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第5讲 细胞器之间的分工合作
考点一　主要细胞器的结构和功能
1.植物细胞壁
(1)主要成分:纤维素和果胶。
(2)功能:对细胞起支持与保护作用。
2.细胞质的组成
拾遗·挖掘
(必修1 P47“科学方法”)差速离心法分离细胞器的过程: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。
3.常见细胞器的结构及功能
(1)双层膜结构的细胞器
(2)单层膜结构的细胞器
(3)无膜结构的细胞器
4.多角度比较各种细胞器(植物细胞与动物细胞比较)
5.细胞骨架
考向1　细胞器的结构和功能
1.(2025·云南卷,2)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体,操作流程如图。
下列说法错误的是(　　)
A.缓冲液可以用蒸馏水代替
B.匀浆的目的是释放线粒体
C.差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D.该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解
答案:A
解析:缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定,保持线粒体的正常结构和功能,蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡,导致线粒体吸水涨破,所以缓冲液不可以用蒸馏水代替,A错误;匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构,使细胞破裂,从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来,所以匀浆的目的是释放线粒体,B正确;差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异,在不同转速下进行离心,从而将不同大小的颗粒分开,C正确;线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所,丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中,所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解,D正确。
2.(2025·山东卷,1)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是(　　)
A.高尔基体　　　　　　 B.溶酶体
C.核糖体 D.端粒
答案:A
解析:核酸分子包括DNA和RNA,高尔基体的成分主要是磷脂分子和蛋白质,不会出现核酸,A符合题意。溶酶体自身结构不含核酸,但其分解的物质中可能含有核酸;核糖体主要由rRNA和蛋白质构成;端粒是染色体两端的DNA—蛋白质复合体,B、C、D不符合题意。
考向2　细胞骨架的组成与功能
3.(2024·安徽卷,2)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
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
答案:A
解析: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,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.实验材料选择
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,仅有单层叶肉细胞,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,叶绿体较大,易观察
考向　观察叶绿体和细胞质流动的实验分析
1.(2024·湖南卷,8)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
答案:B
解析:该实验的目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率的影响因素,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;选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;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,D正确。
2.(2026·河北邢台模拟)如图所示,在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针。下列说法正确的是(　　)
A.装片中细胞内细胞质的实际流动方向为逆时针
B.观察细胞质流动的实验操作过程:取黑藻幼嫩小叶→染色→制片→观察
C.图中叶绿体绕细胞核进行定向循环流动
D.观察细胞质流动时,应以液泡的运动作为参照物
答案:A
解析:显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的物像,在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针,则装片中细胞内细胞质的实际流动方向也为逆时针,A正确;用黑藻幼嫩小叶观察细胞质流动时,因为细胞内含有便于观察的叶绿体,故不需要进行染色,B错误;图中叶绿体绕液泡进行定向循环流动,C错误;观察细胞质流动时,应以易观察的叶绿体的运动作为参照物,D错误。
考点三　细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
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
指在细胞内合成后,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)研究方法——同位素标记法
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养,检测带有放射性标记的物质依次出现的部位。
(3)分泌蛋白的合成、加工、运输过程(按参与结构划分阶段)
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: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,肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上。
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,形成具有一定空间结构的蛋白质。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。
④高尔基体:对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工,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细胞膜:通过胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外。
⑥线粒体:为整个过程提供能量。
拾遗·挖掘
(必修1 P51“思考·讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法,不能以人的口腔上皮细胞为实验材料,原因是口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。
2.细胞的生物膜系统
(1)生物膜系统的组成及特点
(2)生物膜系统的功能
探究　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。其中,COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质的运输。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　　　　　　　　。图中囊泡膜和细胞膜能够融合的原因是　 　 (答出2点即可)。
(2)将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸(R基为—C4H9)的培养液中培养,一段时间后可检测到依次出现放射性的结构有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用结构名称和箭头表示)。该实验过程中主要通过追踪放射性强度来确定实验结果,同学甲认为检测结果并不准确,因为亮氨酸经脱水缩合产生的水中也含有放射性,会对结果产生明显影响,你认为该同学的观点是否合理并请说明理由:　 。
(3)研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列,而通过COPⅡ输出的蛋白质不含信号序列,推测原因可能是　　　　　　　　　　　　　　。
(4)据图分析,细胞的M6P受体基因缺陷会导致　　　　　　　　　。从COPⅡ的作用过程可以推断,不同的生物膜在组成上可以　　　　　　　　。据图推测COPⅠ的作用可能是　 。
(5)该细胞不断产生分泌蛋白,不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜的面积暂时会增加,但总体上仍能保持相对稳定,请据图作出解释: 　 。
提示:(1)高尔基体　囊泡膜和细胞膜具有相似的结构和组成成分;囊泡膜和细胞膜都具有一定的流动性
(2)核糖体→ 内质网→ 囊泡→ 高尔基体→ 囊泡→ 细胞膜　不合理,亮氨酸参与形成分泌蛋白脱去的水中氢原子数量远少于肽链中氢原子的数量,水中的放射性强度明显低于肽链的放射性强度,故对实验结果没有明显影响
(3)分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了
(4)带有M6P标志的蛋白质聚集在高尔基体内　相互转化　对高尔基体内装配错误的蛋白质进行回收
(5)细胞内不断地有来自内质网的囊泡经过高尔基体到达细胞膜,细胞膜上也不断地有经过吞噬作用产生的内吞小泡进入细胞内,总体说来细胞膜的面积是保持相对稳定的
考向1　分泌蛋白的合成和运输过程的分析
1.(2025·陕晋青宁卷,14)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是(　　)
A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
答案:C
解析:错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与,对于植物细胞而言,液泡具有类似动物溶酶体的功能,可以对这些蛋白进行降解,A错误;合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供(ATP来自细胞呼吸),而非全部由线粒体提供,B错误;UPR过程中,分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工,三者协作完成,C正确;阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复,加剧高温胁迫对细胞的损伤,降低耐受性,D错误。
2.(2024·浙江1月卷,12)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　)
A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
答案:A
解析:SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,A正确,B错误;核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,且核糖体是无膜细胞器,不能形成囊泡,C错误;生长激素通过题述途径合成并分泌,性激素属于固醇,不通过该途径合成并分泌,D错误。
考向2　生物膜系统的组成、结构和功能的判断
3.(2024·安徽卷,1)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,在有丝分裂末期重建
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
答案:B
解析: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有丝分裂前期解体,在有丝分裂末期重建,C错误;[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D错误。
1.(2026·河南开封模拟)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,其应为细胞的“消化车间”
答案:C
解析:染色质可被甲紫溶液染成深色,若离心沉淀物中含细胞核,则其中的染色质可被甲紫溶液染色,A正确;核糖体是“生产蛋白质的机器”,其形成与核仁有关,B正确;葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸,故分解葡萄糖的酶分布在细胞质基质,不在线粒体基质中,C错误;溶酶体是细胞的“消化车间”,其内部含有多种水解酶,D正确。
2.(2026·福建泉州模拟)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是(　　)
A.卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
B.线粒体内膜折叠形成嵴,使得附着与丙酮酸分解有关酶的膜面积大大增加
C.胰蛋白酶的分泌过程能够说明内质网膜与高尔基体膜的组成成分和结构具有相似性
D.从分泌蛋白合成、加工和分泌过程来看,内质网是不同生物膜之间转化的枢纽
答案:C
解析:卵细胞体积较大是为了储存更多营养物质,供胚胎早期发育所需,但其表面积与体积比小,物质交换效率较低,A错误;丙酮酸的分解发生在线粒体基质中,而线粒体内膜上的酶参与的是有氧呼吸第三阶段,B错误;胰蛋白酶的分泌借助囊泡运输,内质网膜形成囊泡转移至高尔基体,说明两者膜成分和结构相似,C正确;在分泌蛋白的加工运输过程中,高尔基体是不同生物膜(内质网膜、细胞膜)之间转化的枢纽,而非内质网,D错误。
3.(2026·河南许昌模拟)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动时,下列叙述错误的是(　　)
A.不能选幼根作实验材料,其细胞质不流动
B.藓类叶片可直接做成临时装片观察叶绿体
C.同一组织的各细胞的细胞质流动方向可能不一致
D.细胞质的流动为细胞内物质运输创造了有利条件
答案:A
解析:幼根新陈代谢比较旺盛,细胞质流动速度较快,但不能选幼根作实验材料,因为其没有颜色,不便于观察,A错误;藓类叶片由单层细胞构成,叶绿体大且数目少,可直接做成临时装片观察叶绿体,B正确;活细胞中细胞质处于不断流动的状态,同一组织的各细胞的细胞质流动方向可能不一致,C正确;细胞质以一定的速度和方向进行流动,为细胞内的物质运输创造了有利条件,D正确。
4.(2026·河北廊坊模拟)细胞骨架为细胞内物质和细胞器的运输及运动提供机械支撑,如内质网产生的囊泡向高尔基体的运输通常由细胞骨架提供运输轨道。下列说法错误的是(　　)
A.真核细胞的细胞骨架与维持细胞形态有关
B.消化酶、抗体的运输需要细胞骨架的参与
C.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,在内质网中合成
D.细胞骨架会随细胞类型或发育时期的不同发生变化
答案:C
解析:真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,细胞骨架与细胞运动、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,A正确;消化酶、抗体属于分泌蛋白,需要内质网产生囊泡向高尔基体运输,该过程通常由细胞骨架提供运输轨道,B正确;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误;体细胞都是由受精卵经细胞分裂和分化而来的,形态、大小有很大差异,细胞骨架也会随细胞类型或发育时期的不同发生变化,D正确。
5.(2026·广东汕头模拟)黄曲霉毒素是一种毒性极强的致癌物质,能引起细胞中的大量核糖体不断从内质网上脱落下来,这一致病机理对人体内下列哪种物质的合成影响最小(　　)
A.溶菌酶　　　　　　　 B.抗体
C.性激素 D.载体蛋白
答案:C
解析:核糖体是蛋白质的合成场所,溶菌酶、抗体、载体蛋白都需要先在核糖体合成,此后再经过内质网和高尔基体加工,故大量核糖体不断从内质网上脱落下来,上述物质受影响较大;性激素属于固醇类物质,其合成与光面内质网相关,无须核糖体直接参与,因此受影响最小,C符合题意。
6.(2026·安徽芜湖模拟)“膜流”指细胞的膜成分在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。下列有关“膜流”的叙述,正确的是(　　)
A.大肠杆菌不能通过“膜流”实现细胞膜成分的更新
B.植物细胞有丝分裂过程中不存在“膜流”现象
C.细胞质中与DNA复制有关的酶进入细胞核与“膜流”有关
D.抗体合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构参与“膜流”过程
答案:A
解析:大肠杆菌是原核生物,没有生物膜系统,而“膜流”是生物膜系统的各种结构之间转移、重组的现象,因此大肠杆菌没有“膜流”现象,A正确;植物细胞有丝分裂末期形成细胞壁时,先在两个新细胞间出现许多由高尔基体分泌的囊泡,这些囊泡聚集成一个细胞板,由细胞板发展成为新的细胞壁,进而产生两个新细胞,即该过程中存在“膜流”现象,B错误;细胞质中与DNA复制有关的酶通过核孔进入细胞核,与“膜流”无关,C错误;在抗体合成分泌过程中,内质网、高尔基体等结构参与“膜流”过程,核糖体无膜结构,不参与“膜流”过程,D错误。
7.(2026·山东菏泽模拟)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体,并转化为磷脂进行储存。PXo小体具有多层膜,膜的结构与细胞膜类似;当饮食中磷酸盐不足时,膜层数减少,最终被降解。下列说法错误的是(　　)
A.PXo蛋白的合成起始于游离的核糖体
B.PXo小体降解产生的Pi可用于合成腺苷、核苷酸等物质
C.细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可能增加
D.肠道中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
答案:B
解析:据题意可知,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,属于膜蛋白,膜蛋白的合成起始于游离的核糖体,A正确;PXo小体降解产生的Pi可用于合成核苷酸等物质,腺苷的组成成分是腺嘌呤和核糖,都不含有磷元素,B错误;细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可能增加,C正确;肠道中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与,D正确。
8.(2026·贵州贵阳模拟)研究发现,游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体,取决于该游离核糖体最初合成的肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的肽链进入内质网腔进行加工,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不合理的是(　　)
A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物
C.SP合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
答案:C
解析:信号肽(SP)存在于游离核糖体最初合成的肽链上,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,A合理;经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含SP,说明在内质网腔内SP被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),B合理;SRP与SP结合可引导新合成的肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞不会合成SP,分泌蛋白不会进入内质网中,C不合理;由题意可知,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性,推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工,D合理。
9.(2026·湖北宜昌模拟)高尔基体膜上的RS受体特异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质运回内质网并释放。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ATP
C.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
答案:C
解析:消化酶和抗体属于分泌蛋白,其产生过程需要经过内质网、高尔基体的加工,而题述蛋白是错误运输到高尔基体的蛋白,故不属于该类蛋白,A正确;该类蛋白经囊泡运输需要消耗能量,B正确;由题意“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”可知,高尔基体膜上的RS受体与含RS的蛋白质结合能力强,所以pH应该低,C错误;RS功能缺失会使该类蛋白的回收异常,不能运回内质网,在高尔基体内积累,含量增加,D正确。
10.(2026·四川德阳模拟)细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为。关于迁移体的推断,正确的是(　　)
A.由四层磷脂分子构成
B.其膜不属于生物膜系统
C.可能参与细胞间的信息交流
D.其被吞噬与细胞膜上的磷脂分子无关
答案:C
解析:迁移体是细胞在迁移过程中产生并释放的一种单层膜的细胞器,其膜结构包括两层磷脂分子,A错误;迁移体外侧有膜包被,是一种单层膜结构的细胞器,而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,故迁移体的膜结构属于细胞的生物膜系统,B错误;迁移体内部含有mRNA等物质,当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为,这说明迁移体可能参与细胞间的信息交流,C正确;迁移体被吞噬的过程类似于胞吞,存在膜之间的融合,依赖于细胞膜的流动性,与细胞膜上的磷脂分子有关,D错误。
11.细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。一旦稳态失衡错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过　　　　　　　　折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的　　　　　　　,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制: 　 。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则会被一种特殊的途径降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够　　　　(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶　　　(填“是”或“不是”)溶酶体中的酸性水解酶,理由是 　 。
答案:(1)内质网、高尔基体
(2)专一性　两种膜的组成成分和结构相似
(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
(4)促进　不是　降解反应的最适pH为8.0,呈碱性
解析:(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜与自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
(3)突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
(4)图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图2可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。(共44张PPT)
第5讲细胞器之间的分工合作
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
主要细胞器的结构和功能
考点一
考点三
细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
主要细胞器的结构和功能
考点一
梳理 必备知识
1.植物细胞壁
(1)主要成分: 。
(2)功能:对细胞起 作用。
纤维素和果胶
支持与保护
2.细胞质的组成
细胞质基质
差速离心法
拾遗 挖掘
(必修1 P47“科学方法”)差速离心法分离细胞器的过程: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。
3.常见细胞器的结构及功能
(1)双层膜结构的细胞器
有氧呼吸
叶绿体
(2)单层膜结构的细胞器
水解酶
细胞器
病毒或细菌
蛋白质
运
输通道
加工、
分类和包装
细
胞壁
(3)无膜结构的细胞器
中心粒
线
粒体和叶绿体
生产蛋白质
有丝分裂
4.多角度比较各种细胞器(植物细胞与动物细胞比较)
叶绿体、液泡
中心体
核糖体
线粒体、叶绿体、
核糖体
液泡
核糖体
线粒体、中心体、高尔
基体
线粒体、叶绿体
5.细胞骨架
蛋白质纤维
精练 迁移应用
考向1　细胞器的结构和功能
1.(2025·云南卷,2)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体,操作流程如图。
下列说法错误的是(　　)
A.缓冲液可以用蒸馏水代替
B.匀浆的目的是释放线粒体
C.差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D.该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解
A
解析:缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定,保持线粒体的正常结构和功能,蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡,导致线粒体吸水涨破,所以缓冲液不可以用蒸馏水代替,A错误;匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构,使细胞破裂,从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来,所以匀浆的目的是释放线粒体,B正确;差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异,在不同转速下进行离心,从而将不同大小的颗粒分开,C正确;线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所,丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中,所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解,D正确。
2.(2025·山东卷,1)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是(　　)
A.高尔基体　　　　　　 B.溶酶体
C.核糖体 D.端粒
解析:核酸分子包括DNA和RNA,高尔基体的成分主要是磷脂分子和蛋白质,不会出现核酸,A符合题意。溶酶体自身结构不含核酸,但其分解的物质中可能含有核酸;核糖体主要由rRNA和蛋白质构成;端粒是染色体两端的DNA—蛋白质复合体,B、C、D不符合题意。
A
考向2　细胞骨架的组成与功能
3.(2024·安徽卷,2)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
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
A
解析: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,D错误。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
考点二
梳理 必备知识
1.实验原理
叶绿体的运动
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
稍带些叶肉的下表皮
清水
叶绿体
(2)观察细胞质的流动
叶绿体随着细胞质
3.实验材料选择
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____叶肉细胞,可以取整个小叶 制片 ①细胞排列疏松,易撕取; ②含叶绿体数目 ,且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,叶绿体较大,易观察
单层
直接
少
大
精练 迁移应用
考向　观察叶绿体和细胞质流动的实验分析
1.(2024·湖南卷,8)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
解析:该实验的目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率的影响因素,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;选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;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,D正确。
2.(2026·河北邢台模拟)如图所示,在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针。下列说法正确的是(　　)
A.装片中细胞内细胞质的实际流动方向为逆时针
B.观察细胞质流动的实验操作过程:取黑藻幼嫩小叶→染色→制片→观察
C.图中叶绿体绕细胞核进行定向循环流动
D.观察细胞质流动时,应以液泡的运动作为参照物
A
解析:显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的物像,在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针,则装片中细胞内细胞质的实际流动方向也为逆时针,A正确;用黑藻幼嫩小叶观察细胞质流动时,因为细胞内含有便于观察的叶绿体,故不需要进行染色,B错误;图中叶绿体绕液泡进行定向循环流动,C错误;观察细胞质流动时,应以易观察的叶绿体的运动作为参照物,D错误。
细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
考点三
梳理 必备知识
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
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3H标记的亮氨酸的培养液中培养,检测带有 依次出现的部位。
细胞内
细胞外
放射性标记的物质
(3)分泌蛋白的合成、加工、运输过程(按参与结构划分阶段)
核糖体
内质网
高尔
基体
细胞膜
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: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。
④ :对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工,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线粒体:为整个过程提供能量。
游离的核糖体
粗面内质网
具有一定空间结构的蛋白质
高尔基体
细胞膜
拾遗 挖掘
(必修1 P51“思考·讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法,不能以人的口腔上皮细胞为实验材料,原因是口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。
2.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
(2)生物膜系统的功能
物质运输
能量转化
信息传递
探究　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。其中,COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质的运输。回答下列问题。
深研 重难问题
(1)从图中可以看出,与溶酶体产生直接相关的细胞器是　　　 　　　。图中囊泡膜和细胞膜能够融合的原因是____________________________
　 　 (答出2点即可)。
高尔基体
囊泡膜和细胞膜具有相似的结构和组成成分;囊泡膜和细胞膜都具有一定的流动性
(2)将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸(R基为—C4H9)的培养液中培养,一段时间后可检测到依次出现放射性的结构有_____________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用结构名称和箭头表示)。该实验过程中主要通过追踪放射性强度来确定实验结果,同学甲认为检测结果并不准确,因为亮氨酸经脱水缩合产生的水中也含有放射性,会对结果产生明显影响,你认为该同学的观点是否合理并请说明理由:
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________。
核糖体→
内质网→ 囊泡→ 高尔基体→ 囊泡→ 细胞膜
不合理,亮氨酸参与形成分泌蛋白脱去的水中氢原子数量远少于肽链中氢原子的数量,水中的放射性强度明显低于肽链的放射性强度,故对实验结果没有明显影响
(3)研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列,而通过COPⅡ输出的蛋白质不含信号序列,推测原因可能是_______________________________
　　　　　　　。
(4)据图分析,细胞的M6P受体基因缺陷会导致_______________________
　　　　　　　　　。从COPⅡ的作用过程可以推断,不同的生物膜在组成上可以　　　　　　。据图推测COPⅠ的作用可能是____________
　 。
分泌蛋白的信号序列在内质网中
被剪切掉了
带有M6P标志的蛋白质
聚集在高尔基体内
相互转化
对高尔基体
内装配错误的蛋白质进行回收
(5)该细胞不断产生分泌蛋白,不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜的面积暂时会增加,但总体上仍能保持相对稳定,请据图作出解释:____________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
　 。
细胞内不断地有来自内质网的囊泡经过高尔基体到达细胞膜,细胞膜上也不断地有经过吞噬作用产生的内吞小泡进入细胞内,总体说来细胞膜的面积是保持相对稳定的
考向1　分泌蛋白的合成和运输过程的分析
1.(2025·陕晋青宁卷,14)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是(　　)
A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
精练 迁移应用
C
解析:错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与,对于植物细胞而言,液泡具有类似动物溶酶体的功能,可以对这些蛋白进行降解,A错误;合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供(ATP来自细胞呼吸),而非全部由线粒体提供,B错误;UPR过程中,分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工,三者协作完成,C正确;阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复,加剧高温胁迫对细胞的损伤,降低耐受性,D错误。
2.(2024·浙江1月卷,12)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　)
A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
A
解析:SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,A正确,B错误;核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,且核糖体是无膜细胞器,不能形成囊泡,C错误;生长激素通过题述途径合成并分泌,性激素属于固醇,不通过该途径合成并分泌,D错误。
考向2　生物膜系统的组成、结构和功能的判断
3.(2024·安徽卷,1)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,在有丝分裂末期重建
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
解析: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有丝分裂前期解体,在有丝分裂末期重建,C错误;
[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D错误。(共26张PPT)
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1.(2026·河南开封模拟)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,其应为细胞的“消化车间”
C
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解析:染色质可被甲紫溶液染成深色,若离心沉淀物中含细胞核,则其中的染色质可被甲紫溶液染色,A正确;核糖体是“生产蛋白质的机器”,其形成与核仁有关,B正确;葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸,故分解葡萄糖的酶分布在细胞质基质,不在线粒体基质中,C错误;溶酶体是细胞的“消化车间”,其内部含有多种水解酶,D正确。
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2.(2026·福建泉州模拟)下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是(　　)
A.卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
B.线粒体内膜折叠形成嵴,使得附着与丙酮酸分解有关酶的膜面积大大增加
C.胰蛋白酶的分泌过程能够说明内质网膜与高尔基体膜的组成成分和结构具有相似性
D.从分泌蛋白合成、加工和分泌过程来看,内质网是不同生物膜之间转化的枢纽
C
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解析:卵细胞体积较大是为了储存更多营养物质,供胚胎早期发育所需,但其表面积与体积比小,物质交换效率较低,A错误;丙酮酸的分解发生在线粒体基质中,而线粒体内膜上的酶参与的是有氧呼吸第三阶段,B错误;胰蛋白酶的分泌借助囊泡运输,内质网膜形成囊泡转移至高尔基体,说明两者膜成分和结构相似,C正确;在分泌蛋白的加工运输过程中,高尔基体是不同生物膜(内质网膜、细胞膜)之间转化的枢纽,而非内质网,D错误。
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3.(2026·河南许昌模拟)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动时,下列叙述错误的是(　　)
A.不能选幼根作实验材料,其细胞质不流动
B.藓类叶片可直接做成临时装片观察叶绿体
C.同一组织的各细胞的细胞质流动方向可能不一致
D.细胞质的流动为细胞内物质运输创造了有利条件
A
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解析:幼根新陈代谢比较旺盛,细胞质流动速度较快,但不能选幼根作实验材料,因为其没有颜色,不便于观察,A错误;藓类叶片由单层细胞构成,叶绿体大且数目少,可直接做成临时装片观察叶绿体,B正确;活细胞中细胞质处于不断流动的状态,同一组织的各细胞的细胞质流动方向可能不一致,C正确;细胞质以一定的速度和方向进行流动,为细胞内的物质运输创造了有利条件,D正确。
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4.(2026·河北廊坊模拟)细胞骨架为细胞内物质和细胞器的运输及运动提供机械支撑,如内质网产生的囊泡向高尔基体的运输通常由细胞骨架提供运输轨道。下列说法错误的是(　　)
A.真核细胞的细胞骨架与维持细胞形态有关
B.消化酶、抗体的运输需要细胞骨架的参与
C.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,在内质网中合成
D.细胞骨架会随细胞类型或发育时期的不同发生变化
C
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解析:真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,细胞骨架与细胞运动、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,A正确;消化酶、抗体属于分泌蛋白,需要内质网产生囊泡向高尔基体运输,该过程通常由细胞骨架提供运输轨道,B正确;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误;体细胞都是由受精卵经细胞分裂和分化而来的,形态、大小有很大差异,细胞骨架也会随细胞类型或发育时期的不同发生变化,D正确。
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5.(2026·广东汕头模拟)黄曲霉毒素是一种毒性极强的致癌物质,能引起细胞中的大量核糖体不断从内质网上脱落下来,这一致病机理对人体内下列哪种物质的合成影响最小(　　)
A.溶菌酶　　　　　　　 B.抗体
C.性激素 D.载体蛋白
C
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解析:核糖体是蛋白质的合成场所,溶菌酶、抗体、载体蛋白都需要先在核糖体合成,此后再经过内质网和高尔基体加工,故大量核糖体不断从内质网上脱落下来,上述物质受影响较大;性激素属于固醇类物质,其合成与光面内质网相关,无须核糖体直接参与,因此受影响最小,C符合题意。
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6.(2026·安徽芜湖模拟)“膜流”指细胞的膜成分在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。下列有关“膜流”的叙述,正确的是(　　)
A.大肠杆菌不能通过“膜流”实现细胞膜成分的更新
B.植物细胞有丝分裂过程中不存在“膜流”现象
C.细胞质中与DNA复制有关的酶进入细胞核与“膜流”有关
D.抗体合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构参与“膜流”过程
A
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解析:大肠杆菌是原核生物,没有生物膜系统,而“膜流”是生物膜系统的各种结构之间转移、重组的现象,因此大肠杆菌没有“膜流”现象,A正确;植物细胞有丝分裂末期形成细胞壁时,先在两个新细胞间出现许多由高尔基体分泌的囊泡,这些囊泡聚集成一个细胞板,由细胞板发展成为新的细胞壁,进而产生两个新细胞,即该过程中存在“膜流”现象,B错误;细胞质中与DNA复制有关的酶通过核孔进入细胞核,与“膜流”无关,
C错误;在抗体合成分泌过程中,内质网、高尔基体等结构参与“膜流”过程,核糖体无膜结构,不参与“膜流”过程,D错误。
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7.(2026·山东菏泽模拟)研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体,并转化为磷脂进行储存。PXo小体具有多层膜,膜的结构与细胞膜类似;当饮食中磷酸盐不足时,膜层数减少,最终被降解。下列说法错误的是(　　)
A.PXo蛋白的合成起始于游离的核糖体
B.PXo小体降解产生的Pi可用于合成腺苷、核苷酸等物质
C.细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可能增加
D.肠道中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
B
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解析:据题意可知,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,属于膜蛋白,膜蛋白的合成起始于游离的核糖体,A正确;PXo小体降解产生的Pi可用于合成核苷酸等物质,腺苷的组成成分是腺嘌呤和核糖,都不含有磷元素,B错误;细胞内磷酸盐充足时,PXo小体膜层数可能增加,C正确;肠道中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与,D正确。
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8.(2026·贵州贵阳模拟)研究发现,游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体,取决于该游离核糖体最初合成的肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的肽链进入内质网腔进行加工,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不合理的是(　　)
A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物
C.SP合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
C
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解析:信号肽(SP)存在于游离核糖体最初合成的肽链上,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,A合理;经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含SP,说明在内质网腔内SP被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),B合理;SRP与SP结合可引导新合成的肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞不会合成SP,分泌蛋白不会进入内质网中,C不合理;由题意可知,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性,推测这些
蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工,
D合理。
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9.(2026·湖北宜昌模拟)高尔基体膜上的RS受体特异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质运回内质网并释放。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ATP
C.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
C
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解析:消化酶和抗体属于分泌蛋白,其产生过程需要经过内质网、高尔基体的加工,而题述蛋白是错误运输到高尔基体的蛋白,故不属于该类蛋白,A正确;该类蛋白经囊泡运输需要消耗能量,B正确;由题意“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”可知,高尔基体膜上的RS受体与含RS的蛋白质结合能力强,所以pH应该低,C错误;RS功能缺失会使该类蛋白的回收异常,不能运回内质网,在高尔基体内积累,含量增加,D正确。
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10.(2026·四川德阳模拟)细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体。当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为。关于迁移体的推断,正确的是(　　)
A.由四层磷脂分子构成
B.其膜不属于生物膜系统
C.可能参与细胞间的信息交流
D.其被吞噬与细胞膜上的磷脂分子无关
C
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解析:迁移体是细胞在迁移过程中产生并释放的一种单层膜的细胞器,其膜结构包括两层磷脂分子,A错误;迁移体外侧有膜包被,是一种单层膜结构的细胞器,而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,故迁移体的膜结构属于细胞的生物膜系统,B错误;迁移体内部含有mRNA等物质,当迁移体被周围细胞吞噬后,其中的mRNA翻译形成蛋白质,进而改变该细胞的行为,这说明迁移体可能参与细胞间的信息交流,C正确;迁移体被吞噬的过程类似于胞吞,存在膜之间的融合,依赖于细胞膜的流动性,与细胞膜上的磷脂分子有关,D错误。
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11.细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。一旦稳态失衡错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
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(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过_____________
　　　　　折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
解析:分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
内质网、高尔
基体
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(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的　　　　　,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析:ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜与自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
专一性
两种膜的组成成分和结构相似
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(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制:________________________________________________________
　 。
解析:突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
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(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则会被一种特殊的途径降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够_____
(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶　　　(填“是”或“不是”)溶酶体中的酸性水解酶,理由是 　 。
促进
不是
降解反应的最适pH为8.0,呈碱性
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解析:图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图2可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。

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