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必修1　分子与细胞
第一单元　细胞的分子组成和结构
第5讲　细胞器之间的分工合作
　 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．实验：观察叶绿体和细胞质流动。
一、细胞质基质
在细胞质中，除了细胞器外，还有呈_____状的___________。
二、细胞器
1．分离细胞器的方法——_________法。
过程：将______破坏后，形成由___________________________组成的匀浆。将匀浆放入离心管中，采取_________________的方法分离不同大小的细胞器。
考点1　细胞器的结构和功能
细胞质基质
溶胶
逐渐提高离心速率
差速离心
细胞膜
各种细胞器和细胞中其他物质
2．细胞器的结构和功能
(1)比较线粒体和叶绿体
类囊体膜和
DNA、RNA
内膜和基质
基质
第二、三
光合作用
图示 名称 功能或其他
内质网 是蛋白质等大分子物质的___________场所和运输通道。有粗面内质网和光面内质网两种类型
高尔基体 对来自内质网的蛋白质进行_________________
___________
溶酶体 是“消化车间”，内部含有___________，能分解___________的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的___________
(2)其他细胞器的结构和功能
合成、加工
加工、分类和
包装
多种水解酶
衰老、损伤
病毒或细菌
图示 名称 功能或其他
液泡 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，主要存在于植物的细胞中
中心体 与细胞的________有关，由两个互相垂直排列的______及周围物质组成
核糖体 是“生产蛋白质的机器”，有游离核糖体和附着于______上的核糖体两种类型
有丝分裂　
中心粒
内质网
1．(人教版必修1 P48－49图3-6)溶酶体内的水解酶的合成过程是先在________上合成一段肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹。
提示：游离核糖体　内质网和高尔基体
2．(人教版必修1 P48－49图3-6)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体，在真核细胞中核糖体分布在内质网、________、________、核膜等部位，有的核糖体游离在______________中。
提示：线粒体　叶绿体　细胞质基质
3．多角度比较各种细胞器
(1)
(2)
(3)
中心体
核糖体
叶绿体
(4)
高尔基体
线粒体
核糖体
三、细胞骨架
1．结构：由___________组成的_________。
2．功能：维持着___________，锚定并支撑着许多_______，与细胞运动、分裂、分化以及_____________________________等生命活动密切相关。
蛋白质纤维
网架结构
细胞的形态
细胞器
物质运输、能量转化、信息传递
1．叶绿体是绿色植物所有细胞都含有的细胞器。 (　　)
提示：绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体，如根尖细胞没有叶绿体。
2．溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器。 (　　)
提示：溶酶体中的酶是在核糖体上合成的。
×
×
3．核糖体有的附着在高尔基体上。 (　　)
提示：核糖体有的附着在内质网上，不是附着在高尔基体上。
4．液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素。 (　　)
提示：液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素。
5．高尔基体是肽链合成和加工的场所。 (　　)
提示：肽链合成的场所是核糖体而不是高尔基体。
×
×
×
6．细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素。 (　　)
提示：细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
×
人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题：
(1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是______________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有__________(至少答3种)。
(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是__________________________________________________。
(3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第　　　　　阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是______________。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是_____________________________。
(4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有________。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是______________________________________________。
提示：(1)高尔基体　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(2)细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失
(3)二、三　排出细胞或在细胞内被利用　癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质
(4)双层膜　溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用
1．(链接人教版必修1 P48－49图3-6)细胞器是细胞质内具有一定形态和功能的微小结构，它们分工合作，共同完成细胞的生命活动。下列相关叙述正确的是(　　)
A．要把各种细胞器分离出来进行研究，应该用密度梯度离心的方法
B．中心体是高等动物细胞特有的细胞器，它与有丝分裂密切相关
C．分泌蛋白的合成首先是在游离核糖体上进行的
D．线粒体、叶绿体、溶酶体是具有双层膜的细胞器
细胞器的结构和功能
√
C　[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，要把各种细胞器分离出来进行研究，应该用差速离心的方法，A错误；中心体分布于动物和低等植物中，故中心体与有丝分裂密切相关，但不是高等动物细胞特有的细胞器，B错误；分泌蛋白的合成过程大致为：在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，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，并且边合成边转移到内质网腔内， 再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，故分泌蛋白的合成首先是在游离核糖体上进行的，C正确；线粒体、叶绿体是具有双层膜的细胞器，但溶酶体是单层膜，D错误。]
2．(2025·陕晋青宁适应性考试)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是(　　)
A．若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质
B．某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关
C．对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶
D．某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间”
√
3．(链接人教版必修1 P50正文)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(　　)
A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关
B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子
细胞骨架的组成及功能
C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
A　[科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长，细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用，锚定并支撑着许多细胞器，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确；摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误；变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误；变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。]
4．(链接人教版必修1 P50正文)细胞骨架主要包括微丝、微管和中间纤维3种结构组分，在免疫调节中，抗体与病原微生物结合形成沉淀，能诱发吞噬细胞的细胞膜伸出伪足，将病原微生物包裹起来形成吞噬体囊泡，最后与溶酶体融合。此过程中伪足的生成与细胞内微丝及其结核蛋白在细胞膜下局部组装密切相关，相关过程如图。下列说法错误的是(　　)
A．用纤维素酶可破坏细胞内微丝，从而改变细胞的形态
B．细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器
C．吞噬细胞的细胞膜伸出伪足的过程需要消耗细胞内的能量
D．该实例可体现细胞骨架与细胞运动、物质运输等密切相关
√
A　[细胞骨架的中间纤维是指纤维蛋白，不能用纤维素酶催化其水解，A错误；细胞骨架的作用还体现在锚定并支撑着许多细胞器，从而维持了细胞结构的有序性，B正确；吞噬细胞吞噬的过程属于胞吞过程，需要消耗能量，C正确；该实例可体现细胞骨架与细胞运动、物质运输等密切相关，D正确。]
一、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_________的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_____________作为标志。
考点2　(探究·实践)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
不断流动
叶绿体的运动
二、实验步骤
1．观察叶绿体
菠菜叶稍带
些叶肉的下表皮
清水
载玻片
清水
盖玻片
低倍镜
叶绿体
2．观察细胞质的流动
　叶绿体随着细胞质流动
光照、室温
实验成功的两个关键点
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 叶片仅有一两层叶肉细胞 附带的叶肉细胞含有的叶绿体数目少且体积大 叶片薄，细胞质流动较快
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。
1．(2024·湖南卷)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是
(　　)
A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
√
B　[该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确；通常来说，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛，因此，细胞内自由水与结合水的比值越高，细胞质流动速率越快，B错误；材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键，C正确；观察细胞质的流动时，常以细胞质中叶绿体的运动作为标志，D正确。]
2．(链接人教版必修1 P50探究·实践)在进行观察叶绿体的细胞质的流动的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是(　　)
A．制作临时装片时，实验材料不需要染色
B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时无需切片
C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察
D．在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
√
A　[叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确；黑藻是一种多细胞高等植物，其叶片由单层细胞组成，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误；先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，C错误；叶绿体中的基粒和类囊体属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，在光学显微镜下观察不到，D错误。]
一、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：指在______合成后，分泌到______起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．研究方法——同位素标记法
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有_______________的培养液中培养，检测放射性物质依次出现的部位。
考点3　细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
细胞外
细胞内
3H标记的亮氨酸
(人教版必修1 P51科学方法)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是______________法。生物学研究中所用的14C、32P、3H、35S等属于________同位素，而15N、18O等属于_______同位素。
提示：同位素标记　放射性　稳定
3．过程
核糖体
内质网
高尔
基体
细胞膜
(1)__________(真核细胞)：基因的转录，将遗传信息从DNA传递到mRNA。
(2)核糖体：在__________________中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，肽链与核糖体一起转移到__________
上。
(3)内质网：肽链边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成____________________________。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，将其运送至高尔基体。
细胞核
游离的核糖体
粗面内质网
具有一定空间结构的蛋白质
(4)____________：对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，并以囊泡的方式运输到细胞膜。
(5)__________：通过胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。
(6)__________：为整个过程提供能量。
高尔基体
细胞膜
线粒体
真核细胞内蛋白质的合成、加工和去向
[深化拓展]
(1)游离核糖体合成的蛋白质去向：细胞质基质、细胞核、线粒体、叶绿体等，这部分蛋白质也要进行一定的加工形成空间结构，依赖于细胞质基质中的某些特定分子。
(2)先由游离的核糖体合成一段信号肽序列，然后核糖体附着于内质网上，由内质网、高尔基体加工后的蛋白质去向：细胞外、细胞膜上、溶酶体中。
(3)线粒体和叶绿体中的蛋白质一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中，还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成而来。
二、细胞的生物膜系统
1．生物膜系统的组成及特点
核膜
细胞器膜
原核生物没有核膜和细胞器膜，没有生物膜系统。
2．生物膜系统的功能
(1)
物质运输
能量转化
信息传递
(2)
1．鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2进行光合作用实验，证明光合作用释放的氧气来自水。 (　　)
提示：18O是稳定同位素，不具有放射性。
2．与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。 (　　)
提示：核糖体无膜结构。
×
×
3．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外。 (　　)
提示：分泌蛋白先经过内质网，再经过高尔基体分泌到细胞外。
4．生物膜之间通过囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量。 (　　)
提示：囊泡运输消耗能量。
5．真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行。 (　　)
×
×
√
6．CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。 (　　)
提示：CO2的固定在叶绿体基质中进行。
×
1．科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号肽，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，肽链合成暂停。携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合，核糖体附着于内质网上，继续合成肽链。这就是信号肽假说，如右图所示。
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组见表，据材料分析回答以下问题。
实验组别 核糖体 信号识别颗粒(SRP) 内质网 实验结果
1 ＋ － － 合成的肽链比正常肽链多一段
2 ＋ ＋ － 合成的肽链比正常肽链少一段
3 ＋ ＋ ＋ 合成的肽链与正常肽链一致
注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构。
(1)假设在合成新生肽链阶段切除了信号肽，游离的核糖体________
(填“能”或“不能”)附着到内质网上。
(2)推测组别1的实验结果：核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是_______________________________________________________。
(3)组别2中的肽链________ (填“含有”或“不含有”)信号序列。其合成的肽链比正常肽链短的原因是________________________。
(4)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的______识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
提示：(1)不能
(2)无SRP，肽链可继续合成，但无法进入内质网切除信号肽
(3)含有　无内质网，SRP不能与DP结合，导致肽链无法继续合成
(4)DP
2．生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分，还具有其他功能，下图表示三种生物膜。
(1)图1、图2、图3所表示的生物膜分别是_____________________。
(2)生物膜的功能主要通过膜蛋白完成，图中的膜蛋白完成的功能包括___________________________________________________。
提示：(1)线粒体内膜、细胞膜、叶绿体的类囊体薄膜
(2)催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息
1．(链接人教版必修1 P52正文)研究发现，分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体，合成的初始序列为信号序列，在信号识别颗粒引导下与内质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网膜，核糖体附着到内质网上继续合成蛋白质，并在内质网腔中切除信号序列。合成结束后，核糖体与内质网脱离成为游离状态。下列推测错误的是
(　　)
分泌蛋白的合成、加工和分泌过程
A．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性
B．内质网是肽链合成、剪辑和蛋白质加工的重要场所
C．同一个核糖体既能以游离状态存在，又能以附着状态存在
D．信号序列的结构改变可能影响该蛋白质的继续合成
√
A　[核糖体无膜结构，其与内质网的结合与生物膜的流动性无关，A错误。由题意“分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体，合成的初始序列为信号序列，在信号识别颗粒引导下与内质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网膜，核糖体附着到内质网上继续合成蛋白质，并在内质网腔中切除信号序列”可知，内质网是肽链合成、剪辑和蛋白质加工的重要场所，B正确。游离的核糖体合成信号序列后可以结合到内质网上，蛋白质合成结束后，附着的核糖体会与内质网脱离，故同一个核糖体既能以游离状态存在，又能以附着状态存在，C正确。信号序列在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触并穿过内质网膜，核糖体附着到内质网上继续合成蛋白质，据此可推测，信号序列的结构改变可能影响该蛋白质的继续合成，D正确。]
2．(链接人教版必修1 P52图3-8)在细胞中，不同囊泡介导不同途径的运输，甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。图中①～⑤表示不同的细胞结构，下列叙述错误的是
(　　)
A．乙图所示过程体现了生物膜之间的相互联系
B．若细胞货物为促甲状腺激素，则其需要依次经过内质网和高尔基体的加工
C．若囊泡Y内“货物”为水解酶，推测结构⑤是线粒体
D．囊泡能精确地将细胞“货物”运到细胞外，与蛋白质A和蛋白质B的特异性识别有关
√
C　[乙图所示过程中囊泡精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，体现了生物膜之间的相互联系，A正确；促甲状腺激素属于分泌蛋白，其分泌过程需要依次经过内质网和高尔基体的加工，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，若囊泡Y内“货物”为水解酶，推测结构⑤是溶酶体，C错误；乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B的(特异性)结合(或识别)，D正确。]
囊泡运输
3．(链接人教版必修1 P52正文)细胞内膜系统包括内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜等，这些细胞器在结构上常常形成一个个小的区室，这种区室化的现象在功能上是彼此相互关联的动态系统，因此称之为内膜系统。下列说法正确的是(　　)
A．细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一
B．细胞内大量膜相结构的存在，阻碍了细胞中生化反应的进行
C．溶酶体和核糖体不参与细胞内膜系统的形成
D．溶酶体内含多种水解酶，会破坏细胞内膜，不利于细胞内膜系统的稳定
细胞的生物膜系统
√
A　[细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一，是功能走向专门化、提高生理活动效率的一种进化方式，A正确。细胞内大量膜相结构的存在，能提高代谢反应的效率，减少对其他反应的干扰，利于细胞中生化反应的进行，B错误。溶酶体具有膜结构，参与细胞内膜系统的形成，C错误。溶酶体内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，但不会破坏自身的溶酶体膜，正因为溶酶体膜的存在，溶酶体不会对细胞内膜系统的稳定产生不利影响，D错误。]
4．(2024·安徽卷)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是(　　)
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
√
B　[液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在有氧呼吸第三阶段，即线粒体内膜上，D错误。]
体验真题　感悟高考·有章可循
1．(2024·江西卷)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(　　)
A．溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B．溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C．从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D．从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低
√
A　[溶酶体不具有双层膜结构，是单层膜结构的细胞器，其中含有多种水解酶，是细胞中的消化车间，A错误；溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C正确；溶酶体内的pH比细胞质基质低，从溶酶体外溢后，由于pH不适宜，因此，大多数酶的活性会降低，D正确。]
2．(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是(　　)
A．蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B．蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C．提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D．病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性
√
B　[核糖体没有膜结构，蛋白P前体不是通过囊泡从核糖体转移至内质网，A错误；蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确；由题意可知，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误；病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即蛋白P结构改变后不能被受体识别，能体现受体识别的专一性，D错误。]
3．(2024·重庆卷)心脏受损的病人，成纤维细胞异常表达FAP蛋白，使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP-CAR蛋白(识别FAP)的mRNA，用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达，再由囊泡运输到T细胞膜上，作用于受损的成纤维细胞，以减轻症状。以下说法错误的是(　　)
A．mRNA放置于脂质体双层分子之间
B．T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成
C．T细胞的高尔基体参与FAP-CAR的修饰和转运
D．脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体，可靶向运输
√
A　[脂质体双层分子中磷脂分子亲水头部在外，而疏水的尾部在内，而mRNA是亲水的大分子物质，所以mRNA放置于脂质体内部，A错误；FAP-CAR蛋白的mRNA用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成，B正确；FAP-CAR由囊泡运输到T细胞膜上，其合成和运输过程类似于分泌蛋白，需要高尔基体参与其修饰和转运，C正确；根据抗原和抗体特异性结合的特点，脂质体携带mRNA可以靶向运输到某种T细胞，所以脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体，可靶向运输，D正确。]
4．(2023·海南卷)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见下表。
　　　生物膜 膜主要成分　　 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是(　　)
A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
√
C　[细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D正确。]
1．(2024·福建厦门一中检测)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　)
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
课时分层作业(五)　细胞器之间的分工合作
题号
1
3
5
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√
B　[原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸构成一个密码子，C错误；细胞在有丝分裂前期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。]
题号
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2．(2024·湖南联考)质体是一类合成或储存糖类的双层膜细胞器。根据其色素不同，可将质体分成叶绿体、有色体(含有胡萝卜素与叶黄素，分布在花和果实中)和白色体(不含色素，分布在植物体不见光的部位)三种类型，三者的形成和相互关系见下图。下列相关说法正确的是(　　)
题号
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题号
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A．推测线粒体属于质体中的白色体
B．常用密度梯度离心法分离质体和其他细胞器
C．推测有色体可吸收红光和蓝紫光以进行光合作用
D．对叶肉进行组织培养的过程中，叶绿体可能会转化为白色体
√
D　[根据题意，质体是一类合成或储存糖类的双层膜细胞器，而线粒体是分解有机物的细胞器，A错误；细胞器的分离一般采取差速离心法，B错误；有色体含有的色素是类胡萝卜素，不能吸收红光，C错误；叶绿体与白色体之间可以相互转化，对叶肉进行组织培养的过程中，叶绿体可能会转化为白色体，D正确。]
题号
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3．(2024·湖南长郡中学月考)Usp30蛋白是去泛素化酶家族中的一员，主要定位在线粒体外膜。研究人员发现，与野生型小鼠相比，Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变(如下图)。
题号
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题号
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下列推测不合理的是(　　)
A．上图是在电子显微镜下观察到的图像
B．Usp30蛋白参与了线粒体结构的调控
C．野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D．Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
√
D　[图示能看到线粒体的内膜向内折叠形成嵴，因此属于电子显微镜下观察到的亚显微结构，A不符合题意；Usp30基因敲除小鼠线粒体的结构发生了改变，因此可推知Usp30蛋白参与了线粒体结构的调控，B不符合题意；有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了有氧呼吸相关酶的附着面积，C不符合题意；Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变，而线粒体内进行的是有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第一阶段在细胞质基质进行，因此Usp30基因敲除影响的是有氧呼吸的第二、三阶段，D符合题意。]
题号
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4．(2024·河北石家庄模拟)微管存在于所有真核细胞的细胞质中，是参与组成细胞骨架的蛋白质纤维。微管可以发生解聚和重新组装，纺锤丝由微管组成。一些抗癌药物(如紫杉醇)可以阻止微管的解聚和形成。下列叙述错误的是(　　)
A．微管维持并改变着细胞的形状，也是细胞器移动的轨道
B．微管和细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解
C．细胞骨架也与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关
D．紫杉醇不仅能抑制癌细胞的分裂，也会抑制正常体细胞的分裂
题号
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√
B　[由题意可知，微管参与组成细胞骨架，维持细胞形状并控制细胞运动是细胞骨架最显著的作用，因此微管维持并改变着细胞的形状，也是细胞器移动的轨道，A正确；微管的基本支架的主要成分是蛋白质，可被蛋白酶水解，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，不能被蛋白酶水解，B错误；细胞骨架与细胞运动、能量转化和信息传递等生命活动密切相关，另外对于细胞正常形态的维持也有重要作用，C正确；紫杉醇通过阻止微管的解聚和重新组装从而抑制癌细胞增殖，其对正常细胞的增殖也有抑制作用，D正确。]
题号
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5．(2024·河北唐山一模)间体是一种由细菌细胞膜内褶而形成的囊状结构，其中充满层状或管状的囊泡，功能与某些蛋白酶的分泌有关。下列有关间体的说法错误的是(　　)
A．主要是由蛋白质和磷脂组成的
B．分泌酶的过程需要消耗ATP
C．是一种类似于真核细胞内质网的细胞器
D．增大了细胞的膜面积，有利于细胞生命活动的进行
题号
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√
C　[由题干可知，间体由细胞膜组成，细胞膜的成分主要是蛋白质和磷脂，A正确；酶的分泌过程消耗ATP，B正确；间体是一种由细菌细胞膜内褶而形成的囊状结构，其中充满层状或管状的囊泡，功能与某些蛋白酶的分泌有关，表明间体类似于真核细胞中的高尔基体，且不是细胞器，C错误；间体是一种由细菌细胞膜内褶而形成的囊状结构，其中充满层状或管状的囊泡，增大了细胞的膜面积，有利于细胞生命活动的进行，D正确。]
题号
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6．(2024·重庆巴蜀中学检测)初生婴儿可从母乳中获得一定的免疫力。母乳中的抗体进入婴儿的消化道后，与肠上皮细胞的膜蛋白M结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡。小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白M分离并被释放到组织液中，进而进入婴儿血液发挥作用。下列说法正确的是
(　　)
A．蛋白M是转运蛋白，其合成与分泌与核糖体、内质网等有关
B．小囊泡在细胞中运输由细胞骨架提供动力和决定方向
C．抗体与蛋白M的结合和分离发生在内环境的不同部位
D．抗体被婴儿吸收需依赖膜蛋白的识别和细胞膜的流动性
题号
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√
D　[蛋白M是受体蛋白，其合成与分泌与核糖体、内质网等有关，A错误；小囊泡在细胞中运输由细胞呼吸产生的ATP提供动力，B错误；抗体与蛋白M的结合在消化道，不属于内环境，C错误；抗体被婴儿吸收需依赖膜蛋白M的识别，形成囊泡依赖细胞膜的流动性，D正确。]
题号
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7．(2024·湖南师大附中月考)蓖麻毒素是一种分泌蛋白，它能使真核生物的核糖体失去活性。细胞分泌蓖麻毒素过程中通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡，在液泡中加工成成熟的蓖麻毒素，再分泌至细胞外。有关此过程的叙述，错误的是(　　)
A．蓖麻毒素使核糖体失去活性会阻碍细胞合成蛋白质
B．蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与
C．蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体
D．成熟的蓖麻毒素最终通过细胞膜上的载体蛋白分泌至胞外
题号
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√
D　[蛋白质的合成场所是核糖体，蓖麻毒素使核糖体失去活性会阻碍细胞合成蛋白质，A正确；根据题意，蓖麻毒素是一种分泌蛋白，其加工需要内质网、高尔基体的参与，另外蓖麻毒素的成熟需要在液泡中加工，B正确；根据题干，蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性，故蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体，C正确；蓖麻毒素是一种分泌蛋白，成熟的蓖麻毒素最终需要借助囊泡以胞吐的方式分泌到细胞外，D错误。]
题号
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8．(2025·内蒙古适应性考试)关于膜融合的相关对象，下列叙述正确的是(　　)
A．胰蛋白酶分泌过程中，内质网产生的囊泡会与细胞膜融合
B．克隆羊过程中，电融合法促进供体细胞核和卵细胞融合
C．制备单克隆抗体过程中，将骨髓瘤细胞和T细胞融合
D．清除衰老细胞器过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合
√
题号
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9．(不定项)(2024·河北邯郸检测)下图为真核细胞内几种功能不同的蛋白质合成过程示意图，图中序号表示细胞器。下列相关叙述错误的是(　　)
题号
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A．图中①②是含有核酸的细胞器，二者共有的核苷酸有4种
B．真核细胞中参与有氧呼吸的酶都在②中，这些酶在①上合成
C．③上的有机物可以囊泡的形式运输到④上进行进一步加工
D．④上加工的蛋白质的去向与其功能有关，且取决于细胞间的信息交流
题号
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√
√
BD　[细胞器①是核糖体，②是线粒体，二者均含有核酸，核糖体中含有RNA，线粒体中含有DNA和RNA，共有的核苷酸是4种核糖核苷酸，A正确；真核细胞中的有氧呼吸酶部分存在于细胞质基质中，如催化有氧呼吸第一阶段的酶，B错误；③是粗面内质网，内质网上的蛋白质可以囊泡的形式运输到高尔基体上进行加工，C正确；④为高尔基体，其加工的蛋白质的去向与其功能相关，为分泌蛋白、膜蛋白或参与形成溶酶体，与囊泡、细胞结构之间的识别有关，而不是细胞间的信息交流，D错误。]
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10．(13分)(2024·山东济南实验中学检测)酵母菌的液泡中存在着多种水解酶，其中包括CPY(羧肽酶)和API(氨肽酶I)。科研人员对CPY和API的运输途径进行了研究。
(1)CPY和API在细胞内的__________上合成，进入液泡后，能够催化蛋白质的分解，使液泡具有了类似____________(填细胞器名称)的功能，进而调节细胞内的环境。
题号
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核糖体
溶酶体(2分)
(2)已有研究表明，通过内质网—高尔基体途径进入液泡的蛋白质，要经过在内质网中切除信号肽、在高尔基体中糖基化(添加糖链)、进入液泡后再切除肽段，才能成熟。为判断CPY和API进入液泡的途径，科研人员进行了下列实验。
①实验一：科研人员提取这两种蛋白质，利用电泳技术检测二者加工前后分子量的变化，结果如下图1。B组与A组相比，加入衣霉素2小时后，蛋白质分子量________；API成熟过程中________(填“有”或“没有”)糖基化，推断API的加工过程可能与CPY不同。
题号
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减小
没有
题号
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②实验二：利用温度敏感型酵母菌突变体sec(高温下，内质网到高尔基体囊泡运输受阻)进行实验，在高温和常温下检测CPY和API是否加工成熟，实验结果如图2所示。由电泳结果可以判断，经过内质网—高尔基体途径进入液泡的是________(填“CPY”“CPY和API”或“API”)。
题号
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CPY
[解析]　(1)CPY(羧肽酶)和API(氨肽酶I)，属于蛋白质，在核糖体上合成；能够分解蛋白质的细胞器是溶酶体，所以含有CPY(羧肽酶)和API(氨肽酶I)的液泡具有类似溶酶体的功能，进而调节细胞内的环境。(2)①实验一：衣霉素能抑制蛋白质的糖基化，A组作为对照，B组加入衣霉素2小时后，CPY的分子量减少，CPY的成熟过程中有糖基化；与C组相比，D组蛋白质没有太大变化，推断API的加工过程可能与CPY不同。②实验二：利用温度敏感型酵母菌突变体sec(高温下，内质网到高尔基体囊泡运输受阻)进行实验，温度对于API的合成无影响，对CPY的合成受阻，说明CPY经过内质网—高尔基体途径进入液泡。
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(教师用书独具)
1．(不定项)(2024·湖南师大附中月考)内共生学说认为真核细胞的祖先是一种古核生物，它将需氧细菌吞噬，建立起共生关系，需氧细菌最终演化为线粒体，蓝细菌也通过类似的过程演化成为叶绿体。下列选项能作为支持内共生学说的证据是(　　)
A．线粒体和叶绿体的某些蛋白质由核基因指导合成
B．线粒体和叶绿体有自己独立的蛋白质合成系统
C．线粒体和叶绿体能以类似细菌分裂的方式进行增殖
D．线粒体和叶绿体基因组在大小和结构方面与细菌类似
√
√
√
BCD　[线粒体和叶绿体的某些蛋白质由核基因指导合成，体现的是线粒体、叶绿体与细胞核的联系，故不支持内共生学说，A不符合题意；线粒体和叶绿体有自己独立的蛋白质合成系统，支持内共生学说，B符合题意；线粒体和叶绿体能以类似细菌分裂的方式进行增殖，这能支持内共生学说，C符合题意；线粒体和叶绿体基因组在大小和结构方面与细菌类似，能支持内共生学说，D符合题意。]
2．(2024·深圳外国语月考)细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。科学家筛选出一些突变型酵母菌，这些酵母菌在25 ℃时分泌功能正常，但在35 ℃下培养时，本应分泌到胞外的蛋白质会异常堆积在细胞内某处。回答下列问题：
(1)细胞骨架是由______________组成的网架结构，在维持细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器等方面有重要作用。内质网的功能是
_________________________________________________________。
(2)细胞器膜、核膜和细胞膜等共同构成酵母菌细胞的______________。分泌蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体等参与，这体现了________________________。
蛋白质纤维
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
生物膜系统
细胞器之间的协调和配合
(3)研究表明：细胞内利用囊泡运输物质的过程与某种蛋白质(S蛋白)有关。科学家经筛选获得了含有异常结构的S蛋白的酵母菌，与正常酵母菌相比，发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测，具有正常结构的S蛋白的功能可能是_____________________
___________________________________________________________。
(4)若在培养液中添加呼吸抑制剂，正常酵母菌也可能出现蛋白质堆积在内质网或高尔基体的现象，原因是________________________
________________________________________________。
促进囊泡和高尔基体融
合
分泌蛋白的合成、加工和
运输需要细胞呼吸提供能量
[解析]　(1)细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。内质网的结构和作用：①结构：由膜结构连接而成的网状、囊状结构，与细胞核靠近，附着多种酶。②类型：粗面内质网：附着核糖体；光面内质网：无核糖体附着。③作用：某些大分子物质的运输通道；加工蛋白质；与糖类、脂质的合成有关。
(2)生物膜系统由细胞器膜、核膜和细胞膜等构成。分泌蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体等参与，体现了细胞器之间的协调、配合。
(3)分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→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，若S蛋白异常导致内质网形成的囊泡在细胞内大量积累，则说明S蛋白的功能是促进囊泡与高尔基体融合，从而完成分泌过程。
(4)由于分泌蛋白形成和分泌过程中需要呼吸作用提供能量，所以添加呼吸抑制剂会导致正常酵母菌也可能出现蛋白质堆积在内质网或高尔基体的现象。
谢 谢 ！

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