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2023高考一轮复习第5课

细胞器之间的分工与合作

构建思维导图细胞的基本结构考点1细胞壁细胞核细胞膜细胞质细胞的基本结构动物细胞植物细胞考点1细胞的基本结构01植物细胞的细胞壁细胞壁①化学组成:主要是

。②主要功能:对植物细胞有

作用。纤维素果胶支持保护注意:细菌细胞壁与植物细胞壁成分不一样。细菌细胞壁主要成分:

。肽聚糖细胞器细胞质基质(呈溶胶状态)线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡中心体、核糖体分布于细胞骨架支撑细胞质(双层膜)(单层膜)(无膜)02细胞质基质①范围:细胞核膜以外、细胞膜以内的,除去细胞器的胶状物部分。

占细胞总体积的50%以上。又称为细胞溶胶。②成分:水(70%)无机盐脂质糖类氨基酸蛋白质(酶)核苷酸RNA③功能:新陈代谢的主要场所03细胞骨架①组成:由

组成的网架结构。②功能:维持细胞形态,保持细胞内部结构有序,锚定并支撑需要细胞器,与细胞

以及

等生命活动密切相关。细胞骨架运动分裂分化物质运输能量转化信息传递蛋白质纤维各种细胞器的结构和功能考点201细胞器的分离方法差速离心法利用高速离心机在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。(离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中;

收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降)1.下图表示从鸡的血液中制备核糖体的大致过程,对该过程的叙述,

不正确的是(

)A.该过程应用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、纸层析法B.步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体C.步骤②的目的是破坏细胞膜D.步骤③、④的目的是分离细胞器和其他细胞结构A×2.研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心,将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。据此分析,下列叙述正确的是()A.ATP仅在P2和P3中产生B.DNA仅存在于P1、P2和P3中C.P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质D.S1、S2、S3和P4中均有具膜结构的细胞器C02主要细胞器的结构与功能(1)线粒体外膜内膜线粒体基质嵴①功能是细胞进行

的主要场所,是细胞呼吸的“

”。动力车间有氧呼吸(细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。)很多原核生物即使没有线粒体也能进行有氧呼吸,其场所在细胞质基质和细胞膜上。注意:(细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶。)哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体,而且细胞内也没有有氧呼吸的酶,因此,只能进行无氧呼吸。02主要细胞器的结构与功能(1)线粒体外膜内膜线粒体基质嵴②分布广泛分布于

中。真核细胞(代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多)③形态(显微结构)粒状、短线状健那绿染液染色后,光学显微镜下观察到的蓝绿色的线粒体。④结构(亚显微结构)结构成分外膜内膜、嵴基质与细胞膜结构与成分相似主要成分是脂质、蛋白质与细胞膜结构与成分相似主要成分是脂质、蛋白质含有有氧呼吸的酶。DNA、RNA、酶、核糖体⑤成分外膜基质DNA内膜嵴核糖体RNA(1)线粒体02主要细胞器的结构与功能(2)叶绿体外膜内膜类囊体基粒叶绿体基质①功能是植物细胞进行

的场所。(是植物细胞的“

”和“

”)光合作用养料制造车间能量转化站提醒:有些原核生物含有光合色素和光合作用的酶,也可以进行光合作用。(如:蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。)②分布绿色植物的绿色部分的细胞中。主要分布在

中。叶肉细胞(植物根部细胞不含叶绿体)(叶绿体的分布是不均匀的,光线强的一侧较多)02主要细胞器的结构与功能(2)叶绿体外膜内膜类囊体基粒叶绿体基质③形态(显微结构)光学显微镜下呈球形、椭球形④结构(亚显微结构)⑤成分结构成分外膜内膜类囊体膜基质与细胞膜结构与成分相似,主要成分是脂质、蛋白质。与细胞膜结构与成分相似主要成分是脂质、蛋白质。含有酶和光合色素。DNA、RNA、酶、核糖体项目线粒体叶绿体组成成分生理功能

的主要场所,完成有氧呼吸的第

阶段,实现了物质和能量的转化

场所,在CO2与H2O合成有机物过程中,使光能最终转化为

能酶和色素分布

色素;与有氧呼吸有关的酶分布于_____________________色素分布于

;与光合作用有关的酶分布于____________________________相同点①均具有

;②都含有

,控制细胞质遗传,是

;③都能产生

,与能量转换有关。含有DNA、RNA、磷脂和蛋白质等含有DNA、RNA、磷脂、蛋白质和色素等线粒体内膜和基质中无类囊体薄膜类囊体薄膜和叶绿体基质有氧呼吸二、三光合作用有机物中稳定的化学DNA、RNA和核糖体ATP双层膜半自主性细胞器2.关于真核细胞中线粒体的起源,科学家提出的一种解释是:约十几亿年前,有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细菌不仅没有被消化分解,反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸,宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在长期的互利共生中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下哪一证据不支持这一论点?(

)A.线粒体和细菌都存在环状DNA分子、分子质量相同的核糖体B.线粒体内的蛋白质,有几种由线粒体DNA指导合成C.线粒体能像细菌一样进行分裂而增殖D.真核细胞、需氧细菌、线粒体的基因都是有遗传效应的DNA片段D1.能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体,但高等植物细胞的

光合作用一定在叶绿体中进行。(

)2.能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定

主要在线粒体中进行。(

)3.无叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。(

)4.人体内的细胞都可进行有氧呼吸。(

)5.线粒体利用葡萄糖进行有氧呼吸,叶绿体通过光合作用产生葡萄糖。(

)6.线粒体的内膜所含的蛋白质比线粒体外膜更多。(

)判断对错✔✔✘✘✘✔如:化能合成作用的细菌如:人成熟的红细胞丙酮酸02主要细胞器的结构与功能(3)内质网光面内质网粗面内质网核糖体①分布:广泛分布于真核细胞。②结构单层膜由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构,最终连接成一个连续的内腔相同的膜性管道系统。(内连核膜,外连细胞膜)③类型粗面内质网光面内质网(附着有核糖体)(未附着核糖体)④功能:粗面内质网主要与分泌蛋白的的运输、加工有关;光面内质网主要与脂质合成有关。02主要细胞器的结构与功能(4)高尔基体囊泡①分布:广泛分布于真核细胞。②结构:单层膜连接而成的扁平囊泡结构。③功能: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”。在植物细胞中还与细胞壁的形成有关。02主要细胞器的结构与功能(5)溶酶体①分布:主要分布在动物细胞②结构:单层膜的囊状体,起源于

;③功能:是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,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。高尔基体溶酶体内的水解酶由

的合成,由高尔基体形成小泡运入;提醒:溶酶体正常生理状态下对自身机体的细胞结构有分解作用。核糖体(产物的去向被回收利用或被排出细胞外)3.当高尔基体在细胞内外各种不利因素的刺激下,结构遭到破坏,导致功能紊乱,甚至损伤积累到一定程度时,机体会启动自噬反应,损伤的高尔基体可以被细胞中的生物膜包裹形成囊泡,与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终被降解和清除。下列说法不正确的是(

)A.损伤的高尔基体被降解和清除,与溶酶体上合成的多种水解酶有关B.自噬溶酶体的形成过程存在信息交流,也体现了生物膜具有一定的流动性C.损伤的高尔基体被降解后,形成的氨基酸等小分子可能会被细胞再次利用D.自噬溶酶体的形成有利于维持细胞正常的生命活动A当细胞处于营养匮乏时,自噬反应将变

。强溶酶体相关知识与生活联系:溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解?

尝试提出一种假说,解释这种现象:①溶酶体膜与其他细胞器膜相比,经过了特殊的修饰,使其不能被水解酶水解;②溶酶体内的酶只在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着,分解它们的酶难以起作用。与生活联系:新宰的畜、禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因:与溶酶体的功能有关,细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间。4.研究发现,V-ATPase为溶酶体膜上的一种蛋白质,其形成过程类似于分泌蛋白。V-ATPase具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内。研究发现,溶酶体膜上的蛋白质是高度糖基化的,性质非常稳定。下列叙述中不合理的是(

)A.由V-ATPase的特性可以说明溶酶体膜蛋白具有催化和运输的功能B.与V-ATPase合成、运输相关的具膜细胞器有内质网、高尔基体和线粒体C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可能有利于防止溶酶体膜被自身水解酶分解D.将细胞内的溶酶体分离出来,常用的方法是密度梯度离心法D02主要细胞器的结构与功能(6)液泡①分布:主要存在于植物细胞②结构:单层膜③功能:调节植物细胞内的环境;内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。(成熟植物组织中含有中央大液泡)如:叶肉细胞、表皮细胞根尖成熟区(根毛区)细胞等。与渗透吸水有关,与代谢产物贮存有关,与花、果等颜色(花青素)有关。02主要细胞器的结构与功能(6)液泡细胞液液泡思考:1.新鲜蔬菜放久了会萎蔫,此时丧失的水分主要来自何种液体?2.西瓜、苹果等果实有不同的味道,这些先关的物质贮存在什么地方?液泡3.姹紫嫣红通常用于形容花儿很鲜艳,请问相关色素分布于什么细胞结构中?02主要细胞器的结构与功能(7)核糖体①分布:几乎存在于一切细胞中②结构:④功能:生产蛋白质的机器。无膜结构,是体积较小的细胞器。由蛋白质和RNA组成。③类型(附着在内质网、核膜上)(游离在细胞质中)(真核细胞)(氨基酸发生脱水缩合形成肽链)附着核糖体游离核糖体(附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体)游离型核糖体:主要合成细胞自身所需的蛋白质;附着型核糖体:主要合成分泌蛋白,也可以合成溶酶体内和细胞膜上的蛋白质。4.(2017年天津卷)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mRNAC.全部游离在细胞质基质中D.能识别基因的启动子ArRNA有的附着在内质网等mRNA上的起始密码子02主要细胞器的结构与功能(8)中心体中心粒中心粒①分布:动物与低等植物细胞中②结构:③功能:与细胞有丝分裂有关。无膜结构,由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。蛋白质间期思考:1.中心体由什么物质组成?2.中心体在细胞有丝分裂中参与哪一个过程?放出星射线形成纺锤体3.在细胞周期中何时复制?4.何时移向两极?前期1.溶酶体内的酶是由核糖体合成,高尔基体出芽生成(

)✔✘2.正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用(

)3.高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但分泌蛋白一定经

高尔基体分泌(

)✔如:溶酶体中的蛋白质4.在分泌蛋白的合成与分泌过程中,高尔基体的膜面积变化不大(

)✔5.内质网可以通过合成激素,协助细胞完成细胞间的信息交流(

)✔6.碱基间的互补配对现象可能发生在染色体、核糖体、细胞核、线粒体、

叶绿体等结构中(

)✔判断对错11.质壁分离的过程中,液泡的体积不断缩小,细胞的吸水力不断增大(

)判断对错✔12.所有植物细胞都有细胞壁,但不一定含有大液泡和叶绿体(

)如:根尖分生区细胞✔7.一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体(

)✔8.细胞的核糖体都需要在核仁内进行组装(

)✘如:原核生物,线粒体和叶绿体中的核糖体9.含中心体的细胞一定为动物细胞(

)✘10.动物细胞一般含有2个中心体(

)中心粒✘13.蝌蚪尾部逐渐消失与溶酶体有关(

)✔从不同角度分析归纳各种细胞器归纳总结

1.结构双层膜单层膜无膜线粒体叶绿体液泡内质网高尔基体溶酶体核糖体中心体从不同角度分析归纳各种细胞器归纳总结

2.成分①含有少量DNA的细胞器:叶绿体、线粒体;②含有色素的细胞器:叶绿体、液泡;③含有RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体;④含有蛋白质的细胞器:线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体;⑤含有磷脂的细胞器:线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体。从不同角度分析归纳各种细胞器归纳总结

3.功能①能产生ATP:叶绿体、线粒体;②能复制:线粒体、叶绿体、中心体;③与有丝分裂有关:线粒体、叶绿体、核糖体;④与蛋白质合成、分泌相关:线粒体、核糖体、高尔基体、中心体;⑤能发生碱基互补配对:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体⑥与主动运输有关:线粒体、核糖体。从不同角度分析归纳各种细胞器归纳总结

4.分布①动物和低等植物细胞特有的细胞器:中心体;②原核细胞和真核细胞都有的细胞器:核糖体。补充:①在光学显微镜下观察到的结构(显微结构):线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等;②电子显微镜下才能看到的结构(亚显微结构):线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等不同种类细胞所含细胞器不同归纳总结①哺乳动物成熟的红细胞:没有细胞核和各种细胞器;②肠道中成熟蛔虫的体细胞:没有线粒体,只能进行无氧呼吸;③具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞):核糖体、线粒体的数量较多;④分泌腺细胞:高尔基体的数量较多;⑤原核细胞:只有核糖体一种细胞器。细胞结构与功能中的“一定”与“不一定”归纳总结(1)能进行光合作用的生物

有叶绿体。(如:蓝细菌)(2)能进行有氧呼吸的生物

有线粒体,(如:好氧型细菌,主要在细胞膜上进行)但真核生物的有氧呼吸

主要发生在线粒体中。(3)真核细胞光合作用

发生在叶绿体中,

丙酮酸彻底氧化分解

发生在线粒体中。(4)一切生物,其蛋白质合成场所

是核糖体。(5)有中心体的细胞

是动物细胞,但

不是高等植物细胞。(6)在真核生物中,经高尔基体加工分泌的物质

为分泌蛋白,

但分泌蛋白

经高尔基体加工。(7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应

不发生在细胞器中。不一定不一定一定一定一定一定不一定一定不一定一定一定(细胞质基质)细胞结构与功能中的“一定”与“不一定”归纳总结(8)没有叶绿体的细胞

就是动物细胞。(如:植物根尖细胞不含叶绿体)(9)没有大液泡的细胞

就是动物细胞。(如:植物根尖分生区细胞没有大液泡)不一定不一定不同类型细胞图像判定(不包含真菌细胞)有无核膜无有原核细胞真核细胞有无中心体有无植物细胞动物细胞有无细胞壁有无低等植物细胞高等植物细胞植物细胞亚显微结构①②③④⑤⑥⑦⑧液泡粗面内质网附着核糖体游离核糖体叶绿体高尔基体滑面内质网线粒体识图动物细胞亚显微模式图①②③④⑤⑥中心体线粒体粗面内质网核糖体高尔基体滑面内质网识图细胞器之间的协调配合考点3考点3细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。(2)举例:消化酶、抗体和一部分激素。(3)四类常见的分泌蛋白:①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。②辅助性T细胞合成并分泌的细胞因子。③浆细胞合成并分泌的抗体。④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素,

如生长激素、胰岛素等。2.分泌蛋白的合成和运输(1)研究方法:同位素标记法用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,从而示踪物质的运行规律和变化规律。同位素标记放射性同位素稳定同位素3H标记亮氨酸,研究分泌蛋白的合成与运输过程。14C标记CO2,研究暗反应中碳的转移途径。标记DNA3H14C32P35S标记蛋白质噬菌体的遗传物质18O15N标记H2O、CO2研究光合产物O2中氧原子的来源。标记DNA研究DNA复制方式。检测放射性检测密度或相对分子质量2.分泌蛋白的合成和运输(2)过程:①在______________中,以_______为原料开始

________的合成。②合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程,并且边合成____________________,再经过_____、_____,形成____________________________。③内质网膜鼓出形成_____,包裹着蛋白质离开内质网到达__________,与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。④囊泡转运到_______,与___________,将蛋白质_____________。⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中,需要_________,能量主要来自_______。游离的核糖体氨基酸多肽链粗面内质网边转移到内质网腔内加工折叠具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体融合成为高尔基体膜的一部分进一步的修饰加工囊泡细胞膜细胞膜融合分泌到细胞外合成加工运输消耗能量线粒体囊泡囊泡氨基酸多肽未成熟蛋白成熟蛋白分泌蛋白脱水缩合加工、折叠修饰、加工分泌粗面内质网高尔基体细胞膜游离核糖体线粒体供能转移囊泡囊泡交通枢纽(胞吐,体现了细胞膜具有流动性)2.分泌蛋白的合成和运输(3)分析:核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外囊泡囊泡线粒体粗面内质网高尔基体核糖体内质网高尔基体①放射性变化2.分泌蛋白的合成和运输(3)分析:核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外囊泡囊泡线粒体②膜面积变化内质网膜高尔基体膜细胞膜内质网膜细胞膜高尔基体膜在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减少,高尔基体膜面积先增加后减少(基本不变),细胞膜膜面积增加。5.图中a、b、c、d为细胞器,3H-亮氨酸参与图示过程合成3H-X,且细胞器c为该过程提供能量。据图分析,下列说法错误的(

)A.图示中,膜面积会发生变化的细胞器有a、b、dB.3H-X分泌到细胞外与膜的流动性有关C.图中含有RNA的细胞器是a、cD.细胞器c中含有与有氧呼吸有关的酶A核糖体内质网高尔基体线粒体2.分泌蛋白的合成和运输(4)总结:①与分泌蛋白形成有关细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体;②与分泌蛋白形成有关细胞结构:细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜;③与分泌蛋白形成有关膜结构:细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜;④与分泌蛋白形成依次经过的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。拓展:细胞内各种蛋白质的合成和转运途径拓展:细胞内各种蛋白质的合成和转运途径归纳总结转移到粗面内质网游离核糖体分泌到细胞外(分泌蛋白)在细胞膜上的蛋白质溶酶体中的水解酶仍处于游离状态细胞内的蛋白质(胞内蛋白)(血红蛋白、呼吸酶等)(载体蛋白、受体蛋白等)细胞的生物膜系统考点4考点4细胞的生物膜系统1.概念

等结构,共同构成细胞的生物膜系统。细胞器膜细胞膜核膜①真核生物才具有生物膜系统②原核生物没有生物膜系统,但是具有生物膜(细胞膜)提醒:生物膜系统是指细胞中的膜,而非生物体中的全部膜结构。(如:口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统)考点4细胞的生物膜系统2.各生物膜的联系①在成分上的联系相似性:各种生物膜都主要由组成脂质(磷脂)和蛋白质组成。差异性:每种成分所占的比例不同,功能越复杂的生物膜,其蛋白质的种类和数量就越多。2.各生物膜的联系②在结构上的联系各种生物膜在结构上大致相同,都是由

构成基本支架,

分子分布其中,大都具有流动性。磷脂双分子层

蛋白质a.直接联系核外膜-内质网膜-细胞膜内质网膜-线粒体膜b.间接联系(通过囊泡)内质网膜-高尔基体膜-细胞膜内质网膜-高尔基体膜-溶酶体膜3.生物膜的功能①细胞膜不仅使细胞具有一个

的内部环境,同时在细胞与外部环境进行

的过程中起着决定性作用。相对稳定物质运输能量转换信息传递②许多重要的化学反应都在

上进行,这些化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为

提供了大量的附着位点。生物膜多种酶③细胞内的生物膜把各种

分隔开,如同一个个小的区室,这样就使得细胞内能够同时进行多种

,而不会互相千扰,保证了细胞生命活动

地进行。细胞器化学反应高效、有序(细胞膜的三大功能)(提供酶的附着位点)(细胞内部区室化)6.生物中除病毒外都具有生物膜,生物膜是一种动态的结构,具有膜脂的

流动性和膜蛋白的运动性。下列关于生物膜的叙述,正确的是(

)A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇B.性激素随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面受体结合,将信息传递给靶细胞C.大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分,与动物细胞膜具有相似的结构D.细胞内许多化学反应在生物膜上进行,广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点D7.科学家发现了囊泡运输调控机制。如图是囊泡膜与靶膜融合过程示意图,囊泡上有一个特殊的V­SNARE蛋白,它与靶膜上的T­SNARE蛋白结合形成稳定的结构后,囊泡膜和靶膜才能融合,从而将物质准确地运送到相应的位点。下列叙述错误的(

)A.囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等

共同构成生物膜系统B.内质网、高尔基体、细胞膜依次参与

RNA聚合酶分泌过程C.分泌蛋白的运输需要囊泡的参与,该过程中高尔基体的膜面积

先增大后减小D.图中T­SNARE与V­SNARE的结合存在特异性B8.研究显示:囊泡

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