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第5讲　细胞器的结构、功能、分工合作及生物膜系统
学习目标　1. 能辨认各种细胞器并说出它们的功能。2. 举例说明细胞器之间的协调配合。3. 概述生物膜系统和囊泡运输的过程及特点。
核心体系
活动方案
活动一 辨认细胞的各种结构，说出各种细胞器的功能
下图甲、乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图。请回答下列问题。
甲 乙
(1) 写出上面两图中序号所代表的结构的名称。
(2) 图甲是高等植物细胞，判断的依据是什么？
(3) 请在横线上写出下列结构在甲、乙中所对应的序号。
a b c d
a：______　b：______　c：______　d：______
(4) 第(3)题中结构c、d分别是通过什么方式扩大膜面积的？
(5) 图甲中能够产生ATP的场所有哪些？图乙中不含磷脂分子的细胞器是？
(6) 与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？分别在其中起什么作用？
(7) 动植物细胞中都有，但功能不同的是哪种细胞器？动植物细胞中不同，部分功能相同的分别是哪两种细胞器？
(8) 所有植物细胞都有叶绿体吗？举例说明。含有核酸的细胞器有哪些？可复制的细胞器有哪些？
(9) 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？
(10) 观察细胞质流动时，通常以什么细胞结构作为参照物？同一个体，不同细胞的细胞质流动方向一致吗？
活动二 举例说明细胞器之间的协调配合
下图表示分泌蛋白合成和运输的过程，请回答下列问题。
(1) 写出图中空格所代表的结构或物质的名称。
(2) 图示过程中，核糖体所处位置有何变化？
(3) 研究分泌蛋白合成和运输过程常用什么方法？下图中的a、b、c分别代表什么结构？
　　
(4) 分泌蛋白经过细胞膜的运输方式是什么？体现了细胞膜的什么结构特点？
(5) 该细胞中直接参与合成与分泌蛋白的结构中，具膜的结构有哪些？在此过程中，膜面积的变化是？
(6) 生物膜系统的组成包括哪些？人体内口腔黏膜、胃黏膜等是否属于生物膜系统？
活动三 探究细胞内蛋白质合成后的去向及定位
图甲是图乙的局部放大，图甲中①～⑧表示蛋白质合成并转运到内质网的过程，信号肽是能启动蛋白质转运的一段多肽，SRP是信号肽识别粒子，它与信号肽结合后，再与内质网膜上的SRP受体结合，使得多肽分子进入内质网腔(ER腔)内。图乙表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中a～f 表示细胞结构，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题。
甲 乙
(1) 图乙中双层膜包被的细胞结构有哪些(用字母表示)？能发生碱基互补配对过程的结构有哪些(用字母表示)
(2) 结合图甲分析，图乙中③过程输出的蛋白质并不包含信号肽序列，推测其原因是什么？
(3) 图乙中经②③过程形成的蛋白质有哪些去向呢？细胞中的囊泡膜可能来自哪些细胞结构？
(4) 若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到哪里发挥作用(填字母)
(5) 指导线粒体和叶绿体中蛋白质合成的基因分别位于什么部位？
(6) 新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，内质网上合成的蛋白质________(填“能”或“不能”)穿过该结构进入细胞核，说明该结构对转运的物质具有________性。
(7) 在SRP循环中，结合所学的ATP水解知识，推测分解形成GDP和Pi的物质的中文名称是什么？
(8) 囊泡由内质网到高尔基体，再到细胞膜，是沿着哪一种细胞结构移动的？构成该结构的主要成分是什么？其主要功能包括哪些？
名卷优选
1. [2025安徽卷]下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　　)
A. 高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B. 核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
C. 溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D. 叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
2. [2025四川卷]通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是(　　)
A. 溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B. 线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C. 细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D. 细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
3. [2026南京金陵中学月考]内质网将抗体分子正确装配后，出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是(　　)
A. 内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B. 内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C. 内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D. 囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
4. 下图表示人体某细胞中发生的物质合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示其中的三个环节。下列有关叙述正确的是(　　)
①a环节有多种RNA参与
②b环节能体现膜的流动性
③c环节伴随核膜面积变化
④分泌出的物质可能是激素
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
5. (多选)[2026黑龙江绥化月考]生物膜系统是一个紧密联系的整体，对细胞生命活动至关重要。下列相关叙述错误的有(　　)
A. 细胞核与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，有利于核质之间的信息交流
B. 细胞生物都具有生物膜，且生物体的膜成分、结构相似
C. 线粒体内膜向内折叠，分隔出多个区室，使线粒体内化学反应更加有序
D. 囊泡将细胞内的各种结构连接成一个统一的整体
6. (多选)差速离心法是利用不同的离心速度，将各种亚细胞组分和各种颗粒分开的方法。密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一个密度梯度，通过重力或离心力场的作用使细胞组分或分子分层、分离的方法。如图表示运用两种方法分离细胞组分的过程，其中g为离心速率的单位。下列叙述错误的有(　　)
A. 图中匀浆可通过超声破碎等方法将生物膜破碎后得到
B. 图中①②分别表示差速离心法和密度梯度离心法
C. 差速离心过程中，颗粒较小的细胞结构先被分离出来
D. 验证DNA半保留复制方式时需使用密度梯度离心技术
7. 分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构，在体外进行如下实验(“＋”表示有，“－”表示没有；信号识别颗粒SRP存在于细胞质基质中，能与具有23个氨基酸残基的信号肽特异性结合；内质网膜上有SRP受体)。请回答下列相关问题。
实验 胰岛素mRNA 核糖体 SRP 内质网 高尔基体 实验产物
① ＋ ＋ － － － 具有109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
② ＋ ＋ ＋ － － 约具有70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
③ ＋ ＋ ＋ ＋ － 具有86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
④ ＋ ＋ ＋ － ＋ 约具有70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
⑤ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 由A、B链组成的具有51个氨基酸残基的胰岛素
(1) 进行上述实验时，还需要提供__________(填细胞器名称)用于供能，或提供直接能源物质__________用于供能。
(2) 胰岛素mRNA合成过程需要的酶和原料分别是____________、____________。
(3) 在胰岛素合成过程中，信号肽由________________(填“游离分布在细胞质中”或“附着在内质网上”)的核糖体合成，然后在______________(填细胞器名称)中被切除。
(4) 高尔基体膜上______________(填“有”或“没有”)SRP受体。
(5) 在胰岛B细胞中，前胰岛素原转变为胰岛素原是在____________(填细胞器名称)中完成的，胰岛素原转变为胰岛素是在____________(填细胞器名称)中完成的。
第5讲　细胞器的结构、功能、分工合作及生物膜系统
【活动方案】
活动一　
(1) 略。
(2) 甲细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，没有中心体。
(3) ⑤　②　⑨　④
(4) c：叶绿体的囊状结构类囊体堆叠形成基粒；d：线粒体内膜向内折叠形成嵴。
(5) ④⑥⑨。⑦⑩。
(6) 核糖体：合成蛋白质；线粒体：提供能量；中心体：在动物细胞和某些低等植物细胞有丝分裂过程中发出星射线，构成纺锤体牵引染色体运动；高尔基体：与植物细胞壁的形成有关。
(7) 高尔基体。溶酶体和液泡。
(8) 不是，植物叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞、根部细胞等不含。线粒体、叶绿体、核糖体。线粒体、叶绿体、中心体。
(9) 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。
(10) 叶绿体。不完全一致。
活动二　
(1) ①内质网，②高尔基体，③多肽，④线粒体。
(2) 起初是游离的核糖体，随后附着到内质网上。
(3) 放射性同位素标记法。核糖体、内质网、高尔基体。
(4) 胞吐。一定的流动性。
(5) 内质网、高尔基体、细胞膜等。内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增加。
(6) 细胞膜、细胞器膜、核膜。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。
活动三
(1) def。adef。
(2) 信号肽序列在内质网中被信号肽水解酶水解。
(3) 分泌到细胞外、运送至溶酶体中、运送至细胞膜上。内质网、高尔基体、细胞膜。
(4) d。
(5) 细胞核和线粒体、细胞核和叶绿体。
(6) 核孔　不能　选择
(7) GTP分解形成GDP和Pi，GTP的中文名称是鸟苷三磷酸。
(8) 细胞骨架。蛋白质。维持细胞的形态，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。
　　　　　　 细胞器的分类归纳
　
【名卷优选】
1 A　高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”，从内质网运来的蛋白质进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故可推测高尔基体膜上分布有相应的酶，对分泌蛋白进行修饰加工，A正确；将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由氨酰tRNA合成酶催化的，这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体上，B错误；溶酶体内的水解酶不仅能分解衰老、损伤的细胞器，还能消化分解细胞吞噬的病原体，C错误；ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能，D错误。
2 D　溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器等，可作为“消化车间”为细胞自噬提供水解酶，A正确；线粒体是有氧呼吸主要场所，能为细胞生命活动提供能量，B正确；细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸，氨基酸可作为原料参与蛋白质合成，实现物质再利用，C正确；细胞自噬“吃掉”衰老、损伤的细胞器，能维持细胞内部环境稳定，利于细胞正常代谢，D错误。
3 B　内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽，这依赖于生物膜的流动性，因此与膜的流动性有关，A错误；抗体在内质网中正确装配后，需经高尔基体进一步加工(如糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体，因此此时无免疫活性，B正确；生物膜的基本支架是磷脂双分子层，而非蛋白质，C错误；囊泡与高尔基体的融合具有特异性，通常只能与高尔基体特定区域的膜融合，而非任意部位，D错误。
4 B　a环节中包含内质网上的核糖体合成蛋白质的过程，蛋白质合成过程中，mRNA作为模板，tRNA携带并运输氨基酸，rRNA是核糖体的组成成分，因此a环节有多种RNA参与，①正确。b环节表示囊泡与高尔基体的膜进行膜融合的过程，能体现膜的流动性，②正确。c环节表示囊泡与细胞膜进行膜融合过程，该过程伴随细胞膜面积的变化，没有核膜面积的变化，③错误。该过程表示分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程，有些激素属于分泌蛋白，比如胰岛素等，因此分泌出的物质可能是激素，④正确。综上所述，①②④正确，B正确。
5 BCD　核膜与内质网膜直接相连，实现了物质与信息的交流，体现了生物膜系统的紧密联系，A正确；原核细胞具有细胞膜，细胞膜属于生物膜的一种，真核生物具有生物膜系统，所以细胞生物都具有生物膜，但生物膜指细胞内的膜结构而不是生物体内的膜结构，B错误；线粒体内膜向内折叠，增大了内膜面积，但并未将线粒体基质分隔成多个区室，C错误；囊泡只能运输生物膜系统内的结构，不能连接核糖体等无膜结构，并未将细胞内的各种结构连接成一个统一的整体，D错误。
6 AC　通过图示方法可获得完整的线粒体、溶酶体、高尔基体等细胞器，因此在获得细胞匀浆时不能将细胞器膜破碎，A错误；差速离心过程中，颗粒较大的细胞结构最先沉淀而被分离出来，C错误。
7 (1) 线粒体　ATP　
(2) RNA聚合酶　核糖核苷酸　
(3) 游离分布在细胞质中　内质网　
(4) 没有　
(5) 内质网　高尔基体第5讲　细胞器的结构、功能、分工合作及生物膜系统
1 [2025南通模拟]如图为动物细胞的结构模式图，下列相关叙述正确的是(　　)
A. ①②③的锚定与支撑、细胞运动均与细胞骨架有关
B. ①为中心体，无膜结构，在间期复制并移向两极
C. ②③为单层膜细胞器，与性激素的合成、加工有关
D. 酶可通过④进入细胞核参与核基因的转录和翻译
2 细胞的结构与功能是相适应的。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 肾上腺皮质细胞中富含内质网，有利于醛固酮的合成
B. 骨骼肌细胞中富含线粒体，有利于提供更多的能量
C. 胰岛B细胞中富含高尔基体，有利于胰岛素的合成和分泌
D. 巨噬细胞中富含溶酶体，有利于消化摄入的病毒或细菌
3 [2025徐州模拟]液泡含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等成分，还富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器。如图为几种离子出入液泡的示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A. 液泡是由4层磷脂分子构成的膜泡状细胞器
B. 液泡富含的水解酶适宜在酸性条件下发挥作用
C. Na＋、H＋进入液泡的方式是主动运输
D. 液泡的某些功能与溶酶体的相似
4 [2025贵州卷]结肠癌是一种消化道恶性肿瘤，临床上常用药物5-氟尿嘧啶(抑制DNA合成)治疗。研究发现，结肠癌患者肠道内多种细菌数量发生显著变化，部分细菌产生具有致癌的毒素，与肿瘤发生密切相关。下列叙述错误的是(　　)
A. 肠道内细菌分泌毒素的过程需高尔基体和溶酶体参与
B. 人体结肠癌的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关
C．取可疑癌变组织进行镜检观察细胞的形态可初步诊断
D．利用5-氟尿嘧啶治疗结肠癌可将癌细胞阻断在分裂间期
5 生物膜在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1和图2表示真核生物不同生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列相关叙述正确的是(　　)
图1 图2
A. 图中的反应过程通过电子显微镜可以观察到
B. 图中两个过程均可以形成ATP和[H]，都能用于C3的还原
C. 图1和图2的生理过程体现了生物膜上蛋白质的催化和运输功能
D. 两种膜的功能不同与膜上磷脂分子和蛋白质分子的特异性有关
6 [2024南通模拟]猪笼草是一种高等绿色植物，有独特的捕虫笼，笼内含液体，可粘住昆虫将其分解。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 猪笼草叶肉细胞中含有叶绿体、中心体、线粒体、高尔基体等细胞器
B. 捕虫笼内液体中消化酶的合成最先是在游离的核糖体上进行的
C. 猪笼草细胞可通过自由扩散吸收氨基酸等营养物质用于蛋白质的合成
D. 猪笼草能分泌蜜汁吸引昆虫，蜜汁属于生态系统中的物理信息
7 如图是阳生植物蒲公英某细胞器的电镜照片。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 结构①有两层生物膜，内膜面积比外膜面积大
B. 结构②上分布着吸收、传递和转换光能的光敏色素
C. 结构③中含核糖体，能翻译出与光合作用有关的酶
D. 适当遮阴后，结构②的数量和膜面积急剧减少
8 [2025南通模拟]支配猫唾液腺的副交感神经末梢可分泌乙酰胆碱(ACh)和血管活性肠肽(VIP)，ACh能引起唾液腺分泌唾液，VIP能增强唾液腺细胞膜上ACh受体的亲和力。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 支配猫唾液腺的副交感神经属于自主神经系统中的传入神经
B. 神经元中ACh在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体加工
C. ACh和ACh受体结合会引发唾液腺细胞膜发生相应电位变化
D. VIP分泌增加导致唾液腺细胞膜对K＋通透性增强，有利于唾液分泌
9 [2025淮安期末]抗利尿激素对人体水盐平衡的调节有重要作用。如图是抗利尿激素对集合管上皮细胞重吸收水分的调节机制。下列描述错误的是(　　)
注：“＋”表示促进作用
A. 促进下丘脑合成抗利尿激素的刺激因素是细胞外液渗透压升高
B. 与含水通道蛋白形成有关的膜性细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
C. 抗利尿激素与特定受体结合，启动了ATP的水解及磷蛋白形成
D. 含水通道蛋白囊泡与细胞膜的融合，其原理是生物膜具有一定的流动性
10 [2025陕晋青宁卷]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
11 [2025徐州检测]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
12 (多选)[2026湖北十堰期中]生物学研究表明，分泌蛋白在内质网上合成是由蛋白质的信号肽、信号识别颗粒(SRP)、内质网上信号识别受体三种因子协助完成，如图表示某动物细胞内分泌蛋白合成部分过程。下列有关叙述正确的有(　　)
A. 核糖体由RNA和蛋白质构成，与流感病毒的组成成分相似
B. 切除的信号肽可以与双缩脲试剂反应，产生紫色物质
C. 肽链主要靠氨基酸之间形成氢键等，完成在内质网腔中折叠
D. SRP催化信号肽与信号识别受体的结合，反应前后结构不变
13 (多选)[2025盐城模拟]研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)与病毒糖蛋白(VSVG)连接，再用荧光显微镜观察病毒糖蛋白的运动过程，确定了VSVGGFP在每个细胞结构中的驻留时间，如下图所示。下列相关叙述错误的有(　　)
A. 据图分析，VSVG会在核糖体、内质网、高尔基体三种细胞器膜之间依次转移
B. 如果标记染色体上的组蛋白，将出现类似的曲线变化趋势
C. VSVG-GFP在线粒体中的驻留时间曲线与在高尔基体中的曲线变化相似
D. 病毒糖蛋白随囊泡沿着细胞骨架在各细胞结构之间转移
14 [2025南京模拟]糖尿病是一种慢性代谢性疾病。图1是人体胰岛素基因转录形成mRNA后经过复杂的剪切、翻译和修饰过程，最终合成胰岛素的示意图。图2为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
图1 图2
(1) 图1中，在内质网腔中的前胰岛素原经过____________和二硫键形成转变成胰岛素原。在内质网中，未折叠或折叠错误的蛋白质会大量堆积，此时细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成，或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子，这种调节方式是细胞水平的________调节。胰岛素原在内质网中完成加工后，以囊泡的形式，顺着________转运到高尔基体，经水解酶切除部分肽段，成为成熟的胰岛素。
(2) 胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图2中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的________亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸(Tyr)残基被________而激活，进而发挥作用。
(3) 激活后的IRS-1可经过细胞内信号转导，通过促进过程①______________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过____________的方式进入组织细胞进而降低血糖。
(4) 血糖偏低时，________的某些区域兴奋，通过支配交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，这属于________调节。支配胰岛细胞的交感神经兴奋时，其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛 A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌，原因是________________________________________。
(5) IA是一种“智能”胰岛素，既能与细胞膜上的胰岛素受体结合，又能与葡萄糖竞争葡萄糖转运载体蛋白(GT)，其调控血糖的部分机制如图3。已知IA与胰岛素受体结合后会使膜上GT增多，二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病的常用口服降血糖药。下列有关叙述错误的有(　　)
图3
A. ①②③分别表示减少、增多、增多
B. 血糖降低时，IA与GT及胰岛素受体的结合均会减少
C. 与普通外源胰岛素相比，IA能有效避免低血糖的风险
D. 与注射IA相比，口服二甲双胍治疗Ⅰ型糖尿病更有效
第5讲　细胞器的结构、功能、分工合作及生物膜系统
1 A　细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，也对细胞内的①中心体、②高尔基体、③内质网等细胞器起锚定与支撑作用，A正确；①是中心体，无膜结构，在动物细胞有丝分裂前的间期进行复制，在前期移向细胞两极，B错误；③内质网是单层膜结构，与性激素(脂质)的合成有关，②高尔基体是单层膜结构，主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，与性激素合成无关，C错误；④是核孔，酶可通过核孔进入细胞核参与核基因的转录，但翻译是在细胞质的核糖体上进行的，D错误。
2 C　胰岛素的合成场所是核糖体，高尔基体只与其加工、运输和分泌有关，C错误。
3 A　液泡是由单层膜构成的膜泡状细胞器，即2层磷脂分子，A错误；由图可知，液泡中的pH为5.5，呈酸性，故其内富含的水解酶应是在酸性条件下发挥作用的，B正确；由题图可知，H＋进入液泡是由低浓度到高浓度，消耗能量，属于主动运输，Na＋依靠H＋电化学梯度通过载体蛋白进入液泡内，也属于主动运输，C正确；溶酶体内含有多种水解酶，由题干可知液泡内也富含水解酶，都能催化相关物质的水解，D正确。
4 A　肠道内的细菌属于原核生物，其细胞结构中不含高尔基体和溶酶体，分泌毒素的过程依赖细胞膜和细胞质基质中的相关酶，A错误；癌细胞的形态结构会发生显著改变，如细胞变圆、核增大等，通过显微镜观察可疑组织的细胞形态可初步判断是否癌变，C正确；5氟尿嘧啶通过抑制DNA合成阻止癌细胞增殖，而DNA复制发生在分裂间期，因此该药物可将癌细胞阻断在分裂间期，D正确。
5 C　图1是有氧呼吸的第三阶段，图2是光合作用中的光反应，通过电子显微镜可以观察到的是两种膜结构，但不能看到反应过程，A错误；图1过程形成ATP，消耗[H]，图2过程形成ATP和NADPH，用于C3的还原，B错误；两种膜的功能不同与蛋白质分子的特异性有关，磷脂分子没有特异性，D错误。
6 B　猪笼草为高等植物，叶肉细胞中不含中心体，A错误；氨基酸跨膜运输的方式是主动运输或协助扩散，C错误；猪笼草分泌的蜜汁属于化学信息，D错误。
7 C　叶绿体是双层膜结构的细胞器，故结构①有两层生物膜，但叶绿体的内外膜面积几乎相等，A错误。结构②是由类囊体叠合而成的基粒，类囊体薄膜上分布着吸收、传递和转换光能的光合色素；而光敏色素分布于植物的各个器官中，是植物体本身合成的一种调节生长发育的蛋白质，B错误。适当遮阴后，光照强度减弱，为适应这一变化，结构②基粒的数量和膜面积均会有所增加，D错误。
8 C　副交感神经属于自主神经系统中的传出神经，负责调节内脏活动，A错误；乙酰胆碱(ACh)是小分子递质，由胆碱和乙酰辅酶A在细胞质基质中合成，无需核糖体、内质网和高尔基体参与，B错误；ACh与受体结合后，引起唾液腺细胞膜Na＋内流，产生动作电位，从而促进唾液分泌，C正确；VIP的作用是增强ACh受体的亲和力，使ACh更易结合受体，促进Na＋内流，D错误。
9 B　当人饮水不足或者饮食过咸时，细胞外液渗透压升高，促进下丘脑合成抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿量使细胞外液渗透压趋向于恢复正常，A正确；核糖体属于无膜细胞器，B错误；由图可知，抗利尿激素与细胞膜上特定受体结合，启动了ATP水解生成cAMP以及磷蛋白的形成，C正确。
10 C　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，植物细胞中的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。
11 B　核糖体没有膜结构，蛋白P前体不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误；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空间结构改变不被受体识别，能体现受体识别的专一性，D错误。
12 ABC　SRP是信号识别颗粒，不是酶，没有催化的功能，D错误。
13 ABC　核糖体是无膜细胞器，A错误；组蛋白是染色体结构蛋白，是胞内蛋白，其动态变化与分泌蛋白(VSVG-GFP)的转运路径无关，不会出现图示的曲线，B错误；VSVG-GFP是分泌蛋白，而线粒体不参与分泌途径，只是在该过程中提供能量，因而VSVG-GFP不会在线粒体中驻留，C错误；病毒糖蛋白(VSVG)的转运依赖囊泡，且囊泡运输需沿细胞骨架(微管)进行，D正确。
14 (1) 信号肽被切除　(负)反馈　细胞骨架　(2) α　磷酸化 (3) 含有GLUT4的囊泡　协助扩散　(4) 下丘脑　神经　胰岛A、胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同　(5) BD
解析：(1) 由图1可知，胰岛素基因转录的mRNA中含有信号肽密码子，能转录形成信号肽，前胰岛素原到胰岛素原过程中，该信号肽丢失，推测在内质网腔中前胰岛素原的信号肽被切除和二硫键形成，从而转化成胰岛素原。在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节，当内质网中的未折叠或折叠错误的蛋白质会大量堆积时，细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成，或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子，这种调节方式是细胞水平的(负)反馈调节。胰岛素原在内质网中完成加工后，以囊泡的形式，会沿着细胞骨架到达高尔基体，经水解酶切除部分肽段，成为成熟的胰岛素。(3) 由图2可知，激活后的IRS1经过细胞内信号转导，促进过程①含GLUT4的囊泡与细胞膜融合以增加细胞膜上GLUT4的数量，葡萄糖在细胞膜上的GLUT4的协助下，顺浓度梯度进入细胞，因此葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞。(4) 血糖降低引起下丘脑特定区域兴奋，兴奋通过相关的交感神经传到神经末梢，使其分泌神经递质，神经递质作用于胰岛A细胞使其分泌胰高血糖素，此过程反射弧上发生了反射，属于神经调节。同一种信息分子作用于不同细胞产生不同效应，与受体细胞上相应的受体不同有关，即因为胰岛A细胞和胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同，故糖尿病患者体内支配胰岛细胞的交感神经兴奋时，其末梢释放的去甲肾上腺素促进胰岛A细胞的分泌，却抑制胰岛B细胞的分泌。(5) 正常情况下，当血糖升高，葡萄糖与GT结合增多，导致细胞摄取葡萄糖的速率升高，导致①IA与GT结合减少，②同时IA与胰岛素受体结合增多，从而导致③膜上的GT增多，A正确；血糖降低时，葡萄糖与IA竞争性结合GT减少，IA与GT结合增多，与胰岛素受体结合减少，B错误；与普通外源胰岛素相比，IA能与葡萄糖竞争GT，当血糖降低时，IA与胰岛素受体结合减少，膜上GT减少，细胞摄取葡萄糖的速率减慢，避免低血糖的产生，C正确；二甲双胍是非胰岛素依赖型糖尿病(Ⅱ 型糖尿病)的常用口服降血糖药，而 Ⅰ 型糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的，所以注射IA治疗 Ⅰ 型糖尿病更有效，D错误。(共36张PPT)
第1单元
细胞的分子组成和细胞的结构
第5讲　细胞器的结构、功能、分工合作及生物膜系统
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1．能辨认各种细胞器并说出它们的功能。2．举例说明细胞器之间的协调配合。3．概述生物膜系统和囊泡运输的过程及特点。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图甲、乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图。请回答下列问题。
活动一　辨认细胞的各种结构，说出各种细胞器的功能
甲
乙
(1) 写出上面两图中序号所代表的结构的名称。
【答案】 略。
(2) 图甲是高等植物细胞，判断的依据是什么？
【答案】 甲细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，没有中心体。
(3) 请在横线上写出下列结构在甲、乙中所对应的序号。
a
b
c
d
a：______　b：______　c：______　d：______
(4) 第(3)题中结构c、d分别是通过什么方式扩大膜面积的？
【答案】 c：叶绿体的囊状结构类囊体堆叠形成基粒；d：线粒体内膜向内折叠形成嵴。
⑤
②
⑨
④
(5) 图甲中能够产生ATP的场所有哪些？图乙中不含磷脂分子的细胞器是？
【答案】 ④⑥⑨。⑦⑩。
(6) 与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？分别在其中起什么作用？
【答案】 核糖体：合成蛋白质；线粒体：提供能量；中心体：在动物细胞和某些低等植物细胞有丝分裂过程中发出星射线，构成纺锤体牵引染色体运动；高尔基体：与植物细胞壁的形成有关。
(7) 动植物细胞中都有，但功能不同的是哪种细胞器？动植物细胞中不同，部分功能相同的分别是哪两种细胞器？
【答案】 高尔基体。溶酶体和液泡。
(8) 所有植物细胞都有叶绿体吗？举例说明。含有核酸的细胞器有哪些？可复制的细胞器有哪些？
【答案】 不是，植物叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞、根部细胞等不含。线粒体、叶绿体、核糖体。线粒体、叶绿体、中心体。
(9) 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？
【答案】 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。
(10) 观察细胞质流动时，通常以什么细胞结构作为参照物？同一个体，不同细胞的细胞质流动方向一致吗？
【答案】 叶绿体。不完全一致。
下图表示分泌蛋白合成和运输的过程，请回答下列问题。
活动二　举例说明细胞器之间的协调配合
(1) 写出图中空格所代表的结构或物质的名称。
【答案】 ①内质网，②高尔基体，③多肽，④线粒体。
(2) 图示过程中，核糖体所处位置有何变化？
【答案】 起初是游离的核糖体，随后附着到内质网上。
(3) 研究分泌蛋白合成和运输过程常用什么方法？下图中的a、b、c分别代表什么结构？
【答案】 放射性同位素标记法。核糖体、内质网、高尔基体。
(4) 分泌蛋白经过细胞膜的运输方式是什么？体现了细胞膜的什么结构特点？
【答案】 胞吐。一定的流动性。
(5) 该细胞中直接参与合成与分泌蛋白的结构中，具膜的结构有哪些？在此过程中，膜面积的变化是？
【答案】 内质网、高尔基体、细胞膜等。内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增加。
(6) 生物膜系统的组成包括哪些？人体内口腔黏膜、胃黏膜等是否属于生物膜系统？
【答案】 细胞膜、细胞器膜、核膜。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。
图甲是图乙的局部放大，图甲中①～⑧表示蛋白质合成并转运到内质网的过程，信号肽是能启动蛋白质转运的一段多肽，SRP是信号肽识别粒子，它与信号肽结合后，再与内质网膜上的SRP受体结合，使得多肽分子进入内质网腔(ER腔)内。图乙表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中a～f 表示细胞结构，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题。
活动三　探究细胞内蛋白质合成后的去向及定位
甲
乙
(1) 图乙中双层膜包被的细胞结构有哪些(用字母表示)？能发生碱基互补配对过程的结构有哪些(用字母表示)
【答案】 def。adef。
(2) 结合图甲分析，图乙中③过程输出的蛋白质并不包含信号肽序列，推测其原因是什么？
【答案】 信号肽序列在内质网中被信号肽水解酶水解。
(3) 图乙中经②③过程形成的蛋白质有哪些去向呢？细胞中的囊泡膜可能来自哪些细胞结构？
【答案】 分泌到细胞外、运送至溶酶体中、运送至细胞膜上。内质网、高尔基体、细胞膜。
(4) 若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到哪里发挥作用(填字母)
【答案】 d。
(5) 指导线粒体和叶绿体中蛋白质合成的基因分别位于什么部位？
【答案】 细胞核和线粒体、细胞核和叶绿体。
(6) 新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，内质网上合成的蛋白质________(填“能”或“不能”)穿过该结构进入细胞核，说明该结构对转运的物质具有________性。
核孔
不能
选择
(7) 在SRP循环中，结合所学的ATP水解知识，推测分解形成GDP和Pi的物质的中文名称是什么？
【答案】 GTP分解形成GDP和Pi，GTP的中文名称是鸟苷三磷酸。
(8) 囊泡由内质网到高尔基体，再到细胞膜，是沿着哪一种细胞结构移动的？构成该结构的主要成分是什么？其主要功能包括哪些？
【答案】 细胞骨架。蛋白质。维持细胞的形态，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。
名 卷 优 选
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6
1．[2025安徽卷]下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　 　)
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
A
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6
【解析】 高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”，从内质网运来的蛋白质进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故可推测高尔基体膜上分布有相应的酶，对分泌蛋白进行修饰加工，A正确；将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由氨酰－tRNA合成酶催化的，这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体上，B错误；溶酶体内的水解酶不仅能分解衰老、损伤的细胞器，还能消化分解细胞吞噬的病原体，C错误；ATP合酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能，D错误。
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2．[2025四川卷]通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是(　 　)
A．溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B．线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量
C．细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成
D．细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定
D
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【解析】 溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器等，可作为“消化车间”为细胞自噬提供水解酶，A正确；线粒体是有氧呼吸主要场所，能为细胞生命活动提供能量，B正确；细胞自噬分解衰老细胞器等产生氨基酸，氨基酸可作为原料参与蛋白质合成，实现物质再利用，C正确；细胞自噬“吃掉”衰老、损伤的细胞器，能维持细胞内部环境稳定，利于细胞正常代谢，D错误。
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3．[2026南京金陵中学月考]内质网将抗体分子正确装配后，出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是(　 　)
A．内质网形成囊泡与膜的流动性无关
B．内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性
C．内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质
D．囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合
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B
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1
【解析】 内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽，这依赖于生物膜的流动性，因此与膜的流动性有关，A错误；抗体在内质网中正确装配后，需经高尔基体进一步加工(如糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体，因此此时无免疫活性，B正确；生物膜的基本支架是磷脂双分子层，而非蛋白质，C错误；囊泡与高尔基体的融合具有特异性，通常只能与高尔基体特定区域的膜融合，而非任意部位，D错误。
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6
4．下图表示人体某细胞中发生的物质合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示其中的三个环节。下列有关叙述正确的是(　 　)
①a环节有多种RNA参与
②b环节能体现膜的流动性
③c环节伴随核膜面积变化
④分泌出的物质可能是激素
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
1
B
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7
6
1
【解析】 a环节中包含内质网上的核糖体合成蛋白质的过程，蛋白质合成过程中，mRNA作为模板，tRNA携带并运输氨基酸，rRNA是核糖体的组成成分，因此a环节有多种RNA参与，①正确。b环节表示囊泡与高尔基体的膜进行膜融合的过程，能体现膜的流动性，②正确。c环节表示囊泡与细胞膜进行膜融合过程，该过程伴随细胞膜面积的变化，没有核膜面积的变化，③错误。该过程表示分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程，有些激素属于分泌蛋白，比如胰岛素等，因此分泌出的物质可能是激素，④正确。综上所述，①②④正确，B正确。
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6
5．(多选)[2026黑龙江绥化月考]生物膜系统是一个紧密联系的整体，对细胞生命活动至关重要。下列相关叙述错误的有(　　　)
A．细胞核与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，有利于核质之间的信息交流
B．细胞生物都具有生物膜，且生物体的膜成分、结构相似
C．线粒体内膜向内折叠，分隔出多个区室，使线粒体内化学反应更加有序
D．囊泡将细胞内的各种结构连接成一个统一的整体
1
BCD
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1
【解析】 核膜与内质网膜直接相连，实现了物质与信息的交流，体现了生物膜系统的紧密联系，A正确；原核细胞具有细胞膜，细胞膜属于生物膜的一种，真核生物具有生物膜系统，所以细胞生物都具有生物膜，但生物膜指细胞内的膜结构而不是生物体内的膜结构，B错误；线粒体内膜向内折叠，增大了内膜面积，但并未将线粒体基质分隔成多个区室，C错误；囊泡只能运输生物膜系统内的结构，不能连接核糖体等无膜结构，并未将细胞内的各种结构连接成一个统一的整体，D错误。
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6．(多选)差速离心法是利用不同的离心速度，将各种亚细胞组分和各种颗粒分开的方法。密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一个密度梯度，通过重力或离心力场的作用使细胞组分或分子分层、分离的方法。如图表示运用两种方法分离细胞组分的过程，其中g为离心速率的单位。下列叙述错误的有(　 　)
1
A．图中匀浆可通过超声破碎等方法将生物膜破碎后得到
B．图中①②分别表示差速离心法和密度梯度离心法
C．差速离心过程中，颗粒较小的细胞结构先被分离出来
D．验证DNA半保留复制方式时需使用密度梯度离心技术
AC
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1
【解析】 通过图示方法可获得完整的线粒体、溶酶体、高尔基体等细胞器，因此在获得细胞匀浆时不能将细胞器膜破碎，A错误；差速离心过程中，颗粒较大的细胞结构最先沉淀而被分离出来，C错误。
2
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6
7．分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构，在体外进行如下实验(“＋”表示有，“－”表示没有；信号识别颗粒SRP存在于细胞质基质中，能与具有23个氨基酸残基的信号肽特异性结合；内质网膜上有SRP受体)。请回答下列相关问题。
1
实验 胰岛素mRNA 核糖体 SRP 内质网 高尔基体 实验产物
① ＋ ＋ － － － 具有109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
② ＋ ＋ ＋ － － 约具有70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
③ ＋ ＋ ＋ ＋ － 具有86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
④ ＋ ＋ ＋ － ＋ 约具有70个氨基酸残基的多肽(含信号肽)
⑤ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 由A、B链组成的具有51个氨基酸残基的胰岛素
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6
(1) 进行上述实验时，还需要提供__________(填细胞器名称)用于供能，或提供直接能源物质_______用于供能。
(2) 胰岛素mRNA合成过程需要的酶和原料分别是______________、______________。
(3) 在胰岛素合成过程中，信号肽由______________________(填“游离分布在细胞质中”或“附着在内质网上”)的核糖体合成，然后在__________(填细胞器名称)中被切除。
(4) 高尔基体膜上________(填“有”或“没有”)SRP受体。
(5) 在胰岛B细胞中，前胰岛素原转变为胰岛素原是在__________(填细胞器名称)中完成的，胰岛素原转变为胰岛素是在____________(填细胞器名称)中完成的。
1
线粒体
ATP
RNA聚合酶
核糖核苷酸
游离分布在细胞质中
内质网
没有
内质网
高尔基体
谢谢观看
Thank you for watching

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