考典6细胞器之间的分工合作与显微镜的使用、观察叶绿体和细胞质的流动(有解析)2026届《考典●高考·生物学》五年真题 一模 原创(山东专版)

考典6细胞器之间的分工合作与显微镜的使用、观察叶绿体和细胞质的流动(有解析)2026届《考典●高考·生物学》五年真题 一模 原创(山东专版)

专题二 细胞的基本结构与功能
考典68细胞器之间的分工合作与显微镜的使用、观察叶绿体和细胞质的流动
一、五年高考真题
(山东五年五考)
1.(2024·山东,3,2分,难度★★★★)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
2.(2023·广东,4,2分,难度★★)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是 ( )
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B.线粒体DNA复制时可能发生突变
C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
3.(2023·浙江,6,3分,难度★★)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 ( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
4.(2023·湖南,2,2分,难度★★)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是 ( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
阅读下列材料,回答5~7题。
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
5.(2023·天津,10,4分,难度★★★)某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞哪个细胞器 ( )
A.线粒体 B.内质网
C.细胞质核糖体 D.中心体
6.(2023·天津,11,4分,难度★★★★)下列说法或推断,正确的是 ( )
A.叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B.细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C.叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D.植物细胞叶绿体均由前质体产生
7.(2023·天津,12,4分,难度★★★)下列说法或推断,错误的是 ( )
A.经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
B.溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物,可以被再次利用
C.若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常线粒体
D.溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
8.(2023·重庆,2,3分,难度★★)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
9.(2023·江苏,15,3分,难度★★★)(多选)下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述错误的有 ( )
A.观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B.观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C.观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D.观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
10.(2022·重庆,1,2分,难度★)以蚕豆根尖为实验材料,在光学显微镜下不能观察到的是 ( )
A.中心体  B.染色体  C.细胞核  D.细胞壁
11.(2022·山东,2,2分,难度★★)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是 ( )
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
12.(2022·河北,2,2分,难度★)下列关于细胞器的叙述,错误的是 ( )
A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
13.(2022·浙江,7,2分,难度★★)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
14.(2022·广东,8,2分,难度★)将正常线粒体各部分分离,结果见右图。含有线粒体DNA的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
15.(2022·广东,9,2分,难度★★)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
16.(2022·湖南,1,2分,难度★)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是 ( )
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
17.(2022·重庆,3,2分,难度★)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是 ( )
A.进入人体后需经高尔基体加工
B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞
D.可通过基因工程和蛋白质工程方法生产
18.(2021·天津,5,4分,难度★)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张,影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程 ( )
A.无氧呼吸释放少量能量
B.神经元间的兴奋传递
C.分泌蛋白合成和加工
D.[H]与O2结合生成水
19.(2021·山东,1,2分,难度★★)高尔基体膜上的RS受体特异性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
20.(2021·海南,2,2分,难度★)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是 ( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
21.(2021·湖北,1,2分,难度★)在真核细胞中,由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是 (A)
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
22.(2021·重庆,4,2分,难度★★)人体细胞溶酶体内较高的H+浓度(pH为5.0左右)保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是 ( )
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白质
B.溶酶体酶泄漏到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
23.(2020·北京,1,2分,难度★)在口腔上皮细胞中,大量合成ATP的细胞器是 ( )
A.溶酶体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体
24.(2020·海南,3,2分,难度★★★)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的是 ( )
A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同
B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量
C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
25.(2020·山东,1,2分,难度★★★★)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,经高尔基体膜包裏形成囊泡,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。下列说法错误的是 ( )
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
26.(2020·山东,3,2分,难度★★)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是 ( )
A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液
27.(2020·天津,8,4分,难度★★★★)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是 ( )
A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
28.(2020·江苏,3,2分,难度★★)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是 ( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
29.(2020·浙江,4,2分,难度★★)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是 ( )
A.高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
30.(2022·北京,16,12分,难度★★★)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过    作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec 1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec 1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24 ℃时sec 1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37 ℃后,sec 1胞外P酶呈现    的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec 1是一种温度敏感型突变株。
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现,与野生型相比,sec 1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型 Sec 1基因的功能是促进    的融合。
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec 1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是  。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体    。
A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止,逐渐死亡
31.(2020·全国1,29,10分,难度★★)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构 名称 突触 高尔基体 (1)        叶绿体的类囊体膜
功能 (2)       (3)       控制物质进出细胞 作为能量转换的场所
膜的主 要成分 (4)         
功能 举例 在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递 参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程 参与K+从土壤进入植物根细胞的过程 (5)
32.(2020·全国2,30,9分,难度★★)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题。
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是  (答出 2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有                。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放。如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,    (填“有”或“没有”)氧气释放,原因是   。
二、二年山东一模试题
1. (2025菏泽一模)具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A. 由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B. 人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C. 若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D. 若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
2.(2025枣庄一模) 微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子不能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是(  )
A. 过氧化物酶体和叶绿体两种细胞器中都能产生氧气
B. 油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体数量明显增多
C. 脂肪转化为糖类的过程中,引起干重增加的元素主要是碳
D. 肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体
3.(2025聊城一模) 2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破。其中,科学家Zehr等发现了一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气,并认为该细胞器是古海藻吞噬了一种名为
UCYN-A的固氮细菌进化而来,颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A. UCYN-A和蓝藻都属于自养型原核生物
B. 原始贝氏布拉藻与吞入的UCYN-A最初构成原始合作关系
C. 推测硝基质体可能和叶绿体一样,都具有双层膜结构
D. 可用放射性同位素追踪硝基质体的固氮过程
4.(2025济宁一模) 沉降系数(S)是离心时每单位重力物质或结构的沉降速度,沉降系数与细胞结构大小相关。核糖体是由两个亚基组成的复合体,翻译过程中伴随大、小亚基的结合和解离。真核细胞的核糖体沉降系数大约为80S,若降低溶液中浓度,核糖体可解离为60S与40S的大、小亚基。下列叙述错误的是( )
A. 核糖体蛋白由DNA控制合成
B. 线粒体、叶绿体和细胞核沉降系数大于80S
C. 核糖体参与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成
D. 降低浓度,核糖体肽键水解后形成大、小亚基
5.(2025济南协作校联考)2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的真核生物-贝氏布拉藻,它的固氮功能来自于一种特殊的细胞器—硝化质体。与线粒体类似,硝化质体是某种固氮蓝细菌(UCYN-A)内共生的结果。下列推断最可能错误的是(  )
A. 贝氏布拉藻与UCYN-A细菌共有的细胞器是核糖体
B. UCYN-A可将NH3转化成HNO3供贝氏布拉藻利用
C. 培养含硝化质体的贝氏布拉藻的培养基无需添加碳源和氮源
D. 在藻类的细胞周期中,硝化质体也会分裂,并传递给子细胞
6.(2025烟台德州东营一模)在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号识别颗粒(SRP)与信号肽和核糖体结合形成SRP-核糖体复合物,翻译暂停。SRP-核糖体复合物与内质网 膜上的SRP 受体结合后,SRP 从复合物中脱离,翻译恢复。下列说法错误的是( )
A.SRP 受体只存在于粗面内质网上,光面内质网上不存在
B. 核糖体与内质网是否结合,由基因中特定的核苷酸序列决定
C.SRP-核糖体复合物的形成阻止了核糖体由mRNA的5'端向3'端移动
D.SRP-受体缺陷会导致细胞质基质中未折叠的蛋白质大量积累
7.(2025潍坊一模)将胰岛细胞破碎后,通过差速离心法分离得到一种叫做微粒体的膜性球状结构。该结构可以进行蛋白质合成,并且可以给蛋白质加装糖链。下列说法正确的是
A.该微粒体不存在DNA、RNA等成分
B.分离微粒体前先通过较低转速将细胞核等较大结构沉淀
C.该微粒体主要由胰岛细胞破碎的高尔基体膜融合而成
D.该微粒体中能检测到正在折叠形成胰蛋白酶原的肽链
8.(2025日照一模)外泌体是细胞分泌的一种具有脂质双层膜的微小膜泡,广泛分布于体液中,可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等物质调节靶细胞的代谢活动,形成了一种全新的细胞间信息传递系统。下列分析错误的是
A.细胞通过胞吐方式释放外泌体需要消耗细胞代谢产生的能量
B.外泌体可能通过膜融合传递相关物质并调控细胞的代谢活动
C.外泌体释放的核酸可能会影响靶细胞内某些蛋白质的合成
D.外泌体内储存的活性物质是在细胞内的高尔基体中合成的
9.(2024淄博一模) 科研人员发现在内质网和高尔基体之间存在一种膜结构, 命名为内质网-高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC 作为内质网和高尔基体的“中转站”,在调控分子的精确分选及膜泡运输等方面扮演着至关重要的角色。下列关于 ERGIC 结构和功能的推测,错误的是( )
A. ERGIC的膜支架由磷脂双分子层构成
B. ERGIC与分泌蛋白的形成有关
C. ERGIC 参与内质网和高尔基体间的物质运输
D. 抑制ERGIC 功能后胞内蛋白均会出现异常
10.(2024实验中学一模)1972年Cesar Milstein和他的同事对蛋白质的分选机制进行了研究。他们用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P)。若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。据此分析,下列叙述错误的是(  )
A. 细胞内IgG轻链的合成起始于附着型核糖体
B. 细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切
C. 肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网
D. 若P肽段功能缺失,则蛋白IgG将无法分泌到细胞外
11.(2024潍坊滨州一模)研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是(  )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D. 单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
12.(2024枣庄一模,不定项)膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是(  )
A. 如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B. 细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C. 据图分析,囊泡与靶膜之间的识别这一过程不具有特异性
D. 用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
三、山东考题原创预测
【命题趋势】
1.情境多元化:覆盖基因工程、疾病机制、农业生产、疫苗生产、生态修复、癌症治疗等真实科研背景,考查知识迁移能力。
2.图表结合:通过放射性追踪图、细胞器结构图、坐标图以及实验题含数据表,全面考查信息提取与分析能力,符合新高考对“图文转换”的侧重。
3.综合性强:多题涉及细胞器协作与能量代谢、实验设计等跨模块知识,体现学科内整合,考查科学探究与逻辑推理能力。
4.组合式设计:显微镜操作要点与细胞质流动的影响因素,多个实验组合在一个题目中,不同选项考查不同的实验。
(一)单项选择题
1.(实验情境)科研人员发现某种抗生素能特异性阻断核糖体与内质网的结合。用该抗生素处理胰腺腺泡细胞后,细胞中可能显著减少的产物是( )
A. 血红蛋白 B. 唾液淀粉酶
C. 细胞呼吸酶 D. 细胞膜上的转运蛋白
2.(科研情境)溶酶体酶前体在高尔基体中通过M6P信号分选至溶酶体。若M6P受体基因突变,导致高尔基体无法识别M6P信号,则溶酶体酶最可能的去向是( )
A. 储存在高尔基体中
B. 通过囊泡运往细胞膜分泌到细胞外
C. 直接进入线粒体参与代谢
D. 被内质网回收重新加工
3.(分子机制情境)细胞内分子伴侣识别错误折叠蛋白并通过溶酶体降解(如图)。该过程可通过降解 α-酮戊二酸合成酶调控细胞内 α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A. 该过程只依赖生物膜的流动性
B. 降解产物可被细胞重新利用
C. 抑制受体LAMP-2A 基因表达将导致α-酮戊二酸积累
D. 该机制缺陷可能引发神经退行性疾病
4.(结构与功能图示)下图为某细胞两种细胞器的结构示意图,下列叙述正确的是()
甲 乙
A. 甲中CO 的产生场所是基质,乙中O 的消耗场所是类囊体
B. 两种细胞器均含有DNA聚合酶和RNA聚合酶
C. 甲、乙膜上均可进行ATP合成,且能量转换形式相同
D. 夏季正午乙中酶活性降低可能导致“光合午休”
5.(农业生产情境)为提高番茄抗盐能力,科研人员将液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因(NHX1)导入番茄细胞,使Na 在液泡中积累以降低细胞质基质盐浓度。据此分析错误的是( )
A. NHX1蛋白的加工需高尔基体参与
B. 液泡膜的选择透过性是该技术的基础
C. 转基因番茄根尖成熟区细胞的液泡较小
D. 液泡内Na 浓度升高可提高细胞吸水能力
6.【农业生产情境】某农户发现大棚种植的菠菜叶片发黄,农技员建议观察叶肉细胞中叶绿体形态以诊断病因。下列操作正确的是( )
A. 撕取菠菜上表皮制片,因上表皮细胞叶绿体少便于观察
B. 直接使用高倍镜观察叶绿体基粒结构以判断光合能力
C. 临时装片需保持叶片湿润,避免叶绿体失水收缩影响观察
D. 若显微镜下叶绿体均匀分布,说明光照强度适宜
(二)不定项选择题(每题3分,少选得1分,错选不得分)
7.(疾病关联)阿尔茨海默病患者神经元中高尔基体片段化。可能导致的现象有( )
A. 神经递质合成减少
B. 细胞膜蛋白更新受阻
C. 线粒体结构异常
D. 脂质合成能力下降
8.(农业科研)下表为不同光照下叶肉细胞中细胞器代谢活性(单位:相对值):
光照条件 叶绿体 线粒体 核糖体
强光 120 80 60
弱光 60 40 60
黑暗 10 20 60
正确结论是( )
A. 叶绿体活性依赖光照强度
B. 线粒体与叶绿体代谢偶联
C. 核糖体活性与光照无关
D. 黑暗下细胞仅进行无氧呼吸
9.(疾病治疗情境)溶酶体贮积症是由于溶酶体内水解酶缺陷导致底物积累的遗传病。最新疗法将正常酶基因导入患者细胞,并添加甘露糖标记使其靶向运输至溶酶体。下列叙述正确的是( )
A. 溶酶体酶需经内质网和高尔基体加工
B. 甘露糖标记可能指导酶与高尔基体膜受体结合
C. 溶酶体分解产物可被细胞质基质回收利用
D. 该病会导致线粒体内积累未分解的底物
10.(社会热点)阿尔茨海默病患者的神经元中,β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积会损伤线粒体功能,导致神经元能量供应不足。下列推测合理的是( )
A. Aβ可能通过抑制线粒体内酶的活性影响细胞呼吸
B. 患者神经元中高尔基体加工的蛋白质无法正常运输
C. 线粒体损伤会导致细胞质基质中丙酮酸含量升高
D. 患者神经元细胞质流动速率可能显著降低
11.【实验操作辨误】观察细胞质流动时,下列操作不一定导致失败的是( )
A. 选择紫色洋葱鳞片叶外表皮作为材料
B. 未提前对黑藻进行光照培养
C. 高倍镜下直接寻找叶绿体进行观察
D. 制片时压片过度导致细胞破裂
(三)非选择题
12.(科研探究)研究人员发现强光会导致叶绿体类囊体膜损伤(如图),为探究其机制开展实验:
(1)损伤的类囊体膜会释放______(填色素名称),导致光反应速率下降。
(2)实验组用高光照处理拟南芥,对照组正常光照。电镜观察发现实验组叶绿体中叶绿体基质区域增大,推测原因是______。
(3)进一步检测发现实验组细胞中溶酶体数量增加,用箭头和文字表示溶酶体参与修复叶绿体的过程:______→______→______→溶酶体释放酶分解受损结构。
(4)请设计实验验证叶绿体损伤后可通过细胞自噬途径清除,写出实验思路:______。
13.(实验探究题)研究药物Y对分泌蛋白运输的影响,实验数据如下:
组别 药物Y浓度(μM) 内质网放射性强度 高尔基体放射性强度 细胞外放射性强度
甲 0 30 50 100
乙 10 80 40 20
(放射性标记氨基酸,培养2小时后测量)
问题:
(1)甲组细胞外放射性强度高的原因是__________。
(2)乙组内质网放射性堆积,说明药物Y可能抑制__________(结构)的功能。
(3)若改用 H标记葡萄糖,细胞外是否检测到放射性?为什么?
(4)设计实验验证药物Y不影响核糖体功能(写出实验思路)。
14.(综合应用题)人工光合系统利用叶绿体类囊体与多种酶耦合,将CO 转化为有机物。
问题:
(1)类囊体膜上可直接将光能转化为化学能的物质是__________。
(2)若将该系统用于火星基地,需保证类囊体膜的__________功能正常。
(3)若系统中添加线粒体内膜酶,能否提升能量转化效率?说明理由。
(4)从细胞器协作角度,提出优化该系统的两点建议。
15.(实验探究)科研人员为探究某药物X对分泌蛋白合成与分泌的影响,设计实验如下:
实验组:用药物X处理胰腺腺泡细胞后, H标记的亮氨酸培养一段时间。
对照组:未用药物X处理的胰腺腺泡细胞,相同条件下 H标记的亮氨酸培养。
检测两组细胞中放射性出现的部位及强度,结果如下表:
组别 核糖体 内质网 高尔基体 细胞外
实验组 对照组 +++ +++ +++++ +++ + ++ - +
(注:“+”数量表示放射性强度,“-”表示无)
回答下列问题:
(1)实验中 H标记的亮氨酸用于追踪________的合成与运输路径。
(2)与对照组相比,实验组中内质网放射性强度更高的原因可能是______________。
(3)药物X导致细胞外无放射性的原因是________________________。
(4)若改用 H标记的葡萄糖培养胰腺腺泡细胞,____(填“能”或“不能”)达到实验目的,理由是________________________。
【附】2015-2019年高考
1.(2019·全国3,1,6分,难度★)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确的是 ( )               
A.三者都存在于蓝细菌中
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
2.(2019·全国2,1,6分,难度★)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
3.(2019·浙江,13,2分,难度★★)细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是( )
A.液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡
B.光面内质网是合成蛋白质的主要场所
C.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着
D.细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶
4.(2017·江苏,21,3分,难度★★★)(多选)下图为某细胞结构示意图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.①②④属于生物膜系统
B.结构③能增大细胞膜的面积
C.⑤具有选择透过性,而⑥具有全透性
D.细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异
5.(2016·江苏,2,2分,难度★★★)下列关于生物膜透性的叙述,正确的是 ( )
A.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜
B.细胞质中合成的光合作用相关蛋白须通过内质网输入叶绿体
C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性
D.细胞外高浓度的超氧化物歧化酶可以自由扩散进入细胞
6.(2019·海南,7,2分,难度★★)下列关于实验中使用普通光学显微镜的说法,错误的是 ( )
A.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态
B.需要高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C.在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞的形态及大小
D.用显微镜观察洋葱根尖细胞核时,可用甲基绿进行染色
7.(2018·江苏,26,8分,难度★★★★)下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题。
(1)甲的名称为      ,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有      (在甲、乙、丙中选择)。
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与    (填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过    (用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的     提供更多的附着场所。
(4)在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。结果如下:
标记后细胞 增殖的代数 1 2 3 4
测得的相 对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是 。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是  。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是 (在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
参考答案与详细解析
专题二 细胞的基本结构与功能
考典68细胞器之间的分工合作与显微镜的使用、观察叶绿体和细胞质的流动
一、五年高考真题
(山东五年五考)
1.(2024·山东,3,2分,难度★★★★)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
答案:B
解析:核糖体没有膜结构,不能形成囊泡,在游离核糖体上首先合成出信号肽,信号肽与内质网识别后引导正在合成的蛋白P前体进入内质网,A项错误;蛋白P经胞吐被排出细胞,这个过程需要囊泡与细胞膜融合,依赖细胞膜的流动性,B项正确;碱性条件下蛋白P的空间结构改变,不能保持其生物活性,C项错误;病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P的空间结构改变,使其不被受体识别,反映了受体识别的专一性,D项错误。
2.(2023·广东,4,2分,难度★★)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是 ( )
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B.线粒体DNA复制时可能发生突变
C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
答案:B
解析:线粒体基因不位于染色体上,所以其遗传时不遵循孟德尔定律,A项错误。线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B项正确。地球上出现最早的生物是细菌,属于原核生物,不具有线粒体,C项错误。线粒体不能进行有丝分裂,D项错误。
3.(2023·浙江,6,3分,难度★★)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 ( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
答案:A
解析:细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网络结构,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用,囊泡运输依赖于细胞骨架,A项正确。核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B项错误。囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有一定的流动性,C项错误。只有具有生物膜的细胞结构才能形成囊泡,囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D项错误。
4.(2023·湖南,2,2分,难度★★)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是 ( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
答案:C
解析:细胞骨架与细胞的运动、分裂和分化有关,所以细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A项正确。核仁中含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关,B项正确。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,CO2是有氧呼吸第二阶段的产物,第二阶段的场所是线粒体基质,C项错误。内质网是具膜细胞器,与蛋白质的合成、加工和运输有关,D项正确。
有关线粒体的几个易错点
(1)线粒体仅仅是有氧呼吸第二、三阶段的场所,第一阶段发生于细胞质基质中,所以葡萄糖在线粒体中是不能被氧化分解的。(2)线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,由于CO2产生于第二阶段,所以有氧呼吸过程中CO2产生于线粒体基质;而H2O是第三阶段的产物,第三阶段的场所是线粒体内膜,所以有氧呼吸过程中H2O产生于线粒体内膜。
阅读下列材料,回答5~7题。
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
5.(2023·天津,10,4分,难度★★★)某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞哪个细胞器 ( )
A.线粒体 B.内质网
C.细胞质核糖体 D.中心体
答案:A
解析:由材料可知,线粒体和叶绿体内含有与原核生物核糖体较为相似的核糖体,由于该种抗生素对细菌核糖体有损伤作用,因此可损伤线粒体和叶绿体中的核糖体,而不能损害细胞质中的核糖体,A符合题意。
6.(2023·天津,11,4分,难度★★★★)下列说法或推断,正确的是 ( )
A.叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B.细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C.叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D.植物细胞叶绿体均由前质体产生
答案:C
解析:叶绿体基质可进行三碳化合物的还原,合成糖类等化合物,也具有分解ATP的功能,而线粒体基质可分解丙酮酸,也可以合成蛋白质、DNA、RNA等有机物,所以叶绿体基质和线粒体基质都能合成和分解有机物,A错误;由材料可知,内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,因此推测细胞分裂中期不能观察到高尔基体,B错误;叶绿体和线粒体内含有基因,其基因表达包括转录和翻译,都遵循中心法则,C正确;由材料可知,植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体,但不能确定植物细胞叶绿体均由前质体产生,D错误。
7.(2023·天津,12,4分,难度★★★)下列说法或推断,错误的是 ( )
A.经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
B.溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物,可以被再次利用
C.若溶酶体功能异常,细胞内可能积累异常线粒体
D.溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
答案:A
解析:由材料可知,经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,而不是囊泡进入前溶酶体,A错误;溶酶体含有大量的水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器的产物,并可以被再次利用或者排出体外,B正确;溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要,若溶酶体功能异常,则细胞内的异常线粒体难以被清除,C正确;溶酶体内部为酸性环境,细胞质基质接近中性环境,溶酶体水解酶进入细胞质基质后,pH不适宜,水解酶活性降低,D正确。
8.(2023·重庆,2,3分,难度★★)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是 ( )
A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
答案:C
解析:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,因此,细胞核是真菌合成几丁质的控制中心,A正确;几丁质是一种多糖,多糖是由多个单体构成的,B正确;据图分析可知,几丁质的合成是在细胞膜上进行的,故几丁质运到胞外的过程没有经过跨膜运输,C错误;几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分,几丁质合成酶抑制剂可以抑制该酶的活性,阻断生物合成几丁质的过程,从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡,故可用于防治病虫害,D正确。
9.(2023·江苏,15,3分,难度★★★)(多选)下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述错误的有 ( )
A.观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B.观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C.观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D.观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
答案:BCD
解析:脂肪会被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,所以观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确。酵母菌是真核生物,有核膜包被的细胞核和各种细胞器,所以使用光学显微镜观察酵母菌时,细胞核和液泡可见,但核糖体必须使用电子显微镜才能观察到,B错误。黑藻叶肉细胞中含有叶绿体,叶绿体存在于细胞质中,呈现绿色、扁平的椭球或球形,黑藻叶肉细胞不是正方形,叶绿体围绕细胞核运动,C错误。中央大液泡是成熟植物细胞的标志,观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下可以观察到质壁分离现象,D错误。
10.(2022·重庆,1,2分,难度★)以蚕豆根尖为实验材料,在光学显微镜下不能观察到的是 ( )
A.中心体  B.染色体  C.细胞核  D.细胞壁
答案:A
解析:蚕豆属于高等植物,不含中心体,且中心体属于亚显微结构,需借助电子显微镜观察。
11.(2022·山东,2,2分,难度★★)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是 ( )
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
答案:D
解析:由题干可知,液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,都是在游离的核糖体中合成的,A项正确;烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状,说明两品种烟草细胞中TOM2A基因表达的蛋白不同,B项正确;TMV核酸复制酶属于依赖RNA的RNA聚合酶,可催化TMV核糖核酸的合成,C项正确;TMV侵染后,TI203无感病症状,说明其体内存在杀死TMV的物质或结构,故细胞中TMV数量比易感病烟草品种中的少,D项错误。
12.(2022·河北,2,2分,难度★)下列关于细胞器的叙述,错误的是 ( )
A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
答案:D
解析:溶酶体中含多种水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器,受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解,产生的小分子物质可被再次利用,A项正确;生物膜上的蛋白质具有物质运输等功能,线粒体内膜和外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质,B项正确;生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素,属于分泌蛋白,分泌蛋白在核糖体上合成后,需要经内质网初步加工和运输,然后再由高尔基体加工、包装后分泌到细胞外,C项正确;附着在内质网上的核糖体和游离在细胞质基质中的核糖体均主要由RNA和蛋白质组成,D项错误。
13.(2022·浙江,7,2分,难度★★)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
答案:C
解析:光面内质网是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。消化酶是分泌蛋白,其合成场所是附着在粗面内质网上的核糖体,A项错误;核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B项错误;高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装和运输,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C项正确;该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D项错误。
14.(2022·广东,8,2分,难度★)将正常线粒体各部分分离,结果见右图。含有线粒体DNA的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:C
解析:由题图可知,①为线粒体外膜和内膜间的物质,②为线粒体内膜结构物质,③为线粒体基质中的物质,④为线粒体外膜结构物质。线粒体DNA分布于线粒体基质,即存在于③中,C项符合题意。
15.(2022·广东,9,2分,难度★★)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
答案:D
解析:分泌蛋白最初在核糖体上合成,然后进入内质网初步加工,通过囊泡运输至高尔基体进一步加工后成为成熟蛋白质,再由囊泡包裹运至细胞膜,最后经膜融合后分泌至细胞外。线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,分泌蛋白不会进入线粒体,A、C两项不符合题意;根据题意,突变菌株的分泌蛋白在高尔基体中积累,不会分泌到细胞外,B项不符合题意;内质网中经初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白,D项符合题意。
16.(2022·湖南,1,2分,难度★)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是 ( )
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
答案:C
解析:蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成多肽后再盘曲折叠形成一定的空间结构,其氮元素主要存在于氨基残基中,A项错误;胶原蛋白是大分子物质,不能被皮肤的表皮细胞直接吸收,B项错误;胶原蛋白位于细胞外基质中,属于分泌蛋白,参与其形成与分泌的细胞器主要有核糖体、内质网和高尔基体等,C项正确;必需氨基酸只能从外界环境中获取,自身不能合成,而胶原蛋白的非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,则其必需氨基酸含量低,因此胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值低,D项错误。
在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们主要关注必需氨基酸的种类和含量。
17.(2022·重庆,3,2分,难度★)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述,错误的是 ( )
A.进入人体后需经高尔基体加工
B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞
D.可通过基因工程和蛋白质工程方法生产
答案:A
解析:人工胰岛素作用于细胞膜受体,不需经高尔基体加工就可起作用,A项错误;人工长效胰岛素比人胰岛素的B链末端增加2个精氨酸,氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接,故多了2个肽键,B项正确;人工长效胰岛素和人胰岛素的作用相同,都可降血糖,故靶细胞相同,C项正确;人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造,需要通过基因工程和蛋白质工程生产,D项正确。
18.(2021·天津,5,4分,难度★)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张,影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程 ( )
A.无氧呼吸释放少量能量
B.神经元间的兴奋传递
C.分泌蛋白合成和加工
D.[H]与O2结合生成水
答案:A
解析:细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质,由题干“铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张”可知,不会影响细胞的无氧呼吸,A项符合题意;兴奋在神经元之间传递是通过突触小泡释放神经递质进行的,由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能,所以会影响该过程,B项不符合题意;分泌蛋白的合成与分泌过程:首先附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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,整个过程还需要线粒体提供能量,故该过程会受到影响,C项不符合题意;有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合生成水,场所是线粒体内膜,故该过程会受到影响,D项不符合题意。
细胞呼吸中能量的释放与去向
19.(2021·山东,1,2分,难度★★)高尔基体膜上的RS受体特异性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,题中该类蛋白为错误运输到高尔基体上的蛋白质,故消化酶和抗体不属于该类蛋白质,A项正确;该类蛋白经囊泡运输需要消耗能量,B项正确;RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱,因此高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C项错误;RS功能缺失会使该类蛋白的回收异常,不能运回内质网,在高尔基体内积累而含量增加,D项正确。
20.(2021·海南,2,2分,难度★)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是 ( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
答案:C
解析:核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成成熟的分泌蛋白,A项正确;分泌蛋白向外运输的过程中内质网膜转变为囊泡,囊泡转变成高尔基体膜,高尔基体膜再变成囊泡,囊泡再转变成细胞膜,故囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换,B项正确;生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等共同构成,C项错误;合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞,D项正确。
21.(2021·湖北,1,2分,难度★)在真核细胞中,由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是 (A)
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
答案:A
解析:葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体内膜,A项错误;细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白,B项正确;溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解,C项正确;叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质,是光反应的场所,D项正确。
22.(2021·重庆,4,2分,难度★★)人体细胞溶酶体内较高的H+浓度(pH为5.0左右)保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是 ( )
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白质
B.溶酶体酶泄漏到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
答案:D
解析:溶酶体内含有多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上合成的,A项错误;溶酶体内的水解酶在pH为5.0左右时活性最高,但溶酶体周围的细胞质基质的pH为中性,当泄漏到细胞质基质后,pH上升,酶活性会降低,B项错误;被溶酶体分解后产生的物质,有用的留在细胞内,供细胞重新利用,无用的排出细胞外,C项错误;溶酶体内pH的维持依靠H+浓度,而H+浓度的维持需要膜蛋白协助,D项正确。
23.(2020·北京,1,2分,难度★)在口腔上皮细胞中,大量合成ATP的细胞器是 ( )
A.溶酶体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体
答案:B
解析:口腔上皮细胞属于动物细胞,溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,A项错误;线粒体可进行有氧呼吸第二、三阶段,释放大量能量,合成大量ATP,B项正确;内质网是蛋白质加工车间和脂质合成车间,C项错误;高尔基体对内质网发送来的蛋白质进行加工、分类和包装,D项错误。
24.(2020·海南,3,2分,难度★★★)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的是 ( )
A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同
B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量
C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
答案:A
解析:线粒体有内膜和外膜,外膜使线粒体内反应有序进行,内膜为有氧呼吸提供酶的附着位点,二者的功能不同,上面所附着的酶也不一样,A项错误;线粒体是最主要的供能细胞器,存在于几乎所有的真核细胞中,维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动,B项正确;线粒体不断地分裂和融合,异常的线粒体被细胞内的溶酶体自噬清除,C项正确;正常情况下,线粒体的数量不是不变的,而是不断变化的,维持相对稳定的状态,D项正确。
25.(2020·山东,1,2分,难度★★★★)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,经高尔基体膜包裏形成囊泡,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。下列说法错误的是 ( )
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
答案:D
解析:进入高尔基体的蛋白质并非都被S酶作用而带上M6P标志,说明S酶与相应蛋白质之间发生了特异性识别,体现了S酶的专一性,A项正确;在内质网进行加工的蛋白质由附着在内质网上的核糖体参与合成,B项正确;溶酶体含有大量的水解酶,可以分解衰老和损伤的细胞器,也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,由题意可知,S酶功能丧失的细胞不能产生溶酶体酶,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C项正确;由题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不会转化为溶酶体酶,则经囊泡运往细胞膜,D项错误。
26.(2020·山东,3,2分,难度★★)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是 ( )
A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液
答案:C
解析:黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,在高倍显微镜下观察不到,在高倍光学显微镜下只能观察到叶绿体的形态,A项正确;成熟叶片细胞不进行有丝分裂,因此不能用于观察植物细胞的有丝分裂,B项正确;质壁分离过程中,由于原生质体失水缩小,渗透压增大,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强,C项错误;色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等溶解和提取叶片中的光合色素,D项正确。
27.(2020·天津,8,4分,难度★★★★)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是 ( )
A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
答案:D
解析:在有丝分裂前期,核仁解体,核膜消失,直到有丝分裂末期,出现新的核膜、核仁,因此图中所示过程不可能发生在有丝分裂中期,A项错误;细胞的遗传信息主要储存于染色体中的DNA中,B项错误;核仁是rRNA的合成场所,而核糖体蛋白的合成场所是核糖体,C项错误;核糖体亚基由rRNA和蛋白质组成,在细胞核中装配完成后由核孔运出,D项正确。
28.(2020·江苏,3,2分,难度★★)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是 ( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
答案:A
解析:线粒体内有DNA,属于半自主性的细胞器,代谢旺盛时,可以移动和增殖,A项正确;细胞质基质中含有RNA,不含DNA,线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,即所含核酸种类不同,B项错误;内质网和高尔基体与细胞分泌物的加工、分类、包装、运输有关,而蛋白质的合成场所是核糖体,胰腺外分泌细胞中内质网和高尔基体都非常发达,C、D两项错误。
29.(2020·浙江,4,2分,难度★★)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是 ( )
A.高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
答案:C
解析:溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡形成的,A项正确;中性粒细胞是一种非特异性的免疫细胞,它吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解,B项正确;溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡,C项错误;大量碱性物质进入溶酶体,可使溶酶体中的pH升高,部分酶的活性降低或失活,酶的活性发生改变,D项正确。
1.显微图像与亚显微图像的判断
(1)表示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构,则为电子显微镜下的亚显微结构图。
  (2)未表示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构,则为普通光学显微镜下的显微结构图。
2.真核细胞、原核细胞图像的判断
(1)有核膜则为真核细胞。
(2)无核膜则为原核细胞。
3.动、植物细胞图像的判断
30.(2022·北京,16,12分,难度★★★)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过    作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec 1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec 1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知,24 ℃时sec 1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37 ℃后,sec 1胞外P酶呈现    的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec 1是一种温度敏感型突变株。
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现,与野生型相比,sec 1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型 Sec 1基因的功能是促进    的融合。
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec 1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是  。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体    。
A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止,逐渐死亡
答案:(1)胞吐 (2)先上升后下降 
(3)分泌泡与细胞膜 
(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外 
(5)B
解析:(1)大分子物质进出细胞的方式是胞吞或胞吐,故分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
(2)由题图可知,24 ℃时sec 1和野生型胞外P酶随时间而增加,转入37 ℃后,sec 1胞外P酶从18 U·mg-1上升至20 U·mg-1,再下降至10 U·mg-1,可推知sec 1胞外P酶呈现出先上升后下降的趋势。
(3)P酶最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37 ℃培养1 h后sec 1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,不能与细胞膜融合,故由此推测野生型sec 1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
(4)37 ℃培养1 h后,sec 1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec 1是一种温度敏感型突变株,由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec 1胞外P酶却重新增加,最合理的解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
(5)若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,B项正确。
31.(2020·全国1,29,10分,难度★★)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构 名称 突触 高尔基体 (1)        叶绿体的类囊体膜
功能 (2)       (3)       控制物质进出细胞 作为能量转换的场所
膜的主 要成分 (4)         
功能 举例 在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递 参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程 参与K+从土壤进入植物根细胞的过程 (5)
答案:(1)细胞膜 (2)参与信息传递 
(3)对蛋白质进行加工修饰 (4)脂质和蛋白质 
(5)叶肉细胞进行光合作用时,光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
解析:(1)细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。
(2)神经元之间通过突触传递信息。
(3)高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
(4)不同生物膜的成分基本相同,主要含有脂质和蛋白质。
(5)叶绿体的类囊体膜上有光合色素和与光合作用光反应有关的酶,光合作用的光反应就是在类囊体膜上进行的。
32.(2020·全国2,30,9分,难度★★)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题。
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是  (答出 2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有                。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放。如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,    (填“有”或“没有”)氧气释放,原因是   。
答案:(1)pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同 
(2)细胞质基质组分和线粒体
(3)有 类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体的功能
解析:(1)溶液B要能维持细胞的形态和功能,所以要满足pH与细胞质基质的相同,渗透压与细胞内的相同等条件。
(2)在有氧呼吸过程中,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解。
(3)类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体的功能。因此,如果在适宜条件下将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,仍然有O2释放。
多角度归纳、比较细胞器
二、二年山东一模试题
1. (2025菏泽一模)具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A. 由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B. 人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C. 若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D. 若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
【答案】B
【分析】1、细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开;(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
2、核糖体由rRNA和蛋白质组成,是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”。
【解析】核孔一般是大分子进出细胞核的通道,具有选择性,由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔,A正确;具有核定位序列 (NLS) 的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,所以人体细胞中的组蛋白和DNA 聚合酶都包含 NLS 序列,但纺锤体蛋白不包含 NLS 序列,B错误;核糖体由RNA和蛋白质组成,其中蛋白质在细胞质中的核糖体中合成,所以若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有 NLS 序列和NES序列,C正确;
由题意可知,H蛋白能识别核输出序列 (NES) 并将蛋白质从核中运出,所以若抑制H蛋白活性后某RNA 在核内异常聚集,推测其出核需要有 NES 序列的蛋白的协助,D正确。
2.(2025枣庄一模) 微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子不能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是(  )
A. 过氧化物酶体和叶绿体两种细胞器中都能产生氧气
B. 油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体数量明显增多
C. 脂肪转化为糖类的过程中,引起干重增加的元素主要是碳
D. 肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体
【答案】C
【分析】脂肪中氧的含量明显低于糖类,因此脂肪转化为糖类,分子中氧元素含量会大大增大。
【解析】过氧化物酶体中的过氧化物酶在遇到过氧化氢时可催化其产生氧气,叶绿体光合作用能生成氧气,故二者都能产生氧气,A正确;据题干信息可知,乙醛酸循环体功能是使细胞中的脂肪转化为糖类来供能,故油料种子萌发时细胞中的乙醛酸循环体比较活跃,数量增多,从而将脂肪转化为糖类,供种子萌发使用,B正确;脂肪中氧的含量明显低于糖类,故脂肪转化为糖类,分子中氧元素含量会大大增大,C错误;过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等,能催化分解过氧化氢等有毒害的物质,而肝脏是重要的解毒器官,故可推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体,D正确。
3.(2025聊城一模) 2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破。其中,科学家Zehr等发现了一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气,并认为该细胞器是古海藻吞噬了一种名为
UCYN-A的固氮细菌进化而来,颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A. UCYN-A和蓝藻都属于自养型原核生物
B. 原始贝氏布拉藻与吞入的UCYN-A最初构成原始合作关系
C. 推测硝基质体可能和叶绿体一样,都具有双层膜结构
D. 可用放射性同位素追踪硝基质体的固氮过程
【答案】C
【分析】种间关系:
(1)寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;
(2)种间竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等,使得一种数量增多,另一种生物大量减少或死亡;
(3)互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;
(4)捕食:一种生物以另一种生物为食。
(5)原始合作:两种生物共同生活在一起,双方都有益,但分开后,各自都能独立生活。
【解析】蓝藻是自养型,UCYN-A是固氮细菌,属于异养型,A错误;由题干信息可知,贝氏布拉藻吞噬了固氮细菌,两者最初为寄生关系,B错误;“硝基质体”是古海藻吞噬了固氮细菌进化而来,因此其可能具有双层膜结构,外膜与真核细胞类似,内膜与原核生物类似,C正确;15N是稳定同位素,不具有放射性,D错误。
4.(2025济宁一模) 沉降系数(S)是离心时每单位重力物质或结构的沉降速度,沉降系数与细胞结构大小相关。核糖体是由两个亚基组成的复合体,翻译过程中伴随大、小亚基的结合和解离。真核细胞的核糖体沉降系数大约为80S,若降低溶液中浓度,核糖体可解离为60S与40S的大、小亚基。下列叙述错误的是( )
A. 核糖体蛋白由DNA控制合成
B. 线粒体、叶绿体和细胞核沉降系数大于80S
C. 核糖体参与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成
D. 降低浓度,核糖体肽键水解后形成大、小亚基
【答案】D
【分析】差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。由于细胞内不同细胞器的大小不同,所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器。
【解析】核糖体蛋白的合成受基因控制,而基因是有遗传效应的DNA片段,所以核糖体蛋白由DNA控制合成,A正确;线粒体、叶绿体属于细胞器,细胞核是细胞结构,它们的结构大小一般大于核糖体,根据沉降系数与细胞结构大小相关,且真核细胞核糖体沉降系数约为80S,可推测线粒体、叶绿体和细胞核的沉降系数大于80S,B正确;中心体无膜结构,成分主要是蛋白质,高尔基体由扁平囊和囊泡组成,核糖体可以合成蛋白质,为中心体、高尔基体的形成提供蛋白质,所以核糖体参与中心体、高尔基体等多种细胞器的形成,C正确;降低Mg2+浓度,核糖体解离为60S与40S的大、小亚基,此过程是核糖体亚基的分离,并非肽键水解,肽键水解是蛋白质水解过程,与核糖体解离无关,D错误。
5.(2025济南协作校联考)2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的真核生物-贝氏布拉藻,它的固氮功能来自于一种特殊的细胞器—硝化质体。与线粒体类似,硝化质体是某种固氮蓝细菌(UCYN-A)内共生的结果。下列推断最可能错误的是(  )
A. 贝氏布拉藻与UCYN-A细菌共有的细胞器是核糖体
B. UCYN-A可将NH3转化成HNO3供贝氏布拉藻利用
C. 培养含硝化质体的贝氏布拉藻的培养基无需添加碳源和氮源
D. 在藻类的细胞周期中,硝化质体也会分裂,并传递给子细胞
【答案】B
【分析】线粒体是具有双层膜的细胞器,内含少量的DNA和RNA以及核糖体,是半自主性细胞器,能表达产生自身代谢所需的蛋白质。
【解析】贝氏布拉藻是真核生物,有包括核糖体在内的多种细胞器,UCYN-A是原核生物,只有核糖体一种细胞器,两者共有的细胞器是核糖体,A正确;硝化质体是某种固氮蓝细菌(UCYN-A)内共生的结果,UCYN-A只是一种固氮蓝细菌,并不具备硝化细菌的化能合成作用过程,所以不能将NH3转化成HNO3,B错误;
硝化质体能进行固氮作用,为贝氏布拉藻提供氮源,贝氏布拉藻可利用二氧化碳进行光合作用,无需提供碳源,C正确;与线粒体类似,硝化质体是某种固氮蓝细菌内共生的结果,推测在藻类的细胞周期中,硝化质体也会分裂,并传递给子细胞,D正确。
6.(2025烟台德州东营一模)在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号识别颗粒(SRP)与信号肽和核糖体结合形成SRP-核糖体复合物,翻译暂停。SRP-核糖体复合物与内质网 膜上的SRP 受体结合后,SRP 从复合物中脱离,翻译恢复。下列说法错误的是( )
A.SRP 受体只存在于粗面内质网上,光面内质网上不存在
B. 核糖体与内质网是否结合,由基因中特定的核苷酸序列决定
C.SRP-核糖体复合物的形成阻止了核糖体由mRNA的5'端向3'端移动
D.SRP-受体缺陷会导致细胞质基质中未折叠的蛋白质大量积累
答案:B
解析:因为SRP-核糖体复合物要与内质网膜上的SRP受体结合,而分泌蛋白的合成与粗面内质网有关,光面内质网不参与分泌蛋白的合成,所以SRP受体只存在于粗面内质网上,光面内质网上不存在,A正确。核糖体与内质网是否结合,是由信号肽决定的,而不是基因中特定的核苷酸序列直接决定,B错误。由题干可知,SRP-核糖体复合物形成后翻译暂停,即阻止了核糖体由mRNA的5'端向3'端移动,C正确。SRP-受体缺陷会导致SRP-核糖体复合物无法与内质网结合,分泌蛋白不能进入内质网进行加工折叠,会导致细胞质基质中未折叠的蛋白质大量积累,D正确。
7.(2025潍坊一模)将胰岛细胞破碎后,通过差速离心法分离得到一种叫做微粒体的膜性球状结构。该结构可以进行蛋白质合成,并且可以给蛋白质加装糖链。下列说法正确的是
A.该微粒体不存在DNA、RNA等成分
B.分离微粒体前先通过较低转速将细胞核等较大结构沉淀
C.该微粒体主要由胰岛细胞破碎的高尔基体膜融合而成
D.该微粒体中能检测到正在折叠形成胰蛋白酶原的肽链
答案:B。
解析:能进行蛋白质合成的结构是核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,且mRNA 是蛋白质合成的模板,tRNA是转运氨基酸的工具,所以该微粒体存在RNA,A错误。差速离心法是先通过较低转速将细胞核等较大结构沉淀,然后再通过更高转速分离出其他细胞器和微粒体等,B正确。能进行蛋白质合成和糖基化修饰的微粒体主要是由内质网膜形成的,而不是高尔基体膜,C错误。胰蛋白酶原是在胰腺的腺泡细胞中合成的,而不是胰岛细胞,D错误。
8.(2025日照一模)外泌体是细胞分泌的一种具有脂质双层膜的微小膜泡,广泛分布于体液中,可通过其携带的蛋白质、核酸、脂类等物质调节靶细胞的代谢活动,形成了一种全新的细胞间信息传递系统。下列分析错误的是
A.细胞通过胞吐方式释放外泌体需要消耗细胞代谢产生的能量
B.外泌体可能通过膜融合传递相关物质并调控细胞的代谢活动
C.外泌体释放的核酸可能会影响靶细胞内某些蛋白质的合成
D.外泌体内储存的活性物质是在细胞内的高尔基体中合成的
答案:D。
解析:
A选项:细胞通过胞吐方式释放外泌体,胞吐过程需要消耗细胞代谢产生的能量,比如ATP,该选项正确。
B选项:外泌体具有脂质双层膜,可能通过与靶细胞膜融合将携带的物质传递到靶细胞内,进而调控细胞的代谢活动,该选项正确。
C选项:外泌体释放的核酸(如mRNA等)可以在靶细胞中作为模板指导蛋白质的合成,从而影响靶细胞内某些蛋白质的合成,该选项正确。
D选项:外泌体内储存的活性物质,如蛋白质等,是在细胞内的核糖体上合成的,而不是高尔基体。高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装等,该选项错误。
9.(2024淄博一模) 科研人员发现在内质网和高尔基体之间存在一种膜结构, 命名为内质网-高尔基体中间体(ERGIC),ERGIC 作为内质网和高尔基体的“中转站”,在调控分子的精确分选及膜泡运输等方面扮演着至关重要的角色。下列关于 ERGIC 结构和功能的推测,错误的是( )
A. ERGIC的膜支架由磷脂双分子层构成
B. ERGIC与分泌蛋白的形成有关
C. ERGIC 参与内质网和高尔基体间的物质运输
D. 抑制ERGIC 功能后胞内蛋白均会出现异常
【答案】D
【解析】
【分析】泌蛋白的合成过程大致是:首先,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,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且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,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工, 然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、ERGIC的膜为生物膜,生物膜的膜支架由磷脂双分子层构成, A正确;
B、ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,与分泌蛋白的形成有关,B正确;
C、ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,参与内质网和高尔基体间的物质运输,C正确;
D、ERGIC作为内质网和高尔基体的“中转站”,抑制ERGIC功能后胞内蛋白不一定会出现异常,如与血红蛋白,不需要内质网和高尔基体的参与,D错误。
故选D。
10.(2024实验中学一模)1972年Cesar Milstein和他的同事对蛋白质的分选机制进行了研究。他们用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P)。若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。据此分析,下列叙述错误的是(  )
A. 细胞内IgG轻链的合成起始于附着型核糖体
B. 细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切
C. 肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网
D. 若P肽段功能缺失,则蛋白IgG将无法分泌到细胞外
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白,其合成起始于游离的核糖体。抗体的合成和分泌经历的细胞结构依次为游离的核糖体(合成信号肽)→附着的核糖体(多肽继续合成)→粗面内质网(切除信号肽)→囊泡1→高尔基体→囊泡2→细胞膜,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,因此细胞内IgG轻链的合成起始于游离的核糖体,A错误;
BC、根据题意,用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白(1gG)轻链的mRNA指导合成多肽,发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链片段(P),若添加粗面内质网,翻译的产物长度与活细胞分泌的肽链相同,且不含肽链P片段。因此推测肽链P可能参与IgG肽链进入粗面内质网,且在细胞内合成IgG过程中肽链P在粗面内质网内被剪切,BC正确;
D、若P肽段功能缺失,IgG无法进入内质网进行加工,也无法进入高尔基体进一步加工形成成熟的蛋白质,没有囊泡包裹运输,因此蛋白IgG将无法分泌到细胞外,D正确。
故选A。
11.(2024潍坊滨州一模)研究发现,酵母细胞中有些分泌蛋白不能边合成边跨膜转运,而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径。下列说法错误的是(  )
A. 真核细胞分泌蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B. 分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性
C. 上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关
D. 单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解
【答案】A
【解析】
【分析】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,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、真核细胞分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,只是游离的核糖体会带着一段肽链进入内质网上继续进行合成和加工,A错误;
B、分泌蛋白边合成边跨膜转运的过程依赖于生物膜的流动性这一生物膜的结构特性,B正确;
C、细胞骨架参与物质运输,上述特殊分泌蛋白合成后的运输与细胞骨架密切相关,C正确;
D、结合题干“而是由结合 ATP 的分子伴侣Bip蛋白与膜整合蛋白 Sec63 复合物相互作用后,水解 ATP 驱动翻译后的转运途径”可知,单独的Bip蛋白能与 ATP 结合但不能直接将其水解,D正确。
故选A。
12.(2024枣庄一模,不定项)膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是(  )
A. 如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B. 细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C. 据图分析,囊泡与靶膜之间的识别这一过程不具有特异性
D. 用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意知,GTP具有与ATP相似的生理功能,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,因此GTP能为囊泡识别、融合过程提供能量,GTP水解形成GDP;由题图可知,囊泡上的信息分子与靶膜上的受体特异性识别,将囊泡内的物质运输到特定的部位,体现了生物膜的信息传递功能,囊泡与靶膜融合依赖于生物膜的流动性结构特点。
【详解】A、如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞,A错误;
B、膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别,B错误;
C、据图分析,囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡与靶膜之间的识别这一过程具有特异性,C错误;
D、用同位素标记法,3H标记亮氨酸,可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程,D正确。
故选ABC。
三、山东考题原创预测
【命题趋势】
1.情境多元化:覆盖基因工程、疾病机制、农业生产、疫苗生产、生态修复、癌症治疗等真实科研背景,考查知识迁移能力。
2.图表结合:通过放射性追踪图、细胞器结构图、坐标图以及实验题含数据表,全面考查信息提取与分析能力,符合新高考对“图文转换”的侧重。
3.综合性强:多题涉及细胞器协作与能量代谢、实验设计等跨模块知识,体现学科内整合,考查科学探究与逻辑推理能力。
4.组合式设计:显微镜操作要点与细胞质流动的影响因素,多个实验组合在一个题目中,不同选项考查不同的实验。
(一)单项选择题
1.(实验情境)科研人员发现某种抗生素能特异性阻断核糖体与内质网的结合。用该抗生素处理胰腺腺泡细胞后,细胞中可能显著减少的产物是( )
A. 血红蛋白 B. 唾液淀粉酶
C. 细胞呼吸酶 D. 细胞膜上的转运蛋白
答案:B
解析:核糖体与内质网结合是分泌蛋白合成的关键步骤。唾液淀粉酶为分泌蛋白,其合成受阻;其他选项中的蛋白质由游离核糖体合成。
2.(科研情境)溶酶体酶前体在高尔基体中通过M6P信号分选至溶酶体。若M6P受体基因突变,导致高尔基体无法识别M6P信号,则溶酶体酶最可能的去向是( )
A. 储存在高尔基体中
B. 通过囊泡运往细胞膜分泌到细胞外
C. 直接进入线粒体参与代谢
D. 被内质网回收重新加工
答案:B
解析:高尔基体无法识别 M6P 信号,溶酶体酶前体不会储存在高尔基体中,而是会继续被运输,A错误。正常情况下,溶酶体酶前体在高尔基体中被磷酸化形成M6P信号,进而被M6P 受体识别分选至溶酶体。当M6P受体基因突变无法识别M6P信号时,溶酶体酶前体不能被正确分选到溶酶体,而是会遵循细胞内默认的分泌途径,通过囊泡运往细胞膜分泌到细胞外,B正确。溶酶体酶前体没有进入线粒体的信号序列,不会直接进入线粒体,C错误。内质网主要负责蛋白质的合成、折叠、糖基化等加工过程,以及对错误折叠蛋白的识别和回收等,但它不会回收因M6P受体基因突变而无法正确分选的溶酶体酶前体,D错误。
3.(分子机制情境)细胞内分子伴侣识别错误折叠蛋白并通过溶酶体降解(如图)。该过程可通过降解 α-酮戊二酸合成酶调控细胞内 α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A. 该过程只依赖生物膜的流动性
B. 降解产物可被细胞重新利用
C. 抑制受体LAMP-2A 基因表达将导致α-酮戊二酸积累
D. 该机制缺陷可能引发神经退行性疾病
答案:A
解析:在分子伴侣识别错误折叠蛋白并通过溶酶体降解的过程中,错误折叠蛋白与溶酶体膜上的受体(如LAMP - 2A)结合后,需要通过膜的融合等过程将错误折叠蛋白转运到溶酶体内部进行降解, 膜的融合等过程依赖于生物膜的流动性,又依赖膜的选择透过性,A错误。错误折叠蛋白在溶酶体中被降解为氨基酸等小分子物质,可以被细胞重新利用,如用于合成新的蛋白质等,B正确。由题意可知,抑制L基因表达则不利于a-酮戊二酸合成酶的降解,a-酮戊二酸的含量会升高,C正确。如果该机制(分子伴侣识别错误折叠蛋白并通过溶酶体降解的机制)存在缺陷,细胞内的错误折叠蛋白不能及时被降解,会在细胞内积累。尤其是在神经细胞中,错误折叠蛋白的积累可能会影响神经细胞的正常功能,引发神经退行性疾病,如阿尔茨海默病等,D正确。
4.(结构与功能图示)下图为某细胞两种细胞器的结构示意图,下列叙述正确的是()
甲 乙
A. 甲中CO 的产生场所是基质,乙中O 的消耗场所是类囊体
B. 两种细胞器均含有DNA聚合酶和RNA聚合酶
C. 甲、乙膜上均可进行ATP合成,且能量转换形式相同
D. 夏季正午乙中酶活性降低可能导致“光合午休”
答案:B
解析:线粒体中CO 产生于有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体基质。叶绿体中O 的消耗发生在有氧呼吸过程中,场所是线粒体,而不是类囊体,A 错误。线粒体和叶绿体都含有少量的 DNA,都能进行 DNA 复制和转录,而 DNA 聚合酶是 DNA 复制过程中需要的酶,RNA 聚合酶是转录过程中需要的酶,B 正确。线粒体膜上进行有氧呼吸的第三阶段能合成 ATP,能量转换形式是化学能转变为 ATP 中活跃的化学能。叶绿体的类囊体薄膜上进行光合作用的光反应能合成 ATP,能量转换形式是光能转变为 ATP 中活跃的化学能,C 错误。夏季正午,植物出现 “光合午休” 现象,是因为气孔关闭,CO 供应不足,导致暗反应受阻,进而影响光合作用,而不是叶绿体中酶活性降低,D 错误。
5.(农业生产情境)为提高番茄抗盐能力,科研人员将液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因(NHX1)导入番茄细胞,使Na 在液泡中积累以降低细胞质基质盐浓度。据此分析错误的是( )
A. NHX1蛋白的加工需高尔基体参与
B. 液泡膜的选择透过性是该技术的基础
C. 转基因番茄根尖成熟区细胞的液泡较小
D. 液泡内Na 浓度升高可提高细胞吸水能力
答案:C
解析:液泡蛋白需经内质网、高尔基体加工,A正确;液泡膜的选择性运输依赖膜特性,B正确;成熟区细胞液泡应发达,C错误;液泡渗透压升高增强吸水,D正确。
6.【农业生产情境】某农户发现大棚种植的菠菜叶片发黄,农技员建议观察叶肉细胞中叶绿体形态以诊断病因。下列操作正确的是( )
A. 撕取菠菜上表皮制片,因上表皮细胞叶绿体少便于观察
B. 直接使用高倍镜观察叶绿体基粒结构以判断光合能力
C. 临时装片需保持叶片湿润,避免叶绿体失水收缩影响观察
D. 若显微镜下叶绿体均匀分布,说明光照强度适宜
答案:C
解析:观察叶绿体一般撕取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉,因为下表皮的叶肉细胞中叶绿体大且数目少,便于观察,上表皮细胞中叶绿体较少且不利于观察,A 错误。观察叶绿体基粒结构需要使用电子显微镜,光学显微镜下无法看到叶绿体基粒,B 错误。临时装片需保持叶片

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