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新教材高考生物一轮复习第2单元细胞的基本结构 细胞的物质输入和输出第2讲细胞器之间的分工合作课件
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这是一份新教材高考生物一轮复习第2单元细胞的基本结构 细胞的物质输入和输出第2讲细胞器之间的分工合作课件，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，ABC，ABD等内容，欢迎下载使用。
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。
1.利用教科书中的资料和形象直观的图像,对各种细胞器的结构和功能进行列表归纳整理,结合光合作用和细胞呼吸以及相关实验加深对叶绿体和线粒体功能的理解。2.通过分泌蛋白的合成、运输和分泌过程,理解细胞器之间的分工合作。
第一环节 必备知识落实
第二环节 关键能力形成
第三环节 核心素养提升
知识筛查1.分离细胞器的方法差速离心法: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,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。
2.8种常见细胞器的结构和功能
3.线粒体与叶绿体的区别和联系
4.细胞骨架(1)组成:蛋白质纤维。(2)功能①维持细胞的形态。②锚定并支撑着许多细胞器。③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。
易错易混与细胞器有关的5个常见思维误区(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌、细菌等都有细胞壁(注意它们的细胞壁的组成成分不同)。(3)没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用,如蓝细菌。(4)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物合成有机物,如能进行化能合成作用的细菌。(5)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如大多数原核生物是需氧型的。
知识落实1.(不定项选择题)下列关于细胞中线粒体与叶绿体的比较的叙述,错误的是( )A.线粒体基质中有酶,叶绿体基质中没有酶B.线粒体中含有少量的DNA,叶绿体中没有DNAC.线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,叶绿体内膜形成基粒D.线粒体能为细胞吸收K+提供能量,叶绿体不能
线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶,叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶,A项错误。线粒体和叶绿体中均含有少量的DNA,B项错误。线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒,C项错误。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸产生的ATP能为细胞吸收K+提供能量;叶绿体是光合作用的场所,在叶绿体的类囊体薄膜上进行的光反应产生的ATP主要用于暗反应C3的还原,不能为细胞吸收K+提供能量,D项正确。
2.下图中的甲、乙、丙、丁分别代表4种细胞器。下列有关说法正确的是( )A.葡萄糖会在甲中被分解B.乙离开细胞后在合适条件下也可以进行生命活动C.细胞中只有丙才会产生囊泡D.丁的形成一定需要核仁参与
甲为线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,葡萄糖分解的场所是细胞质基质,不是线粒体,A项错误。乙为叶绿体,其中含有进行光合作用所需的酶和色素,因此其离开细胞后在合适条件下也可以进行生命活动,B项正确。细胞中的丙(高尔基体)和内质网都能产生囊泡,C项错误。丁为核糖体,在真核细胞中,核糖体的形成一定需要核仁参与;而在原核细胞中,核糖体的形成与核仁无关,因为原核细胞无核仁,D项错误。
3.右图是显微镜视野中某细胞的一部分。下列有关该细胞的叙述,正确的是( )A.图示为光学显微镜下的细胞结构B.图中有两个中心体C.DNA仅存在于结构⑥中D.结构①和③在行使其功能时有水生成
题图所示应为电子显微镜下的细胞结构,A项错误。题图中有一个中心体,两个中心粒,B项错误。DNA主要存在于细胞核(结构⑥)中,线粒体(结构①)中也含少量DNA,C项错误。结构①和③分别在有氧呼吸和合成蛋白质的过程中有水生成,D项正确。
知识筛查1.分泌蛋白的概念及实例(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。(2)实例:消化酶、抗体和一部分激素等。2.各种生物膜之间的联系(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,都具有流动性。②在结构上具有一定的连续性,如下图所示。
(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)[④]核糖体:氨基酸经过脱水缩合形成肽链→[⑤]粗面内质网:肽链继续合成并转移到内质网腔内进行加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质 [③]高尔基体:对蛋白质做进一步的修饰加工 [①]细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外。
3.细胞的生物膜系统(1)组成:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。(2)功能
知识落实1.生物膜将真核细胞内的各种结构分隔开,有利于同时进行多种生命活动。下列叙述正确的是( )A.叶绿体由内膜形成的基粒,有利于光反应的进行B.溶酶体内含有多种水解酶,有利于消化入侵细胞的病菌C.线粒体内膜和基质中有许多酶,有利于葡萄糖的氧化分解D.核膜上形成的核孔,有利于大分子物质自由进出细胞核
叶绿体的类囊体堆叠形成基粒,增大了叶绿体的膜面积,有利于光反应的进行,A项错误。葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体参与有氧呼吸的第二、第三阶段,C项错误。核孔是蛋白质和RNA等大分子物质进出细胞核的通道,但是核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出,如DNA不能通过核孔,D项错误。
2.下图为细胞中生物膜系统的概念图,A~K为结构名称,①②代表分泌蛋白分泌时的转移途径。下列相关叙述正确的是( )A.J和K膜上附着核糖体,与其加工多肽的功能相适应B.完成过程①和②依赖于生物膜的流动性C.H产生水,I消耗水D.E是叶绿体,其内膜上附着多种光合色素,与其吸收、传递和转化光能的功能相适应
由题图可知,J是内质网膜,K是高尔基体膜,高尔基体膜上无核糖体,A项错误。分泌蛋白分泌过程中,在J内质网膜与K高尔基体膜之间、K高尔基体膜与B细胞膜之间都通过囊泡的形式进行传递,囊泡与各生物膜的分离和融合依赖于生物膜的流动性,B项正确。H消耗O2,故为线粒体内膜,则I为线粒体外膜,线粒体外膜不消耗水,C项错误。E能产生O2,故为叶绿体的类囊体薄膜,其上附着多种光合色素,D项错误。
3.细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为“膜流”。下列过程不属于“膜流”的是( )A.乳腺细胞中内质网膜形成的小泡与高尔基体膜融合B.洋葱表皮细胞进行质壁分离及质壁分离复原的过程C.神经细胞内突触小泡中的乙酰胆碱释放到突触间隙中D.吞噬细胞吞噬病原体形成的吞噬泡与溶酶体融合
细胞壁不属于生物膜,洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原过程并未体现膜性结构间的相互联系和转移,故不属于“膜流”。
知识筛查1.实验原理(1)叶绿体一般呈绿色、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)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。
2.实验步骤(1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布
(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
易错易混(1)用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布①选用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮(稍带些叶肉)作为观察叶绿体的实验材料是实验成功的关键,因为藓类属于阴生植物,菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面,这样的细胞中的叶绿体大且数目少,便于观察。②实验过程中的临时装片要随时保持有水状态,目的是防止叶绿体失水。如果失水,叶绿体就会缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。(2)用高倍显微镜观察细胞质的流动①观察细胞质的流动,理想的实验材料是黑藻叶片。实验前必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况,如果发现细胞质不流动,或者流动很慢,应立即采取措施,加速其细胞质的流动。方法有三种,一是进行光照,即在阳光或灯光下放置15~20 min;二是提高盛放黑藻叶片的水的温度,可加入热水将水温调至25 ℃左右;三是切伤一小部分叶片。
②观察细胞质流动时,首先要找到叶肉细胞中的叶绿体,然后以叶绿体为参照物,观察细胞质的流动速度和流动方向。③细胞质流动与新陈代谢有密切关系,新陈代谢越旺盛,细胞质流动越快;反之,则越慢。细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同的方向,其流动方式为转动式(旋转式、环流式)。④寻找最佳观察部位:应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察,此处细胞水分供应充足,容易观察到细胞质的流动。⑤装片中的实验材料,应随时保持有水状态。以表皮为实验材料观察细胞质流动时,应将视野调暗些。
知识落实1.下列关于用高倍镜观察叶绿体的叙述,正确的是( )A.以黑藻叶片为实验材料不能达到实验目的B.在高倍镜下可观察到叶绿体的类囊体C.视野中观察到的叶绿体环流方向与实际相反D.细胞在实验过程中要始终保持活性
黑藻叶片可用于观察叶绿体,A项错误。叶绿体的类囊体只能在电子显微镜下观察到,B项错误。虽然显微镜下呈倒像,但叶绿体环流方向与实际方向是相同的,C项错误。在观察叶绿体的实验过程中,细胞要始终保持活性,D项正确。
2.如果用同一种材料,既要观察叶绿体又要观察细胞质的流动,适宜的材料是( )A.菠菜叶B.黑藻叶C.白菜叶D.水稻叶
黑藻细胞呈单层排列,含较多的叶绿体,可用于观察叶绿体和细胞质的流动。
3.下列与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验有关的叙述,正确的是( )A.不选幼根做实验材料,因为根细胞无叶绿体,其细胞质也不流动B.叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变C.细胞中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志D.植物细胞质流动的速度代表该细胞同化作用的强弱
细胞质流动是所有活细胞都具有的生命现象。叶绿体的形态和分布随光照强度和方向的改变而改变,如光照较弱时以较大的一面对着光源,以增大光的吸收面积,利于光合作用。细胞质流动的速度代表细胞代谢的强弱。
典型例题(不定项选择题)右图是五种细胞器的结构模式图。下列说法正确的是( )A.图中属于生物膜系统的有①②④⑤B.具有双层膜的细胞器有①④③与细胞的有丝分裂有关C.在分泌蛋白的加工和运输过程中,⑤出芽形成的囊泡与②融合D.蓝细菌细胞、骨髓干细胞和小麦根尖分生区细胞中含有结构③
题图中①~⑤分别是线粒体、高尔基体、中心体、叶绿体和内质网。除了中心体无膜外,其他几种细胞器均属于生物膜系统。线粒体和叶绿体都具有双层膜,中心体与细胞的有丝分裂有关。分泌蛋白在核糖体上合成以后,首先在内质网中加工,然后内质网出芽形成囊泡运输至高尔基体。某些低等植物细胞和动物细胞中含有中心体,小麦属于高等植物,蓝细菌属于原核生物,所以它们的细胞中无中心体。
整合构建1.细胞器的分类
2.细胞图像的辨别方法辨别细胞结构时,常有原核细胞和真核细胞的判断、植物细胞和动物细胞的判断,方法归纳如下。(1)辨别原核细胞与真核细胞的结构模式图有以核膜为界限的细胞核的细胞是真核细胞,没有以核膜为界限的细胞核的细胞是原核细胞。(2)辨别动植物细胞亚显微结构模式图
知识延伸不同细胞间的差异辨析(1)从物质层面看,不同细胞间的差异主要体现为蛋白质的种类和数量不同。(2)从细胞结构层面看,不同细胞间的差异主要体现在细胞器的种类和数量上。①代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。②蛋白质合成旺盛的细胞内,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等含量较多。③可进行光合作用的植物细胞(如叶肉细胞)内含大量叶绿体。
训练突破1.(不定项选择题)下图所示为某真核细胞内三种具有双层膜的结构的部分示意图。下列有关分析正确的是( )A.图a表示线粒体,[H]与氧结合生成水发生在有折叠的膜上B.图b表示叶绿体,其具有自身的DNA和蛋白质合成体系C.图c中的孔道是大分子进出该结构的通道,不具有选择性D.图a、b、c中内外膜化学成分差异最大的是图a
根据三种双层膜结构的差异可判断,图a、b、c依次是线粒体、叶绿体、细胞核。有氧呼吸的第三阶段,[H]与氧结合生成水,该反应在线粒体内膜上进行,A项正确。叶绿体是半自主性细胞器,具有自身的DNA和蛋白质合成体系,B项正确。核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有一定的选择性,C项错误。线粒体的内膜上含有多种与有氧呼吸有关的酶,故与叶绿体和细胞核相比,线粒体内外膜的化学成分差异最大,D项正确。
2.下图为某同学画的处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞模式图。下列根据此图得出的结论,错误的是( )A.图中共有两处明显的错误,体现在结构②和④上B.细胞的“动力车间”是③C.在细胞分裂末期,结构⑦的活动会增强,目的是参与结构⑧的形成D.如果用一定的手段破坏结构⑦,则细胞可能会出现多个结构⑨
洋葱根尖分生区细胞呈正方形;根尖分生区细胞不是成熟的植物细胞,没有中央大液泡;不含叶绿体,即题图中共有三处明显的错误,A项错误。细胞的“动力车间”是③线粒体,B项正确。结构⑦为高尔基体,在植物细胞有丝分裂末期,高尔基体与⑧细胞壁的形成有关,C项正确。若破坏洋葱根尖分生区细胞中的高尔基体,细胞分裂时,由于细胞壁不能形成,导致不能形成两个子细胞,从而形成多核细胞,D项正确。
典型例题储存在真核细胞囊泡中的某些分泌蛋白只有在受到特定信号(催分泌剂)刺激时才被分泌到细胞外。下图表示细胞中某种消化酶的“浓缩”和运输过程。下列相关推测不合理的是( )A.“浓缩”过程有利于集中释放分泌蛋白B.催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合C.膜的再循环途径保证了细胞器膜含量的相对稳定D.消化酶分泌到细胞外是主动运输过程
由题图可知,不同的囊泡浓缩成一个囊泡,有利于集中释放分泌蛋白,A项合理。催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合,释放分泌蛋白,B项合理。题图中不同的囊泡融合后会有一部分囊泡返回内质网和高尔基体,保证了细胞器膜含量的相对稳定,C项合理。消化酶分泌到细胞外的方式是胞吐,体现了生物膜的流动性,D项不合理。
整合构建1.分泌蛋白的加工与运输过程图示
(1)两图都是分泌蛋白加工运输过程图示,其中图A是细胞的局部,图B则是完整细胞。图A中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜;图B中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。(2)图B中⑦代表分泌蛋白,例如消化酶、抗体、蛋白质类激素和血浆蛋白等,不属于分泌蛋白的有血红蛋白、转运蛋白和呼吸酶等。(3)图B中物质⑦排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。(4)常用同位素标记法研究分泌蛋白的分泌过程。用3H标记亮氨酸,最先出现在图A中②或图B中①处,然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构。也可用下面的曲线图表示。
2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化图示 (1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化关系,图1表示的是前后两个时间点的变化,图2表示的是一段时间内的变化。(2)图1和图2分别以直方图和曲线图的形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大的现象。(3)分泌蛋白的加工、运输过程体现了生物膜成分和结构的相似性以及膜成分的更新。
3.运用“三看法”判断分泌蛋白形成过程中的相关变化
知识延伸有关分泌蛋白的5个“关键词”(1)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的“途径”为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(2)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“结构”有核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(3)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜结构”有内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(4)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“细胞器”有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。(5)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜细胞器”有内质网、高尔基体、线粒体。
训练突破1.下图为某动物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(附着在内质网上的核糖体)合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工C.细胞膜上糖蛋白的形成经过了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
由题图可知,高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位,A项错误。附着型核糖体合成的多肽是在信号肽的引导下进入内质网腔内进行加工的(这一过程没有囊泡运输),之后该蛋白质通过囊泡运输到高尔基体进行修饰加工,B项错误。由题图可知,细胞膜上糖蛋白的形成先后经过了内质网和高尔基体的加工,C项正确。分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外属于胞吐,体现了生物膜的结构特性,D项错误。
2.α-乳白蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中,是由乳腺腺泡上皮细胞合成的特殊蛋白质。为研究相关分泌过程,某生物兴趣小组用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细胞,并测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化如图甲曲线所示;在此过程中,高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化如图乙曲线所示;该乳腺细胞中分泌蛋白的合成与分泌过程如图丙所示。请结合图示回答下列问题。
(1)图甲中曲线c表示 上放射性强度的变化;图丙中,出现35S的部位依次为 (用序号表示)。 (2)图乙中曲线e、f代表的生物膜所属的细胞结构依次是 。(3)导致图乙中曲线d下降的原因是 。(4)实验期间在该乳腺细胞分泌物中分离出了α-乳白蛋白、脂肪、抗体和乳糖四种物质,其中没有放射性的物质是 。
答案:(1)高尔基体 ①③②⑥④ (2)细胞膜、高尔基体 (3)曲线d所代表的内质网要形成囊泡,将蛋白质运送到高尔基体 (4)脂肪、乳糖
解析:(1)乳腺细胞利用35S标记的氨基酸合成分泌蛋白并分泌到细胞外,此过程中核糖体利用氨基酸合成多肽,内质网对多肽进行初步加工,并形成囊泡运输给高尔基体,高尔基体对其进一步加工后形成包裹着蛋白质的囊泡,最后囊泡与细胞膜融合,因此α-乳白蛋白被分泌到细胞外,用图丙中的序号表示为①③②⑥④,所以图甲中曲线a、b、c所指的依次是核糖体、内质网、高尔基体。(2)(3)蛋白质分泌过程中内质网的膜面积减小,细胞膜的膜面积增大,高尔基体先与内质网形成的囊泡融合,此时膜面积增大,之后形成包裹蛋白质的囊泡,最后囊泡与细胞膜融合,此时膜面积减小,因此图乙中曲线d、e、f代表的生物膜所属的细胞结构依次是内质网、细胞膜、高尔基体。(4)脂肪和乳糖不含35S,所以没有放射性。
高考真题剖析【例题1】 (2020山东卷改编)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膜。下列说法错误的是( )A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B.溶酶体酶的合成、加工、运输过程需要消耗能量C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
核心素养考查点剖析:本题以S酶的合成为载体,重点考查了酶的特性、本质和分泌蛋白的合成、加工过程,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。答案:D解析:进入高尔基体的蛋白质并非都被S酶作用而带上M6P标志,说明S酶与相应蛋白质之间发生了特异性识别,体现了S酶的专一性,A项正确。溶酶体酶的合成、加工、运输过程需要消耗能量,B项正确。溶酶体含有大量的水解酶,可以分解衰老和损伤的细胞器,也能吞噬侵入细胞的细菌和病毒,由题意可知,S酶功能丧失的细胞不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C项正确。由题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不会转化为溶酶体酶,而是经囊泡运往细胞膜,D项错误。
【例题2】(2022广东卷)将正常线粒体各部分分离,结果见下图。含有线粒体DNA的是( )A.①B.②C.③D.④核心素养考查点剖析:本题重点考查了线粒体的结构,较好地考查了“生命观念”这一学科素养。答案:C解析:由题图可知,①为线粒体外膜和内膜间的物质,②为线粒体内膜结构物质,③为线粒体基质中的物质,④为线粒体外膜结构物质。线粒体DNA分布于线粒体基质,即存在于③中,C项符合题意。
典题训练1.(2023浙江卷)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细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用,囊泡运输依赖于细胞骨架,A项正确。核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B项错误。囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性,C项错误。只有具有生物膜的细胞结构才能形成囊泡,囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D项错误。
2.(2023湖南卷)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、分裂和分化有关,所以细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A项正确。核仁中含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关,B项正确。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,CO2是有氧呼吸第二阶段的产物,有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,C项错误。内质网是具膜细胞器,与蛋白质的合成、加工和运输有关,D项正确。
3.(2021山东卷)高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是( )A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
该类蛋白属于胞内蛋白,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,因此消化酶和抗体不属于该类蛋白,A项正确。囊泡运输消耗ATP,B项正确。高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。因此,高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C项错误。由题意可知,若RS功能缺失,则RS受体不能和错误转运到高尔基体的蛋白质结合并运回内质网,可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D项正确。
4.(不定项选择题)下图为高等动物细胞结构示意图。下列相关叙述正确的是( )A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同D.④⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
结构①为中心体,在细胞分裂间期因复制而倍增,A项错误。结构②为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B项正确。结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C项错误。④⑤处的核糖体分别为附着在内质网上的核糖体和游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D项正确。
5.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:丙酮酸分解与ATP合成C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工D.溶酶体:分解失去功能的细胞组分
细胞核中有染色体,染色体主要由DNA和蛋白质组成,能控制细胞的代谢和遗传,A项正确。丙酮酸的分解(有氧呼吸的第二阶段)发生在线粒体中,有氧呼吸的第二、第三阶段都生成ATP,B项正确。高尔基体对蛋白质起加工、分类、包装和运输作用,核糖体是蛋白质的合成场所,C项错误。溶酶体含有水解酶,可分解因衰老、破损而失去功能的细胞结构,D项正确。
6.下图分别为不同细胞器的局部图像。下列有关叙述错误的是( )A.①既可与核膜直接相连,又可与细胞膜直接相连B.①中可发生肽链的盘曲、折叠,在此形成的蛋白质还需要在②中进一步修饰加工C.③在各种动物的细胞中都广泛存在,其内部能产生CO2和[H]D.若④是一种小球状结构,则图示现象可表示为对衰老、损伤细胞器的分解
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。
1.利用教科书中的资料和形象直观的图像,对各种细胞器的结构和功能进行列表归纳整理,结合光合作用和细胞呼吸以及相关实验加深对叶绿体和线粒体功能的理解。2.通过分泌蛋白的合成、运输和分泌过程,理解细胞器之间的分工合作。
第一环节 必备知识落实
第二环节 关键能力形成
第三环节 核心素养提升
知识筛查1.分离细胞器的方法差速离心法: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,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。
2.8种常见细胞器的结构和功能
3.线粒体与叶绿体的区别和联系
4.细胞骨架(1)组成:蛋白质纤维。(2)功能①维持细胞的形态。②锚定并支撑着许多细胞器。③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。
易错易混与细胞器有关的5个常见思维误区(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如真菌、细菌等都有细胞壁(注意它们的细胞壁的组成成分不同)。(3)没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用,如蓝细菌。(4)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物合成有机物,如能进行化能合成作用的细菌。(5)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如大多数原核生物是需氧型的。
知识落实1.(不定项选择题)下列关于细胞中线粒体与叶绿体的比较的叙述,错误的是( )A.线粒体基质中有酶,叶绿体基质中没有酶B.线粒体中含有少量的DNA,叶绿体中没有DNAC.线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,叶绿体内膜形成基粒D.线粒体能为细胞吸收K+提供能量,叶绿体不能
线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶,叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶,A项错误。线粒体和叶绿体中均含有少量的DNA,B项错误。线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,叶绿体内的类囊体堆叠形成基粒,C项错误。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸产生的ATP能为细胞吸收K+提供能量;叶绿体是光合作用的场所,在叶绿体的类囊体薄膜上进行的光反应产生的ATP主要用于暗反应C3的还原,不能为细胞吸收K+提供能量,D项正确。
2.下图中的甲、乙、丙、丁分别代表4种细胞器。下列有关说法正确的是( )A.葡萄糖会在甲中被分解B.乙离开细胞后在合适条件下也可以进行生命活动C.细胞中只有丙才会产生囊泡D.丁的形成一定需要核仁参与
甲为线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,葡萄糖分解的场所是细胞质基质,不是线粒体,A项错误。乙为叶绿体,其中含有进行光合作用所需的酶和色素,因此其离开细胞后在合适条件下也可以进行生命活动,B项正确。细胞中的丙(高尔基体)和内质网都能产生囊泡,C项错误。丁为核糖体,在真核细胞中,核糖体的形成一定需要核仁参与;而在原核细胞中,核糖体的形成与核仁无关,因为原核细胞无核仁,D项错误。
3.右图是显微镜视野中某细胞的一部分。下列有关该细胞的叙述,正确的是( )A.图示为光学显微镜下的细胞结构B.图中有两个中心体C.DNA仅存在于结构⑥中D.结构①和③在行使其功能时有水生成
题图所示应为电子显微镜下的细胞结构,A项错误。题图中有一个中心体,两个中心粒,B项错误。DNA主要存在于细胞核(结构⑥)中,线粒体(结构①)中也含少量DNA,C项错误。结构①和③分别在有氧呼吸和合成蛋白质的过程中有水生成,D项正确。
知识筛查1.分泌蛋白的概念及实例(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。(2)实例:消化酶、抗体和一部分激素等。2.各种生物膜之间的联系(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,都具有流动性。②在结构上具有一定的连续性,如下图所示。
(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)[④]核糖体:氨基酸经过脱水缩合形成肽链→[⑤]粗面内质网:肽链继续合成并转移到内质网腔内进行加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质 [③]高尔基体:对蛋白质做进一步的修饰加工 [①]细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外。
3.细胞的生物膜系统(1)组成:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。(2)功能
知识落实1.生物膜将真核细胞内的各种结构分隔开,有利于同时进行多种生命活动。下列叙述正确的是( )A.叶绿体由内膜形成的基粒,有利于光反应的进行B.溶酶体内含有多种水解酶,有利于消化入侵细胞的病菌C.线粒体内膜和基质中有许多酶,有利于葡萄糖的氧化分解D.核膜上形成的核孔,有利于大分子物质自由进出细胞核
叶绿体的类囊体堆叠形成基粒,增大了叶绿体的膜面积,有利于光反应的进行,A项错误。葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体参与有氧呼吸的第二、第三阶段,C项错误。核孔是蛋白质和RNA等大分子物质进出细胞核的通道,但是核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出,如DNA不能通过核孔,D项错误。
2.下图为细胞中生物膜系统的概念图,A~K为结构名称,①②代表分泌蛋白分泌时的转移途径。下列相关叙述正确的是( )A.J和K膜上附着核糖体,与其加工多肽的功能相适应B.完成过程①和②依赖于生物膜的流动性C.H产生水,I消耗水D.E是叶绿体,其内膜上附着多种光合色素,与其吸收、传递和转化光能的功能相适应
由题图可知,J是内质网膜,K是高尔基体膜,高尔基体膜上无核糖体,A项错误。分泌蛋白分泌过程中,在J内质网膜与K高尔基体膜之间、K高尔基体膜与B细胞膜之间都通过囊泡的形式进行传递,囊泡与各生物膜的分离和融合依赖于生物膜的流动性,B项正确。H消耗O2,故为线粒体内膜,则I为线粒体外膜,线粒体外膜不消耗水,C项错误。E能产生O2,故为叶绿体的类囊体薄膜,其上附着多种光合色素,D项错误。
3.细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为“膜流”。下列过程不属于“膜流”的是( )A.乳腺细胞中内质网膜形成的小泡与高尔基体膜融合B.洋葱表皮细胞进行质壁分离及质壁分离复原的过程C.神经细胞内突触小泡中的乙酰胆碱释放到突触间隙中D.吞噬细胞吞噬病原体形成的吞噬泡与溶酶体融合
细胞壁不属于生物膜,洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原过程并未体现膜性结构间的相互联系和转移,故不属于“膜流”。
知识筛查1.实验原理(1)叶绿体一般呈绿色、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)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。
2.实验步骤(1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布
(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
易错易混(1)用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布①选用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮(稍带些叶肉)作为观察叶绿体的实验材料是实验成功的关键,因为藓类属于阴生植物,菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面,这样的细胞中的叶绿体大且数目少,便于观察。②实验过程中的临时装片要随时保持有水状态,目的是防止叶绿体失水。如果失水,叶绿体就会缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。(2)用高倍显微镜观察细胞质的流动①观察细胞质的流动,理想的实验材料是黑藻叶片。实验前必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况,如果发现细胞质不流动,或者流动很慢,应立即采取措施,加速其细胞质的流动。方法有三种,一是进行光照,即在阳光或灯光下放置15~20 min;二是提高盛放黑藻叶片的水的温度,可加入热水将水温调至25 ℃左右;三是切伤一小部分叶片。
②观察细胞质流动时,首先要找到叶肉细胞中的叶绿体,然后以叶绿体为参照物,观察细胞质的流动速度和流动方向。③细胞质流动与新陈代谢有密切关系,新陈代谢越旺盛,细胞质流动越快;反之,则越慢。细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同的方向,其流动方式为转动式(旋转式、环流式)。④寻找最佳观察部位:应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察,此处细胞水分供应充足,容易观察到细胞质的流动。⑤装片中的实验材料,应随时保持有水状态。以表皮为实验材料观察细胞质流动时,应将视野调暗些。
知识落实1.下列关于用高倍镜观察叶绿体的叙述,正确的是( )A.以黑藻叶片为实验材料不能达到实验目的B.在高倍镜下可观察到叶绿体的类囊体C.视野中观察到的叶绿体环流方向与实际相反D.细胞在实验过程中要始终保持活性
黑藻叶片可用于观察叶绿体,A项错误。叶绿体的类囊体只能在电子显微镜下观察到,B项错误。虽然显微镜下呈倒像,但叶绿体环流方向与实际方向是相同的,C项错误。在观察叶绿体的实验过程中,细胞要始终保持活性,D项正确。
2.如果用同一种材料,既要观察叶绿体又要观察细胞质的流动,适宜的材料是( )A.菠菜叶B.黑藻叶C.白菜叶D.水稻叶
黑藻细胞呈单层排列,含较多的叶绿体,可用于观察叶绿体和细胞质的流动。
3.下列与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验有关的叙述,正确的是( )A.不选幼根做实验材料,因为根细胞无叶绿体,其细胞质也不流动B.叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变C.细胞中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志D.植物细胞质流动的速度代表该细胞同化作用的强弱
细胞质流动是所有活细胞都具有的生命现象。叶绿体的形态和分布随光照强度和方向的改变而改变,如光照较弱时以较大的一面对着光源,以增大光的吸收面积,利于光合作用。细胞质流动的速度代表细胞代谢的强弱。
典型例题(不定项选择题)右图是五种细胞器的结构模式图。下列说法正确的是( )A.图中属于生物膜系统的有①②④⑤B.具有双层膜的细胞器有①④③与细胞的有丝分裂有关C.在分泌蛋白的加工和运输过程中,⑤出芽形成的囊泡与②融合D.蓝细菌细胞、骨髓干细胞和小麦根尖分生区细胞中含有结构③
题图中①~⑤分别是线粒体、高尔基体、中心体、叶绿体和内质网。除了中心体无膜外,其他几种细胞器均属于生物膜系统。线粒体和叶绿体都具有双层膜,中心体与细胞的有丝分裂有关。分泌蛋白在核糖体上合成以后,首先在内质网中加工,然后内质网出芽形成囊泡运输至高尔基体。某些低等植物细胞和动物细胞中含有中心体,小麦属于高等植物,蓝细菌属于原核生物,所以它们的细胞中无中心体。
整合构建1.细胞器的分类
2.细胞图像的辨别方法辨别细胞结构时,常有原核细胞和真核细胞的判断、植物细胞和动物细胞的判断,方法归纳如下。(1)辨别原核细胞与真核细胞的结构模式图有以核膜为界限的细胞核的细胞是真核细胞,没有以核膜为界限的细胞核的细胞是原核细胞。(2)辨别动植物细胞亚显微结构模式图
知识延伸不同细胞间的差异辨析(1)从物质层面看,不同细胞间的差异主要体现为蛋白质的种类和数量不同。(2)从细胞结构层面看,不同细胞间的差异主要体现在细胞器的种类和数量上。①代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。②蛋白质合成旺盛的细胞内,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等含量较多。③可进行光合作用的植物细胞(如叶肉细胞)内含大量叶绿体。
训练突破1.(不定项选择题)下图所示为某真核细胞内三种具有双层膜的结构的部分示意图。下列有关分析正确的是( )A.图a表示线粒体,[H]与氧结合生成水发生在有折叠的膜上B.图b表示叶绿体,其具有自身的DNA和蛋白质合成体系C.图c中的孔道是大分子进出该结构的通道,不具有选择性D.图a、b、c中内外膜化学成分差异最大的是图a
根据三种双层膜结构的差异可判断,图a、b、c依次是线粒体、叶绿体、细胞核。有氧呼吸的第三阶段,[H]与氧结合生成水,该反应在线粒体内膜上进行,A项正确。叶绿体是半自主性细胞器,具有自身的DNA和蛋白质合成体系,B项正确。核孔是大分子物质进出细胞核的通道,具有一定的选择性,C项错误。线粒体的内膜上含有多种与有氧呼吸有关的酶,故与叶绿体和细胞核相比,线粒体内外膜的化学成分差异最大,D项正确。
2.下图为某同学画的处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞模式图。下列根据此图得出的结论,错误的是( )A.图中共有两处明显的错误,体现在结构②和④上B.细胞的“动力车间”是③C.在细胞分裂末期,结构⑦的活动会增强,目的是参与结构⑧的形成D.如果用一定的手段破坏结构⑦,则细胞可能会出现多个结构⑨
洋葱根尖分生区细胞呈正方形;根尖分生区细胞不是成熟的植物细胞,没有中央大液泡;不含叶绿体,即题图中共有三处明显的错误,A项错误。细胞的“动力车间”是③线粒体,B项正确。结构⑦为高尔基体,在植物细胞有丝分裂末期,高尔基体与⑧细胞壁的形成有关,C项正确。若破坏洋葱根尖分生区细胞中的高尔基体,细胞分裂时,由于细胞壁不能形成,导致不能形成两个子细胞,从而形成多核细胞,D项正确。
典型例题储存在真核细胞囊泡中的某些分泌蛋白只有在受到特定信号(催分泌剂)刺激时才被分泌到细胞外。下图表示细胞中某种消化酶的“浓缩”和运输过程。下列相关推测不合理的是( )A.“浓缩”过程有利于集中释放分泌蛋白B.催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合C.膜的再循环途径保证了细胞器膜含量的相对稳定D.消化酶分泌到细胞外是主动运输过程
由题图可知,不同的囊泡浓缩成一个囊泡,有利于集中释放分泌蛋白,A项合理。催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合,释放分泌蛋白,B项合理。题图中不同的囊泡融合后会有一部分囊泡返回内质网和高尔基体,保证了细胞器膜含量的相对稳定,C项合理。消化酶分泌到细胞外的方式是胞吐,体现了生物膜的流动性,D项不合理。
整合构建1.分泌蛋白的加工与运输过程图示
(1)两图都是分泌蛋白加工运输过程图示,其中图A是细胞的局部,图B则是完整细胞。图A中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜;图B中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。(2)图B中⑦代表分泌蛋白,例如消化酶、抗体、蛋白质类激素和血浆蛋白等,不属于分泌蛋白的有血红蛋白、转运蛋白和呼吸酶等。(3)图B中物质⑦排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。(4)常用同位素标记法研究分泌蛋白的分泌过程。用3H标记亮氨酸,最先出现在图A中②或图B中①处,然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构。也可用下面的曲线图表示。
2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化图示 (1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化关系,图1表示的是前后两个时间点的变化,图2表示的是一段时间内的变化。(2)图1和图2分别以直方图和曲线图的形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大的现象。(3)分泌蛋白的加工、运输过程体现了生物膜成分和结构的相似性以及膜成分的更新。
3.运用“三看法”判断分泌蛋白形成过程中的相关变化
知识延伸有关分泌蛋白的5个“关键词”(1)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的“途径”为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(2)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“结构”有核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(3)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜结构”有内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、线粒体。(4)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“细胞器”有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。(5)与分泌蛋白的合成和分泌有关的“具膜细胞器”有内质网、高尔基体、线粒体。
训练突破1.下图为某动物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(附着在内质网上的核糖体)合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工C.细胞膜上糖蛋白的形成经过了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
由题图可知,高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位,A项错误。附着型核糖体合成的多肽是在信号肽的引导下进入内质网腔内进行加工的(这一过程没有囊泡运输),之后该蛋白质通过囊泡运输到高尔基体进行修饰加工,B项错误。由题图可知,细胞膜上糖蛋白的形成先后经过了内质网和高尔基体的加工,C项正确。分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外属于胞吐,体现了生物膜的结构特性,D项错误。
2.α-乳白蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中,是由乳腺腺泡上皮细胞合成的特殊蛋白质。为研究相关分泌过程,某生物兴趣小组用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细胞,并测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化如图甲曲线所示;在此过程中,高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化如图乙曲线所示;该乳腺细胞中分泌蛋白的合成与分泌过程如图丙所示。请结合图示回答下列问题。
(1)图甲中曲线c表示 上放射性强度的变化;图丙中,出现35S的部位依次为 (用序号表示)。 (2)图乙中曲线e、f代表的生物膜所属的细胞结构依次是 。(3)导致图乙中曲线d下降的原因是 。(4)实验期间在该乳腺细胞分泌物中分离出了α-乳白蛋白、脂肪、抗体和乳糖四种物质,其中没有放射性的物质是 。
答案:(1)高尔基体 ①③②⑥④ (2)细胞膜、高尔基体 (3)曲线d所代表的内质网要形成囊泡,将蛋白质运送到高尔基体 (4)脂肪、乳糖
解析:(1)乳腺细胞利用35S标记的氨基酸合成分泌蛋白并分泌到细胞外,此过程中核糖体利用氨基酸合成多肽,内质网对多肽进行初步加工,并形成囊泡运输给高尔基体,高尔基体对其进一步加工后形成包裹着蛋白质的囊泡,最后囊泡与细胞膜融合,因此α-乳白蛋白被分泌到细胞外,用图丙中的序号表示为①③②⑥④,所以图甲中曲线a、b、c所指的依次是核糖体、内质网、高尔基体。(2)(3)蛋白质分泌过程中内质网的膜面积减小,细胞膜的膜面积增大,高尔基体先与内质网形成的囊泡融合,此时膜面积增大,之后形成包裹蛋白质的囊泡,最后囊泡与细胞膜融合,此时膜面积减小,因此图乙中曲线d、e、f代表的生物膜所属的细胞结构依次是内质网、细胞膜、高尔基体。(4)脂肪和乳糖不含35S,所以没有放射性。
高考真题剖析【例题1】 (2020山东卷改编)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膜。下列说法错误的是( )A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B.溶酶体酶的合成、加工、运输过程需要消耗能量C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
核心素养考查点剖析:本题以S酶的合成为载体,重点考查了酶的特性、本质和分泌蛋白的合成、加工过程,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。答案:D解析:进入高尔基体的蛋白质并非都被S酶作用而带上M6P标志,说明S酶与相应蛋白质之间发生了特异性识别,体现了S酶的专一性,A项正确。溶酶体酶的合成、加工、运输过程需要消耗能量,B项正确。溶酶体含有大量的水解酶,可以分解衰老和损伤的细胞器,也能吞噬侵入细胞的细菌和病毒,由题意可知,S酶功能丧失的细胞不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C项正确。由题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不会转化为溶酶体酶,而是经囊泡运往细胞膜,D项错误。
【例题2】(2022广东卷)将正常线粒体各部分分离,结果见下图。含有线粒体DNA的是( )A.①B.②C.③D.④核心素养考查点剖析:本题重点考查了线粒体的结构,较好地考查了“生命观念”这一学科素养。答案:C解析:由题图可知,①为线粒体外膜和内膜间的物质,②为线粒体内膜结构物质,③为线粒体基质中的物质,④为线粒体外膜结构物质。线粒体DNA分布于线粒体基质,即存在于③中,C项符合题意。
典题训练1.(2023浙江卷)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细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用,囊泡运输依赖于细胞骨架,A项正确。核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B项错误。囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性,C项错误。只有具有生物膜的细胞结构才能形成囊泡,囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D项错误。
2.(2023湖南卷)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、分裂和分化有关,所以细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A项正确。核仁中含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关,B项正确。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,CO2是有氧呼吸第二阶段的产物,有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,C项错误。内质网是具膜细胞器,与蛋白质的合成、加工和运输有关,D项正确。
3.(2021山东卷)高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是( )A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
该类蛋白属于胞内蛋白,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,因此消化酶和抗体不属于该类蛋白,A项正确。囊泡运输消耗ATP,B项正确。高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。因此,高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C项错误。由题意可知,若RS功能缺失,则RS受体不能和错误转运到高尔基体的蛋白质结合并运回内质网,可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D项正确。
4.(不定项选择题)下图为高等动物细胞结构示意图。下列相关叙述正确的是( )A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同D.④⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
结构①为中心体,在细胞分裂间期因复制而倍增,A项错误。结构②为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B项正确。结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C项错误。④⑤处的核糖体分别为附着在内质网上的核糖体和游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D项正确。
5.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:丙酮酸分解与ATP合成C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工D.溶酶体:分解失去功能的细胞组分
细胞核中有染色体,染色体主要由DNA和蛋白质组成,能控制细胞的代谢和遗传,A项正确。丙酮酸的分解(有氧呼吸的第二阶段)发生在线粒体中,有氧呼吸的第二、第三阶段都生成ATP,B项正确。高尔基体对蛋白质起加工、分类、包装和运输作用,核糖体是蛋白质的合成场所,C项错误。溶酶体含有水解酶,可分解因衰老、破损而失去功能的细胞结构,D项正确。
6.下图分别为不同细胞器的局部图像。下列有关叙述错误的是( )A.①既可与核膜直接相连,又可与细胞膜直接相连B.①中可发生肽链的盘曲、折叠,在此形成的蛋白质还需要在②中进一步修饰加工C.③在各种动物的细胞中都广泛存在,其内部能产生CO2和[H]D.若④是一种小球状结构,则图示现象可表示为对衰老、损伤细胞器的分解
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