2024届人教版高中生物一轮复习细胞器与生物膜系统学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习细胞器与生物膜系统学案（不定项），共21页。
第5讲　细胞器与生物膜系统
[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.活动：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。

考点一　主要细胞器的结构和功能

1．细胞器的分离方法
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．主要细胞器的结构和功能

(1)①溶酶体：细胞的“消化车间”，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。
(2)②中心体：与细胞的有丝分裂有关。
(3)③核糖体：是“生产蛋白质的机器”，原核细胞中唯一的细胞器。
(4)④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”。
(5)⑤内质网：细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(6)⑥线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
(7)⑦叶绿体：能进行光合作用的植物细胞所特有，是“养料制造车间”和“能量转换站”。
(8)⑧液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺。
3．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。
【易错辨析】
(1)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是脂质、RNA。(√)
(2)具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核。(×)
(3)中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。(×)
(4)液泡内细胞液的浓度升高可导致植物细胞质壁分离。(×)
(5)真核生物的核糖体中含mRNA。(×)
(6)溶酶体可合成水解酶，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。(×)
【长句应答】
1．溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。
提示：①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。
2．新屠宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。
提示：与溶酶体的功能有关，细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，分解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。

1．叶绿体和线粒体的比较
项目
线粒体
叶绿体
形态与亚
显微结构


成分
内膜：与有氧呼吸有关的酶
基质：①与有氧呼吸有关的酶；②少量DNA和RNA
类囊体薄膜：①与光反应有关的酶；②叶绿素和类胡萝卜素
基质：①与暗反应有关的酶；②少量DNA和RNA
增大膜面积方式
内膜向内凹陷形成嵴
囊状结构堆叠形成基粒
功能
有氧呼吸的主要场所
光合作用的场所
共同点
①都具有双层膜；②都与能量转换有关，产生ATP；③都含有DNA，可以自主复制与表达，是细胞质遗传的物质基础
[特别提醒]　线粒体、叶绿体中都含有DNA、RNA和核糖体，能独立地进行基因表达合成部分蛋白质，但其绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内，因此二者被称为半自主性细胞器。
2．多角度比较各种细胞器

[特别提醒]　(1)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。
(2)内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；光面内质网与脂质(如某些激素)的合成有关。
(3)动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(4)液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。
(5)高尔基体与溶酶体的形成有关。

考向一　细胞器的结构和功能分析
1．(2020·江苏卷)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少
D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
解析：选A　线粒体是细胞的“动力车间”，根据细胞代谢的需要，线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖，A正确；细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所含核酸种类不同，B错误；内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C错误；分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关，D错误。
2．(2020·浙江7月选考)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是(　　)
A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C．溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
解析：选C　溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成的，A正确；溶酶体中含有多种水解酶，中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的水解酶降解，B正确；溶酶体是单层膜结构，C错误；溶酶体中含有多种酸性水解酶，大量碱性物质进入会改变溶酶体中的pH，因此其中的酶的活性会受影响，D正确。
考向二　细胞器的识别和细胞结构模式图分析
3．(2022·潍坊期末)下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是(　　)

A．四种结构中均可以发生A—U配对现象
B．a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量
C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与
D．a、b、c都具有双层膜结构
解析：选C　题图所示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中，a叶绿体和c线粒体中能发生转录和翻译过程，b核糖体中能发生翻译过程，但在d液泡中不能发生转录或翻译过程，A错误；a叶绿体进行光合作用不需要c线粒体提供能量，d液泡相关的渗透失水和吸水也不需要线粒体提供能量，B错误；与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，C正确；a叶绿体和c线粒体是具有双层膜的细胞器，b为核糖体，无膜结构，D错误。
4．如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区分其他生物的标志结构，请据图判断下列说法不正确的是(　　)

A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ比较，共同具有的无膜细胞器是⑨核糖体
B．可以判断Ⅲ为低等植物，因为它同时具有①和⑥
C．Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物
D．Ⅴ生物一定营寄生生活，由蛋白质和核糖核酸构成
解析：选D　V是病毒，没有细胞结构，只能营寄生生活，病毒只有一种核酸，核糖核酸或者脱氧核糖核酸，故病毒不一定由蛋白质和核糖核酸构成，D错误。
[方法规律]
不同类型细胞图像的识别方法
(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断

(2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断

考点二　细胞器之间的协调配合与生物膜系统

1．分泌蛋白的合成、加工和运输
(1)研究手段——同位素标记法
向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性依次出现的部位。
(2)流程图解读

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：通过翻译将氨基酸合成多肽链。
③内质网：对来自核糖体的多肽进行初步加工形成具有一定空间结构的蛋白质，再以囊泡的方式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，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：提供能量。
2．细胞的生物膜系统
(1)生物膜系统的组成和功能

(2)各种生物膜之间的联系
①在成分上的联系

②在结构上的联系
a．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，大都具有流动性。
b．在结构上具有一定的连续性，如图所示：

③在功能上的联系
在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，生物膜系统各部分之间协调配合如图所示：

【易错辨析】
(1)CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。(×)
(2)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是对蛋白质进行加工、分类和包装。(√)
(3)造血干细胞中合成的细胞膜蛋白运输的途径可能是：高尔基体→核糖体→细胞膜。(×)
(4)细胞膜、高尔基体、核膜、中心体都属于生物膜系统。(×)
【长句应答】
1．核糖体上合成的多肽链是没有生物功能的，原因是蛋白质的功能依赖于蛋白质的结构，多肽链经加工具有正确结构后才具备生物学功能。
2．分泌蛋白合成过程中内质网和高尔基体的作用分别是(1)内质网：内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。(2)高尔基体：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”。
3．溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。
提示：溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。

分泌蛋白合成和运输的实验结果分析
(1)放射性强度变化情况

放射性首先出现在核糖体中，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。
(2)膜面积变化情况

图3是以柱形图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化，其中①～③依次表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。
图4是以坐标图的形式显示分泌蛋白分泌过程中相关结构膜面积的变化，其中a、b、c依次表示内质网膜、细胞膜、高尔基体膜。

考向一　分泌蛋白的合成和运输过程分析
1．(2022·济宁一模)蛋白质分泌是实现某些细胞间信息交流的重要环节。在真核细胞中，大多数分泌蛋白需要在最初合成的信号肽序列引导下进入内质网中，通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外；少数分泌蛋白通过如图所示的4种途径分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　)

A．分泌蛋白的信号肽序列在粗面内质网上合成
B．图中分泌蛋白的合成都与游离的核糖体有关
C．蛋白质分泌有3种途径依赖于细胞膜的流动性
D．蛋白质分泌后均通过调节细胞代谢发挥作用
解析：选B　分泌蛋白的信号肽序列在核糖体上合成，A错误；图中分泌蛋白的合成都与游离的核糖体有关，大多数分泌蛋白需要在游离核糖体合成的最初信号肽序列引导下进入内质网中，进一步合成和加工，B正确；图示①③④途径和通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外的过程均依赖于细胞膜的流动性，因此蛋白质分泌有4种途径依赖于细胞膜的流动性，C错误；蛋白质分泌后不一定通过调节细胞代谢发挥作用，如分泌的消化酶为催化作用，D错误。
2．(2022·天津红桥一模)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析正确的是(　　)
A．生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B．线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C．用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D．细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同
解析：选D　性激素属于脂质中的固醇，不属于分泌蛋白，故性激素的分泌不属于共翻译转运途径，A错误；线粒体、叶绿体为半自主细胞器，有些蛋白质可以自身合成，不是来自翻译后转运途径，B错误；用3H标记亮氨酸的羧基，在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，故无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不可确定某种蛋白质的分选是何种途径，C错误；蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同，导致信号序列不同，D正确。
[归纳总结]
有关分泌蛋白合成与分泌的3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是由附着在内质网上的核糖体合成的，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，该过程体现了细胞膜的流动性，并未体现出细胞膜的选择透过性，并且该过程中穿过“0”层膜。
考向二　生物膜系统的组成、结构和功能
3．(2023·辽宁模拟)生物中除病毒外都具有生物膜，生物膜是一种动态的结构，具有膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。下列关于生物膜的叙述，正确的是(　　)
A．细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇
B．性激素随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面受体结合，将信息传递给靶细胞
C．大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分，与动物细胞膜具有相似的结构
D．细胞内许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
解析：选D　构成细胞膜的脂质中最丰富的是磷脂，A错误；性激素属于脂类物质，通过自由扩散进入细胞，其受体在细胞内，B错误；生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。大肠杆菌为原核生物，没有生物膜系统，C错误。
4．(2023·石家庄模拟)2013年的诺贝尔生理学或医学奖授予了揭开了细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。下列关于细胞内囊泡的叙述中，错误的是(　　)
A．囊泡膜的基本组成成分为磷脂分子和蛋白质分子
B．囊泡膜能与其他膜结构融合体现了生物膜的流动性特点
C．囊泡与细胞膜融合排出大分子物质不需要载体蛋白的协助但需要消耗能量
D．胰岛素、性激素在分泌时都需要囊泡从内质网移到高尔基体
解析：选D　囊泡膜的基本组成成分为磷脂分子和蛋白质分子，A正确；囊泡膜能与其他膜结构融合体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性，B正确；囊泡与细胞膜融合排出大分子物质不需要载体蛋白的协助但需要消耗能量，C正确；胰岛素为分泌蛋白，分泌蛋白在分泌时都需要囊泡从内质网移到高尔基体，而性激素属于固醇类物质，D错误。
[归纳总结]
“囊泡运输”微网

考点三　活动：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

1．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。
2．实验步骤
(1)观察叶绿体

(2)观察细胞质的流动

3．实验注意事项
(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
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大，无须加工即可制片观察
①细胞排列疏松，易撕取；
②叶绿体数目少，且体积大
黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
(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。
(3)加速细胞质流动的三种方法
①进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟。
②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右。
③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。
【易错辨析】
(1)黑藻的叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体。(×)
(2)在高倍显微镜下，可看到藓类叶肉细胞中呈绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体。(√)
(3)观察细胞中叶绿体时，最好选取叶绿体数量多而体积小的生物材料，更便于观察。(×)
(4)藓类叶片可直接制成临时装片从而观察叶绿体。(√)
(5)观察植物细胞的细胞质流动实验不宜选用洋葱表皮细胞。(√)
【长句应答】
1．观察叶绿体的实验中选择藓类或黑藻叶片比较适合，试分析其原因。
提示：藓类或黑藻叶肉细胞内，叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄，只有一层细胞，可直接在显微镜下观察。
2．观察叶绿体时，为什么临时装片中始终保持有水状态？
提示：保证植物细胞正常形态，否则细胞会失水皱缩影响观察。

实验过程中的关键点拨
(1)高等植物(如菠菜)的叶片，接近下表皮的叶肉细胞排列疏松，易撕取，且叶绿体一般体积较大，易观察。
(2)高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。
(3)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。
(4)植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是：随着细胞质的不断旋转流动，叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。
(5)选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为实验材料观察细胞质流动的原因是：幼嫩叶片中存在叶绿体，便于观察细胞质流动，幼根中细胞质流动没有明显的参照物，不便于观察。
(6)观察细胞质流动，寻找三“最佳”
①寻找最佳参照物——叶绿体：以叶绿体的运动情况证明细胞质的流动情况。
②寻找最佳部位——靠近叶脉处：靠近叶脉的细胞水分充足，容易观察到细胞质的流动。
③寻找最佳视野——相对较暗：在高倍显微镜下观察一般要调成较暗的视野，这样有利于辨别物像的动态变化。
(7)在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速细胞质流动，可采取的措施是适度照光、适当加温、切伤叶片等。
(8)若显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图所示，则实际的流动方向为逆时针，叶绿体的位置是位于液泡左下方。


考向　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1．(2022·黄冈调研)下列关于“观察菠菜叶肉细胞的叶绿体形态和分布”实验的说法，不正确的是(　　)
A．实验过程中细胞始终保持活性，可以看到移动的叶绿体
B．使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构
C．制片时装片要保持有水状态
D．实验过程中不需要对实验材料进行染色
解析：选B　在高倍显微镜下观察菠菜叶肉细胞临时装片时，不但可以看到绿色的叶绿体，还可以看到叶绿体随着细胞质的流动而移动，A正确；叶绿体的双层膜结构是在电子显微镜下才能看到的亚显微结构，在高倍显微镜下是看不到的，B错误；做实验时，临时装片要保持有水状态，使细胞保持活性，C正确；叶绿体呈绿色，实验过程中不需要对实验材料进行染色，D正确。
2.(2022·济南调研)某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动，显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B．高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体的运动方向相同
C．细胞质的实际流动方向是顺时针流动
D．用菠菜叶进行实验，应撕取带有叶肉细胞的上表皮制作装片
解析：选A　苔藓叶片由单层细胞构成，因此可以直接用苔藓叶片做成装片观察，A正确；不同细胞中细胞质流动方向可能不同，叶绿体运动方向也可能不同，B错误；显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，因此观察到的细胞质流动方向与实际流动方向是一致的，即细胞质的实际流动方向是逆时针流动，C错误；用菠菜叶进行实验，应撕取带有叶肉细胞的下表皮制作装片，D错误。

细胞自噬

1．细胞饥饿时，可通过自噬来降解、清除自身受损的细胞器和蛋白质，满足自身对能量和物质的需求。细胞自噬还能消灭侵入细胞内的细菌或病毒。
2．溶酶体：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病菌。
3．蛋白质的合成场所是核糖体。

[典例]　(2023·福州模拟)研究显示，细胞饥饿时，可通过自噬来降解、清除自身受损的细胞器和蛋白质，满足自身对能量和物质的需求。细胞自噬还能消灭侵入细胞内的细菌或病毒。下列有关细胞自噬过程的叙述或推断，错误的是(　　)
A．侵入的细菌或病毒可通过囊泡运输并与溶酶体融合
B．降解受损蛋白质的酶由核糖体合成
C．溶酶体不能合成自身代谢所需的直接能源物质
D．从根本上讲，细胞能通过自噬对细胞内物质进行循环利用是由饥饿决定的
[思维建模]
题干
信息
信息1
降解受损蛋白质的酶
信息2
自身代谢所需的直接能源物质
素养指引
生命观念
①溶酶体：内含有多种水解酶，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
②能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
思维误区
误区：忽视“从根本上讲”强调的是根本原因
切记：蛋白质的合成场所是核糖体
解析：选D　入侵的细菌和病毒需通过囊泡运输并与溶酶体融合，才能被分解，A正确；降解受损蛋白质的酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，B正确；直接能源物质是ATP，其合成场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，溶酶体不能合成自身代谢所需的直接能源物质，C正确；从根本上讲，细胞能通过自噬对细胞内物质进行循环利用是由基因决定的，D错误。

1．溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，作用途径如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．具有吞噬作用的细胞才有自噬作用
B．清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的
C．溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变
D．营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存
解析：选D　据题图分析可知，溶酶体分解细胞外物质称为吞噬作用；分解细胞内自身的物质称为自噬作用。只要有溶酶体，细胞就可以发生自噬作用，A错误；衰老损伤的细胞相对于吞噬细胞属于细胞外物质，由吞噬细胞胞吞到细胞内完成分解，这个过程属于吞噬作用，B错误；溶酶体酶的最适pH为酸性，而细胞质的pH为碱性，故溶酶体膜破裂后释放出的酸性水解酶在细胞质中活性会改变，C错误；当营养物质缺乏时，细胞会自噬一部分暂时不用的蛋白质或细胞器，分解的产物可以被细胞再度利用以维持基本生存，D正确。
2．(2022·青岛模拟)蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，多肽只有折叠成正确的空间结构，才具有正常的生物学功能，若发生错误折叠，则无法从内质网运输到高尔基体。错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体等细胞器在细胞内堆积会影响细胞的功能。研究发现，细胞可通过下图所示机制对蛋白质和细胞器的质量进行精密调控，减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器，避免它们对细胞生命活动产生干扰。下列有关叙述错误的是(　　)

A．错误折叠的蛋白质会被泛素标记，被标记的蛋白质与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，最后被溶酶体降解
B．损伤的线粒体也可被标记并最终被溶酶体降解，其中的生物膜结构在溶酶体中可被降解并释放出氨基酸、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)等物质
C．降解产物可被细胞重新利用，可节约物质进入细胞消耗的能量
D．该过程利用了膜的流动性，但不涉及信息交流
解析：选D　据图示可知，泛素可标记错误折叠的蛋白质，使其与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，最后被溶酶体降解，A正确；生物膜主要由磷脂双分子层和蛋白质构成，被溶酶体降解时，可释放出氨基酸、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)等物质，B正确；降解产物是氨基酸、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)等小分子物质，氨基酸可被细胞重新用于蛋白质的合成，磷脂可被细胞重新用于生物膜构建，C正确；该过程利用了膜的流动性，泛素标记“错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体等细胞器”、与溶酶体融合等过程均涉及信息交流，D错误。

1．经典重组　判断正误
(1)新冠病毒与肺炎链球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成(2020·全国Ⅱ卷，1B)(×)
(2)细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素(2018·全国Ⅲ卷，2B、C)(√)
(3)分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象(2016·全国Ⅲ卷，1C)(√)
(4)大肠杆菌的细胞内有核糖体(2017·海南卷，2A)(√)
(5)叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA(2013·全国Ⅱ卷，1D)(×)
2．(2022·山东卷)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是(　　)
A．TOM2A的合成需要游离核糖体
B．TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D．TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
解析：选D　从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”可知，TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A正确；由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B正确；烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成，C正确；TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D错误。
3．线粒体和叶绿体的大多数蛋白质都由细胞核内的基因编码。如图为细胞核控制合成的蛋白质进入线粒体的过程，由图可知下列说法错误的是(　　)

A．信号序列与受体蛋白的结合具有特异性
B．信号序列作为向导决定了蛋白质的去向
C．前体蛋白质的成熟过程只是空间结构的改变
D．信号序列与受体结合后内外膜的蛋白转运体才能形成通道
解析：选C　根据题意可知，信号序列与受体蛋白的结合具有特异性，从而实现了相关蛋白的定向转运，A正确；信号序列与相应受体的特异性结合，决定了蛋白质的去向，B正确；图中显示，前体蛋白质的成熟过程除了空间结构的改变，还有信号序列的切除，C错误；根据图中信息可知，信号序列与受体结合后内外膜的蛋白转运体形成通道，从而前体蛋白质可以进入，D正确。
4．(2020·天津卷)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是(　　)

A．上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
解析：选D　有丝分裂中核膜、核仁已经在前期解体，该过程不可能发生在有丝分裂中期，A错误；rDNA上的信息主要与核糖体合成有关，不是细胞的遗传信息的主要储存载体，B错误；从图中看出核仁是合成rRNA的场所，而核糖体蛋白的合成场所在核糖体，C错误；从图中看出，细胞核装配好核糖体亚基后从核孔中运出，D正确。
5．(2020·全国Ⅱ卷)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2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，照光后有氧气释放；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”)氧气释放，原因是____________。
解析　(1)将正常叶片置于适量的溶液B中，为防止叶片失水，应保证pH与细胞质基质的相同，渗透压与细胞内的相同。(2)葡萄糖在有氧呼吸的过程能彻底氧化分解，在真核细胞中场所为细胞质基质和线粒体。(3)由于类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能，故有氧气释放。
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　类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能