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细胞器——系统内的分工合作
一、选择题
1.下列关于线粒体和叶绿体的叙述,错误的是( )
A.细胞分化后,不同类型的植物细胞中线粒体和叶绿体的数量可能不同
B.葡萄糖在叶绿体中合成,其分解产物能在线粒体中被彻底氧化分解
C.叶绿体和线粒体中的基因都能转录生成mRNA
D.细胞吸收离子物质所需的能量可来自线粒体和叶绿体
解析:选D 细胞分化后,不同类型的植物细胞中线粒体和叶绿体的数量可能不同,如根尖细胞不含叶绿体,代谢旺盛的细胞含的线粒体数量较多;葡萄糖在叶绿体中合成,其初步分解产物是丙酮酸,丙酮酸能在线粒体中被彻底氧化分解产生二氧化碳和水;叶绿体和线粒体都是半自主性细胞器,叶绿体和线粒体中的基因都能转录生成mRNA;细胞吸收离子物质所需的直接能源物质是ATP,叶绿体产生的ATP只能用于暗反应,不能用于细胞吸收离子,线粒体产生的ATP可以用于除暗反应以外的各项生命活动。
2.细胞是生物体的结构和功能的基本单位,下列有关细胞结构与功能的叙述,错误的是( )
A.核糖体上合成的物质不具有携带遗传信息的功能
B.线粒体内膜蛋白质的种类与含量均比其外膜的高
C.吞噬细胞的溶酶体能合成多种水解酶,这与其功能相适应
D.神经元内突触小泡的形成与高尔基体密切相关
解析:选C 核糖体上合成的物质是蛋白质,不具有携带遗传信息的功能,携带遗传信息的物质是核酸;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上含有大量与有氧呼吸有关的酶,因此线粒体内膜蛋白质的种类与含量均比外膜的高;吞噬细胞的溶酶体含有多种水解酶,但其不能合成水解酶,水解酶的合成场所是核糖体;神经元内突触小泡的形成与高尔基体密切相关。
3.前成红细胞是哺乳动物的未成熟红细胞,该细胞内有细胞核和多种细胞器。下列所述生理现象可发生在前成红细胞内的是( )
A.肌动蛋白基因转录出相应的信使RNA
B.[H]与氧气反应生成水,并释放能量
C.从内环境中吸收葡萄糖时,无须载体蛋白协助
D.染色体的复制和蛋白质的合成同步进行
解析:选B 肌动蛋白是肌肉细胞中的蛋白质,不会在前成红细胞中表达;前成红细胞具有包括线粒体在内的多种细胞器,可以进行有氧呼吸;葡萄糖进入细胞的方式为主动运输或协助扩散,需要载体蛋白的协助;前成红细胞不再分裂,不会发生染色体的复制。
4.下列关于动物细胞内蛋白质合成与去向的叙述,正确的是( )
A.蛋白质合成过程中只形成一种化学键
B.合成的蛋白质都需要内质网的加工
C.合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新
D.核糖体在细胞中的存在部位会影响蛋白质的去向
解析:选D 蛋白质合成过程中可以形成多种化学键,如胰岛素形成过程中产生了肽键和二硫键;合成的有些胞内蛋白不需要内质网和高尔基体加工;合成的蛋白质除用于细胞膜蛋白的更新外,还可构成其他结构及在细胞内或分泌到细胞外发挥作用;细胞内的核糖体有两种存在形式,游离在细胞质基质中和附着在内质网上,它们分别合成胞内蛋白和分泌蛋白。
5.小胶质细胞位于中枢神经系统,当中枢神经系统损伤时可被激活增殖,吞噬受损神经元,并分泌细胞因子(小分子蛋白质)促进修复。下列关于受刺激后的小胶质细胞,叙述错误的是( )
A.含有溶酶体 B.具有细胞周期
C.发挥效应T细胞作用 D.高尔基体丰富
解析:选C 小胶质细胞受刺激后能吞噬受损神经元与溶酶体有关;当中枢神经系统损伤时小胶质细胞可被激活增殖,具有细胞周期;受刺激后的小胶质细胞吞噬受损神经元,并分泌细胞因子(小分子蛋白质)促进修复,而效应T细胞的作用是裂解靶细胞;小胶质细胞能分泌细胞因子(分泌蛋白),而高尔基体与分泌蛋白的形成有关。
6.如图是中性粒细胞吞噬和消化细菌的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.结构①是线粒体,可为吞噬过程提供能量
B.结构③参与残渣的排出,体现其具有选择透过性
C.结构⑤是溶酶体,其中的水解酶能分解细菌
D.结构①属于细胞的生物膜系统
解析:选B 结构①是线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,可为吞噬过程提供能量;结构③为细胞膜,其通过胞吐方式排出残渣,体现其具有流动性;结构⑤是溶酶体,其中的水解酶能分解细菌;结构①为线粒体,具有双层膜结构,属于细胞的生物膜系统。
7.图1表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
B.图1中构成分泌蛋白的物质X最多有20种,b的产物没有生物活性
C.图2说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换
D.图1、图2所示变化都能体现生物膜具有流动性
解析:选C 氨基酸在核糖体上通过脱水缩合反应形成肽链,分泌蛋白形成要依次经过内质网和高尔基体进行加工,最后经细胞膜释放出去,因此a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体;合成分泌蛋白的物质X为氨基酸,最多有20种,肽链只有经过b、c的加工形成具有一定空间结构的蛋白质才有特定的功能;在分泌蛋白的分泌过程中内质网膜减少,高尔基体膜基本不变,细胞膜增加,高尔基体与内质网和细胞膜之间有相互转换;膜之间的融合体现了生物膜具有流动性。
8.叶绿体内绝大多数蛋白质由核基因编码,少数由叶绿体基因编码,其合成、加工与转运过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲、乙蛋白通过类似胞吞过程从细胞质进入叶绿体
B.甲蛋白可能和暗反应有关,乙蛋白可能和光反应有关
C.类囊体蛋白质由细胞质和叶绿体中的核糖体合成
D.运至叶绿体不同部位的甲、乙蛋白都需经过加工
解析:选A 甲、乙蛋白进入叶绿体没有形成囊泡,不属于胞吞作用;甲蛋白进入叶绿体基质中,可能和暗反应有关,乙蛋白进入类囊体中,可能和光反应有关;分析示意图可知,类囊体蛋白质由细胞质和叶绿体中的核糖体合成;运至叶绿体不同部位的甲、乙蛋白都是核基因编码的,都需经过加工。
9.科研人员发现在小鼠新生胚胎细胞分裂过程中,微管(蛋白)桥网络从细胞中心向外生长并组装构成细胞骨架,此时,相邻细胞间也连通着该微管桥。下列相关说法错误的是( )
A.细胞分裂前期,中心体复制后会移向两极
B.若水解微管桥网络,细胞形状会发生变化
C.细胞骨架与细胞分裂、物质运输等密切相关
D.早期胚胎相邻细胞间的信息交流可通过微管桥完成
解析:选A 中心体在小鼠胚胎细胞有丝分裂间期复制倍增,进入分裂期(前期)后,两个中心体移向细胞两极;微管(蛋白)桥网络组装构成细胞骨架,能维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性,若水解微管桥网络,则细胞形状会发生变化;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等密切相关;由题意可知,相邻的早期胚胎细胞间也连通着该微管桥,可推测早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能通过微管桥完成。
10.从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体,分别保存于试管中,置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是( )
A.为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中
B.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,可测得有CO2产生
C.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,可测得氧的消耗量加大
D.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,降低温度不改变线粒体的耗氧速率
解析:选A 线粒体分布在细胞质基质中,细胞质基质呈胶质状态,有一定的渗透压,因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中;小鼠细胞的细胞质基质发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段,均不产生CO2;线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体;降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降,从而降低线粒体的耗氧速率。
11.(2019·凉山州模拟)研究发现某些致癌物质可能造成溶酶体膜的伤害,使其内部的酶游离出来,造成DNA分子的损伤,引起细胞癌变。下列有关叙述错误的是( )
A.溶酶体释放的酶损伤DNA,可使原癌基因等发生突变
B.可用差速离心法分离溶酶体,以研究其成分和功能
C.溶酶体属于生物膜系统,能合成水解酶执行其功能
D.溶酶体膜的选择透过性能防止其中水解酶的异常释放
解析:选C 细胞癌变的实质是基因突变,具体就是指原癌基因和抑癌基因发生突变;分离细胞器的方法是差速离心法;合成水解酶是在核糖体上进行的;溶酶体膜的选择透过性能防止其中水解酶的异常释放。
12.对酵母菌进行诱变、筛选,得到分别由于基因1、基因2突变所形成的突变体1、2。突变体1的分泌蛋白沉积在内质网无法到达高尔基体;突变体2的分泌蛋白沉积在高尔基体,无法分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.基因1位于内质网中,基因2位于高尔基体中
B.可在培养基中加入14C标记的葡萄糖,以研究分泌蛋白的合成和分泌过程
C.正常细胞中能进行生物膜成分的更新,这两种突变体细胞中不能进行膜成分更新
D.正常细胞中分泌蛋白从合成到分泌依次经过了核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
解析:选D 基因是有遗传效应的DNA片段,内质网和高尔基体中没有DNA分布,因此不可能存在基因;合成分泌蛋白的原料是氨基酸,因此可在培养基中加入14C标记的氨基酸,以研究分泌蛋白的合成和分泌过程;正常细胞中能进行生物膜成分的更新,这两种突变体细胞中的分泌蛋白虽然无法分泌到细胞外,但也能进行膜成分更新;正常细胞中,分泌蛋白从合成到分泌的过程,依次通过的细胞结构是:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,整个过程需要线粒体提供能量。
二、非选择题
13.线粒体是细胞中最重要的细胞器之一。线粒体在细胞内是高度动态变化的,在细胞内不断分裂、融合,这一过程是由多种蛋白质精确调控完成的。
(1)线粒体是____________的主要场所,其内膜向内折叠形成嵴,从而可以____________,有利于酶的附着。
(2)真核细胞中线粒体的数目与其代谢强度呈正相关,一些衰老的线粒体也会被________消化清除,所以线粒体的分裂在真核细胞内经常发生。
(3)研究发现,内质网与线粒体的分裂有关,过程如图所示。
①由图可知,马达蛋白牵引着线粒体沿着________运输到内质网。
②研究发现, 细胞内Ca2+主要储存在内质网中,在细胞质基质中浓度较低,而马达蛋白表面有Ca2+结合位点。据此推测,受到调控信号的刺激后,内质网____________________________________________________,进而使线粒体在细胞内移动。
③由图可知,____________形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,同时募集细胞质中游离的____________________,在收缩部位形成蛋白复合物,不断收缩使线粒体断开。
解析:(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,其内膜向内折叠形成嵴,从而增大膜面积,有利于与有氧呼吸有关酶的附着。(2)细胞中衰老的线粒体会被溶酶体中的水解酶分解。(3)①由图可知,马达蛋白牵引着线粒体沿着细胞骨架运输到内质网。②根据题意分析,受到调控信号的刺激后,内质网释放Ca2+,使细胞质基质内Ca2+浓度升高,Ca2+与马达蛋白结合进而使线粒体在细胞内移动。③根据以上分析可知,内质网(膜)形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,同时募集细胞质中游离的M蛋白与D蛋白,在收缩部位形成蛋白复合物,不断收缩使线粒体断开。
答案:(1)有氧呼吸 增大膜面积 (2)溶酶体 (3)①细胞骨架 ②释放Ca2+,使细胞质基质内Ca2+浓度升高,Ca2+与马达蛋白结合 ③内质网(膜) M蛋白与D蛋白
14.下图1表示胰岛B细胞亚显微结构(部分),图2为细胞自噬过程。请据图回答问题:
(1)具有生物学活性的胰岛素分子存在于图1中的______(填标号)中,该结构是由[ ]________的一定区域缢裂形成的。
(2)胰岛B细胞中,在结构④上合成的RNA聚合酶可以通过________(填结构名称)进入细胞核后,与基因的__
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