2021届高考生物人教版一轮创新教学案：第2单元　第6讲　细胞器与生物膜系统

第6讲　细胞器与生物膜系统

[考纲明细]　1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)　2.生物膜系统的结构和功能(Ⅱ)　3.实验：观察线粒体和叶绿体

考点1　主要细胞器的结构和功能

1．细胞质的组成

(1)细胞质包括：细胞质基质和细胞器两部分。

(2)细胞质基质

①形态：胶质状态。

②成分：水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶等。

③功能：活细胞新陈代谢的主要场所。

2．细胞器之间的分工

(1)细胞器的分离方法

差速离心法：将细胞膜破坏后，利用高速离心机，在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。

(2)细胞器的结构和功能

(3)多角度对各种细胞器分类

1.(必修1 P46相关信息)硅尘(SiO2)能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来破坏细胞结构，最终导致肺功能受损。

2．(必修1 P47小字)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。

题组一　线粒体与叶绿体的结构与功能

1．叶绿体和线粒体是真核细胞中重要的细胞结构，下列相关叙述错误的是(　　)

A．二者均能合成部分蛋白质，控制一定的性状

B．二者均为双层膜的细胞器，均含有DNA分子

C．叶绿体内能够通过光合作用合成葡萄糖，线粒体可以通过有氧呼吸分解葡萄糖

D．含有叶绿体的细胞通常含有线粒体，含有线粒体的细胞不一定含有叶绿体

答案　C

解析　线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，能合成部分蛋白质，控制一定的性状，A正确；葡萄糖不能直接进入线粒体进行有氧呼吸，必须在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；含有叶绿体的植物细胞通常含有线粒体，而含有线粒体的细胞可能是动物细胞，其中就不含叶绿体，D正确。

2．如图分别为两种细胞器的部分结构示意图，其中分析错误的是(　　)

A．图a表示线粒体，[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上

B．图b表示叶绿体，直接参与光合作用的膜上有色素的分布

C．两图所表示的结构中与ATP形成有关的酶都在内膜和基质中

D．两图代表的细胞器都与能量转换有关并可共存于一个细胞

答案　C

解析　图a内膜向内折叠形成嵴，表示线粒体，有氧呼吸的第三阶段[H]与氧结合形成水发生在线粒体内膜上，A正确；图b表示叶绿体，光反应发生在类囊体薄膜上，其上有光合色素和与光反应有关的酶分布，B正确；图a中与ATP合成有关的酶在线粒体基质和内膜上，而图b中与ATP合成有关的酶在类囊体薄膜上，C错误；叶绿体和线粒体都与能量转换有关，可共存于绿色植物的叶肉细胞中，D正确。

线粒体和叶绿体的比较

题组二　细胞器结构的识别与功能分析

3．如图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式图，据图判断正确的是(　　)

A．图中只有Ⅲ无染色体，遗传物质主要为DNA

B．四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体

C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATP

D．含有色素的细胞器是④和⑤，光镜下看不到Ⅱ的染色体

答案　D

解析　分析题图：Ⅰ含有中心体，不含细胞壁，属于动物细胞；Ⅱ不含中心体，含有叶绿体、液泡和细胞壁，属于高等植物细胞；Ⅲ是原核生物中的细菌；Ⅳ含有中心体和细胞壁，属于低等植物细胞。图中结构①～⑥依次是内质网、线粒体、中心体、叶绿体、液泡和高尔基体。图中只有Ⅲ无染色体，属于细胞生物中的原核生物，其遗传物质是DNA，A错误；核糖体没有膜结构，B错误；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构表示线粒体，葡萄糖首先在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解，即线粒体不能直接氧化葡萄糖，C错误；含有色素的细胞器是④叶绿体和⑤液泡，细胞Ⅱ有大液泡高度分化，不进行分裂，因此无法观察到染色体，D正确。

1.细胞的显微结构和亚显微结构的判断

注意：(1)显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构，如线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等。

(2)亚显微结构是指在电子显微镜下看到的结构。线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于“亚显微结构”。2.真、原核细胞及动、植物细胞的判断

注意：(1)有叶绿体和细胞壁的细胞，一定是植物细胞。

(2)植物根尖分生区细胞一定没有的细胞器是叶绿体、大液泡和中心体。

变式训练

[3－1]　(2019·合肥高三调研)下列有关各种细胞器的描述，错误的是(　　)

A．内质网是一种网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”

B．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

C．高尔基体是蛋白质修饰加工、包装的场所

D．中心体是一种无膜结构的细胞器，存在于动物和某些低等植物的细胞里

答案　B

解析　液泡具单层膜，叶绿体具双层膜，花青素一般存在于液泡中，叶绿素一般存在于叶绿体中，B错误。

[3－2]　(2019·山东青岛城阳一中质检)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定它们有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是(　　)

A．细胞器甲是线粒体，是进行有氧呼吸的场所

B．细胞器乙含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，一定与分泌蛋白的合成和加工有关

C．细胞器丙中进行的生理过程产生水，产生的水中的氢来自羧基和氨基

D．发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙

答案　C

解析　由于该细胞为动物细胞，且细胞器甲有蛋白质和脂质，说明细胞器甲有膜结构，又因其含有少量核酸，则细胞器甲为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所，A错误；细胞器乙只含有蛋白质和脂质，应具有膜结构，可能是高尔基体、内质网、溶酶体，而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无关，B错误；由于丙不含脂质，故无膜，又由于含有核酸，所以为核糖体，核糖体是蛋白质合成场所，C正确；发菜细胞与此细胞共有的细胞器只有丙——核糖体，D错误。

[3－3]　下列有关细胞的结构和功能的叙述，正确的是(　　)

A．水稻体细胞和蓝藻细胞都含叶绿体，都能进行光合作用

B．玉米根细胞和人成熟红细胞都含线粒体，都能进行有氧呼吸

C．果蝇体细胞和低等植物细胞所含的高尔基体，在细胞分裂末期都参与多糖的合成

D．原核细胞和真核细胞都含有核糖体，合成的有机物可与双缩脲试剂产生紫色反应

答案　D

解析　水稻的根细胞和蓝藻中没有叶绿体，A错误；人成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，B错误；低等植物细胞在有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的合成，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，所以说植物细胞中的高尔基体参与多糖的合成，而果蝇细胞中的高尔基体无此项功能，C错误。

细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”

命题新角度　生物学思想——“形态结构与功能相适应”的生物学观点

4．(2019·山东临沂模拟)下列哪项不能体现“结构与功能相统一”的生物学观点(　　)

A．叶绿体内的类囊体堆叠增大了膜面积，有利于充分利用光能

B．神经元的轴突末梢有大量突起，使突触后膜神经元容易产生兴奋

C．低等植物细胞含有中心体，保证了有丝分裂的正常进行

D．肾小管上皮细胞中有很多线粒体，有利于肾小管对葡萄糖的重吸收

答案　B

解析　叶绿体的类囊体堆叠使膜面积增大，为与光合作用有关的酶和色素提供了更多的附着位点，有利于光能的吸收、传递和转换，A正确；神经元的轴突末梢有大量突起，以便和多个突触后膜发生联系，将兴奋传递给多个细胞，B错误；动物和低等植物细胞中含有中心体，中心体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关，C正确；线粒体可以为肾小管重吸收葡萄糖提供能量，D正确。

5．(2019·湖北宜昌期中)结构与功能的统一性是生物学的基本观点之一。以下叙述中不能支持这一观点的是(　　)

A．哺乳动物红细胞的核退化，可为携带氧的血红蛋白腾出空间

B．分生区细胞的特点是核大、体积小，且具有旺盛的分裂能力

C．癌细胞突变出原癌基因和抑癌基因，细胞的生长和分裂失控

D．小肠的内腔面分布有单层柱状上皮，有利于营养物质的吸收

答案　C

解析　红细胞在成熟过程中细胞核及细胞器解体，可以有更多的空间容纳血红蛋白，这与红细胞运输氧气的功能相适应，A正确；植物分生区细胞具有旺盛的分裂能力，其细胞核中会进行旺盛的生命活动，如DNA的复制、转录，染色体复制等，所以细胞核大是和其旺盛的分裂能力相关联的，B正确；正常细胞本来就存在原癌基因和抑癌基因，正常的原癌基因和抑癌基因共同调控细胞的生长和增殖，原癌基因和抑癌基因突变，细胞的生长和分裂失控，C错误；小肠的内腔面分布有单层柱状上皮，有利于增大吸收面积，这与营养物质的吸收功能相适应，D正确。

　细胞结构多样性与功能多样性相统一的“七个”实例

考点2　细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统

1．细胞的生物膜系统的组成与功能

2．细胞的生物膜系统中各生物膜之间的联系

(1)在成分上的联系

①相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。

②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。

(2)在结构上的联系

①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。

②在结构上具有一定的连续性，图示如下：

(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)

3．细胞是统一的整体

细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控，高效有序地进行。细胞既是生物体结构和功能的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

1.(必修1 P49相关信息)利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位，通过小球膜与细胞膜融合，将药物送入细胞，这一过程体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

2．(必修1 P50与社会的联系)透析型人工肾的关键材料是一种人工合成的膜材料——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜把病人血液中的代谢废物透析掉，然后让干净的血液返回病人体内，这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能。

1．高考常考的“囊泡”相关问题整合

(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例

②神经递质。

(2)囊泡的来源及去向举例

①胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送囊泡。

②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。

(3)囊泡形成原理

生物膜具有一定的流动性，但囊泡运输需消耗能量。

注意：切不可认为以囊泡包裹形式运送的物质只有蛋白质(也包括神经递质等)。

2．蛋白质分泌过程中膜面积变化的分析

(1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪到的不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，图甲不仅表示了不同结构中放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡中放射性元素含量上升的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。

(2)图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后两个时间点，而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。

题组一　以分泌蛋白形成为载体，考查生物膜系统在结构和功能上的联系

1．(2019·山东临沂模拟)下图为胰岛素的合成与分泌过程示意图，a～d表示细胞器。下列说法正确的是(　　)

A．胰岛素在胰岛A细胞的核糖体上合成

B．细胞器b、c对胰岛素进行加工和包装

C．d是产生ATP的唯一细胞器

D．胰岛素的两条肽链间通过脱水缩合形成的肽键连接

答案　B

解析　胰岛素在胰岛B细胞的核糖体上合成，A错误；胰岛素是分泌蛋白，在a核糖体上合成后，需要b内质网、c高尔基体对其进行加工、分类和包装，B正确；图中d表示线粒体，叶绿体中也可产生ATP，C错误；胰岛素两条肽链之间是通过二硫键相连的，不是肽键，D错误。

变式训练

[1－1]　(2019·贵州贵阳一中月考)下图为某人体细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图，据图分析，下列有关叙述正确的是(　　)

A．内质网对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位

B．附着型核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工

C．细胞膜上的糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工

D．分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的功能特性

答案　C

解析　对蛋白质进行分类、包装并将其发送至细胞的不同部位的结构是高尔基体，A错误；附着型核糖体合成的多肽直接进入内质网腔，不需要经过囊泡运输，B错误；据图分析可知，膜蛋白的形成先后经过了内质网和高尔基体的加工，C正确；分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的方式为胞吐，该过程体现了生物膜的结构特点：具有一定的流动性，D错误。

[1－2]　(2020·湖北四地七校高三联考)甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程，①～⑦是结构名称，下列叙述错误的是(　　)

A．甲图中b是脱水缩合，产生的水中的氧仅来自于氨基酸的羧基，完成的场所是乙图①

B．在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有②和④，但膜的成分均发生更新

C．与甲图c过程有关的细胞器是乙图中③②⑤，⑥中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质

D．细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是主动运输过程

答案　B

解析　在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的只有②，④的面积变大，B错误。

题组二　生物膜系统的组成、结构和功能

2．(2019·福建福州高三月考)下列细胞结构不属于生物膜系统的是(　　)

A．细胞膜  B．核糖体

C．核膜  D．内质网

答案　B

解析　细胞膜具有单层膜结构，属于生物膜系统；核糖体无膜结构，不属于生物膜系统；核膜具有双层膜结构，属于生物膜系统；内质网具有单层膜结构，属于生物膜系统。

3．(2019·甘肃白银高三月考)下列有关生物膜系统的说法正确的是(　　)

A．细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统

B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动

C．生物膜的组成成分和结构都是一样的，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

答案　D

解析　生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；有的酶存在于生物膜上，有的酶不分布在生物膜上，如有氧呼吸第一阶段的酶分布在细胞质基质中，B错误；生物膜的组成成分和结构相似，但不是完全一样的，如有的生物膜是双层膜有的是单层膜等，C错误；固醇类激素的化学本质是脂质，合成场所是滑面内质网，D正确。

1．与生物膜有关的三类生理过程归纳

2.有关生物膜的易错点

(1)原核细胞具有细胞膜这一种生物膜，但不能构成生物膜系统。

(2)小肠肠系膜是生物体内的膜，但不是生物膜。

实验4　用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1．实验原理

(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。

(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片，观察生活状态的线粒体。

2．实验步骤

(1)观察叶绿体

(2)观察线粒体

3．注意事项

(1)观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物细胞。如选择苔藓或黑藻叶片，可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。

(2)用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料的原因：靠近叶下表皮的是海绵组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为叶片表皮细胞不含叶绿体。

(3)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。

(4)健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。观察线粒体要选择无色的细胞，如人的口腔上皮细胞。

(5)观察线粒体时，要漱净口腔，防止杂质对显微观察造成干扰。

1．下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法中，不正确的是(　　)

A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性

B．制作装片时在载玻片上滴一滴健那绿染液，目的是对线粒体进行染色

C．在高倍显微镜下观察可以看到健那绿染色后的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色

D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层

答案　D

解析　电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不出此结构。

2．将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是(　　)

A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体

B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒

C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多

D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见

答案　A

解析　菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体，可作为观察叶绿体的材料，A正确；花生的子叶需制成临时装片再经苏丹Ⅲ染液染色才能观察到其细胞中的橘黄色脂肪颗粒，B错误；人的口腔上皮细胞中线粒体也需用健那绿染液染成蓝绿色后才能观察到，C错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的大液泡，会造成细胞核不易观察到，D错误。

3．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法错误的是(　　)

A．健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞

B．在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体

C．健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色

D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体

答案　C

线粒体和叶绿体观察实验成功的三个关键点

(1)叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源，以避免被灼伤。叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，实验观察时可适当调整光照强度和方向，以便于观察。

(2)盖盖玻片时，一定要缓慢且与载玻片成45°夹角，盖玻片一侧先接触液滴，然后慢慢放平，防止装片下产生气泡。

(3)配制健那绿染液时使用生理盐水，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态。

高考热点突破

1．(2019·全国卷Ⅱ)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是(　　)

A．脂质、RNA  B．氨基酸、蛋白质

C．RNA、DNA  D．DNA、蛋白质

答案　A

解析　真核细胞的内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”；细胞核中能够完成转录过程，可产生RNA，综合上述分析，A正确。

2．(2019·全国卷Ⅲ)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是(　　)

A．三者都存在于蓝藻中

B．三者都含有DNA

C．三者都是ATP合成的场所

D．三者的膜结构中都含有蛋白质

答案　D

解析　蓝藻属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，A错误；线粒体和叶绿体中含有DNA，高尔基体中不含有DNA，B错误；高尔基体主要是对蛋白质进行加工、分类、包装等，不能进行ATP的合成，ATP合成的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质等，C错误；高尔基体是具有单层膜的结构，线粒体和叶绿体是具有双层膜的结构，三者的膜结构中都含有蛋白质，D正确。

3．(2018·全国卷Ⅰ)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是(　　)

A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶

B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏

C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

答案　D

解析　叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段能合成ATP，而光反应的场所是类囊体膜，因此叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，A正确；溶酶体是细胞的“消化车间”，溶酶体含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后，释放的水解酶会造成细胞结构的破坏，B正确；细胞核的核膜具有双层膜，核膜上存在核孔，核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，因此核孔是物质进出细胞核的通道，C正确；线粒体DNA位于线粒体的基质中，D错误。

4．(2018·北京高考)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是(　　)

A．细胞核：遗传物质储存与基因转录

B．线粒体：丙酮酸氧化与ATP合成

C．高尔基体：分泌蛋白的合成与加工

D．溶酶体：降解失去功能的细胞组分

答案　C

解析　细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，是转录的主要场所，A正确；在线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段包括丙酮酸的氧化与ATP合成，B正确；蛋白质的合成在核糖体中进行，而高尔基体是对蛋白质进行加工、分类、包装和运送，C错误；溶酶体内含多种水解酶，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，D正确。

5．(2016·全国卷Ⅰ)下列与细胞相关的叙述，正确的是(　　)

A．核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器

B．酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸

C．蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程

D．在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP

答案　B

解析　核糖体不具有膜结构，A错误；酵母菌属于真核生物，其细胞核中含有DNA和RNA，B正确；蓝藻属于原核生物，细胞中不具有线粒体，C错误；叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应过程中有ATP的合成，D错误。

6．(2015·江苏高考)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：

(1)图中双层膜包被的细胞器有________(填序号)。

(2)若该细胞为人的浆细胞，细胞内抗体蛋白的合成加工场所有________(填序号)，合成后通过________运输到________(填序号)中进一步加工。

(3)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，该结构对转运的物质具有________性。

(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到________(填序号)发挥作用。

答案　(1)④⑤　(2)①②　囊泡　③

(3)核孔　选择　(4)④

解析　(1)图中①～⑤分别为核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和叶绿体。具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。

(2)抗体为分泌蛋白，其合成加工场所有①核糖体(合成肽链)和②粗面内质网(将肽链加工成较成熟的蛋白质)，合成后通过囊泡运输到③高尔基体中进一步加工。

(3)转录过程发生在细胞核中，转录出的mRNA穿过核孔转运到细胞质，核孔对物质的转运具有选择性，并非所有物质都可通过核孔。

(4)丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸和水反应产生[H]和CO2，该过程发生在线粒体中，故丙酮酸脱氢酶合成后将被转运到线粒体发挥作用。

课时作业

一、选择题

1．科学家在研究细胞结构和功能的过程中，用到了很多科学方法。下列方法使用不当的是(　　)

A．观察线粒体的嵴用高倍显微镜

B．研究分泌蛋白的合成与运输采用同位素标记法

C．分离细胞中各种细胞器常用的方法是差速离心法

D．直观认识真核细胞的结构可用构建物理模型的方法

答案　A

解析　观察线粒体的嵴用电子显微镜，A错误；科学家在探究分泌蛋白的合成、分泌途径时，将3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，即研究分泌蛋白的合成与运输可采用同位素标记法，B正确；分离细胞中各种细胞器常用的方法是差速离心法，C正确；构建的真核细胞的三维结构模型属于物理模型，可直观认识真核细胞的结构，D正确。

2．(2019·福建福州高三月考)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述错误的是(　　)

A．①是中心体，与洋葱根尖细胞有丝分裂有关

B．②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所

C．③是叶绿体，是植物叶肉细胞进行光合作用的场所

D．④是内质网，是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”

答案　A

解析　中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而洋葱根尖细胞为高等植物细胞，无中心体，A错误。

3．(2019·湖北部分重点中学第一次联考)下列有关核糖体的叙述，正确的是(　　)

A．电子显微镜下，核糖体呈小球体，都悬浮在细胞质基质中

B．核糖体组成成分中含mRNA

C．核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所

D．原核细胞和真核细胞都有核糖体

答案　D

解析　核糖体有的悬浮在细胞质基质中，有的附着在内质网上，A错误；核糖体组成成分中含rRNA，而不是mRNA，B错误；核糖体是蛋白质合成场所，不参与加工，C错误；核糖体是原核生物与真核生物共有的细胞器，D正确。

4．细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合，从而降解细胞自身病变物质或结构的过程(如图所示)。下列有关叙述中，正确的是(　　)

A．图中自噬体的膜由双层磷脂分子组成

B．图中的水解酶是在自噬溶酶体中合成的

C．图中溶酶体与自噬体融合过程体现了细胞膜的选择透过性

D．溶酶体所参与的细胞内自身病变物质或结构的降解过程与基因有关

答案　D

解析　溶酶体参与的细胞内物质或结构降解的过程是细胞自发的，精确性高，这与基因控制有关，D正确；分析题图，自噬体含有双层膜，故共有4层磷脂分子，A错误；水解酶的本质为蛋白质，是在核糖体上合成的，经加工后运往溶酶体，B错误；溶酶体与自噬体融合体现了细胞膜的流动性，C错误。

5．如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法中不正确的是(　　)

A．此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构

B．若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为⑤⑨

C．图中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的结构有③⑤⑥

D．此图若表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为①②⑤

答案　B

解析　分析题图，图示结构①～⑨依次是细胞壁、液泡、细胞核、高尔基体、叶绿体、线粒体、内质网、细胞膜和中心体，若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应该没有中心体、叶绿体和大液泡，需去掉的结构为②⑤⑨，B错误。

6．研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞进行分析，获得的结果如下(“＋”表示有，“－”表示无)：

甲、乙、丙3种细胞最可能取自下列哪种生物(　　)

A．乳酸菌、蛔虫、水稻  B．蛔虫、硝化细菌、水稻

C．蛔虫、蓝藻、水稻  D．乳酸菌、蓝藻、水稻

答案　C

解析　甲细胞有核膜，属于真核生物，且该细胞有中心体，无细胞壁和线粒体，可能取自厌氧型动物，如蛔虫；乙细胞无核膜，属于原核生物，且含有叶绿素，能进行光合作用，可能是蓝藻；丙细胞有核膜，属于真核生物，且无中心体，有细胞壁，可能取自高等植物，如水稻。

7．下列与细胞器相关的叙述中，正确的是(　　)

A．蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工

B．分泌蛋白合成旺盛的细胞中，高尔基体膜成分的更新速度快

C．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，但不能分解衰老的细胞器

D．植物细胞叶绿体产生的ATP主要用于主动运输等过程

答案　B

解析　蓝藻细胞属于原核细胞，无内质网和高尔基体，A错误；分泌蛋白在附着在内质网上的核糖体中合成，经内质网加工，形成囊泡进入高尔基体进一步加工后，再形成囊泡由细胞膜分泌到细胞外，B正确；溶酶体能够分解衰老、损伤的细胞器，C错误；叶绿体产生的ATP只能用于暗反应，D错误。

8．右图为植物细胞结构的概念图，a～h为不同的结构，下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中b为细胞核，是遗传物质存在的唯一场所

B．图中c的结构特点是具有选择透过性

C．图中d的成分主要是纤维素和果胶

D．图中g是线粒体或叶绿体

答案　C

解析　据“全透过性”判断d为细胞壁，成分主要是纤维素和果胶，据“细胞间信息交流”判断c为细胞膜，其结构特点是具有流动性，据“胶质状态”判断e为细胞质基质，则f为细胞器，b则为细胞核，“产生CO2”的细胞器h为线粒体，推测g为叶绿体。

9．(2019·河北衡水高三二调考试)下图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述正确的是(　　)

A．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、抗体、神经递质都属于分泌蛋白

B．图中与胰岛素合成有关的结构有①②③④⑤

C．若②合成的是丙酮酸脱氢酶，则该酶在⑥中发挥作用

D．若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①⑤⑥中

答案　B

解析　唾液淀粉酶、胃蛋白酶、抗体是分泌蛋白，神经递质分为四类，即生物原胺类、氨基酸类、肽类、其他类，不都属于分泌蛋白，A错误；胰岛素是分泌蛋白，所以与其合成有关的结构有①②③④⑤，①②③④⑤分别是细胞核、核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，B正确；若②合成的是丙酮酸脱氢酶，其发挥作用的场所应该是线粒体，⑥是叶绿体，C错误；若②合成的是染色体蛋白，而染色体只存在于细胞核即①中，D错误。

10．下列关于用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验的叙述，正确的是(　　)

A．用幼根作实验材料可观察到叶绿体和线粒体

B．观察叶绿体和线粒体都需要染色

C．在高倍镜下可观察到叶绿体的类囊体

D．叶绿体的形态和分布会随光照强度和方向的改变而改变

答案　D

解析　幼根细胞中不含叶绿体，不能用于观察叶绿体，A错误；叶绿体本身具有颜色，易于区别，观察时不用染色，B错误；在电子显微镜下能观察到叶绿体的类囊体，C错误。

11．(2019·江西九江一中月考)真核细胞具备的生物膜系统能为使其代谢的稳定进行提供一个有利环境。下列关于生物膜的描述，正确的是(　　)

A．核糖体不属于生物膜系统的范畴，但其在生物膜的合成方面起到重要作用

B．浆细胞内，单层膜细胞器在抗体的加工过程中均发挥重要作用

C．糖蛋白普遍存在于各种生物膜上，其在信息传递方面发挥重要作用

D．具有一定的流动性和选择透过性分别是各种生物膜的功能特点和结构特点

答案　A

解析　生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，其中蛋白质是在核糖体上合成的，A正确；抗体属于分泌蛋白，而对分泌蛋白具有加工作用的单层膜细胞器只有内质网和高尔基体，但浆细胞内单层膜细胞器还有溶酶体，B错误；糖蛋白主要分布在细胞膜上，其他生物膜几乎不含糖蛋白，C错误；具有一定的流动性是生物膜的结构特点，而选择透过性是生物膜的功能特点，D错误。

12．对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析，发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为35%、0、30%、20%、15%，则该细胞器能完成的生理活动是(　　)

A．吸收氧气，进行有氧呼吸

B．发出星射线，形成纺锤体

C．结合mRNA，合成蛋白质

D．吸收并转换光能，完成光合作用

答案　C

解析　由题意可知该细胞器只含碱基U，不含碱基T，说明该细胞器只含RNA，不含DNA，则该细胞器为核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，C正确。

二、非选择题

13．如图是某生物的细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：

(1)判断此图为植物细胞的主要依据是图中有[　]__________(它能支持和保护细胞)等结构。

(2)如果该图为大葱根细胞，则应该没有[　]________；如果该图为西瓜的果肉细胞，则色素主要存在于[　]________。

(3)图中结构[　]________中的细胞液含有多种物质，当外界溶液浓度大于细胞液的浓度时，细胞就会渗透________(填“失水”或“吸水”)。

(4)如果该细胞是低等植物细胞，则图中还应该有的细胞器是________，它与细胞的________有关。

(5)细胞内具有双层膜结构的除有[4]、[11]外，还有[　]________。

(6)合成淀粉酶的细胞器是[　]________。

(7)进行有氧呼吸的主要场所是[　]________，该生理功能消耗的主要能源物质是________。

(8)细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成了细胞的________。

答案　(1)2　细胞壁　(2)4　叶绿体　14　液泡

(3)14　液泡　失水　(4)中心体　有丝分裂

(5)8　核膜　(6)13　核糖体

(7)11　线粒体　葡萄糖　(8)生物膜系统

解析　分析题图，图示细胞具有细胞壁、叶绿体和液泡，说明为植物细胞的亚显微结构，其中1是细胞膜、2是细胞壁、3是细胞质基质、4是叶绿体、5是高尔基体、6是核仁、7是染色质、8是核膜、9是核液、10是核孔、11是线粒体、12是内质网、13是游离的核糖体、14是液泡、15是附着在内质网上的核糖体，依题意分别作答。

14．(2019·成都模拟)人体细胞内溶酶体内部pH为5左右，含有多种水解酶。当病原体侵入机体后被吞噬细胞识别吞噬，进而被溶酶体中的水解酶消化掉。请分析回答下列问题：

(1)与溶酶体产生直接相关的细胞结构是________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有__________________________(至少答三种)，溶酶体能消化病原体的原因是________________________________。

(2)细胞能识别病原体主要依赖于细胞膜上的________；图示过程体现了细胞中各种生物膜在功能上的关系是____________________________________________。

(3)研究表明，少量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，其主要原因是____________________________________________，导致酶活性降低甚至失活。

答案　(1)高尔基体　核糖体、内质网、高尔基体、线粒体　内部含有多种水解酶

(2)糖蛋白(或受体)　既有明确的分工，又有密切的联系

(3)细胞质基质的pH高于溶酶体内的pH

解析　(1)由图可知高尔基体形成囊泡，变为溶酶体。溶酶体内水解酶的合成和加工与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器有关。

(2)细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，细胞内生物膜结构上的联系包括直接联系和间接联系。直接联系如：内质网与核膜、细胞膜直接相连，有些细胞的内质网甚至还与线粒体外膜相连；间接联系通过囊泡，如内质网与高尔基体。功能上的联系是指这些膜性细胞器分工合作，密切联系，共同完成某些生命活动。

(3)因为溶酶体内的pH比细胞质基质要低，溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质会导致酶活性降低甚至失活。

15．图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构，A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示，在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题：

(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________(填序号)，分离出各种细胞器的方法是____________。

(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质，其中下列物质中属于A类物质的是________。

①呼吸酶　②胰岛素　③ATP合成酶　④线粒体膜的组成蛋白　⑤抗体　⑥RNA聚合酶

(3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过________层磷脂双分子层，能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是________(填序号)。

(4)E是合成D物质的原料，则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外，需要经过的膜结构依次是(用“→”和序号表示)____________________。

(5)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是____________________。

(6)图乙中依据放射性出现时间先后分析，b属于________(细胞器)，而丙图中f属于________________(细胞结构)，依据丙图中f曲线的变化能说明_____________________________________________________________________

________________________________________________________________。

答案　(1)①②　差速离心法　(2)①③　(3)0　③

(4)⑦→③→④→⑦　(5)具有一定的流动性

(6)内质网　高尔基体膜　高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新

解析　(1)构成生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，图甲中的①～⑦各结构中，①是游离的核糖体、②是附着在内质网上的核糖体，二者均是不具有膜结构的细胞器，不含有磷脂分子；分离各种细胞器的方法是差速离心法，此方法是采用不同的离心速度将密度不同的细胞器进行分离。

(2)图甲中A代表的是胞内蛋白，①呼吸酶、③ATP合成酶都是细胞质中的蛋白；②胰岛素、⑤抗体均是分泌蛋白，如图中的D；④线粒体膜蛋白，是图中的C，⑥RNA聚合酶是图中的B，故①③符合要求。

(3)D物质是分泌蛋白，分泌蛋白从合成到运输到细胞外的过程均是通过囊泡运输，该过程穿过的磷脂双分子层为0层，③内质网外连细胞膜、内连核膜，增大了细胞内的膜面积，是细胞内膜面积最大的细胞器。

(4)E是合成D物质(分泌蛋白)的原料，则E是氨基酸，氨基酸经过⑦细胞膜进入细胞后，先进入②，进行蛋白质的合成，再进入③内质网，然后通过④高尔基体最后又通过⑦细胞膜，因②不含膜结构，所以需经过的膜结构依次是⑦→③→④→⑦。

(5)细胞器③内质网和细胞器④高尔基体可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程是通过生物膜间的融合完成的，体现了生物膜在结构上的特点是具有一定的流动性。

(6)分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→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。这样内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体；图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。依据丙图中f曲线的变化(高尔基体膜的变化)能说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新。