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第2讲　细胞器之间的分工与协调配合
新教材生物一轮复习
01
考点研析·重难突破

考点一　主要细胞器的结构和功能
1.细胞质的组成
2.细胞器之间的分工
（1）比较线粒体和叶绿体
（2）连线各种细胞器的结构与功能
3.多角度比较各种细胞器

4.细胞骨架

1.人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。（必修1 P48、49 图3－6） （　√　）
2.内质网是脂质的合成车间，性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。（必修1 P48、49 图3－6） （　×　）
3.溶酶体合成和分泌的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。（必修1 P48、49图3－6） （　×　）
4.中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中。（必修1 P48、49图3－6） （　×　）
5.细胞壁是细胞膜外的细胞器，有选择透过性，可控制物质进出。（必修1 P48、49图3－6） （　×　）
√
×
×
×
×

1.（必修1 P47科学方法）根据细胞器的大小和结构，将细胞匀浆放入离心管中，逐渐提高离心速率，线粒体、叶绿体和核糖体沉降的先后顺序是？
提示：最先沉降的是叶绿体，随后是线粒体，最后是核糖体。
2.（必修1 P53 概念检测4）心肌细胞比皮肤表皮细胞有更多的线粒体，原因是什么？
提示：心肌细胞收缩需要大量的能量，线粒体是供应能量的“动力车间”，所以心肌细胞中线粒体数量较多。
3.（必修1 P53拓展应用）溶酶体内的水解酶不分解溶酶体膜可能的原因是？
提示：①溶酶体膜的成分经过修饰，不被这些水解酶识别；②溶酶体内的酶大多在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜生活的细胞质基质为中性；③溶酶体膜不断地运动着，分解它的酶难以起作用。

运用结构与功能观分析主要细胞器的
结构与功能
1.（2022·全国甲卷）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（　　）
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
解析：C　有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成，有氧呼吸第一、二、三阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，A正确；有氧呼吸第三阶段的化学反应发生在线粒体内膜上，在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]与氧结合生成水，该过程需要线粒体内膜上的酶催化，B正确；线粒体中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与，C错误；线粒体属于半自主性细胞器，其中的DNA可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
2.与细胞衰老相关的β－半乳糖苷酶是溶酶体内的一种水解酶，该酶通常在pH为4.0的条件下表现活性；但是衰老细胞内β－半乳糖苷酶在pH为6.0的条件下表现活性；已知溶酶体内的pH约为5.0，细胞质基质中的pH约为7.2。下列有关分析错误的是（　　）
A.人体细胞内的溶酶体对损伤、衰老的细胞器有分解作用
B.溶酶体膜上存在转运H＋的载体，以维持溶酶体内的酸性环境
C.衰老细胞内溶酶体破裂，释放出水解酶，可导致细胞“自溶”
D.溶酶体的膜不会被自身水解酶破坏，是因为其不含有蛋白酶
解析：D　溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，A正确；由题干信息可知，溶酶体内pH约为5.0，而细胞质基质pH约为7.2，因此细胞质基质中的H＋运入溶酶体是逆浓度梯度的，其方式为主动运输，需要载体，需要消耗能量，B正确；由题干信息可知，与细胞衰老相关的β－半乳糖苷酶是溶酶体内的一种水解酶，衰老细胞内β－半乳糖苷酶在pH为6.0的条件下表现活性，衰老细胞内溶酶体破裂，释放出水解酶，可导致细胞“自溶”，C正确；溶酶体的膜不会被自身水解酶破坏，可能的原因是溶酶体膜蛋白可能经过某种修饰，导致其不会被溶酶体内的水解酶水解，而不是不含有蛋白酶，D错误。

　　　归纳细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
（1）能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
（2）能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
（3）真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
（4）一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。
（5）有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。
（6）“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。
借助分离细胞器的方法和应用，考查
科学探究能力
3.将鼠的肝细胞磨碎，进行差速离心（即将细胞匀浆放在离心管中，先进行低速离心，使较大颗粒形成沉淀 P1；再用高速离心沉淀上清液S中的小颗粒物质，从而将细胞不同的结构逐级分开），结果如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A.遗传物质主要分布在P1中
B.合成蛋白质的场所分布于S1、S2、S3、P4中
C.P4中有不含磷脂分子的细胞器
D.图中含有线粒体的组分是P2
解析：D　遗传物质主要分布在细胞核中，故主要在P1中，A正确；合成蛋白质的结构为核糖体，分布于S1、S2、S3、P4中，B正确；P4为核糖体，其不具有膜结构，因此是不含磷脂分子的细胞器，C正确；图中含有线粒体的组分是S1、P2，D错误。
考点二　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
2.实验步骤
（1）观察叶绿体
（2）观察细胞质的流动
3.实验材料分析
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
原因 叶片很薄，仅有 　一两层　 叶肉细胞，可以取整个小叶 　直接　 制片 ①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目 　少　 ，且个体 　大　 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
一两层　
直
接　
少　
大　

1.观察叶绿体时选用藓类的叶、黑藻的叶，这些材料有什么优点？用菠菜叶做该实验应如何处理？
提示：这些材料的叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体。
2.细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？
提示：不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。
3.在光学显微镜下能否看到叶绿体的双层膜结构？为什么？
提示：不能。叶绿体的双层膜结构属于细胞的亚显微结构，只有用电子显微镜才能看到。
4.为什么观察叶绿体的临时装片的实验过程中要始终保持有水状态？
提示：防止细胞内的叶绿体失水，如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。

围绕实验原理和过程分析，考查实验
探究能力
1.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：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；实验时，临时装片要始终保持有水状态，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.如图为某小组在室温下进行观察黑藻细胞质环流实验时拍摄的照片，下列有关说法，错误的是（　　）
A.适当调暗光线更便于观察细胞质
B.适当升高温度细胞质环流的速度会加快
C.同一细胞中叶绿体的流动方向相同
D.图示植物细胞中不存在细胞核和大液泡
解析：D　细胞质颜色较浅，调暗光线更有利于观察细胞质，A正确；适当升高温度（分子热运动速率增加，酶活性增强，细胞代谢加快）细胞质环流的速度会加快，B正确；同一细胞中的不同叶绿体的运动方向是相同且定向的，即叶绿体环绕中央大液泡向同一个方向旋转式流动着，随细胞质基质环流，C正确；黑藻属于真核细胞，含有细胞核和大液泡，D错误。
考点三　细胞器之间的协调配合与生物膜系统
1.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输
（1）分泌蛋白：在 　细胞内　 合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如 　消化酶、抗体和一部分激素　 等。
（2）研究手段——放射性同位素标记法
在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。
细胞内　
消
化酶、抗体和一部分激素　
3H标记的亮氨酸　
（3）过程
2.细胞的生物膜系统
（1）生物膜系统的组成和功能
特别提醒　生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统；原核生物和病毒等无生物膜系统。
（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：在结构上具有一定的连续性，如图所示：

1.消化酶、抗体、激素和神经递质的合成分泌过程都需要核糖体、内质网和高尔基体参与。（必修1 P51思考·讨论） （　×　）
2.肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。（必修1 P52正文） （　×　）
3.囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要交通枢纽作用的是内质网。（必修1 P52正文） （　×　）
4.原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成，有利于细胞代谢的有序进行。（必修1 P52正文） （　×　）
5.生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新，依赖于生物膜的选择透过性。（必修1 P52图3－8） （　×　）
×
×
×
×
×

1.（必修1 P51 思考·讨论）分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。
提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在游离的核糖体中合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，并在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
2.（必修1 P52 图3－8）分泌蛋白合成过程中内质网和高尔基体的作用分别是什么？
提示：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；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.（必修1 P53 与社会的联系）肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的什么特点？
提示：细胞膜的功能特性——选择透过性。

　分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化
曲线图：
分别用直方图和曲线图表示如下：
直方图：

围绕分泌蛋白的合成、加工和分泌过程，
考查理解能力
1.（2022·浙江6月选考）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
解析：C　消化酶是分泌蛋白，在核糖体上合成，A错误；核糖体是无膜结构，不能形成包裹该酶的小泡，B错误；高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用，C正确；消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。
2.细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。如图是正常酵母菌和两种突变型酵母菌的蛋白质分泌途径，据图分析有关叙述不合理的是（　　）
A.分泌突变体甲的内质网中积累了大量具有生物活性的蛋白质
B.分泌突变体乙可能伴随着高尔基体的膨大
C.分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与
D.将突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，可研究囊泡定向运输的分子机制
解析：A　由图观察可知，甲型突变体由于内质网异常，因而其中积累了大量的蛋白质但其中积累的蛋白质不具有活性，这是因为分泌蛋白需要经过高尔基体的加工、修饰后才具有活性，A不合理；由图观察可知，乙型突变体由于高尔基体异常，导致蛋白质在高尔基体堆积，从而导致高尔基体膨大，B合理；分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成多肽→内质网进行初加工→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，整个过程还需要线粒体提供能量，故分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与，C合理；将突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，可从DNA分子水平研究囊泡定向运输的分子机制，D合理。

　　辨析与分泌蛋白形成“有关的结构”“有关的细胞器”和“有关的膜结构”
围绕细胞的生物膜系统，考查生命观念
3.（2021·湖北高考）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（　　）
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
解析：A　葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为跨膜运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质（酶等），利于光反应进行，D正确。
4.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：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；广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行提供了有利条件，D正确。
02
真题体验·感悟高考

从生命观念角度，考查细胞器的结构
与功能
1.（2022·广东高考）将正常线粒体各部分分离，结果如图。含有线粒体DNA的是（　　）
A.① B.②
C.③ D.④
解析：C　图中①②③④分别是线粒体内外膜之间的间隙、线粒体内膜、线粒体基质和线粒体外膜，线粒体DNA主要分布在线粒体基质中，C符合题意。
2.（2021·重庆高考）人体细胞溶酶体内较高的H＋浓度（pH为5.0左右）保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是（　　）
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白
B.溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
解析：D　溶酶体含多种水解酶，水解酶的化学本质是蛋白质，故水解酶是在核糖体上合成的，A错误；溶酶体内的水解酶在pH为5.0左右时活性最高，但溶酶体周围的细胞质基质的pH为7.2，当泄露到细胞质基质后，pH上升，酶活性会降低，B错误；被溶酶体分解后的产物，有用的留在细胞内，无用的排出细胞外，细胞可以利用被溶酶体分解后产生的物质，C错误；溶酶体内pH的维持依靠H＋的浓度，而H＋的浓度的维持需要膜蛋白协助，D正确。
从生命观念和科学思维角度，考查分泌
蛋白与细胞的生物膜系统
3.（2022·广东高考）酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（　　）
A.线粒体、囊泡
B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质
D.内质网、囊泡
解析：D　分泌蛋白的合成和分泌经过的细胞结构依次是核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡和细胞膜，最后分泌到细胞外；已知酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，若某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中，则在细胞外检测不到分泌蛋白，还可能检测到分泌蛋白的结构除高尔基体外还包括内质网、内质网形成的囊泡，D符合题意。
4.（2022·北京高考）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
（1）酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过 　　　　　 作用分泌到细胞膜外。
解析：（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
答案：（1）胞吐　
（2）用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如图。据图可知，24 ℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37 ℃后，sec1胞外P酶呈现 　　　　　　　 的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。
解析：（2）据图可知，24 ℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37 ℃后，sec1胞外P酶从18 U·mg－1上升至20 U·mg－1，再下降至 10 U·mg－1，呈现先上升后下降的趋势。
答案：（2）先上升后下降　
（3）37 ℃培养1 h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进 　　　　　　　 的融合。
解析：（3）分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但在37 ℃培养1 h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累，突变株（sec1）在37 ℃的情况下，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
答案：（3）分泌泡与细胞膜　
（4）由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是 　　　　　　　　　　　　　　 。
解析：（4）37 ℃培养1 h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，sec1是一种温度敏感型突变株，由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1胞外P酶却重新增加，最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
答案：（4）积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外　
（5）现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体 　　　　 。
A.蛋白分泌受阻，在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止，逐渐死亡
解析：（5）若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B正确。
答案：（5）B
03
课后作业·巩固提升

一、选择题
1.各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是（　　）
A.内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关
B.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关
C.中心体和溶酶体与有丝分裂纺锤体的形成有关
D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关
解析：C　内质网参与细胞内蛋白质的合成和加工，高尔基体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”，两者均与分泌蛋白的加工有关，A正确；植物细胞内的液泡能调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，具有维持细胞的渗透压的作用，B正确；中心体与低等植物细胞、动物细胞有丝分裂纺锤体的形成有关，溶酶体与有丝分裂纺锤体的形成无关，C错误；线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，都与物质和能量的转化有关，D正确。
2.真核细胞有多种细胞器，不同细胞器功能不同。下列有关叙述错误的是（　　）
A.线粒体内膜的膜面积和蛋白质含量均大于线粒体外膜的
B.线粒体、叶绿体和细胞质基质都是ATP合成的场所
C.胰腺细胞的内质网和高尔基体可能比肌肉细胞的发达
D.高等植物细胞中的中心体与细胞壁的形成有关
解析：D　线粒体内膜向腔内折叠形成“嵴”增加了内膜面积，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，内膜上大量存在与有氧呼吸有关的酶，所以内膜在膜面积和蛋白质含量上均大于线粒体外膜，A正确；ATP来源于光合作用和呼吸作用，光合作用场所是叶绿体，呼吸作用场所是细胞质基质和线粒体，因此线粒体、叶绿体和细胞质基质都是ATP合成的场所，B正确；胰腺细胞能合成与分泌蛋白质，而分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工，因此其中内质网和高尔基体可能比肌肉细胞的发达，C正确；高等植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关，高等植物细胞中无中心体，D错误。
3.细胞中各种细胞器的结构与功能相适应，下列相应描述与之吻合的有（　　）
A.甲是多糖、蛋白质、核酸等有机大分子物质的合成场所
B.乙结构观察实验可取稍带些叶肉的菠菜叶下表皮作为实验材料
C.丙对蛋白质进行合成和加工，并使其形成特定的空间结构
D.乙进行光合作用合成葡萄糖，丁进行有氧呼吸分解葡萄糖
解析：B　甲是核糖体，核糖体是细胞内蛋白质合成的场所，A错误；在观察乙叶绿体时，可取稍带些叶肉的菠菜叶下表皮作为实验材料，B正确；丙是高尔基体，高尔基体对蛋白质进行加工，将其折叠、旋转，形成特定的空间结构，C错误；乙是叶绿体，叶绿体进行光合作用合成葡萄糖；丁是线粒体，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但将葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中进行的，D错误。
4.下列有关细胞结构与功能的说法不正确的是（　　）
A.液泡可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
B.高尔基体不但参与蛋白质的合成、加工、分类和包装，还是蛋白质的“发送站”
C.分泌蛋白首先在游离的核糖体内合成，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
D.细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换等生命活动密切相关
解析：B　液泡可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，A正确；高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，在细胞内是蛋白质的“发送站”，但不参与蛋白质的合成，B错误；分泌蛋白首先在游离的核糖体内合成，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，C正确；细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换等生命活动密切相关，D正确。
5. 吞噬细胞吞噬SiO2等粉尘微粒，形成的吞噬泡与溶酶体融合，由于SiO2等粉尘微粒不能被溶酶体中的水解酶降解，导致溶酶体膜破裂，大量水解酶进入细胞质，进而导致吞噬细胞因膜系统损伤而死亡。死亡的吞噬细胞释放的内容物会危害邻近的吞噬细胞，受危害的吞噬细胞会释放一些细胞因子，使肺组织纤维化，导致肺的弹性降低、功能受损，进而导致硅肺病。下列相关叙述错误的是（　　）
A.细胞的生物膜系统不包括核糖体、中心体
B.溶酶体膜破裂与其内水解酶的作用有关
C.SiO2等粉尘微粒导致吞噬细胞死亡不属于细胞凋亡
D.某些细胞因子可作为信息分子参与细胞间的信息交流
解析：B　生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分和结构上相似，在结构与功能上联系，核糖体和中心体无膜结构，不属于生物膜系统，A正确；溶酶体中含有大量的水解酶，据题意可知，二氧化硅成分难以被降解，就在溶酶体内堆积，破坏溶酶体膜，使其中的酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损，因此溶酶体膜破裂与二氧化硅的作用有关，B错误；SiO2等粉尘微粒导致吞噬细胞死亡属于不利因素，导致细胞的非正常死亡，属于细胞坏死，不属于细胞凋亡，C正确；某些细胞因子可作为信息分子参与细胞间的信息交流，比如在体液免疫中辅助性T细胞释放的细胞因子能作用到B细胞，进行信息的传递，D正确。
6.如图是某高等植物细胞部分结构示意图，①～⑦表示细胞内的相关结构。下列叙述错误的是（　　）
A.图中结构①③⑤⑥的膜属于生物膜系统，该系
统可使细胞内同时进行多种化学反应
B.细胞中由蛋白质和纤维素组成的细胞骨架锚定
并支撑着许多细胞器，与细胞运动、能量转化等
生命活动密切相关
C.细胞核和结构⑥中都含有该细胞的遗传物质，结构②⑦都与信息传递有关
D.若离体培养该细胞，破坏结构⑤会使细胞内染色体加倍
解析：B　生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的，图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构，生物膜系统可将各种细胞器分隔开，区域化，可使细胞内同时进行多种化学反应，保证生命活动高效有序的进行，A正确；细胞骨架是由蛋白质纤维构成的，不含纤维素，B错误；细胞的遗传物质为DNA，主要分布在细胞核内，在线粒体和叶绿体内也有少量分布，因此细胞核和结构⑥线粒体中都含有细胞的遗传物质，结构②核孔是大分子物质进出细胞核的通道，可进行信息传递，⑦胞间连丝可实现细胞间的信息传递，C正确；⑤高尔基体与细胞壁的形成有关，若离体培养该细胞，破坏结构⑤后由于不能合成新的细胞壁，不能将加倍的染色体平均分向两个子细胞，因此会使细胞内染色体加倍，D正确。
7.易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体，其中心有一个直径大约2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是（　　）
A.若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过易位子运往高尔基体
B.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白
C.用3H标记亮氨酸的羧基可追踪分泌蛋白的合成和运输过程
D.易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的流动性
解析：B　若多肽链在内质网中正确折叠，则会通过囊泡运往高尔基体，而不是易位子，A错误；附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质不都是分泌蛋白，如：溶酶体中所含的水解酶，B正确；脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱出一分子水，因此不能用3H标记亮氨酸的羧基，否则在脱水缩合过程中3H会脱去形成水，C错误；由题干信息分析可知，易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，这说明易位子具有识别能力，体现的是内质网膜的选择性，D错误。
8.Drp1属于核DNA编码的蛋白质，只有在线粒体分裂时才会转移到线粒体的外膜上，并聚集到线粒体分裂处，在分裂点周围形成环状螺旋，将线粒体一分为二。Drp1介导的线粒体分裂过程如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A.线粒体在分裂增殖过程中不发生DNA分子复制
B.细胞核受损会影响线粒体分裂，从而影响细胞代谢
C.线粒体外膜上可能含有能与Drp1特异性结合的受体
D.线粒体分裂体现了生物膜具有一定流动性的结构特点
解析：A　线粒体中含有DNA分子，因此线粒体在分裂增殖过程中会发生DNA分子复制，A错误；Drp1属于核DNA编码的蛋白质，Drp1能影响线粒体的分裂，因此细胞核受损会影响线粒体分裂，从而影响细胞代谢，B正确；线粒体外膜上含有能与Drp1特异性结合的受体，因此Drp1会转移到线粒体的外膜上，C正确；Drp1聚集到线粒体分裂处，将线粒体一分为二，这个过程体现了生物膜具有一定流动性的结构特点，D正确。
9.下列有关生物膜及生物膜系统的叙述，错误的是（　　）
A.大肠杆菌具有生物膜，但不能构成生物膜系统
B.生物膜系统中的膜结构都是单层膜
C.生物膜为许多酶提供了附着位点，催化相应化学反应
D.生物膜间的联系体现了结构和功能的关系
解析：B　大肠杆菌只具有细胞膜一种生物膜，故不能构成生物膜系统，A正确；生物膜系统中的叶绿体膜、线粒体膜和核膜都为双层膜结构，B错误；酶可以催化化学反应的进行，真核细胞内广阔的膜面积为酶提供了附着位点，有利于化学反应的进行，C正确；各种生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系，使细胞成为统一的有机整体，D正确。
10.（不定项）细胞内的叶绿体是
一种动态的细胞器，随光照强度的
变化，其分布和位置也会发生改变，
该过程称为叶绿体定位。研究发现，
叶绿体定位至少需要两个条件，即叶绿体的移动和新位置上的锚定。下列相关叙述正确的是（　　）
A.绿色植物叶肉细胞的光合色素可吸收、传递、转化光能，并将转化的能量全部储存在ATP中
B.由图1结果可知，弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，使其能最大程度的吸收光能
C.若化学处理破坏细胞内的微丝蛋白（细胞骨架成分）后，叶绿体定位异常，推测叶绿体是沿着微丝蛋白进行移动
D.由图2结果推测，叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上，而CHUP1蛋白应该位于叶绿体的内膜
解析：BC　光合作用的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，光合色素将吸收的光能转化为ATP中活跃的化学能和NADPH中的化学能，用于暗反应中C3的还原，A错误；据图1结果可知，弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，能最大限度的吸收光能，保证高效率的光合作用，B正确；研究发现，叶绿体定位至少需要两个条件，即叶绿体的移动和新位置上的锚定。化学处理破坏细胞内的微丝蛋白（细胞骨架成分）后，叶绿体定位异常，推测叶绿体是沿着微丝蛋白（细胞骨架）进行移动，C正确；由图2结果推测，去除叶绿体的CHUP1蛋白后，叶绿体定位异常，故叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上的，则CHUP1蛋白位于叶绿体外膜表面，D错误。
11.（不定项）如图是高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a～f表示细胞结构，①～⑧表示生理过程。相关叙述正确的是（　　）
A.图示结构中，除结构a外其他均属于细胞生物膜系统
B.过程①中多个结构a附着于mRNA上，可加快细胞内蛋白质合成
C.生长激素的合成和转运途径是⑤→⑥→⑧
D.结构c中的蛋白质均依赖①→④过程转运
解析：ABC　由图可知，结构a为核糖体，结构b为细胞核，结构c为线粒体，结构d为内质网，结构e高尔基体，结构f为细胞膜，只有结构a核糖体没有膜结构，其余均有膜，属于生物膜系统，A正确；在翻译过程中，一条mRNA上可以结合多个核糖体，形成多聚核糖体，加快细胞内蛋白质合成，B正确；生长激素的化学本质是分泌蛋白，其合成和转运途径是⑤→⑥→⑧，C正确；结构c中的蛋白质是线粒体蛋白质，既可以依赖①→④过程转运，也可以由线粒体自身进行合成，D错误。
二、非选择题
12. 心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。
（1）许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在 　　　　　　　　　　　　 。有氧呼吸产生大量的ATP发生在 　　　　　　　　 。研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入 　　　 、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。
解析：（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，所以线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体基质和线粒体内膜上。有氧呼吸第三阶段可产生大量能量，所以有氧呼吸产生大量的ATP发生在线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合生成水，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体环境、[H]、ADP和Pi条件。
答案：（1）线粒体基质和线粒体内膜　线粒体内膜　[H]　
（2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体
可以通过自噬机制被清除（如图1），a形
成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，
b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图1
中a来源于 　　　　 （填细胞器名称），b代表的细胞器是 　　　　 。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。
解析：（2）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中a来源于内质网，b代表溶酶体。
答案：（2）内质网　溶酶体　
（3）适量运动是公认的延缓心肌衰老
的方式，研究人员取40只青年小鼠分
为两组，其中运动组小鼠每天进行一
定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠
心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见图2（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。
解析：（3）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。
答案：（3）运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多　
（4）很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因： 　　　　 　 。
解析：（4）根据上述分析可知，大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。
答案：（4）大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应
13.高尔基体在细胞内物质的运输中起着重要枢纽作用，分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶等蛋白质的定向转运过程都是通过高尔基体完成的。如图表示高尔基体定向转运不同蛋白质时的不同机制，其一是激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是激素合成后暂时储存在细胞内，受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外，称为可调节型分泌途径。请回答：
（1）分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶的合成、加工和转运过程，需要 　　　　　　　　　　　　　　　　　 和高尔基体等细胞器的参与，这体现了细胞中各种细胞器之间的 　　　　　　　　　　　　　 关系。
解析：（1）分泌蛋白、细胞膜上的膜蛋白以及溶酶体中的酸性水解酶在核糖体合成后，均需要经过内质网与高尔基体的加工、包装与运输，线粒体提供能量，体现了细胞器之间的分工与合作。
答案：（1）核糖体、内质网、线粒体　分工与合作（协调配合）　
（2）溶酶体酶包装时，酸性水解酶先与M6P受体结合，然后高尔基体以出芽的形式形成囊泡。若 　　　　 （填“促进”或“抑制”）M6P受体基因的表达，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累。
解析：（2）溶酶体内部含有多种水解酶，作用是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。从图中可知，在M6P受体的作用下，来自高尔基体的蛋白质成为溶酶体酶，若要使衰老和损伤的细胞器在细胞内积累，需要减少溶酶体酶的数量，因此可通过抑制M6P受体基因的表达来实现。
答案：（2）抑制　
（3）为探究胰岛素的分泌途径，某研究小组进行如下实验。请完成下表：（培养液中葡萄糖浓度均为1.5 g/L）
实验处理 预测实验结果 推出结论
甲组：培养液＋胰岛B细胞＋X物质（蛋白质合成抑制剂，用生理盐水配制）乙组：培养液＋胰岛B细胞＋ 　　　　　 一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素 胰岛素只存在可调节型分泌途径
只在乙组培养液检测出胰岛素 胰岛素只存在组成型分泌途径
　 胰岛素存在两种分泌途径
解析：（3）该实验目的是探究胰岛素的分泌途径，胰岛素是分泌蛋白，分泌蛋白的组成型分泌途径影响细胞膜上的受体蛋白的数量；可调节型分泌途径需要借助细胞膜上信号分子（受体蛋白），并且受血糖浓度升高的刺激才能分泌，培养液中的葡萄糖浓度为外界刺激，因此实验的自变量为蛋白质合成抑制剂的有无，甲组加入的是用生理盐水配制的蛋白质合成抑制剂，为实验组，则乙组为对照组，应该加入等量生理盐水。实验因变量是胰岛素的含量，若胰岛素只存在可调节型分泌途径，则一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素；若胰岛素只存在组成型分泌途径，则只在乙组培养液检测出胰岛素；若胰岛素存在两种分泌途径，则甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素。
答案：（3）等量生理盐水　甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素

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