细胞的结构与功能
一、选择题
1．在电子显微镜下，放线菌和霉菌中都能观察到的结构是( )
A．核糖体和质膜 B．线粒体和内质网
C．核糖体和拟核 D．线粒体和高尔基体
解析：选A 放线菌属于原核生物，霉菌属于真核生物，二者共有的结构是核糖体和质膜；原核细胞不含具有膜结构的细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等；拟核是原核细胞特有的结构。
2．(2015·江苏高考)如图所示为来自同一人体的4种细胞，下列叙述正确的是( )
A．因为来自同一人体，所以各细胞中的DNA含量相同
B．因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同
C．虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同
D．虽然各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同
解析：选C 人体不同组织的体细胞中核DNA含量相等，但是细胞质中的DNA含量不一定相同，卵细胞和精子中的核DNA减半。同一人体不同体细胞中携带的核基因相同，但基因的选择性表达(细胞分化)导致不同细胞的形态和功能不同。活细胞中含量最多的化合物都是水。人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不同，有协助扩散和主动运输两种方式。
3．细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于( )
A．血液运输，突触传递
B．淋巴运输，突触传递
C．淋巴运输，胞间连丝传递
D．血液运输，细胞间直接接触
解析：选D 雌激素由卵巢分泌后，随血液运输到达全身各处，可作用于乳腺细胞的受体，将信息传递给乳腺细胞；而精子进入卵细胞的过程要经历精子和卵细胞之间的识别和结合，精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞。
4．下列有关细胞中“一定”的说法，正确的是( )
①光合作用一定在叶绿体中进行 ②有氧呼吸一定在线粒体中进行，有H2O生成一定不是无氧呼吸，产生CO2
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一定不是无氧呼吸产生乳酸的过程 ③没有细胞结构的生物一定是原核生物 ④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物 ⑤所有生物的蛋白质一定是在核糖体上合成 ⑥有中心体的生物一定不是高等植物
A．①③⑤⑥ B．②④⑥
C．④⑤ D．⑤⑥
解析：选D 原核生物没有叶绿体，但有的也能进行光合作用，①错误。原核生物没有线粒体，但有的也能进行有氧呼吸，②错误。病毒没有细胞结构，但不是原核生物，③错误。原核生物的遗传物质是DNA，④错误。所有生物的蛋白质一定在核糖体上合成(病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成)，⑤正确。动物和低等植物细胞中有中心体，高等植物细胞中没有中心体，⑥正确。
5．下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是( )
A．遗传信息翻译的场所 B．组成成分中含mRNA
C．全部游离在细胞质基质中 D．能识别基因的启动子
解析：选A 核糖体是遗传信息翻译的场所；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，另外线粒体和叶绿体中也有核糖体；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体。
6．叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( )
A．O2的产生 B．H2O的生成
C．[H]的消耗 D．ATP的合成
解析：选A 叶肉细胞中O2的产生只能发生在叶绿体的类囊体薄膜上；叶肉细胞中H2O的产生可以发生在线粒体内膜、核糖体、高尔基体等处；叶肉细胞中[H]的消耗可以发生在线粒体内膜、叶绿体基质等处；叶肉细胞中ATP的合成可以发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上。
7．如图是五种细胞器的结构模式图，据图判断下列说法错误的是( )
A．图中属于生物膜系统的有①②④⑤
B．具有双层膜的细胞器是①④，③与细胞的有丝分裂有关
C．在分泌蛋白的加工和运输过程中，⑤出芽形成小泡与②融合
D．蓝藻细胞、骨髓干细胞和小麦根尖分生区细胞中含有③结构
解析：选D ①～⑤分别是线粒体、高尔基体、中心体、叶绿体和内质网。除了中心体无膜外，其他几种细胞器膜均属于生物膜系统。线粒体和叶绿体都具有双层膜，③(中心体)与细胞的有丝分裂有关。分泌蛋白在核糖体上合成以后，首先在内质网中进行初步加工，然后由内质网出芽形成囊泡运输至高尔基体。某些低等植物细胞和动物细胞中含有中心体，而小麦属于高等植物，蓝藻属于原核生物，所以它们的细胞中无中心体。
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8．(2019届高三·泰州四校联考)如图为内质网与细胞核和高尔基复合体的相对位置关系图，箭头表示分泌物的合成及其分泌方向，下列叙述正确的是( )
A．细胞中的生物膜结构、成分完全相同
B．图中箭头方向是指经内质网加工的所有物质运输的方向
C．在动、植物细胞中高尔基复合体的功能是一样的
D．此图中的内质网加工的蛋白质有可能是胃蛋白酶
解析：选D 细胞中的生物膜结构、成分相似，而不是完全相同；图中的箭头方向是指经内质网加工的部分物质运输的方向，有些物质不会被运出细胞，如呼吸酶等；在动、植物细胞中高尔基复合体的功能是不同的，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与分泌物的形成有关；此图中的内质网加工的蛋白质可能属于分泌蛋白，有可能是胃蛋白酶。
9.如图为真核细胞部分结构示意图，相关叙述正确的是( )
A．结构①②参与组成生物膜系统
B．结构①的形成与结构③密切相关
C．所有物质都能自由穿越结构④
D．组成⑤的主要成分是RNA和蛋白质
解析：选B 结构①表示核糖体，核糖体无膜结构，不参与构成生物膜系统；结构③表示核仁，核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关；结构④表示核孔，核孔对物质进出细胞核具有选择性；⑤表示染色质，染色质主要由DNA和蛋白质组成。
10．如图为变形虫摄食、消化过程的示意图，以下叙述正确的是( )
A．食物泡与溶酶体的融合以生物膜的选择透过性为基础
B．溶酶体既能消化食物，也能分解衰老、损伤的细胞器
C．细胞膜和细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统
D．细胞内各种结构之间的协调配合，是在高尔基体的控制下完成的
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解析：选B 食物泡与溶酶体的融合以生物膜的流动性为基础；溶酶体内含多种水解酶，既能消化食物，也能分解衰老、损伤的细胞器；细胞膜、核膜和细胞器膜等共同构成细胞的生物膜系统；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞内各种结构之间的协调配合是在细胞核的控制下完成的。
11．(2019届高三·淮安调研，多选)如图分别为两种细胞器的部分结构示意图，相关分析正确的是( )
A．图1表示线粒体，与有氧呼吸有关的酶存在于内膜上和基质中
B．图2表示叶绿体，光合色素位于类囊体薄膜上
C．两种细胞器所含DNA不同，但酶的种类相同
D．两种细胞器都与能量转换有关，并可共存于同一个细胞内
解析：选ABD 图1中内膜向内腔折叠形成嵴，为线粒体。图2中类囊体堆叠形成基粒，为叶绿体。有氧呼吸的第二、三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜上完成，因此线粒体中与有氧呼吸有关的酶也分布在线粒体基质和内膜上；叶绿体的类囊体薄膜上有与光合作用相关的色素和酶，是光反应的场所；线粒体和叶绿体中都含有少量DNA，但遗传信息不同，所含的酶的种类也不同；植物叶肉细胞中既有叶绿体也有线粒体，叶绿体能够将光能转变成有机物中的化学能，线粒体能够将有机物中的化学能转变成热能和ATP中活跃的化学能。
12．(2018·苏锡常镇二模，多选)日本生物学家大隅良典通过对酵母菌饥饿处理激活了细胞的自噬作用，发现了细胞自噬机制，获得了2016年诺贝尔生理学奖。细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程(如下图所示)。下列有关叙述正确的是( )
A．酵母菌在饥饿时能生存，说明细胞自噬可为其提供能量
B．图中“X”代表溶酶体内的多种水解酶
C．自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的功能特性
D．细胞自噬维持在一定水平，以实现细胞内的稳态
解析：选ABD 酵母细胞饥饿处理后激活了细胞的自噬作用，说明细胞自噬可为其提供能量；图中“X”是溶酶体内的多种水解酶；自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性；通过细胞自噬，受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器被及时清除，可以维持细胞内的稳态。
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二、非选择题
13．膜泡是细胞中一种重要的细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡具有准确的转运物质的调控机制，它能在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。
(1)膜泡的形成，充分体现了生物膜的结构特点是具有____________，膜泡是由单层膜所包裹的膜性结构，其基本支架是____________，动物细胞中能产生膜泡的结构一般有________________________。
(2)囊泡上有一个特殊的VSNARE蛋白，它与靶膜上的受体蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这说明膜融合具有________性，该过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)如果囊泡转运系统受到干扰，则会对有机体产生有害影响，并导致如糖尿病等疾病的发生，这种类型糖尿病发病的机理是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因)，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：
酵母突变体
与野生型酵母电镜照片的差异
sec12基因突变体
突变体细胞内的内质网特别大
sec17基因突变体
突变体细胞内积累大量的未融合小泡
据此推测，sec12基因编码的蛋白质的功能是与________________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是_________________________________________________。
解析：(1)膜泡是由单层膜所包裹的膜性结构，它的形成体现了生物膜具有一定的流动性，膜泡等生物膜的基本支架是磷脂双分子层，动物细胞中的内质网、高尔基体、细胞膜在形成分泌蛋白或胞吞、胞吐时能产生膜泡。(2)囊泡上的VSNARE蛋白需要与靶膜上的特异性受体蛋白结合，说明膜融合具有特异性，膜融合的过程需要消耗能量。(3)如果胰岛素合成过程中囊泡转运系统受到干扰，囊泡运输出现障碍或者胰岛素不能准确释放到目的位置，则会导致糖尿病的发生。(4)由表中sec12基因突变体细胞内的内质网特别大可以推测，sec12基因编码的蛋白质与内质网小泡的形成有关。由表中sec17基因突变体细胞内积累大量的未融合小泡可以推测，sec17基因编码的蛋白质参与膜泡的融合。
答案：(1)一定的流动性 磷脂双分子层 内质网、高尔基体、细胞膜 (2)特异 需要
(3)胰岛素合成过程中囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置
(4)内质网小泡 参与膜泡的融合
14．甲图为酵母菌细胞部分结构示意图，乙图是甲图局部放大。请回答下列问题：
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(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞相比，在结构上最主要的区别是无____________。
(2)甲图中能发生碱基互补配对的细胞器有________，能产生CO2的场所是________。(填序号)
(3)在无氧环境中，酵母菌也会逆浓度梯度吸收葡萄糖，为此过程提供载体蛋白和能量的细胞结构分别是[ ]________和[ ]________。
(4)在酵母菌的无性繁殖过程中，乙图中的结构[ ]________和[ ]________有消失与重建过程。
(5)⑧彻底水解可得到的物质主要是__________________________________________。
(6)丙图中⑪⑫⑬均代表细胞的某种结构，它们依次是________、________和________；⑭代表某种物质，它是________。分泌蛋白从合成到排出细胞的过程，体现了生物膜结构具有________________的特点。
解析：(1)酵母菌和菠菜均为真核生物，酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞相比，在结构上最主要区别是没有叶绿体。(2)酵母菌细胞中能发生碱基互补配对的细胞器是核糖体(④)和线粒体(⑥)，能产生CO2的场所是细胞质基质(⑦)和线粒体(⑥)。(3)提供载体蛋白的细胞结构是核糖体，无氧环境中酵母菌进行无氧呼吸提供能量，无氧呼吸的场所是细胞质基质。(4)酵母菌进行无性繁殖的过程为有丝分裂过程。(5)⑧代表染色质，主要是由蛋白质和DNA等组成的，这两种物质彻底水解的产物分别是氨基酸和磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(6)丙图中⑪为内质网，⑫为高尔基体，⑬为囊泡，⑭为ATP。分泌蛋白以胞吐的方式排出细胞，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。
答案：(1)叶绿体 (2)④⑥ ⑥⑦ (3)[④]核糖体 [⑦]细胞质基质 (4)[⑨]核仁 [⑩]核膜 (5)氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 (6)内质网 高尔基体 囊泡 ATP(或三磷酸腺苷) 一定的流动性
15．下图1为某生物体内细胞模式图的一部分，图2中a～h为细胞器或细胞的某一结构。图2中各结构放大比例不同。请据图回答有关问题：
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(1)图2中具有双层膜的结构是________；具有色素的结构是________；具有核酸的结构是________；控制物质进出的细胞结构是[ ]________，研究表明，结构h的功能越复杂，其上的________种类和数量就越多。从结构h上提取了某种物质，用非酶解法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂并加热，出现砖红色沉淀，则说明该物质是________。
(2)若图1是胰腺腺泡细胞，其分泌物分泌过程中体现出h的结构特点是____________________。
(3)g表示细胞分裂的________期，若此时细胞中包含24条染色体，则在图1时期细胞中有________条染色体，若图1细胞具有明显的b结构，则该细胞会出现g的现象吗？________，原因是______________________________________。
(4)若图1是根尖细胞，则没有图2中的[ ]________和[ ]________，f在植物细胞中的作用是______________，将该细胞培养成个体，可运用________________技术实现。
(5)用差速离心法分离动物细胞结构时必须首先破坏细胞膜，破坏细胞膜最简便的方法是________________。
解析：(1)图2中具有双层膜的结构是线粒体和叶绿体；具有色素的结构是叶绿体和液泡；具有核酸的结构是叶绿体、核糖体、线粒体、染色体；控制物质进出的细胞结构是细胞膜，其功能越复杂，其上的蛋白质种类和数量就越多。(2)分泌物分泌过程中体现出膜具有一定的流动性。(3)g表示细胞分裂的后期；高度分化的细胞不具有细胞分裂的能力。(4)根尖细胞无叶绿体和中心体；高尔基体在植物细胞中参与细胞壁的形成；将单个植物细胞培养成个体可用植物组织培养技术。(5)破坏动物细胞膜最简便的方法是吸水涨破法。
答案：(1)a、e a、b a、c、e、g [h]细胞膜 蛋白质 糖蛋白 (2)具有一定的流动性 (3)后 12 不会 高度分化的细胞不具有细胞分裂的能力 (4)[a]叶绿体 [d]中心体 参与细胞壁的形成 植物组织培养 (5)吸水涨破法
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