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第五节　细胞在结构和功能上是一个统一整体
[学习目标]　1.简述生物膜系统的结构和功能。2.研究分泌蛋白的合成与分泌过程。
1．生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
(1)组成：__________和包括__________在内的多种__________。
(2)各生物膜在结构上的联系
①直接联系：内质网膜(是生物膜中面积最大的结构，是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类的加工或合成基地)向内与__________连接，向外与细胞膜连接。
②生物膜具有一定的__________性，所以各组分间可以通过__________相互转化。
内质网膜高尔基体膜细胞膜
细胞膜细胞质
2．细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
(1)分泌蛋白：机体中有一类在__________产生，分泌到__________发挥作用的蛋白质，称为分泌蛋白，如__________、__________和一部分激素。
(2)分泌蛋白的形成途径：氨基酸→粗面内质网上的__________→多肽→内质网加工和运输→__________→高尔基体→囊泡→__________→细胞外。
(3)囊泡运输
①运输的物质：一类是__________上的膜蛋白和脂质等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能；另一类是囊泡包裹的__________，如一些激素、酶等。
②运输的过程：包括囊泡形成、运输和__________，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。整个过程非常复杂，需要多种信号分子和__________的参与。
3．生物膜系统的功能
(1)大大提高了细胞内__________的效率，加强了各组分间的交流。
(2)由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间，保证了细胞各项生命活动__________地进行。
(3)细胞内广阔的膜面积为__________提供了附着位点，为多种化学反应的顺利进行提供了有利条件。
判断正误
(1)生物膜的成分相似，主要是油脂和蛋白质(　　)
(2)分泌蛋白的运输过程体现了生物膜的流动性(　　)
(3)溶酶体内的酶由高尔基体合成后被囊泡包被(　　)
(4)细胞内的囊泡都是由高尔基体产生的(　　)
(5)囊泡包裹的内含物都被分泌到细胞外(　　)
(6)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同(　　)
任务：分析生物膜系统在结构和功能上的联系
1．如图表示内质网膜与细胞膜、核膜、高尔基体膜的联系，据图回答下列问题：
(1)用箭头表示出细胞膜、内质网膜、核膜三种生物膜在结构上的直接联系。
(2)内质网膜、高尔基体膜和细胞膜在结构上是如何间接联系的？
2．阅读教材P54的小资料，回答下列问题：
(1)科学家采用的实验方法是什么？
(2)为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？
(3)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？
(4)分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由什么提供？
(5)如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结构分别是什么？
(2023·浙江知临中学高一期中)如图为细胞合成、分泌有关物质的模式图，请回答下列有关细胞结构和功能的问题：
(1)图中与核糖体的形成有关的结构是[　　]____________；图中②的功能为_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)细胞膜和__________________________共同构成细胞的生物膜系统，图中膜面积最大的结构是[　　]________________。
(3)⑦排出细胞的过程说明了膜的结构特性是________________________。
(4)下列可能属于⑦物质成分的有________。
A．胃蛋白酶 B．载体蛋白
C．唾液淀粉酶 D．乳酸脱氢酶
(5)⑦与⑥的内含物相比，其结构单位相同，但结构单位的数量发生了变化，功能也有了相应改变，则结构⑧的作用可能是_____________________________________________________。
(6)从细胞的结构与功能分析，分泌蛋白的合成与分泌过程说明了什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
　　　　
答案精析
梳理教材新知
1．(1)细胞膜　核膜　细胞器膜　(2)①核膜　②流动　囊泡
2．(1)细胞内　胞外　抗体　消化酶　(2)核糖体　囊泡　细胞膜　(3)①囊泡膜　内含物　②与特定部位膜的融合　细胞骨架
3．(1)物质运输　(2)高效、有序　(3)多种酶
判断正误
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
提示　(1)生物膜的成分主要是磷脂和蛋白质。(3)溶酶体内的酶是蛋白质，由核糖体合成。(4)细胞内的囊泡可以来自内质网、高尔基体、细胞膜。(5)囊泡包裹的内含物有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解。(6)细胞内不同生物膜的组成成分和结构基本相同，但不完全相同，如细胞膜外侧有糖蛋白，而其他膜结构一般没有。
探究核心知识
1．(1)细胞膜 内质网膜 核膜。
(2)通过囊泡相互转化联系。
2．(1)放射性同位素示踪法。
(2)亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
(3)核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。
(4)需要能量；能量主要由线粒体提供。
(5)A内质网；B细胞膜；C高尔基体。
落实思维方法
(1)④　核仁　蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道　(2)包括核膜在内的多种细胞器膜　⑤　内质网　(3)具有一定的流动性　(4)AC　(5)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输　(6)细胞器之间分工合作、协调配合，共同执行生命活动；生物膜系统使细胞结构和功能上成为一个统一的整体；生物膜具有一定的流动性(共55张PPT)
第五节
细胞在结构和功能
上是一个统一整体
第二章 细胞的结构
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学习目标
1.简述生物膜系统的结构和功能。
2.研究分泌蛋白的合成与分泌过程。
1.生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
(1)组成： 和包括 在内的多种 。
(2)各生物膜在结构上的联系
①直接联系：内质网膜(是生物膜中面积最大的结构，是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类的加工或合成基地)向内与 连接，向外与细胞膜连接。
梳理　教材新知
细胞膜
核膜
细胞器膜
核膜
②生物膜具有一定的 性，所以各组分间可以通过 相互转化。
流动
囊泡
2.细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
(1)分泌蛋白：机体中有一类在 产生，分泌到 发挥作用的蛋白质，称为分泌蛋白，如 、 和一部分激素。
(2)分泌蛋白的形成途径：氨基酸→粗面内质网上的 →多肽→内质网加工和运输→ →高尔基体→囊泡→ →细胞外。
细胞内
胞外
抗体
消化酶
核糖体
囊泡
细胞膜
(3)囊泡运输
①运输的物质：一类是 上的膜蛋白和脂质等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能；另一类是囊泡包裹的 ，如一些激素、酶等。
②运输的过程：包括囊泡形成、运输和 ，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。整个过程非常复杂，需要多种信号分子和 的参与。
囊泡膜
内含物
与特定部位膜的融合
细胞骨架
3.生物膜系统的功能
(1)大大提高了细胞内 的效率，加强了各组分间的交流。
(2)由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间，保证了细胞各项生命活动 地进行。
(3)细胞内广阔的膜面积为 提供了附着位点，为多种化学反应的顺利进行提供了有利条件。
物质运输
高效、有序
多种酶
(1)生物膜的成分相似，主要是油脂和蛋白质(　　)
提示　生物膜的成分主要是磷脂和蛋白质。
(2)分泌蛋白的运输过程体现了生物膜的流动性(　　)
(3)溶酶体内的酶由高尔基体合成后被囊泡包被(　　)
提示　溶酶体内的酶是蛋白质，由核糖体合成。
×
√
×
(4)细胞内的囊泡都是由高尔基体产生的(　　)
提示　细胞内的囊泡可以来自内质网、高尔基体、细胞膜。
×
(5)囊泡包裹的内含物都被分泌到细胞外(　　)
提示　囊泡包裹的内含物有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解。
(6)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同(　　)
提示　细胞内不同生物膜的组成成分和结构基本相同，但不完全相同，如细胞膜外侧有糖蛋白，而其他膜结构一般没有。
×
×
任务：分析生物膜系统在结构和功能上的联系
1.如图表示内质网膜与细胞膜、核膜、高尔基体膜的联系，据图回答下列问题：
探究　核心知识
(1)用箭头表示出细胞膜、内质网膜、
核膜三种生物膜在结构上的直接联系。
提示　细胞膜 内质网膜 核膜。
(2)内质网膜、高尔基体膜和细胞膜在
结构上是如何间接联系的？
提示　通过囊泡相互转化联系。
2.阅读教材P54的小资料，回答下列问题：
(1)科学家采用的实验方法是什么？
提示　放射性同位素示踪法。
(2)为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？
提示　亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
(3)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？
提示　核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。
(4)分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由什么提供？
提示　需要能量；能量主要由线粒体提供。
(5)如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜
膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结
构分别是什么？
提示　A内质网；B细胞膜；C高尔基体。
(2023·浙江知临中学高一期中)如图为细胞合成、分泌有关物质的模式图，请回答下列有关细胞结构和功能的问题：
(1)图中与核糖体的形成有关的结构是
[　　]______；图中②的功能为_________
______________________________。
(2)细胞膜和___________________________
共同构成细胞的生物膜系统，图中膜面积最
大的结构是[　　]________。
落实　思维方法
④
核仁
蛋白质、
RNA等大分子出入细胞核的通道
包括核膜在内的多种细胞器膜
⑤
内质网
(3)⑦排出细胞的过程说明了膜的结构特性
是_________________。
(4)下列可能属于⑦物质成分的有_____。
A.胃蛋白酶 B.载体蛋白
C.唾液淀粉酶 D.乳酸脱氢酶
(5)⑦与⑥的内含物相比，其结构单位相同，
但结构单位的数量发生了变化，功能也有了相应改变，则结构⑧的作用可能是_______________________________________________。
具有一定的流动性
AC
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输
(6)从细胞的结构与功能分析，分泌蛋白的合成与分泌过程说明了什么？
__________________________________________________________________________________________________________________________。
细胞器之间分工合作、协调配合，共同执行生命活动；生物膜系统使细胞结构和功能上成为一个统一的整体；生物膜具有一定的流动性
网络构建
课时对点练
题组一　生物膜系统的组成和功能
1.(2023·温州高一期中)下列结构属于生物膜系统的是
①线粒体膜　②囊泡　③细胞壁　④溶酶体膜　⑤核糖体　⑥核膜
A.②③④⑤⑥ B.②③④⑥
C.④⑥ D.①②④⑥
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2.(2024·湖州高一联考)下列关于膜结构的论述，错误的是
A.核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化
B.细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C.内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D.细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
√
线粒体无法形成囊泡，细胞膜和线粒体膜不能进行膜之间的转化，D错误。
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3.(2024·宁波高一期中)下列有关生物膜系统的叙述，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等都属于生物膜
系统
B.任何生物都具有生物膜系统，否则不能进行正常的生命活动
C.生物膜的组成成分和结构完全一样，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
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细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，不包括细胞外的膜，如小肠黏膜，A错误；
原核生物只有细胞膜，没有核膜和细胞器膜，因此其没有生物膜系统，但它们也能进行正常的生命活动，B错误；
生物膜的功能不同，组成成分也不完全一样，C错误；
固醇属于脂质，而内质网是脂质的合成车间，D正确。
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题组二　分泌蛋白的合成与分泌
4.胃蛋白酶是一种由胃部的胃黏膜细胞分泌的消化性蛋白酶。与胃蛋白酶的合成与分泌有关的细胞器包括
A.线粒体、内质网、高尔基体、中心体
B.核糖体、线粒体、溶酶体、高尔基体
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.线粒体、溶酶体、内质网、高尔基体
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胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，需要在核糖体上合成，经过内质网初步加工和高尔基体进一步加工合成，该过程主要依赖线粒体供能，C符合题意。
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5.(2024·杭州高一联考)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，放射性依次出现在相应的细胞结构中，最后出现在分泌物中。下列叙述正确的是
A.内质网合成的蛋白质被运至高尔基体及细胞的其他部位
B.用3H标记亮氨酸可追踪蛋白质的合成和运输途径
C.分泌蛋白的合成和分泌会导致高尔基体膜面积减少
D.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
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蛋白质是在核糖体上合成的，A错误；
分泌蛋白的合成和分泌会导致内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，C错误；
核糖体没有膜，其与内质网的结合不依赖于生物膜的流动性，D错误。
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6.如图表示某动物细胞合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图。下列叙述错误的是
A.②③的膜组成成分和结构相似
B.分泌蛋白的合成和分泌与④无关
C.此图所示各种膜结构中能进行细胞间信息交流的是①
D.细胞内许多生化反应可以在生物膜上进行
√
④为线粒体，为分泌蛋白的合成和分泌提供能量，B错误。
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7.(2024·舟山高一期中)酵母菌分泌蛋白正常的合成分泌过程如图所示，而sec系列基因的突变导致其分泌蛋白最终全部积累在高尔基体中。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、细胞溶胶
D.内质网、囊泡
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分泌蛋白的分泌所需的细胞结构分别是核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜以及线粒体，题干中分泌蛋白最终积累在高尔基体中，所以还有可能检测到分泌蛋白的场所是核糖体、内质网、囊泡，D符合题意。
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8.如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，下列有关叙述错误的是
A.若无其他细胞器的参与，
图示过程一般不能正常
进行
B.核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
C.细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统
D.高尔基体加工后的蛋白质会被转运到不同部位，胞内、胞外、细胞膜上均有
分布
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核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误。
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9.(2024·温州高一联考)如图为溶酶体吞噬和“消化”衰老细胞器的示意图。下列有关叙述错误的是
A.图示过程体现了生物膜
之间的相互联系
B.在消化衰老的细胞器时，溶酶体膜与线粒体外膜直接融合
C.植物细胞中的液泡具备与图示溶酶体相似的功能
D.图示过程有利于维持细胞内部环境的相对稳定
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据题图可知，衰老的线粒体被膜包裹形成囊泡，囊泡与溶酶体膜直接融合，B错误。
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阅读下列材料，回答第10、11小题。
高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有RS短肽序列的蛋白质后，高尔基体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。
10.关于生物膜系统，下列叙述正确的是
A.核膜不属于生物膜系统的构成部分
B.内质网由一系列双层膜构成的囊腔和细管组成
C.高尔基体与细胞膜直接相连，承担物质运输的任务
D.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
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细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，核膜属于生物膜系统的构成部分，A错误；
内质网是单层膜结构，B错误；
高尔基体与细胞膜间接相连，通过囊泡进行物质运输，C错误；
分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成，D正确。
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11.下列关于囊泡运输的叙述，错误的是
A.含有RS的蛋白质运回内质网的过程消耗能量
B.各种蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输
C.生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新
D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加
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含有RS的蛋白质通过囊泡的形式运回内质网的过程需要消耗能量，A正确；
由题意可知，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的蛋白运回内质网，并不是所有的蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输，B错误；
高尔基体膜上的RS受体与蛋白质上的RS短肽序列结合后将其以囊泡的形式运回内质网，高尔基体RS功能缺失后，无法将含RS短肽序列的蛋白质运回内质网，因此会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加，D正确。
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12.(2023·浙江6月选考，6)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
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细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网络结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；
核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B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错误；
囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。
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13.用3H标记的亮氨酸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(图甲)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(图乙)。下列分析不正确的是
A.图甲中的a、b、c三条曲线表示的细胞器
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.图乙中d、e、f三条曲线表示的膜结构分别是细胞膜、内质网、高尔基体
D.3H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
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首先，氨基酸在核糖体中形成多肽，
之后依次经过内质网和高尔基体的
加工，最后经细胞膜将蛋白质分泌
到细胞外，在此过程中，由线粒体提供能量，A、B、D正确；
分泌蛋白分泌过程中，内质网膜面积相对减小，细胞膜膜面积相对增大，高尔基体膜面积先增大后减小，最后基本不变，因此图乙中d、e、f三条曲线表示的膜结构分别是内质网、细胞膜、高尔基体，C错误。
14.(2024·杭州高一期中)“抗蛇毒血清”的生产过程是将减毒处理的蛇毒注射至马的体内，重复几次后，从马的血清中获得“抗蛇毒血清”，中和蛇毒的物质主要是抗体。图1为免疫细胞内“抗蛇毒血清”抗体的合成及分泌过程，图2为免疫细胞内损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质的降解过程。回答下列问题：
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(1)“抗蛇毒血清”中的抗体化学本质是________，该抗体合成、分泌依次经过的细胞结构是：核糖体→____________(用序号和箭头表示)。
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抗体属于分泌蛋白，在核糖体上合成，经过①(内质网)和②(高尔基体)加工，通过④(细胞膜)分泌到细胞外即①→②→④。
蛋白质
①→②→④
(2)为研究“抗蛇毒血清”的合成及分泌过程，向免疫细胞中注射3H标记的亮氨酸，采用_____________
______法进行研究，采用亮氨酸是因为亮氨酸为______(填“必需”或“非必需”)氨基酸，需要从外界吸收。
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为研究“抗蛇毒血清”的合成及分泌过程，向免疫细胞中注射3H标记的亮氨酸，采用放射性同位素示踪法进行研究，采用亮氨酸是因为亮氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，需要从外界吸收。
放射性同位素
必需
示踪
(3)由图1可知，细胞内存在丰富的膜结构，共同构成细胞的____________，细胞内各组分间可以通过_____相互转化，体现了生物膜具有______________
的特点；抗体从④处分泌到细胞外，分泌后细胞膜的面积会______。
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生物膜系统
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囊泡
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由图1可知，细胞内存在丰富的膜结构，细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。细胞内各组分间可以通过囊泡相互转化，比如内质网将加工后的蛋白质通过囊泡转移到高尔基体中，体现了生物膜具有一定的流动性的特点。抗体从④(细胞膜)处分泌到细胞外时囊泡和细胞膜融合，因此分泌后细胞膜的面积会增加。
(4)据图2分析，损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被包裹形成_______，该结构再与溶酶体融合，溶酶体中的_______将吞噬泡中的物质降解。
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吞噬泡
水解酶
分析图2可知，损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被包裹形成吞噬泡，该结构再与溶酶体融合，溶酶体中富含水解酶，水解酶将吞噬泡中的物质降解。
(5)⑤与细胞膜的融合______(填“是”或“不是”)随机的，该过程需要多种信号分子和细胞骨架参与。
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⑤(囊泡)与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键，而细胞骨架在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥重要的作用，所以囊泡与细胞膜的融合不是随机的，该过程需要多种信号分子和细胞骨架参与。
不是
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15.图乙表示某免疫细胞通过囊泡运输“货物”的过程，图中序号①～⑤表示不同的细胞结构，图甲和图丙是图乙
的局部放大。回答下列问题([　　]中填写
图中序号)：
(1)图甲中，表示细胞膜外表面的是______
(填 “上侧”或“下侧”)，图中④和⑤共
有的化学物质是________。
上侧
蛋白质
分析题图可知，图甲是细胞膜的流动镶嵌模型，其中④是糖蛋白，位于细胞膜的外表面，所以表示细胞膜外表面的是上侧。
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(2)图乙中囊泡X由[　　]________经“出芽”形成，到达[　　]___________并与之融合成为其一部分。经检测，囊泡Y内“货物”含多种水解酶，由此推测结构③的功能是____________________________
_______________________。
①
内质网
②
高尔基体
消化细胞从外界吞入的颗粒、
自身衰老的细胞器和碎片
图乙表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，其中①是内质网，②是高尔基体，③是溶酶体，X、Y是囊泡，囊泡X由①(内质网)经过“出芽”形成，与②(高尔基体)融合，囊泡Y内的物质为水解酶，因此结构③可能是溶酶体，其功能是消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片。
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(3)图丙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是____________________________________________________，此过程体现了生物膜具有_________________的功能。
囊泡上的蛋白质A能与细胞膜上的蛋白
质B(特异性)结合
控制物质进出细胞
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图丙是图乙的局部放大，表示囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。作业10　细胞在结构和功能上是一个统一整体
[分值：100分]
第1～5题，每题4分；第6～13题，每题5分，共60分。
题组一　生物膜系统的组成和功能
1．(2023·温州高一期中)下列结构属于生物膜系统的是(　　)
①线粒体膜　②囊泡　③细胞壁　④溶酶体膜　⑤核糖体　⑥核膜
A．②③④⑤⑥ B．②③④⑥
C．④⑥ D．①②④⑥
2．(2024·湖州高一联考)下列关于膜结构的论述，错误的是(　　)
A．核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化
B．细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C．内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D．细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
3．(2024·宁波高一期中)下列有关生物膜系统的叙述，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等都属于生物膜系统
B．任何生物都具有生物膜系统，否则不能进行正常的生命活动
C．生物膜的组成成分和结构完全一样，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
题组二　分泌蛋白的合成与分泌
4．胃蛋白酶是一种由胃部的胃黏膜细胞分泌的消化性蛋白酶。与胃蛋白酶的合成与分泌有关的细胞器包括(　　)
A．线粒体、内质网、高尔基体、中心体
B．核糖体、线粒体、溶酶体、高尔基体
C．核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D．线粒体、溶酶体、内质网、高尔基体
5．(2024·杭州高一联考)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，放射性依次出现在相应的细胞结构中，最后出现在分泌物中。下列叙述正确的是(　　)
A．内质网合成的蛋白质被运至高尔基体及细胞的其他部位
B．用3H标记亮氨酸可追踪蛋白质的合成和运输途径
C．分泌蛋白的合成和分泌会导致高尔基体膜面积减少
D．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
6.如图表示某动物细胞合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．②③的膜组成成分和结构相似
B．分泌蛋白的合成和分泌与④无关
C．此图所示各种膜结构中能进行细胞间信息交流的是①
D．细胞内许多生化反应可以在生物膜上进行
7．(2024·舟山高一期中)酵母菌分泌蛋白正常的合成分泌过程如图所示，而sec系列基因的突变导致其分泌蛋白最终全部积累在高尔基体中。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、细胞溶胶 D．内质网、囊泡
8．如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，下列有关叙述错误的是(　　)
A．若无其他细胞器的参与，图示过程一般不能正常进行
B．核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
C．细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统
D．高尔基体加工后的蛋白质会被转运到不同部位，胞内、胞外、细胞膜上均有分布
9．(2024·温州高一联考)如图为溶酶体吞噬和“消化”衰老细胞器的示意图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图示过程体现了生物膜之间的相互联系
B．在消化衰老的细胞器时，溶酶体膜与线粒体外膜直接融合
C．植物细胞中的液泡具备与图示溶酶体相似的功能
D．图示过程有利于维持细胞内部环境的相对稳定
阅读下列材料，回答第10、11小题。
高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有RS短肽序列的蛋白质后，高尔基体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。
10．关于生物膜系统，下列叙述正确的是(　　)
A．核膜不属于生物膜系统的构成部分
B．内质网由一系列双层膜构成的囊腔和细管组成
C．高尔基体与细胞膜直接相连，承担物质运输的任务
D．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
11．下列关于囊泡运输的叙述，错误的是(　　)
A．含有RS的蛋白质运回内质网的过程消耗能量
B．各种蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输
C．生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新
D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加
12．(2023·浙江6月选考，6)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
13．用3H标记的亮氨酸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(图甲)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(图乙)。下列分析不正确的是(　　)
A．图甲中的a、b、c三条曲线表示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．图乙中d、e、f三条曲线表示的膜结构分别是细胞膜、内质网、高尔基体
D．3H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
14．(22分)(2024·杭州高一期中)“抗蛇毒血清”的生产过程是将减毒处理的蛇毒注射至马的体内，重复几次后，从马的血清中获得“抗蛇毒血清”，中和蛇毒的物质主要是抗体。图1为免疫细胞内“抗蛇毒血清”抗体的合成及分泌过程，图2为免疫细胞内损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质的降解过程。回答下列问题：
(1)“抗蛇毒血清”中的抗体化学本质是__________，该抗体合成、分泌依次经过的细胞结构是：核糖体→_________________________________________________(用序号和箭头表示)。
(2)为研究“抗蛇毒血清”的合成及分泌过程，向免疫细胞中注射3H标记的亮氨酸，采用______________________法进行研究，采用亮氨酸是因为亮氨酸为________(填“必需”或“非必需”)氨基酸，需要从外界吸收。
(3)由图1可知，细胞内存在丰富的膜结构，共同构成细胞的________________，细胞内各组分间可以通过________相互转化，体现了生物膜具有____________的特点；抗体从④处分泌到细胞外，分泌后细胞膜的面积会________。
(4)据图2分析，损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被包裹形成____________，该结构再与溶酶体融合，溶酶体中的____________将吞噬泡中的物质降解。
(5)⑤与细胞膜的融合______(填“是”或“不是”)随机的，该过程需要多种信号分子和细胞骨架参与。
15．(18分)图乙表示某免疫细胞通过囊泡运输“货物”的过程，图中序号①～⑤表示不同的细胞结构，图甲和图丙是图乙的局部放大。回答下列问题([　　]中填写图中序号)：
(1)图甲中，表示细胞膜外表面的是__________(填 “上侧”或“下侧”)，图中④和⑤共有的化学物质是________。
(2)图乙中囊泡X由[　　]________经“出芽”形成，到达[　　]____________并与之融合成为其一部分。经检测，囊泡Y内“货物”含多种水解酶，由此推测结构③的功能是______________________________________________________________________________。
(3)图丙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是________________________________________________________________，此过程体现了生物膜具有______________________________________________________________的功能。
答案精析
1．D
2．D　[线粒体无法形成囊泡，细胞膜和线粒体膜不能进行膜之间的转化，D错误。]
3．D
4．C　[胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，需要在核糖体上合成，经过内质网初步加工和高尔基体进一步加工合成，该过程主要依赖线粒体供能，C符合题意。]
5．B　[蛋白质是在核糖体上合成的，A错误；分泌蛋白的合成和分泌会导致内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，C错误；核糖体没有膜，其与内质网的结合不依赖于生物膜的流动性，D错误。]
6．B　[④为线粒体，为分泌蛋白的合成和分泌提供能量，B错误。]
7．D　[分泌蛋白的分泌所需的细胞结构分别是核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜以及线粒体，题干中分泌蛋白最终积累在高尔基体中，所以还有可能检测到分泌蛋白的场所是核糖体、内质网、囊泡，D符合题意。]
8．B　[核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误。]
9．B　[据题图可知，衰老的线粒体被膜包裹形成囊泡，囊泡与溶酶体膜直接融合，B错误。]
10．D
11．B　[含有RS的蛋白质通过囊泡的形式运回内质网的过程需要消耗能量，A正确；由题意可知，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的蛋白运回内质网，并不是所有的蛋白质都可以在内质网与高尔基体之间来回运输，B错误；高尔基体膜上的RS受体与蛋白质上的RS短肽序列结合后将其以囊泡的形式运回内质网，高尔基体RS功能缺失后，无法将含RS短肽序列的蛋白质运回内质网，因此会使高尔基体内本该运回内质网的蛋白含量增加，D正确。]
12．A
13．C　[首先，氨基酸在核糖体中形成多肽，之后依次经过内质网和高尔基体的加工，最后经细胞膜将蛋白质分泌到细胞外，在此过程中，由线粒体提供能量，A、B、D正确；分泌蛋白分泌过程中，内质网膜面积相对减小，细胞膜膜面积相对增大，高尔基体膜面积先增大后减小，最后基本不变，因此图乙中d、e、f三条曲线表示的膜结构分别是内质网、细胞膜、高尔基体，C错误。]
14．(1)蛋白质　①→②→④　(2)放射性同位素示踪　必需　(3)生物膜系统　囊泡　(一定的)流动性　增加　(4)吞噬泡　水解酶　(5)不是
15．(1)上侧　蛋白质　(2)①　内质网　②　高尔基体　消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片　(3)囊泡上的蛋白质A能与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合　 控制物质进出细胞

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