[考綱明細(xì)] 1.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 2.生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 3.實(shí)驗(yàn):觀察線粒體和葉綠體
考點(diǎn)1 主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能

1.細(xì)胞質(zhì)的組成
(1)細(xì)胞質(zhì)包括:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器兩部分。
(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
①形態(tài):膠質(zhì)狀態(tài)。
②成分:水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸和多種酶等。
③功能:活細(xì)胞新陳代謝的主要場(chǎng)所。
2.細(xì)胞器之間的分工
(1)細(xì)胞器的分離方法:差速離心法。
(2)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能






(3)不同細(xì)胞器的分類




[特別提醒] (1)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲沒有線粒體,進(jìn)行無氧呼吸;部分原核生物雖然沒有線粒體,但可以進(jìn)行有氧呼吸,如好氧細(xì)菌。
(2)葡萄糖不可以作為呼吸底物進(jìn)入線粒體。
(3)藍(lán)藻、光合細(xì)菌無葉綠體也能進(jìn)行光合作用。
(4)植物細(xì)胞不一定都有葉綠體,如根尖細(xì)胞、植物表皮細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞除外)。
(5)脂質(zhì)(性激素)的合成場(chǎng)所:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
(6)膜面積最大的細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量的膜面積為酶提供廣闊的附著位點(diǎn)。
(7)分泌旺盛的細(xì)胞含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體比較多,并且膜成分的更新速度快。
(8)液泡是最大的細(xì)胞器,但液泡里的色素種類與葉綠體中的不同。
(9)線粒體、葉綠體內(nèi)存在核糖體。
(10)有中心體的細(xì)胞不一定是動(dòng)物細(xì)胞,也可能是低等植物細(xì)胞。
(11)根尖分生區(qū)沒有的細(xì)胞器:葉綠體、中心體、大液泡。
(12)顯微結(jié)構(gòu)是指在光學(xué)顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu),如線粒體、葉綠體、液泡、細(xì)胞核、細(xì)胞壁等。
(13)亞顯微結(jié)構(gòu)是指在電子顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)。線粒體內(nèi)外膜、葉綠體內(nèi)外膜及類囊體膜、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、中心體、核膜等結(jié)構(gòu)均屬于“亞顯微結(jié)構(gòu)”。

1.(必修1 P46相關(guān)信息)硅塵(SiO2)能破壞溶酶體膜,使其中的水解酶釋放出來破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)致肺功能受損。
2.(必修1 P47小字)細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。

題組 線粒體與葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能
1.(2018·衡水中學(xué)一調(diào))葉綠體和線粒體是真核細(xì)胞中重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu),下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.二者均能合成部分蛋白質(zhì),控制一定的性狀
B.二者均為雙層膜的細(xì)胞器,均含有DNA分子
C.葉綠體內(nèi)能夠通過光合作用合成葡萄糖,線粒體可以通過有氧呼吸分解葡萄糖
D.含有葉綠體的細(xì)胞通常含有線粒體,含有線粒體的細(xì)胞不一定含有葉綠體
答案 C
解析 線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器,能合成部分蛋白質(zhì),控制一定的性狀,A正確;線粒體和葉綠體均為雙層膜的細(xì)胞器,均含有DNA分子,B正確;葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸,必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸后才能進(jìn)入線粒體,C錯(cuò)誤;含有葉綠體的植物細(xì)胞通常含有線粒體,而含有線粒體的細(xì)胞可能是動(dòng)物細(xì)胞,其中就不含葉綠體,D正確。
2.如圖分別為兩種細(xì)胞器的部分結(jié)構(gòu)示意圖,其中分析錯(cuò)誤的是(  )

A.圖a表示線粒體,[H]與氧結(jié)合形成水發(fā)生在有折疊的膜上
B.圖b表示葉綠體,直接參與光合作用的膜上有色素的分布
C.兩圖所表示的結(jié)構(gòu)與ATP形成有關(guān)的酶都在內(nèi)膜和基質(zhì)中
D.兩圖代表的細(xì)胞器都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)并可共存于一個(gè)細(xì)胞
答案 C
解析 圖a內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,表示線粒體,有氧呼吸的第三階段[H]與氧結(jié)合形成水發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,A正確;圖b表示葉綠體,光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上,其上有色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶分布,B正確;圖a中與ATP合成有關(guān)的酶在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上,而圖b中與ATP合成有關(guān)的酶在類囊體薄膜上,C錯(cuò)誤;葉綠體和線粒體都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān),可共存于葉肉細(xì)胞中,D正確。

知識(shí)歸納
線粒體和葉綠體的比較





題組 細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的識(shí)別與功能分析
3.(2018·浙江衢州高三摸底)右圖中①~④表示某細(xì)胞的部分細(xì)胞器。下列有關(guān)敘述正確的是(  )

A.①中呼吸酶的合成與結(jié)構(gòu)②有關(guān)
B.結(jié)構(gòu)①不能將葡萄糖分解成二氧化碳和水
C.結(jié)構(gòu)①和④都存在堿基A和T的互補(bǔ)配對(duì)
D.此細(xì)胞不可能是植物細(xì)胞,只能是動(dòng)物細(xì)胞
答案 B
解析 圖中①是線粒體,②是中心體,③是高爾基體,④是核糖體。呼吸酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),其合成與結(jié)構(gòu)④核糖體有關(guān),A錯(cuò)誤;線粒體中含有少量DNA,存在堿基A和T的互補(bǔ)配對(duì),而核糖體是翻譯的場(chǎng)所,不存在堿基A和T的互補(bǔ)配對(duì),只存在堿基A-U的配對(duì),C錯(cuò)誤;此細(xì)胞含有中心體,可能是動(dòng)物細(xì)胞或低等植物細(xì)胞,D錯(cuò)誤。

技法提升
1.識(shí)圖判斷生物類型
(1)植物細(xì)胞的判斷依據(jù):成熟植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,有大液泡,有的有葉綠體;無中心體的是高等植物細(xì)胞,有中心體的是低等植物細(xì)胞。
(2)動(dòng)物細(xì)胞的判斷依據(jù):無細(xì)胞壁、大液泡、葉綠體,有中心體。
(3)原核細(xì)胞的判斷依據(jù):無細(xì)胞核,只含有核糖體一種細(xì)胞器。
注意:①在真核細(xì)胞中,無葉綠體和大液泡的細(xì)胞不一定是動(dòng)物細(xì)胞,如植物根尖分生區(qū)細(xì)胞。②有中心體的細(xì)胞不一定是動(dòng)物細(xì)胞,也可能是低等植物細(xì)胞。③有葉綠體和細(xì)胞壁的細(xì)胞一定是植物細(xì)胞。

2.細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)的判斷

變式訓(xùn)練
[3-1] (2018·湖北武漢四月調(diào)研)下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯(cuò)誤的是(  )
A.高爾基體是蛋白質(zhì)合成、修飾加工、包裝的場(chǎng)所
B.細(xì)胞骨架與細(xì)胞分裂、分化及信息傳遞密切相關(guān)
C.溶酶體能吞噬并殺死入侵細(xì)胞的多種病毒或病菌
D.液泡中貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有利于維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓
答案 A
解析 高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”,蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所是核糖體,不是高爾基體,A錯(cuò)誤;細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān),B正確;溶酶體能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的多種病毒或病菌,C正確;液泡中含有糖類、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有利于維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓,D正確。
[3-2] (2018·山東青島城陽一中質(zhì)檢)用差速離心法分離出某動(dòng)物細(xì)胞的三種細(xì)胞器,經(jīng)測(cè)定它們有機(jī)物的含量如圖所示。以下有關(guān)說法正確的是(  )

A.細(xì)胞器甲是線粒體,其能完成的生理過程是葡萄糖的氧化分解
B.細(xì)胞器乙含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì),說明其具有膜結(jié)構(gòu),一定與分泌蛋白的合成和加工有關(guān)
C.細(xì)胞器丙中進(jìn)行的生理過程產(chǎn)生水,產(chǎn)生的水中的氫來自羧基和氨基
D.發(fā)菜細(xì)胞與此細(xì)胞共有的細(xì)胞器可能有甲和丙
答案 C
解析 由于該細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞,且細(xì)胞器甲有蛋白質(zhì)和脂質(zhì),說明細(xì)胞器甲有膜結(jié)構(gòu),又因其含有少量核酸,則細(xì)胞器甲為線粒體,其能完成的生理過程是丙酮酸的氧化分解,葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體進(jìn)行氧化分解,A錯(cuò)誤;細(xì)胞器乙只含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì),應(yīng)具有膜結(jié)構(gòu),可能是高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體,而溶酶體與分泌蛋白的合成和加工無關(guān),B錯(cuò)誤;發(fā)菜細(xì)胞與此細(xì)胞共有的細(xì)胞器只有丙——核糖體,D錯(cuò)誤。
[3-3] (2018·湖南長(zhǎng)郡臨考沖刺)下列有關(guān)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是(  )
A.水稻體細(xì)胞和藍(lán)藻細(xì)胞都含葉綠體,都能進(jìn)行光合作用
B.玉米根細(xì)胞和人成熟紅細(xì)胞都含線粒體,都能進(jìn)行有氧呼吸
C.果蠅體細(xì)胞和低等植物細(xì)胞所含的高爾基體,在細(xì)胞分裂末期都參與多糖的合成
D.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都含有核糖體,合成的有機(jī)物可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)
答案 D
解析 藍(lán)藻中沒有葉綠體,A錯(cuò)誤;人成熟紅細(xì)胞沒有線粒體,不能進(jìn)行有氧呼吸,B錯(cuò)誤;低等植物細(xì)胞在有絲分裂末期,高爾基體參與細(xì)胞壁的合成,植物細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成,所以說植物細(xì)胞中的高爾基體參與多糖的合成,而果蠅細(xì)胞中的高爾基體無此項(xiàng)功能,C錯(cuò)誤。
[3-4] (2018·長(zhǎng)沙模擬)如圖中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模式,據(jù)圖判斷正確的是(  )

A.圖中只有Ⅲ無染色體,遺傳物質(zhì)主要為DNA
B.四類細(xì)胞共有的膜結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜與核糖體
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②結(jié)構(gòu)均能氧化葡萄糖合成ATP
D.含有色素的細(xì)胞器是④和⑤,光鏡下看不到Ⅱ的染色體
答案 D
解析 分析題圖:Ⅰ含有中心體,不含細(xì)胞壁,屬于動(dòng)物細(xì)胞;Ⅱ不含中心體,含有葉綠體、液泡和細(xì)胞壁,屬于高等植物細(xì)胞;Ⅲ是原核生物中的細(xì)菌;Ⅳ含有中心體和細(xì)胞壁,屬于低等植物細(xì)胞。圖中結(jié)構(gòu)①~⑥依次是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、中心體、葉綠體、液泡和高爾基體。圖中只有Ⅲ無染色體,屬于細(xì)胞生物中的原核生物,其遺傳物質(zhì)是DNA,A錯(cuò)誤;核糖體沒有膜結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②結(jié)構(gòu)表示線粒體,葡萄糖首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸才能進(jìn)入線粒體中進(jìn)一步分解,即線粒體不能直接氧化葡萄糖,C錯(cuò)誤;含有色素的細(xì)胞器是④葉綠體和⑤液泡,細(xì)胞Ⅱ高度分化,不進(jìn)行分裂,因此無法觀察到染色體,D正確。
命題新角度 生物學(xué)思想——“形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀點(diǎn)
4.(2018·山東臨沂模擬)下列哪項(xiàng)不能體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的生物學(xué)觀點(diǎn)(  )
A.葉綠體內(nèi)的類囊體堆疊增大了膜面積,有利于充分利用光能
B.神經(jīng)元的軸突末梢有大量突起,使突觸后膜神經(jīng)元容易產(chǎn)生興奮
C.低等植物細(xì)胞含有中心體,保證了有絲分裂的正常進(jìn)行
D.腎小管上皮細(xì)胞中有很多線粒體,有利于腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收
答案 B
解析 葉綠體的類囊體堆疊使膜面積增大,為與光合作用有關(guān)的酶和色素提供了更多的附著位點(diǎn),有利于光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換,A正確;神經(jīng)元的軸突末梢有大量突起,以便和多個(gè)突觸后膜發(fā)生聯(lián)系,將興奮傳遞給多個(gè)細(xì)胞,B錯(cuò)誤;動(dòng)物和低等植物細(xì)胞中含有中心體,中心體與有絲分裂過程中紡錘體的形成有關(guān),C正確;線粒體可以為腎小管重吸收葡萄糖提供能量,D正確。
5.(2018·湖北宜昌期中)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性是生物學(xué)的基本觀點(diǎn)之一。以下敘述中不能支持這一觀點(diǎn)的是(  )
A.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的核退化,可為攜帶氧的血紅蛋白騰出空間
B.分生區(qū)細(xì)胞的特點(diǎn)是核大、體積小,且具有旺盛的分裂能力
C.癌細(xì)胞突變出原癌基因和抑癌基因,細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控
D.小腸的內(nèi)腔面分布有單層柱狀上皮,有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收
答案 C
解析 紅細(xì)胞在成熟過程中細(xì)胞核及細(xì)胞器解體,可以有更多的空間容納血紅蛋白,這與紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣的功能相適應(yīng),A正確;植物分生區(qū)細(xì)胞具有旺盛的分裂能力,其細(xì)胞核中可進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng),如DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,染色體復(fù)制等,所以細(xì)胞核大是和其旺盛的分裂能力相關(guān)聯(lián)的,B正確;正常細(xì)胞本來就存在原癌基因和抑癌基因,癌細(xì)胞是原癌基因和抑癌基因突變的結(jié)果,細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控,C錯(cuò)誤;小腸的內(nèi)腔面分布有單層柱狀上皮,有利于增大吸收面積,這與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收功能相適應(yīng),D正確。
知識(shí)拓展
細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性相統(tǒng)一的“七個(gè)”實(shí)例

考點(diǎn)2 細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合及細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)

1.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的組成與功能

2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)中各生物膜之間的聯(lián)系
(1)在成分上的聯(lián)系
①相似性:各種生物膜都主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。
②差異性:每種成分所占的比例不同,功能越復(fù)雜的生物膜,其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。
(2)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
①各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同,都是由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架,蛋白質(zhì)分子分布其中,都具有一定的流動(dòng)性。
②在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性,圖示如下:

(3)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌為例)

[特別提醒] 區(qū)分參與分泌蛋白形成的“有關(guān)細(xì)胞器”“有關(guān)結(jié)構(gòu)”和“有關(guān)膜結(jié)構(gòu)”
①有關(guān)細(xì)胞器:線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。
②有關(guān)結(jié)構(gòu):線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。
③有關(guān)膜結(jié)構(gòu):線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。
深挖教材
(1)原核細(xì)胞是否具有生物膜?其是否構(gòu)成生物膜系統(tǒng)?
提示 原核細(xì)胞具有細(xì)胞膜這一種生物膜,但不能構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。
(2)生物膜是對(duì)生物體內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱嗎?
提示 不是,例如小腸腸系膜是生物體內(nèi)的膜,但不是生物膜。
3.細(xì)胞是統(tǒng)一的整體
細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧;各組分之間分工合作成為一個(gè)整體,使生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控,高效有序地進(jìn)行。細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。

1.(必修1 P49相關(guān)信息)利用生物膜的特性將磷脂小球包裹的藥物運(yùn)輸?shù)交疾〔课?,通過小球膜與細(xì)胞膜融合,將藥物送入細(xì)胞,這一過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。
2.(必修1 P50與社會(huì)的聯(lián)系)透析型人工腎的關(guān)鍵材料是一種人工合成的膜材料——血液透析膜,當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時(shí),血液透析膜把病人血液中的代謝廢物透析掉,然后讓干凈的血液返回病人體內(nèi),這是試圖模擬細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。

1.高考??嫉摹澳遗荨毕嚓P(guān)問題整合
(1)以“囊泡”形式運(yùn)輸(胞吐)的物質(zhì)舉例

②神經(jīng)遞質(zhì)。
(2)囊泡的來源及去向舉例
①胞吐:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可產(chǎn)生囊泡運(yùn)往高爾基體,高爾基體一方面可接受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)來的囊泡,另一方面可向細(xì)胞膜發(fā)送囊泡。
②胞吞:細(xì)胞膜可向細(xì)胞內(nèi)發(fā)送囊泡。
(3)囊泡形成原理
生物膜具有一定的流動(dòng)性,但囊泡運(yùn)輸需消耗能量。
注意:切不可認(rèn)為以囊泡包裹形式運(yùn)送的物質(zhì)只有蛋白質(zhì)(也包括神經(jīng)遞質(zhì)等)。
2.蛋白質(zhì)分泌過程中膜面積變化的分析

(1)圖甲表示用放射性元素標(biāo)記某種氨基酸,追蹤到的不同時(shí)間放射性元素在細(xì)胞中的分布情況,圖甲不僅表示了不同結(jié)構(gòu)中放射性元素出現(xiàn)的先后順序,而且還表示了某種結(jié)構(gòu)中放射性元素的含量變化。高爾基體中放射性元素含量下降與分泌小泡中放射性元素含量上升的對(duì)應(yīng)關(guān)系,表示分泌小泡來自高爾基體。
(2)圖乙和圖丙都表示膜面積隨時(shí)間的變化關(guān)系,只是圖乙表示的是前后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),而圖丙表示的是一定時(shí)間段內(nèi)的變化。在上述過程中細(xì)胞膜的成分均實(shí)現(xiàn)了更新。

題組 以分泌蛋白形成為載體,考查生物膜系
統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系
1.(2019·山東臨沂模擬)下圖為胰島素的合成與分泌過程示意圖,a~d表示細(xì)胞器。下列說法正確的是(  )

A.胰島素在胰島A細(xì)胞的核糖體上合成
B.細(xì)胞器b、c對(duì)胰島素進(jìn)行加工和包裝
C.葡萄糖在d的內(nèi)膜上氧化分解提供能量
D.胰島素的兩條肽鏈間通過脫水縮合形成的肽鍵連接
答案 B
解析 胰島素在胰島B細(xì)胞的核糖體上合成,A錯(cuò)誤;胰島素是分泌蛋白,在a核糖體上合成后,需要b內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、c高爾基體對(duì)其進(jìn)行加工、分類和包裝,B正確;圖中d表示線粒體,而葡萄糖的分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,C錯(cuò)誤;胰島素兩條肽鏈之間是通過二硫鍵相連的,不是肽鍵,D錯(cuò)誤。
技法提升
“三看法”解讀分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸
(注:分泌蛋白包括消化酶、抗體、淋巴因子、蛋白質(zhì)類激素等)


變式訓(xùn)練
[1-1] (2019·貴州貴陽一中月考)下圖為某人體細(xì)胞內(nèi)部分蛋白質(zhì)合成及轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖,據(jù)圖分析,下列有關(guān)敘述正確的是(  )

A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)其加工的蛋白質(zhì)先進(jìn)行分類再轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞的不同部位
B.附著型核糖體合成的多肽通過囊泡運(yùn)輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)加工
C.細(xì)胞膜上的糖蛋白的形成經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工
D.分泌蛋白經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外體現(xiàn)了生物膜的功能特性
答案 C
解析 對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類、包裝并將其發(fā)送至細(xì)胞的不同部位的結(jié)構(gòu)是高爾基體,A錯(cuò)誤;附著型核糖體合成的多肽直接進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,不需要經(jīng)過囊泡運(yùn)輸,B錯(cuò)誤;據(jù)圖分析可知,膜蛋白的形成先后經(jīng)過了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,C正確;分泌蛋白經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外的方式為胞吐,該過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),D錯(cuò)誤。
[1-2] 用35S標(biāo)記一定量的氨基酸,并用來培養(yǎng)哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞,測(cè)得核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線(甲圖)以及在此過程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞膜膜面積的變化曲線(乙圖),下列分析不正確的是(  )

A.甲圖中的a、b、c三條曲線所指代的細(xì)胞器分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體
B.與乳腺分泌蛋白的合成與分泌密切相關(guān)的具膜細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體
C.乙圖中d、e、f三條曲線所指代的膜結(jié)構(gòu)分別是細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜
D.35S在細(xì)胞各個(gè)結(jié)構(gòu)間移動(dòng)的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜
答案 C
解析 蛋白質(zhì)在核糖體上合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)再以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運(yùn)送到高爾基體,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少,由此知d為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜;囊泡與高爾基體融合導(dǎo)致高爾基體膜面積增加,被進(jìn)一步加工的蛋白質(zhì)再以囊泡的形式從高爾基體運(yùn)送到細(xì)胞膜,導(dǎo)致高爾基體膜面積減少,則f為高爾基體膜;囊泡與細(xì)胞膜融合導(dǎo)致細(xì)胞膜面積增加,因此膜面積增加的e為細(xì)胞膜。此過程中需要消耗的能量主要由線粒體提供。
題組 生物膜系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能
2.(2018·福建福州高三月考)下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)不屬于生物膜系統(tǒng)的是(  )
A.細(xì)胞膜 B.核糖體
C.核膜 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
答案 B
解析 細(xì)胞膜具有單層膜結(jié)構(gòu),屬于生物膜系統(tǒng);核糖體無膜結(jié)構(gòu),不屬于生物膜系統(tǒng);核膜具有雙層膜結(jié)構(gòu),屬于生物膜系統(tǒng);內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有單層膜結(jié)構(gòu),屬于生物膜系統(tǒng)。
3.(2019·甘肅白銀高三月考)下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的說法正確的是(  )
A.細(xì)胞膜、葉綠體的內(nèi)膜與外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與小腸黏膜都屬于生物膜系統(tǒng)
B.所有的酶都在生物膜上,沒有生物膜生物就無法進(jìn)行各種代謝活動(dòng)
C.生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)都是一樣的,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系
D.合成固醇類激素的分泌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般比較發(fā)達(dá)
答案 D
解析 生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜,而小腸黏膜不屬于生物膜系統(tǒng),A錯(cuò)誤;有的酶存在于生物膜上,有的酶不分布在生物膜上,如有氧呼吸第一階段的酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,B錯(cuò)誤;生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似,但由于功能不同,不同生物膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同,C錯(cuò)誤;固醇類激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì),合成場(chǎng)所是滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),D正確。
技法提升
與生物膜有關(guān)的三類生理過程歸納



實(shí)驗(yàn)4 用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體

1.實(shí)驗(yàn)原理
(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形,不需染色,制片后直接觀察。
(2)線粒體呈無色,有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等,用健那綠染液染成藍(lán)綠色后制片,觀察生活狀態(tài)的線粒體。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)觀察葉綠體

(2)觀察線粒體


深挖教材
(1)觀察葉綠體時(shí),為什么常用蘚類葉片?
提示 蘚類葉片很薄,僅有一兩層葉肉細(xì)胞,可以直接用來制作臨時(shí)裝片,且細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)量較少,體積較大,便于觀察。
(2)選菠菜葉作為觀察葉綠體的材料,為什么要撕取帶少許葉肉的下表皮?
提示 葉綠體主要分布在葉肉細(xì)胞中,葉表皮處無葉綠體,接近下表皮處為海綿組織,含有的葉綠體體積大、數(shù)目少,易于觀察,且細(xì)胞排列疏松,易撕取。
(3)觀察線粒體時(shí),為什么選健那綠染液進(jìn)行染色,觀察葉綠體為何不需染色?
提示 健那綠是專一性將線粒體染色的活細(xì)胞染料,可使線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,染色后不影響細(xì)胞的生命活動(dòng);葉綠體本身含有色素,不需染色即可觀察。


1.下列關(guān)于用高倍鏡觀察人的口腔上皮細(xì)胞線粒體的實(shí)驗(yàn)的說法中,不正確的是(  )
A.牙簽消毒、實(shí)驗(yàn)前漱口都是為了保證該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性
B.制作裝片時(shí)在載玻片上滴一滴健那綠染液,目的是對(duì)線粒體進(jìn)行染色
C.在高倍顯微鏡下觀察可以看到健那綠染色后的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,而細(xì)胞質(zhì)接近無色
D.在高倍顯微鏡下觀察可以看到線粒體有2層磷脂分子層
答案 D
解析 電子顯微鏡下觀察線粒體具雙層膜,4層磷脂分子層,在高倍顯微鏡下看不出此結(jié)構(gòu)。
2.將有關(guān)生物材料直接制成臨時(shí)裝片,在普通光學(xué)顯微鏡下可以觀察到的現(xiàn)象是(  )
A.菠菜葉片下表皮保衛(wèi)細(xì)胞中具有多個(gè)葉綠體
B.花生子葉細(xì)胞中存在多個(gè)橘黃色脂肪顆粒
C.人口腔上皮細(xì)胞中線粒體數(shù)目較多
D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中細(xì)胞核清晰可見
答案 A
解析 菠菜葉片的下表皮保衛(wèi)細(xì)胞中含有多個(gè)綠色扁平的葉綠體,可作為觀察葉綠體的材料,A正確;花生的子葉需制成臨時(shí)裝片再經(jīng)蘇丹Ⅲ染液染色才能觀察到其細(xì)胞中的橘黃色脂肪顆粒,B錯(cuò)誤;人的口腔上皮細(xì)胞中線粒體也需用健那綠染液染成藍(lán)綠色后才能觀察到,C錯(cuò)誤;紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞中清晰可見的是紫色的大液泡,D錯(cuò)誤。
3.下列關(guān)于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是(  )
A.健那綠染液是一種活細(xì)胞染料,幾乎不損傷細(xì)胞
B.在高倍顯微鏡下,可看到綠色、扁平的橢球形或球形的葉綠體
C.健那綠染液可將細(xì)胞質(zhì)染成藍(lán)綠色
D.蘚類葉片可直接放在載玻片上觀察葉綠體
答案 C
解析 健那綠染液是活細(xì)胞染料,可將線粒體染成藍(lán)綠色,而細(xì)胞質(zhì)則幾乎無色,A正確,C錯(cuò)誤;在高倍顯微鏡下可以觀察到葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形,B正確;蘚類葉片很薄,可直接用于制作臨時(shí)裝片,D正確。
4.用高倍顯微鏡觀察菠菜葉肉細(xì)胞中的葉綠體時(shí),通??床坏饺旧w,是因?yàn)?  )
A.葉肉細(xì)胞中沒有DNA的主要載體
B.放大倍數(shù)不夠(若用電子顯微鏡則可看到)
C.高倍顯微鏡使用不當(dāng)
D.葉肉細(xì)胞是高度分化的成熟細(xì)胞,不再分裂
答案 D
解析 菠菜葉肉細(xì)胞的細(xì)胞核中DNA的主要載體是染色質(zhì),但細(xì)胞只有在分裂時(shí),才由染色質(zhì)形成染色體。葉肉細(xì)胞是高度分化的成熟細(xì)胞,不再分裂,所以看不到染色體,即使用電鏡也看不到染色體,這并不是高倍鏡使用不當(dāng)造成的。

題后歸納
線粒體和葉綠體觀察實(shí)驗(yàn)成功的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
(1)葉綠體在弱光下以橢球形的正面朝向光源,便于接受較多的光照;在強(qiáng)光下則以側(cè)面朝向光源,以避免被灼傷。葉綠體在細(xì)胞內(nèi)可隨細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)而流動(dòng),實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)可適當(dāng)調(diào)整光照強(qiáng)度和方向,以便于觀察。
(2)蓋蓋玻片時(shí),一定要緩慢且與載玻片成45°夾角,蓋玻片一側(cè)先接觸液滴,然后慢慢放平,防止裝片下產(chǎn)生氣泡。
(3)配制健那綠染液時(shí)使用生理鹽水,目的是維持口腔上皮細(xì)胞的正常形態(tài)。

高考熱點(diǎn)突破
1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的聯(lián)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞
C.細(xì)胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道
D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶
答案 D
解析 葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,其中光反應(yīng)階段能合成ATP,而光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體膜,因此葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶,A正確;溶酶體是細(xì)胞的“消化車間”,溶酶體含有多種水解酶,溶酶體膜破裂后,釋放水解酶會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞,B正確;細(xì)胞核的核膜具有雙層膜,核膜上存在核孔,核孔的功能是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流,因此核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道,C正確;線粒體DNA位于線粒體的基質(zhì)中,D錯(cuò)誤。
2.(2018·北京高考)哺乳動(dòng)物肝細(xì)胞的代謝活動(dòng)十分旺盛,下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)功能表述有誤的是(  )
A.細(xì)胞核:遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存與基因轉(zhuǎn)錄
B.線粒體:丙酮酸氧化與ATP合成
C.高爾基體:分泌蛋白的合成與加工
D.溶酶體:降解失去功能的細(xì)胞組分
答案 C
解析 細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心,是轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所,A正確;在線粒體中進(jìn)行的有氧呼吸第二階段包括丙酮酸的氧化與ATP合成,B正確;蛋白質(zhì)的合成在核糖體中進(jìn)行,而高爾基體是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類、包裝和運(yùn)送,C錯(cuò)誤;溶酶體內(nèi)含多種水解酶,分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌,D正確。
3.(2017·天津高考)下列有關(guān)真核生物核糖體的敘述,正確的是(  )
A.遺傳信息翻譯的場(chǎng)所
B.組成成分中含mRNA
C.全部游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
D.能識(shí)別基因的啟動(dòng)子
答案 A
解析 核糖體是遺傳信息翻譯的場(chǎng)所,A正確;核糖體的組成成分中含rRNA,不含mRNA,B錯(cuò)誤;核糖體有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,C錯(cuò)誤;能識(shí)別基因中啟動(dòng)子的是RNA聚合酶,而不是核糖體,D錯(cuò)誤。
4.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)下列與細(xì)胞相關(guān)的敘述,正確的是(  )
A.核糖體、溶酶體都是具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
B.酵母菌的細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類核酸
C.藍(lán)藻細(xì)胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程
D.在葉綠體中可進(jìn)行CO2的固定但不能合成ATP
答案 B
解析 核糖體不具有膜結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;酵母菌屬于真核生物,其細(xì)胞核中含有DNA和RNA,B正確;藍(lán)藻屬于原核生物,細(xì)胞中不具有線粒體,C錯(cuò)誤;葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)過程中有ATP的合成,D錯(cuò)誤。
5.(2018·江蘇高考)下圖為真核細(xì)胞中3種結(jié)構(gòu)的示意圖,請(qǐng)回答下列問題:

(1)甲的名稱為________,處于有絲分裂中期的洋蔥根尖細(xì)胞具有________(在甲、乙、丙中選擇)。
(2)蛋白質(zhì)合成活躍的卵母細(xì)胞中結(jié)構(gòu)c較大,而蛋白質(zhì)合成不活躍的肌細(xì)胞中結(jié)構(gòu)c很小,這表明結(jié)構(gòu)c與________(填序號(hào))的形成直接有關(guān)。
①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)?、诟郀柣w ③中心體?、芎颂求w
(3)許多重要的化學(xué)反應(yīng)在生物膜上進(jìn)行,乙、丙分別通過______________(用圖中字母填空)擴(kuò)大了膜面積,從而為這些反應(yīng)需要的________提供更多的附著場(chǎng)所。
(4)在細(xì)胞分裂間期,結(jié)構(gòu)乙的數(shù)目增多,其增多的方式有3種假設(shè):Ⅰ.細(xì)胞利用磷脂、蛋白質(zhì)等重新合成;Ⅱ.細(xì)胞利用其他生物膜裝配形成;Ⅲ.結(jié)構(gòu)乙分裂增殖形成。
有人通過放射性標(biāo)記實(shí)驗(yàn),對(duì)上述假設(shè)進(jìn)行了探究,方法如下:首先將一種鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變株在加有3H標(biāo)記的膽堿(磷脂的前體)培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后轉(zhuǎn)入另一種培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),定期取樣,檢測(cè)細(xì)胞中結(jié)構(gòu)乙的放射性。結(jié)果如下:

標(biāo)記后細(xì)胞增殖的代數(shù)
1
2
3
4
測(cè)得的相對(duì)放射性
2.0
1.0
0.5
0.25

①與野生型相比,實(shí)驗(yàn)中所用鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變株的代謝特點(diǎn)是__________________。
②實(shí)驗(yàn)中所用的“另一種培養(yǎng)基”在配制成分上的要求是______________________。
③通過上述實(shí)驗(yàn),初步判斷3種假設(shè)中成立的是____________(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中選擇)。
答案 (1)細(xì)胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶
(4)①自身不能合成膽堿 ②成分與前一步驟的培養(yǎng)基相同,只是膽堿沒有3H標(biāo)記?、邰?br /> 解析 (1)圖中甲、乙、丙分別為細(xì)胞核、線粒體和葉綠體。洋蔥根尖細(xì)胞沒有葉綠體,該細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)無細(xì)胞核,故有絲分裂中期的洋蔥根尖細(xì)胞具有線粒體(乙)。
(2)蛋白質(zhì)在核糖體上合成,核糖體的形成與核仁有關(guān),蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中核仁較大。
(3)線粒體和葉綠體擴(kuò)大生物膜面積的方式不同。線粒體通過“內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴”擴(kuò)大膜面積,如圖乙中的e;葉綠體通過“類囊體膜堆疊形成基?!睌U(kuò)大膜面積,如圖丙中的h。生物膜面積的擴(kuò)大為酶的附著提供更多的場(chǎng)所。
(4)為探究細(xì)胞分裂間期線粒體的來源,我們最好選擇自身不能合成膽堿(磷脂的前體)的鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變株。若將磷脂被3H標(biāo)記的鏈孢霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型突變株放在沒有3H標(biāo)記的膽堿培養(yǎng)基中培養(yǎng),觀察后代細(xì)胞中線粒體的放射性即可推測(cè)細(xì)胞分裂間期線粒體的來源。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,子代細(xì)胞線粒體相對(duì)放射性數(shù)值均為(n為細(xì)胞增殖代數(shù)),則可說明新形成的線粒體由原來的線粒體分裂形成。
6.(2015·江蘇高考)下圖為真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖。請(qǐng)回答下列問題:

(1)圖中雙層膜包被的細(xì)胞器有________(填序號(hào))。
(2)若該細(xì)胞為人的漿細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)抗體蛋白的合成加工場(chǎng)所有________(填序號(hào)),合成后通過________運(yùn)輸?shù)絖_______(填序號(hào))中進(jìn)一步加工。
(3)新轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA經(jīng)一系列加工后穿過細(xì)胞核上的________轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,該結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)具有________性。
(4)若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶,推測(cè)該酶將被轉(zhuǎn)運(yùn)到________(填序號(hào))發(fā)揮作用。
答案 (1)④⑤ (2)①② 囊泡?、?br /> (3)核孔 選擇 (4)④
解析 (1)圖中①~⑤分別為核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和葉綠體。具有雙層膜的細(xì)胞器是線粒體和葉綠體。
(2)抗體為分泌蛋白,其合成加工場(chǎng)所有①核糖體(合成肽鏈)和②粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(將肽鏈加工成較成熟的蛋白質(zhì)),合成后通過囊泡運(yùn)輸?shù)舰鄹郀柣w中進(jìn)一步加工。
(3)轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在細(xì)胞核中,轉(zhuǎn)錄出的mRNA穿過核孔轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì),核孔對(duì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有選擇性,并非所有物質(zhì)都可通過核孔。
(4)丙酮酸脫氫酶催化丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生[H]和CO2,該過程發(fā)生在線粒體中,故丙酮酸脫氫酶合成后將被轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體發(fā)揮作用。




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