1)圖A表示分泌蛋白的合成、加工、運輸過程示意圖,其中①是核膜,②是附著在內質網上的核糖體,③是內質網,④是高爾基體,⑤是細胞膜。(2)圖B、C表示用同位素標記法,研究3H標記亮氨酸的放射性依次出現的結構,則圖C中①②③分別表示核糖體、內質網和高爾基體三種細胞器。(3)圖D、E表示在分泌蛋白加工、運輸過程中,相關結構膜面積的變化。則圖E中①②③分別表示內質網、細胞膜和高爾基體三種細胞結構的膜面積變化。[析題用模]1.(2021·南平模擬) 構建模型是一種重要的科學思維。在學習“分泌蛋白”知識過程中,某同學構建了如圖模型,以下說法正確的是( )A.這是一個“物理模型”B.d、e、f膜上蛋白質種類、含量有差異C.d、e、f之間直接以生物膜聯系D.d、e、f分別代表內質網、高爾基體、細胞膜解析:選B 這是膜面積的定性分析過程,屬于數學模型,A錯誤;由圖分析可知,d、e、f分別表示內質網、細胞膜和高爾基體膜,蛋白質的種類和數量與膜的功能密切相關,據此可知三種膜上蛋白質種類、含量有差異,B正確、D錯誤;d、e、f不能直接聯系,而是以囊泡的形式間接聯系,C錯誤。2.利用3H亮氨酸合成3HX的過程如圖,a、b、c、d表示不同的細胞器。下列敘述正確的是( )A.a、b、c、d都具有膜結構B.c可用健那綠染液染色觀察C.該過程中d的膜面積會逐漸增大D.3HX通過主動運輸排出細胞解析:選B 圖中a、b、c、d分別表示核糖體、內質網、線粒體和高爾基體,其中核糖體不具有膜結構,A錯誤;線粒體可用健那綠染液染色觀察,B正確;該過程中高爾基體的膜面積先增大后減小,C錯誤;3HX通過胞吐的方式排出細胞,D錯誤。3.如圖表示細胞的生物膜系統中部分組分在結構與功能上的聯系,其中COPⅠ、COPⅡ是囊泡的兩種類型,可以介導蛋白質在a與b之間的運輸。下列說法正確的是( )A.a和b都屬于單層膜結構,在所有細胞生物中都存在B.溶酶體起源于b,其吞噬并殺死圖中細菌的過程屬于體液免疫C.不同的囊泡可以介導物質向特定的方向和場所轉移D.分泌蛋白的合成、分泌過程中,a、b膜面積減小,細胞膜面積增加解析:選C 由圖可知,a、b分別表示內質網和高爾基體。內質網和高爾基體都是單層膜結構,原核生物細胞中沒有內質網和高爾基體,A錯誤。溶酶體起源于高爾基體,其吞噬并殺死圖中細菌的過程屬于非特異性免疫,B錯誤。由圖可知,COPⅠ、COPⅡ兩類囊泡分送物質的方向和場所不同,可推出不同的囊泡可以介導物質向特定的方向和場所轉移,C正確。在分泌蛋白的合成和分泌過程中,內質網膜面積減小,高爾基體膜面積基本不變,細胞膜面積增加,D錯誤。4.科學家用3H標記的亮氨酸培養豚鼠的胰腺腺泡細胞,下表為在腺泡細胞幾種結構中最早檢測到放射性的時間表。下列敘述正確的是( )細胞結構 附有核糖體的內質網 高爾基體 靠近細胞膜的囊泡時間/min 3 17 117①形成分泌蛋白的多肽最早在內質網內合成②高爾基體膜向內與內質網膜直接相連,向外與細胞膜相連③高爾基體具有轉運分泌蛋白的作用④靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體形成A.①② B.③④C.①③ D.②④解析:選B 分泌蛋白形成過程中放射性依次出現的位置是核糖體→內質網→囊泡→高爾基體→囊泡→細胞膜→膜外。多肽最早在核糖體中合成,通過內質網和高爾基體加工、轉運。內質網膜與核膜直接相連,有的細胞的內質網膜與細胞膜相連。高爾基體膜與內質網膜和細胞膜均是通過囊泡進行聯系的,是間接聯系。5.如圖表示人體內的某些細胞處于甲、乙、丙不同生理狀態下的生物膜面積的變化情況。下列有關敘述錯誤的是( )A.上述三種膜結構的組成成分相似B.乙→丙可表示下丘腦神經細胞分泌肽類激素的膜變化C.乙→甲可表示一個初級精母細胞到一個次級精母細胞的膜變化D.甲→乙可表示胚胎干細胞分化為唾液腺上皮細胞的膜變化解析:選C 生物膜結構的組成成分相似;乙→丙,內質網膜面積減小,細胞膜面積增大,高爾基體膜面積不變,可表示分泌肽類激素的細胞中膜的變化;初級精母細胞分裂成次級精母細胞后,三種膜面積都有所減??;唾液腺上皮細胞需要分泌大量的唾液淀粉酶(分泌蛋白),能大量分泌蛋白的細胞,其內質網膜、高爾基體膜面積都增加。二、生命觀念——利用“結構與功能觀”理解細胞的適應性與特殊性1.細胞的結構與功能相適應的實例(1)腎小管、心肌、肝臟細胞代謝旺盛→線粒體含量多。(2)腸腺、胰腺等腺體細胞分泌活動旺盛→核糖體、內質網、高爾基體多。(3)癌細胞:能無限增殖,表面糖蛋白減少,黏著性降低,因不斷合成蛋白質,故核糖體多而且代謝旺盛,核仁較大。(4)核膜上的核孔數目多→RNA、蛋白質等物質運輸快→蛋白質合成旺盛→細胞代謝快。(5)內質網、高爾基體多→細胞的合成與分泌功能強。2.三個角度理解生物膜系統結構和功能的統一性3.歸納概括細胞結構特例細胞器在不同種類細胞中的分布,最能體現結構和功能相適應的特點:在某種功能強的細胞中相應細胞器的數量相對較多,如在代謝旺盛的細胞中線粒體分布較多。其他特例如下:哺乳動物成熟的紅細胞 沒有細胞核和各種細胞器蛔蟲的體細胞 沒有線粒體,只能無氧呼吸根尖分生區細胞 沒有葉綠體、大液泡植物表皮細胞(保衛細胞除外) 沒有葉綠體具有分裂能力的細胞(包括癌細胞) 核糖體的數量較多分泌腺細胞 高爾基體的數量較多[素養訓練]1.(2020·江蘇高考)下列關于真核細胞的結構與功能的敘述,正確的是( )A.根據細胞代謝需要,線粒體可在細胞質基質中移動和增殖B.細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質所含核酸的種類相同C.人體未分化的細胞中內質網非常發達,而胰腺外分泌細胞中則較少D.高爾基體與分泌蛋白的合成、加工、包裝和膜泡運輸緊密相關解析:選A 細胞內線粒體的分布和數量與其功能有關,線粒體可在細胞質基質中移動和增殖,A正確;細胞質基質中含有RNA,不含DNA,線粒體基質和葉綠體基質中含有DNA和RNA,B錯誤;人體未分化的細胞中內質網不發達,胰腺外分泌細胞能分泌多種消化酶,內質網較發達,C錯誤;高爾基體與分泌蛋白的加工、包裝和膜泡運輸緊密相關,分泌蛋白的合成部位是核糖體,D錯誤。2.(2020·龍巖二模)結構與功能相適應是生物學的基本觀點之一。 下列敘述能體現這一觀點的是( )A.葉綠體含有雙層膜,有利于擴大光合作用的受光面積B.吞噬細胞的溶酶體含有多種水解酶,有利于殺死侵入機體的病毒或病菌C.哺乳動物成熟的紅細胞呈雙凹的圓餅狀,有利于其自身攜帶O2并進行有氧呼吸D.根尖分生區細胞含有大液泡,有利于根吸收水分解析:選B 葉綠體中類囊體堆疊形成基粒,有利于擴大光合作用的受光面積;吞噬細胞的溶酶體含有多種水解酶,有利于殺死侵入機體的病毒或病菌;哺乳動物成熟的紅細胞呈雙凹的圓餅狀,有利于其自身攜帶O2,但此類細胞不含線粒體,只能進行無氧呼吸;根尖分生區細胞不含大液泡。3.根據細胞器的功能推測,下列敘述錯誤的是( )A.生命活動旺盛的細胞比衰老細胞具有更多的線粒體B.心肌細胞比腹肌細胞具有更多的線粒體C.胰腺細胞比心肌細胞具有更多的高爾基體D.汗腺細胞比腸腺細胞具有更多的附著型核糖體解析:選D 線粒體是細胞的動力工廠,在生命活動旺盛的細胞中分布較多;動物細胞中高爾基體與分泌物的形成有關,分泌活動旺盛的胰腺細胞中高爾基體較心肌細胞多;附著型核糖體主要合成分泌蛋白,與汗腺細胞相比,腸腺細胞的蛋白質合成較旺盛,附著型核糖體較多。4.“生命觀念”是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是人們經過實證后的觀點。下列說法錯誤的是( )A.溶酶體膜內側存在與細胞膜表面糖蛋白類似的結構,可防止溶酶體膜自身被酸性水解酶水解,體現了結構與功能相適應B.細胞內的吸能反應一定與ATP水解的反應相聯系,放能反應一定與ATP的合成相聯系C.人體內環境的穩態與激素、神經遞質、淋巴因子等的作用有關D.獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食,而捕食者則通過更快速地奔跑來獲得捕食獵物的機會,獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發生改變,這種現象在生態學上稱為共同進化解析:選B 溶酶體膜內側的糖蛋白可防止溶酶體膜自身被酸性水解酶水解,體現了結構與功能相適應,A正確;細胞內的直接能源物質主要是ATP,此外還有CTP、GTP等,發生在細胞內的吸能反應不一定與ATP的水解相聯系,放能反應也不一定與ATP的合成相聯系,B錯誤;生物體內各種過程的平衡受信息(遺傳信息、激素、神經遞質、淋巴因子等)的調控,C正確;大自然中,獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食,而捕食者則通過更快速地奔跑來獲得捕食獵物的機會,獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發生改變,這種現象在生態學上稱為共同進化,D正確。一、選擇題1.葉綠體與線粒體在結構和功能上的相同點是( )①分解有機物,釋放能量 ②具有雙層膜?、郛a生氧氣?、芩瞧渲谢瘜W反應的原料?、莺蠨NA?、迌炔亢忻?br/>A.①②④⑥ B.③④⑤⑥C.①③④⑤ D.②④⑤⑥解析:選D 線粒體分解有機物,釋放能量,消耗氧氣;葉綠體合成有機物,儲存能量,釋放氧氣;線粒體和葉綠體都是雙層膜的細胞器,都含有DNA分子;線粒體中進行有氧呼吸的第二、三階段,葉綠體中進行光合作用的光反應階段和暗反應階段。有氧呼吸的第二階段消耗水分,光反應階段消耗水分;光合作用和呼吸作用都需要酶催化反應。2.下列關于細胞結構的說法,正確的是( )A.葉綠體基粒由多個類囊體疊成,其上分布有光合色素和光反應的酶B.線粒體內膜凹陷折疊成嵴,有利于增大分解葡萄糖的酶的附著面積C.中心體和核糖體都僅由蛋白質構成,它們都在有絲分裂中發揮作用D.硅肺是一種溶酶體病,該病的根本原因是溶酶體缺乏分解硅塵的酶解析:選A 葉綠體基粒由多個類囊體疊成,其上分布有光合色素和光反應的酶,A正確;葡萄糖只能在細胞質基質中被分解,線粒體內膜上沒有分解葡萄糖的酶,B錯誤;中心體的主要成分為蛋白質,核糖體的主要成分為蛋白質和RNA,C錯誤;硅肺是一種溶酶體病,該病的主要原因是溶酶體缺乏分解硅塵的酶,根本原因是溶酶體中的酶基因沒有發生表達,D錯誤。3.下列對成熟的玉米葉肉細胞的描述,錯誤的是( )A.核糖體、葉綠體、內質網都能進行有機物的合成B.與有絲分裂相關的細胞器有線粒體、核糖體、高爾基體、中心體C.能發生堿基互補配對的細胞器有核糖體、線粒體和葉綠體D.在光學顯微鏡下可以觀察到細胞中的葉綠體和液泡解析:選B 玉米為高等植物,細胞中不含中心體,成熟的葉肉細胞不再進行細胞分裂。4.下列關于細胞結構和功能的說法錯誤的是( )A.物質運輸效率因細胞生長而增強B.肌細胞的內質網上具有催化磷脂合成的酶C.多聚核糖體現象中一個核糖體只能同時結合兩個tRNA分子D.高爾基體能形成具膜囊泡,是真核細胞囊泡運輸的交通樞紐解析:選A 細胞生長過程中,細胞體積增大,其相對表面積減小,物質運輸效率減慢,A錯誤;磷脂屬于脂質,其合成場所是滑面內質網,因此肌細胞內某些內質網膜上有催化磷脂合成的酶,B正確;一個核糖體只能結合兩個tRNA分子,C正確;高爾基體能接受內質網的囊泡,再形成囊泡,是真核細胞囊泡運輸的交通樞紐,D正確。5.一項來自康奈爾大學的研究揭示了體內蛋白分選轉運裝置的作用機制,即為了將細胞內的廢物清除,細胞膜塑形蛋白會促進囊泡(分子垃圾袋)形成,將來自細胞區室表面舊的或受損的蛋白質帶到內部回收利用工廠,在那里將廢物降解,使組件獲得重新利用。下列相關敘述正確的是( )A.細胞膜塑形蛋白的合成場所為核糖體,合成所需動力可由葉綠體提供B.“分子垃圾袋”應主要由磷脂和蛋白質構成,該結構具有流動性C.“回收利用工廠”可能是溶酶體,“組件”可能是氨基酸或核苷酸D.人體細胞內能形成囊泡的細胞器有內質網、高爾基體和核糖體等解析:選B 細胞膜塑形蛋白在核糖體內合成,所需要的能量由線粒體或細胞質基質提供,葉綠體形成的ATP只能用于暗反應,A錯誤;根據分泌蛋白形成過程等知識,可判斷囊泡(分子垃圾袋)由生物膜構成,主要包括磷脂和蛋白質,具有生物膜流動性的特點,B正確;溶酶體中水解酶可以水解細胞中衰老損傷的細胞器等,可以作為“回收利用工廠”,蛋白質水解的產物為氨基酸,故“組件”是氨基酸,不可能為核苷酸,C錯誤;核糖體沒有膜結構,無法形成囊泡,D錯誤。6.淀粉酶是人體內重要的消化酶。唾液腺細胞內合成淀粉酶的場所是( )A.溶酶體 B.核糖體C.核膜 D.細胞質基質解析:選B 淀粉酶的成分是蛋白質,核糖體是蛋白質的合成場所,即唾液腺細胞內合成淀粉酶的場所是核糖體。7.(2021·南平模擬)動物細胞自噬的具體過程如圖所示,下列有關敘述錯誤的是( )A.自噬溶酶體的形成體現了生物膜的結構特點B.水解酶在溶酶體中合成、加工C.細胞自噬有利于維持細胞內的穩態D.圖中自噬體的膜由4層磷脂分子組成解析:選B 自噬溶酶體的形成依賴于細胞膜的流動性,A正確;水解酶在核糖體上合成,由內質網、高爾基體進行加工,B 錯誤;細胞自噬可以清除細胞內的老化蛋白質和損傷的細胞器,有利于維持細胞內的穩態,C正確;圖中自噬體由雙層膜、4層磷脂分子組成,D正確。8.(2021年1月新高考8省聯考·湖北卷)動物細胞的溶酶體內含有磷脂酶、蛋白酶、核酸酶等多種酶。溶酶體內的pH約為5,細胞質基質pH約為7。下列敘述錯誤的是( )A.失活的蛋白質借助載體蛋白進入溶酶體B.溶酶體膜與高爾基體膜的化學成分相似C.溶酶體酶在pH為5左右時,活性較高D.經溶酶體酶消化后的產物并非全部排出細胞解析:選A 失活的蛋白質空間結構已經改變,但還是大分子,通過胞吞的方式進入溶酶體,不需要借助載體蛋白,A錯誤;溶酶體來源于高爾基體,溶酶體膜與高爾基體膜的化學成分相似,主要含有脂質和蛋白質,B正確;溶酶體內的pH約為5,該pH下溶酶體內的酶活性較高,C正確;被溶酶體分解后的產物被細胞重新利用或者排除細胞外,D正確。9.如圖是中性粒細胞吞噬和消化細菌的示意圖,相關敘述錯誤的是( )A.結構①是線粒體,可為吞噬過程提供能量B.結構③參與殘渣的排出,體現其具有選擇透過性C.結構⑤是溶酶體,其中的水解酶能分解細菌D.結構①屬于細胞的生物膜系統解析:選B 結構①是線粒體,是細胞進行有氧呼吸的主要場所,可為吞噬過程提供能量,A正確;結構③為細胞膜,可以通過胞吐方式排出殘渣,體現其具有流動性,B錯誤;結構⑤是溶酶體,其中的水解酶能分解細菌,C正確;線粒體具有雙層膜結構,屬于細胞的生物膜系統,D正確。10.胃蛋白酶(pH>5.0時會發生不可逆的變性而失活)只會消化外源食物中的蛋白質,而不會消化胃組織自身的蛋白質,這歸功于胃腔表面的胃黏液碳酸氫鹽屏障。下圖是胃黏液碳酸氫鹽屏障示意圖,下列敘述錯誤的是( )A.若①和②表示“促進”或“抑制”,則①指的是促進作用,②指的是抑制作用B.HCO能中和胃酸,使胃細胞表面黏液層的pH接近7.0,從而使胃蛋白酶失活C.主細胞通過胞吐的方式分泌胃蛋白酶原,該過程會消耗能量D.胃蛋白酶原經過內質網和高爾基體的加工后形成胃蛋白酶解析:選D 過程①促進了胃蛋白酶原形成胃蛋白酶,過程②是負反饋調節,胃蛋白酶過多時可抑制胃蛋白酶原的活化過程,因此②為抑制作用,A正確;由題干信息可知,胃蛋白酶在pH>5.0時會發生不可逆的變性而失活,而HCO能中和胃酸,使胃細胞表面黏液層的pH接近7.0,從而可使胃蛋白酶失活,B正確;胃蛋白酶原是一種蛋白質,主細胞通過胞吐的方式分泌胃蛋白酶原,而胞吐過程需要消耗能量,C正確;根據題圖分析可知,胃蛋白酶原在鹽酸的作用下變成胃蛋白酶,不經過內質網和高爾基體的加工D錯誤。二、非選擇題11.我國熱帶植物研究所在西雙版納發現一個具有分泌功能的植物新種,該植物細胞的亞顯微結構局部圖如下。請據圖回答下列問題:(1)結構A能實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流,則結構A為________。(2)將該植物的正?;罴毎谫|量分數為1%的健那綠染液中,圖中被染成藍綠色的結構是________。(填字母)(3)該細胞中磷脂的合成場所是________。(填中文名稱)(4)經檢驗該植物細胞的分泌物含有一種多肽,請寫出該多肽在細胞中從合成至分泌出細胞的“軌跡”:____________________(用“→”和字母表示)。(5)該植物相鄰細胞之間可通過F進行信息交流,則F代表________。解析:(1)結構A為核孔,其能實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。(2)結構E為線粒體,其能被質量分數為1%的健那綠染液染成藍綠色。(3)磷脂屬于脂質,其合成場所是內質網。(4)分泌蛋白合成與分泌過程為:核糖體合成蛋白質(肽鏈)→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜,因此,該多肽在細胞中從合成至分泌出細胞的“軌跡”為:B(核糖體)→C(內質網)→M(囊泡)→G(高爾基體)→N(囊泡)。(5)高等植物細胞之間可以通過胞間連絲進行信息交流。答案:(1)核孔 (2)E (3)內質網 (4)B→C→M→G→N (5)胞間連絲12.(2021·蘭州模擬)下圖為真核細胞中三種結構的示意圖。據圖填寫下列表格:結構 結構分析 功能分析甲 染色體位于甲結構的①________(填字母)中,核孔位于②______(填字母)上 如果結構c被破壞,則③________________________________會受到影響乙 內膜向內折疊成④____________(填結構名稱)以擴大生物膜面積,其基本支架是⑤________________ 乙結構不能氧化分解葡萄糖,原因是⑥______________________丙 與光合作用有關的酶位于⑦____________(填字母) 若光照強度不變但結構h受損,則短時間內g中C3和C5的含量變化情況是⑧________________________解析:甲為細胞核,a是染色質,核孔位于b核膜上。c為核仁,與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關;若結構c被破壞,則細胞核中某種RNA的合成以及核糖體的形成會受到影響。乙為線粒體,內膜向內折疊成嵴以擴大生物膜面積,其基本支架和其他生物膜一樣都是磷脂雙分子層。由于葡萄糖氧化分解的第一階段是在細胞質基質中進行的,所以線粒體中不會出現葡萄糖。丙為葉綠體,與光合作用有關的酶位于h基粒的類囊體薄膜以及g葉綠體基質中。若光照強度不變但結構h受損,則光反應減弱,產生的還原氫和ATP減少,對C3的還原減少,但短時間內CO2的固定速率不變,所以短時間內g中C3含量增加,C5的含量降低。答案:①a?、赽?、勰撤NRNA的合成以及核糖體的形成 ④嵴 ⑤磷脂雙分子層 ⑥線粒體中沒有能氧化分解葡萄糖的酶?、遠,g ⑧C3含量升高,C5含量降低13.囊泡在細胞內主要是指由磷脂分子(兩層分子)有序組成的密閉雙分子層的球形或橢球形結構。細胞質不同部位間的物質轉移主要通過囊泡進行,如圖1中的各種小球形結構。圖1和圖2分別表示兩種細胞的結構和功能模式圖,A、B、C、D表示細胞內的四種細胞器,a、b表示大分子物質通過細胞膜的兩種特殊方式,請分析回答下列問題:(1)寫出下列字母所標注的細胞器名稱:[B]_____________;[C]_____________;[D]_____________。(2)a表示的大分子物質通過細胞膜的方式稱為______,這種方式與主動運輸的區別是____________________________________。(3)囊泡是一種細胞結構,但由于其結構不固定,因而不能稱之為細胞器。圖1所示細胞中能產生囊泡的結構是__________________________;圖2所示細胞中屬于囊泡的是________________________________________________________________________。(4)囊泡能將物質準確運輸到目的位置并“卸貨”,是由于囊泡膜表面有特殊的“識別代碼”,能識別相應受體。這種“識別代碼”的化學本質是___________。(5)糖尿病的產生原因除了可能是胰島素合成過程(環節)有問題或者胰島素作用的靶細胞對胰島素不敏感外,還有可能是______________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)由題圖可知,A是高爾基體,B是核糖體,C是內質網,D是溶酶體。(2)大分子物質進入細胞的方式是胞吞,分泌出細胞的方式是胞吐,胞吞和胞吐不需要載體協助,依賴于膜的流動性,需消耗能量。(3)圖2所示細胞中屬于囊泡的是轉運小泡、穿梭小泡、分泌小泡、內吞泡。(4)“識別代碼”的化學本質是膜表面的蛋白質(糖蛋白)。(5)糖尿病的產生原因除了可能是胰島素合成過程(環節)有問題或者胰島素作用的靶細胞對胰島素不敏感外,還可能是胰島素合成后囊泡運輸出現障礙或者不能準確釋放到目的位置。答案:(1)核糖體 內質網 溶酶體(2)胞吐 不需要載體,主要運輸對象是大分子物質(3)內質網、高爾基體、細胞膜 轉運小泡、穿梭小泡、分泌小泡、內吞泡 (4)蛋白質(糖蛋白) (5)胰島素合成后囊泡運輸出現障礙或者不能準確釋放到目的位置14.根據細胞內底物進入溶酶體腔方式的不同,可以把細胞自噬分為巨自噬、微自噬和分子伴侶自噬三種方式,具體過程如圖所示,請據圖回答問題:(1)巨自噬過程中的底物通常是細胞中損壞的蛋白質或____________(填結構),隔離膜的形成可來自高爾基體或________。該過程充分體現了生物膜具有__________的結構特點。(2)微自噬分解后的產物,如氨基酸等可以通過溶酶體膜上的載體蛋白轉運進入____________(填細胞結構)供細胞代謝使用。研究表明,溶酶體內是一個相對獨立的空間,其內的pH為5左右,若有少量的溶酶體內的水解酶進入細胞質基質中也不會引起細胞損傷,推測出現該現象的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)一些具有一定序列的可溶性蛋白底物經分子伴侶識別后才可進入溶酶體,說明該種自噬方式具有一定的________。從圖中可看出,分子伴侶—底物復合物形成后,與溶酶體膜上的受體結合,該受體除了能____________,還能__________________,以保證底物分子順利進入溶酶體。解析:(1)圖1中衰老、損傷的線粒體被內質網膜或高爾基體膜包裹形成自噬體,然后自噬體與溶酶體結合,因此,巨自噬過程的底物通常是細胞中損壞的生物大分子(如蛋白質)或細胞器(如線粒體)等,圖1中包裹線粒體的隔離膜可以來自內質網或高爾基體;此過程體現了生物膜具有一定的流動性。(2)經過溶酶體的微自噬之后,水解產物(如氨基酸等物質)可以通過生物膜(溶酶體膜)上的載體蛋白轉運進入細胞質基質,再次為細胞代謝提供原料。由題干信息可知,溶酶體內為酸性環境,其中水解酶的最適pH為5左右,若有少量的水解酶進入細胞質基質中,而細胞質基質的pH高于溶酶體內的pH,將導致水解酶的活性降低。(3)根據題中“識別”可知,只有特定的底物與分子伴侶結合產生的復合物才能進入溶酶體,這說明分子伴侶自噬具有一定的特異性(或專一性);仔細讀圖并分析復合物進入溶酶體前后底物的變化,可以發現溶酶體上的受體除了特異性識別復合物之外,還可以改變底物的結構。答案:(1)線粒體等細胞器(或細胞器) 內質網 一定的流動性 (2)細胞質基質 細胞質基質的pH高于溶酶體內的pH,導致酶的活性降低 (3)專一性(特異性) (特異性)識別復合物 促進底物分子去折疊(改變底物結構) 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫