考點一 主要細胞器的結構和功能1.將鼠的肝細胞磨碎,進行差速離心(即將細胞勻漿放在離心管中,先進行低速離心,使較大顆粒形成沉淀P1;再用高速離心沉淀上清液中的小顆粒物質,從而將細胞不同的結構逐級分開),結果如下圖所示,下列說法不正確的是(  )A.遺傳物質主要分布在P1B.合成蛋白質的場所分布于S1、S2、S3、P4中C.P4中有不含磷脂分子的細胞器D.圖中含有線粒體的組分是P2
解析 遺傳物質主要分布于細胞核中,即P1中,A項正確;蛋白質在核糖體上合成,核糖體分布于S1、S2、S3、P4中,B項正確;P4中有核糖體,不具有膜結構,是不含磷脂分子的細胞器,C項正確;圖中含有線粒體的組分是P2和S1,D項錯誤。
2.下列有關細胞結構及其生理功能的敘述,正確的是(  )A.人的成熟紅細胞、高等植物的成熟篩管細胞無細胞核,屬于原核細胞B.線粒體內膜向內折疊形成嵴,葉綠體的類囊體堆疊形成基粒C.細胞骨架是由纖維素組成的網架結構,可維持細胞的形態(tài)D.哺乳動物的成熟紅細胞內富含血紅蛋白,有利于該細胞運輸氧氣和有氧呼吸
解析 人的成熟紅細胞、高等植物的成熟篩管細胞無細胞核,但屬于真核細胞,A項錯誤;線粒體內膜向內折疊形成嵴,葉綠體的類囊體堆疊形成基粒,都擴大了膜面積,B項正確;細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構,可維持細胞的形態(tài),C項錯誤;哺乳動物的成熟紅細胞不含線粒體,只能進行無氧呼吸,D項錯誤。
3.“結構與功能相適應”的原則是生物學的基本觀點之一,下列與該原則相符的是(  )A.溶酶體可以合成大量的酸性水解酶,得以分解衰老、損傷的細胞器B.葉綠體和線粒體以不同的方式增大膜面積,有利于化學反應的高效進行C.細胞壁是植物細胞系統的邊界,具有控制物質進出細胞的功能D.細胞骨架是由纖維素組成的網架結構,與細胞的運動、分裂等有關
解析 酸性水解酶的化學本質是蛋白質,在核糖體內合成,A項不符合題意;葉綠體和線粒體以不同的方式增大膜面積,前者以類囊體形成基粒的方式增大膜面積,后者以內膜折疊形成嵴的方式增大膜面積,有利于化學反應的高效進行,B項符合題意;植物細胞系統的邊界是細胞膜,C項不符合題意;細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構,與細胞運動、分裂和分化等有關, D項不符合題意。
4.細胞中特定的結構必然有與之相對應的功能存在,且其功能的實現也需要以特定的結構作為基礎。下列敘述正確的是(  )A.細胞膜具有一定的流動性,有助于完成物質運輸、細胞分裂等功能B.溶酶體合成的多種水解酶,能分解外界吞入的顆粒和自身衰老、損傷的細胞器C.細胞質內的纖維素交錯連接構成細胞骨架,有利于維持細胞形態(tài)和進行胞內運輸D.細胞核中的核仁是核糖體裝配的重要場所,細胞中核糖體的合成離不開核仁結構
解析 細胞膜的結構特點是具有一定的流動性,有助于完成物質運輸、細胞分裂等功能,A項正確;溶酶體內含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,水解酶在核糖體合成,B項錯誤;細胞骨架是由蛋白質纖維組成的,C項錯誤;原核細胞的核糖體合成與核仁結構無關,D項錯誤。
5.(2023·山東日照一模)研究表明,癌細胞溶酶體中的pH低于正常細胞。BODIPY熒光染料對pH不敏感,具有良好的光學和化學穩(wěn)定性。以BODIPY為母體結構,以哌嗪環(huán)為溶酶體定位基團,設計成溶酶體熒光探針。該探針與H+結合后,熒光強度升高。下列說法錯誤的是(  )A.溶酶體內的酸性環(huán)境有利于其分解衰老、損傷的細胞器B.若某區(qū)域的熒光強度較強,則該區(qū)域的細胞可能是癌細胞C.由題意可知,可用溶酶體熒光探針來定位癌細胞在體內的位置D.熒光探針能靶向進入癌細胞的溶酶體,是因為其pH相對較低
解析 溶酶體內有酸性水解酶,能夠分解很多種物質以及衰老、損傷的細胞器,清除侵入細胞的病毒或病菌,其內的酸性環(huán)境有利于其分解衰老、損傷的細胞器,A項正確;根據題干信息,“癌細胞溶酶體中的pH低于正常細胞”, “該探針與H+結合后,熒光強度升高”可知,癌細胞溶酶體內H+含量高于正常細胞,若某區(qū)域的熒光強度較強,則該區(qū)域的細胞可能是癌細胞,可用溶酶體熒光探針來定位癌細胞在體內的位置,B、C兩項正確;熒光探針并不能靶向進入癌細胞的溶酶體,只是熒光探針能與H+結合,從而定位癌細胞,D項錯誤。
6.(2023·廣東深圳二模)科學家利用電鏡在成纖維細胞中觀察到一些形態(tài)和大小略有不同的網狀結構,并集中在內質中,因此將這些結構稱為內質網。下列關于內質網的敘述,正確的是(  )A.是蛋白質的合成、加工場所以及運輸通道B.由雙層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構C.是一個不連續(xù)的內腔分隔的膜性管道系統D.外膜向外折疊形成凸起的稱為粗面內質網
解析 內質網外連細胞膜,內連核膜,將細胞中的各種結構連成一個整體,具有承擔細胞內物質運輸的作用,是蛋白質的合成、加工場所以及運輸通道,A項正確;內質網是單層膜結構的細胞器,B項錯誤;內質網是一個連續(xù)的內腔相通的膜性管道系統,C項錯誤;內質網是單層膜結構的細胞器,有些內質網上有核糖體附著,叫粗面內質網,D項錯誤。
考點二 實驗:用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動7.(2024·福建三明模擬)下表是不同溫度條件下黑藻葉片細胞質葉綠體流動一圈所用的時間。0 ℃和40 ℃水中細胞質內的葉綠體基本不流動,細胞形狀無明顯變化,但其葉綠體由集中分布在細胞膜周圍變?yōu)榫鶆蚍植加诩毎?。不同溫度條件下黑藻葉片細胞質葉綠體流動一圈的時間
據表分析,下列敘述正確的是(  )A.低溫時胞質流動速率低,細胞代謝速率降低B.胞質流動最快的溫度是27 ℃,此溫度下細胞代謝最活躍C.0 ℃時由于低溫引起胞內結冰,細胞破裂,胞質基本不流動D.用洋蔥鱗片葉外表皮細胞代替黑藻葉片細胞能觀察到相同的生理現象
解析 溫度會影響分子運動,低溫時胞質流動速率低,細胞代謝速率降低,A項正確;要想探究胞質流動最快的溫度,還需進一步縮小溫度梯度,B項錯誤;0 ℃時細胞不會破裂(有細胞壁的存在),C項錯誤;洋蔥鱗片葉外表皮細胞無葉綠體,不能觀察到葉綠體的流動,D項錯誤。
考點三 細胞器之間的協調配合與生物膜系統8.(2023·河北石家莊模擬)細胞內各種不同的細胞器類似于不同的零件,每個零件有自己獨特的功能,大家分工合作,共同完成細胞的生命活動。下列關于細胞結構的敘述,正確的是(  )A.高等植物除葉肉細胞外,其他細胞均不含有葉綠體B.在同一個體的不同細胞中,細胞器的含量和種類不一定相同C.細胞膜把各種細胞器分隔開,使細胞內部區(qū)域化D.所有分泌蛋白的修飾加工都需要內質網和高爾基體的參與
解析 高等植物除葉肉細胞外,其幼莖皮層細胞等呈綠色部分的細胞也含有葉綠體,A項錯誤;由于不同細胞的功能不同,在同一個體的不同細胞中,細胞器的含量和種類不一定相同,如胰腺細胞中的高爾基體較為發(fā)達,心肌細胞中線粒體的數量較多,B項正確;生物膜把各種細胞器分隔開,使細胞內部區(qū)域化,C項錯誤;原核細胞中不含內質網和高爾基體,但原核細胞也可產生分泌蛋白,故原核細胞產生的分泌蛋白的修飾加工不需要內質網和高爾基體的參與,D項錯誤。
9.(2023·廣東廣州聯考)細胞的生物膜系統破裂后,具膜細胞器的膜碎片結合各自成分融合成的囊泡稱為微粒體,具有與活細胞相同的生物活性和功能。將含各種微粒體的胰島B細胞勻漿進行低速離心,除去含細胞核、線粒體、溶酶體等微粒體的沉淀物后,再將上清液進行高速離心,分離出表面光滑的光面微粒體和表面附著核糖體的粗面微粒體。SRP和DP是分別存在于細胞質基質和內質網膜上的蛋白質,為探究SRP、DP和內質網在胰島素合成過程中的作用,在含有核糖體、tRNA、酶類、氨基酸等無細胞翻譯體系中,分別加入不同成分進行如下實驗。
注:“+”和“-”分別表示“存在”和“不存在”。
(1)根據實驗結果分析:胰島素合成過程中,首先在         上合成一段含有約70個氨基酸殘基的肽鏈,這段肽鏈一端的信號肽與SRP結合,后者通過與內質網上的DP結合,將核糖體—新生肽引導至內質網。該過程中,翻譯過程的暫停開始于      與    (兩空順序可顛倒)的結合,翻譯過程的繼續(xù)開始于   與   (兩空順序可顛倒)的結合。(2)第4組實驗中生成的胰島素原沒有生物活性,但胰島B細胞分泌的胰島素卻具有生物活性。導致二者差別的生理過程是            。
胰島素原在高爾基體中進一步加工
(3)若向無細胞翻譯體系中加入胰島素mRNA、SRP和粗面微粒體,推測翻譯的產物是                    。?(4)實驗中利用含各種微粒體的胰島B細胞勻漿,獲得光面微粒體和粗面微粒體的方法是            ,能夠形成光面微粒體的細胞器有                。?
含86個氨基酸殘基的胰島素原(不含信號肽)
解析 (1)分泌蛋白首先在游離的核糖體上合成,然后核糖體—新生肽會附著至內質網;對比表格中的實驗組1和實驗組2,SRP的存在會使肽鏈延伸停止,即SRP與信號肽結合后會導致翻譯過程停止,故翻譯過程的暫停開始于信號肽與SRP的結合;對比1、2、3組可知,當DP參與后,多肽鏈可繼續(xù)合成,故翻譯過程的繼續(xù)開始于SRP與DP的結合。(2)胰島素屬于分泌蛋白,第4組實驗中生成的胰島素原沒有生物活性,導致二者差別的生理過程是胰島素原需在高爾基體中進一步加工。
(3)結合表格可知,若向無細胞翻譯體系中加入胰島素mRNA、SRP和粗面微粒體(含有DP),推測翻譯的產物是含86個氨基酸殘基的胰島素原(不含信號肽)。(4)由于各種細胞器的密度不同,故可通過差速離心法獲得光面微粒體和粗面微粒體;結合題中微粒體的相關敘述可知,能夠形成光面微粒體的細胞器有高爾基體、光面內質網。
1.(2023·山東煙臺二模)內質網中任何生命活動發(fā)生異常均會引發(fā)內質網的保護機制——內質網應激。最典型的就是未折疊蛋白反應:未折疊蛋白聚集在內質網誘導細胞減少蛋白質的合成;同時激活自噬信號通路形成自噬小體包裹受損內質網,運送至溶酶體進行降解,這一過程被稱為內質網自噬。下列說法錯誤的是(  )A.內質網是合成、加工和運輸蛋白質等物質的膜性管狀系統B.未折疊蛋白反應能增大內質網的壓力C.內質網自噬有利于保證內質網的正常代謝D.溶酶體酶的形成與核糖體、內質網、高爾基體、線粒體有關
解析 內質網具有單層膜,是合成、加工和運輸蛋白質等物質的膜性管狀系統,A項正確;未折疊蛋白反應會減少蛋白質的合成,能減小內質網的壓力,B項錯誤;由題干可知,內質網自噬能清除受損的內質網,有利于保證內質網的正常代謝,C項正確;溶酶體酶屬于蛋白質,其形成與核糖體、內質網、高爾基體、線粒體有關,D項正確。
2.馬達蛋白是一類利用ATP驅動自身沿細胞骨架定向運動的蛋白質。目前普遍認為細胞質流動是由馬達蛋白介導的“貨物”定向運輸引起的。下圖為馬達蛋白運輸葉綠體的示意圖。下列敘述錯誤的是(  )A.細胞骨架參與細胞內物質或結構的運輸B.觀察細胞質的流動可用葉綠體的運動作為參照C.該細胞中馬達蛋白介導葉綠體朝不同的方向運輸D.馬達蛋白含有細胞骨架結合區(qū)域和“貨物”結合區(qū)域
解析 細胞骨架是真核細胞中由蛋白質纖維聚合而成的三維的纖維狀網架體系,細胞骨架在細胞分裂、細胞生長、細胞物質運輸、細胞壁合成等許多生命活動中都具有非常重要的作用,A項正確;細胞質基質是不斷流動的,懸浮在基質中的細胞器也會隨之運動,所以葉綠體等位置的改變證明了細胞質是流動的,由于細胞質流動的速度慢,無標志物難以察覺,而選擇體積較大的、有顏色的細胞器如葉綠體等作為標志物有利于觀察,B項正確;馬達蛋白是一類利用ATP驅動自身沿細胞骨架定向運動的蛋白質,不能介導葉綠體朝不同的方向運輸,C項錯誤;由題圖可知,馬達蛋白含有細胞骨架結合區(qū)域和“貨物”結合區(qū)域,D項正確。
3.(2024·安徽師大附中模擬)下圖是細胞內囊泡運輸過程示意圖,囊泡上的V-SNARE蛋白與靶膜上的T-SNARE蛋白結合形成穩(wěn)定的結構后,囊泡膜和靶膜才能融合,從而將物質準確地運送到相應的位點。下列敘述正確的是(  )A.圖中T-SNARE與V-SNARE的結合依賴于膜上的載體蛋白B.囊泡膜、細胞膜、細胞器膜和核膜等共同構成生物膜系統C.核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜依次參與RNA聚合酶的合成與運輸過程D.分泌蛋白的合成運輸過程中高爾基體的膜面積先減后增
解析 囊泡上有一個特殊的V-SNARE蛋白,它與靶膜上的T-SNARE蛋白結合形成穩(wěn)定的結構后,囊泡膜和靶膜才能融合,從而將物質準確地運送到相應的位點,故圖中T-SNARE與V-SNARE的結合存在特異性,該結合過程依賴于膜的信息交流功能,與糖蛋白有關,與載體蛋白無關,A項錯誤;細胞內所有的膜組成了細胞的生物膜系統,顯然,囊泡膜與細胞膜、細胞器膜和核膜等共同構成生物膜系統,B項正確;RNA聚合酶是胞內蛋白,在細胞核中起作用,由游離的核糖體合成,不需要內質網、高爾基體和細胞膜參與運輸,C項錯誤;分泌蛋白的運輸需要囊泡的參與,該過程中高爾基體的膜面積先增大后減小,D項錯誤。
4.(2024·湖南益陽模擬)某些兩親性分子(如磷脂),分散于水中時會自發(fā)形成一類具有封閉雙層結構的有序組合體,稱為囊泡(包括圖中的內吞泡和分泌小泡)。在一些細胞中囊泡有儲存、運輸和消化等功能。下圖表示某細胞部分結構和功能示意圖。下列說法正確的是(  )A.磷脂分子分散于水中時會形成封閉雙層結構的有序組合體,與磷脂分子尾部親水和頭部疏水有關B.利用囊泡來輸送藥物,對異常細胞進行靶向干預,可在囊泡膜上加上一些轉運蛋白C.處理衰老、損傷的細胞器可用圖中所示過程,即溶酶體與之結合利用水解酶把它分解D.細菌被內吞后,細菌中的核糖體、線粒體等也會被分解為小分子物質
解析 磷脂分子分散于水中時,磷脂分子的內外兩側均是水環(huán)境時,磷脂分子的“尾部”疏水,相對排列在內側,“頭部”親水,則分別朝向兩側的水環(huán)境,會形成封閉雙層結構的有序組合體,A項錯誤;大分子物質進入細胞時,首先是大分子與膜上的蛋白質結合,該蛋白屬于受體蛋白,因此利用囊泡來輸送藥物,對異常細胞進行靶向干預,可在囊泡膜上加上一些受體蛋白,不是轉運蛋白,B項錯誤;溶酶體中含有多種水解酶,能夠分解很多種物質以及衰老、損傷的細胞器,因此處理衰老、損傷的細胞器可用圖中所示過程,即溶酶體與之結合利用水解酶把它分解,C項正確;細菌屬于原核生物,只有核糖體一種細胞器,不含線粒體,D項錯誤。
5.(2024·廣東聯考)利什曼原蟲(引起利什曼病的寄生蟲)的親水性?;砻娴鞍譈(HASPB)是通過細胞質中的游離核糖體合成的一類脂蛋白。利什曼原蟲分泌的HASPB結合于細胞膜外側,與宿主細胞的感染密切相關。HASPB在細胞膜內某個區(qū)域積累,當達到一定濃度時,誘導細胞膜外翻、泡化、脫落,從而將包裹在其中的HASPB釋放到細胞外。下列有關敘述錯誤的是(  )A.HASPB的分泌是某些細胞間信息傳遞的重要環(huán)節(jié)B.HASPB的分泌過程中伴隨著生物膜之間的轉化C.HASPB的分泌不需要內質網和高爾基體的參與D.HASPB可能成為開發(fā)治療利什曼病藥物的靶標
解析 在生物體中,細胞間的信息傳遞是細胞生長、增殖、分化、凋亡等生命活動正常進行的條件之一,而分泌蛋白(如HASPB)可以作為信息分子,實現某些細胞間信息傳遞,A項正確;HASPB在細胞膜內某個區(qū)域積累,當達到一定濃度時,誘導細胞膜外翻、泡化、脫落,從而將包裹在其中的HASPB釋放到細胞外,說明HASPB的分泌過程僅有細胞膜的脫落,沒有伴隨著生物膜之間的轉化,不需要內質網和高爾基體的參與,B項錯誤,C項正確;HASPB結合于細胞膜外側,與宿主細胞的感染密切相關,故HASPB可能成為開發(fā)治療利什曼病藥物的靶標,D項正確。
6.(2023·江蘇揚州模擬)人體內膽固醇合成后以低密度脂蛋白(LDL)形式進入血液,細胞需要時LDL與細胞膜上的受體結合成LDL-受體復合物進入細胞。下圖是某組織細胞部分結構及生理過程的示意圖。請據圖回答下列問題。
(1)核仁的體積與代謝強度密切相關,代謝活躍的細胞中核仁體積將    ,該細胞含有核酸的細胞器有            (至少寫出兩個)。?(2)膽固醇是人體所必需的物質,但血液中膽固醇含量   時,可能引發(fā)心腦血管疾病。膽固醇合成后以低密度脂蛋白(LDL)的形式進入血液,細胞需要時LDL與其受體結合成復合物以    方式運輸進入細胞。?(3)溶酶體中的多種水解酶是在      上合成的,水解酶從合成到進入溶酶體的途徑是:         →溶酶體(用數字和箭頭表示)。?
(4)圖中過程⑥→⑨說明溶酶體具有              的功能,溶酶體的功能說明其膜的結構特點是          。被溶酶體降解后的產物,如果是對細胞有用的物質,細胞可以再利用,廢物則被排出細胞外。由此推測,當細胞養(yǎng)分不足時,細胞這種“自噬作用”會   (填“增強”“不變”或“減弱”)。?(5)研究表明,若抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬,其腫瘤的體積和數量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小,說明在肝癌發(fā)展期,細胞自噬會    (填“促進”或“抑制”)腫瘤的發(fā)生,結合圖中自噬過程,推測其原因可能是                。?癌細胞可利用自噬過程的降解產物作為自身細胞代謝的原料,以滿足其持續(xù)增殖和生長的需要
分解衰老、損傷的細胞器
解析 (1)核仁的體積與代謝強度密切相關,代謝活躍的細胞中核仁體積將變大,該細胞含有核酸的細胞器有核糖體和線粒體。(2)膽固醇是人體所必需的物質,但血液中膽固醇含量過高時,可能引發(fā)心腦血管疾病。膽固醇合成后以低密度脂蛋白(LDL)形式進入血液,細胞需要時LDL與其受體結合成復合物以胞吞方式運輸進入細胞。(3)溶酶體中的多種水解酶是在核糖體上合成的,結合圖示可知,水解酶從合成到進入溶酶體的途徑是3→2→1→4→溶酶體。

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