第二单元　第8课时　细胞器之间的协调配合

第8课时细胞器之间的协调配合举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。课标要求考情分析1.细胞器之间的协调配合2022·河北·T2

2022·广东·T9

2021·山东·T1

2021·海南·T22020·山东·T12.生物膜系统2023·海南·T3

2021·湖北·T1

2020·全国Ⅰ·T29内容索引考点一分泌蛋白的合成和运输考点二细胞的生物膜系统课时精练考点一分泌蛋白的合成和运输细胞内细胞外激素同位素标记法核糖体核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜线粒体(1)鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2进行光合作用实验，证明光合作用释放的氧气来自水(

)提示18O是稳定同位素，不具有放射性。×(2)分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(

)×提示线粒体起着供能作用，分泌蛋白的合成与分泌过程过线粒体。(3)与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体(

)提示核糖体无膜结构。×(4)分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜(

)×提示细胞膜不是细胞器。一、构建概念模型根据教材P51“分泌蛋白的合成和运输”的实验结果，用箭头和文字画出分泌蛋白合成、运输、分泌途径示意图，并用关键词(教材P52)描述各细胞结构在此过程中的作用。提示如图所示二、从生命的信息观重新审视概念模型1.核糖体与内质网的联系胰岛素是由胰岛B细胞合成的。为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，某科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构，在适宜条件下进行体外实验。已知游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的SRP识别并引导核糖体附着于内质网上，DP(SRP的受体)是存在于内质网膜上的蛋白质。实验组别胰岛素mRNASRPDP内质网产物1＋－－－含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)2＋＋－－含有约70个氨基酸残基的肽链(含信号肽)3＋＋＋－含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)4＋＋＋＋信号肽切除，多肽链进入内质网，生成含86个氨基酸残基的胰岛素原注：“＋”和“－”分别表示“存在”和“不存在”。提示SRP识别并结合信号肽。DP与SRP识别并结合，从而将核糖体固定在内质网上。请根据实验结果回答以下问题：(1)SRP有什么功能？DP有什么功能？(2)在完整的细胞中，信号肽在哪里被切除？提示进入内质网后被酶切除。提示不是。游离核糖体是由SRP引导附着于内质网上的。(3)“游离型”核糖体和“附着型”核糖体是两种不同的核糖体吗？2.内质网与高尔基体的联系Ⅰ.(2021·山东，1改编)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质运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH的升高而减弱。请判断下列说法是否正确。(1)胰岛素和抗体不属于该类蛋白(

)(2)该类蛋白质运回内质网的过程消耗ATP(

)(3)高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高(

)(4)RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加(

)×√√√Ⅱ.(2020·山东，1改编)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，经高尔基体膜包裹形成囊泡，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√S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；据题干信息可知，溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的，由此推测附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，B正确；S酶功能丧失，影响溶酶体酶的合成，从而影响衰老和损伤的细胞器的分解，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；若M6P受体基因缺陷，则不能发生识别过程，带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，D错误。高尔基体与溶酶体的联系细胞内各种蛋白质的合成和转运途径如图：蛋白质在高尔基体中完成加工、分类和包装后，主要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。三、分析各种膜面积的变化1.人体进食后，血液中的葡萄糖含量升高。葡萄糖可作为信号分子作用于胰岛细胞，促进胰岛素的分泌，据此判断胰岛素的分泌会导致高尔基体膜面积发生什么改变？提示胰岛素的合成和分泌过程中存在内质网形成的囊泡与高尔基体融合，也存在高尔基体形成的囊泡与高尔基体脱离的过程，因此高尔基体的膜面积基本不变。2.如图所示，胰岛细胞不断有囊泡融合到细胞膜上，细胞膜的面积暂时会增加，但总体上仍能保持相对稳定，请据图尝试做出解释。提示该细胞细胞膜与内质网膜直接相连，细胞膜可以转化为内质网膜。考向一细胞器之间的协调配合1.(2024·枣庄高三模拟)研究人员发现了溶酶体修复的核心机制。在此过程中，内质网和受损溶酶体之间强力互作，激活胆固醇等物质转运至溶酶体起到修复作用。下列说法错误的是A.溶酶体几乎存在于所有动植物细胞，在其细胞自噬中发挥重要作用B.维持溶酶体的完整性及其水解能力有助于延缓衰老并推迟老年病的发生C.溶酶体和内质网间可能存在信息交流，推动了受损修复时二者间的强力互作D.溶酶体和内质网均由单层膜包被，前者含有较高的胆固醇，促进了膜结构的

稳定√1212溶酶体主要存在于动物细胞中，其在细胞自噬中发挥重要作用，A错误。2.(2024·湘潭高三模拟)当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时，无活性BiP—PERK复合物发生解离，形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多肽链进入内质网，另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的是A.当BiP—PERK复合物存在时，多肽链进入内质网折叠和加工B.当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡C.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常D.磷酸化的PERK可以抑制多肽链进入内质网√12返回12当PERK以游离状态存在时，BiP表达量增加，BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出，蛋白质被运出需要内质网形成囊泡，说明当PERK以游离状态存在时，内质网能产生包裹蛋白质的囊泡，B错误。考点二细胞的生物膜系统细胞器膜细胞膜物质运输酶附着位点(1)生物膜系统指生物体内的所有膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等也属于生物膜系统(

)(2)细胞膜、内质网、中心体都属于生物膜系统(

)提示内质网膜、细胞膜属于生物膜系统，中心体无膜结构，不属于生物膜系统。××提示生物膜系统指的是细胞中的膜结构而非物体内的膜结构。(3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒无生物膜系统(

)提示原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。×考向二生物膜系统及其功能3.(2023·海南，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。34生物膜膜主要成分红细胞质膜神经鞘细胞质膜高尔基体膜内质网膜线粒体内膜蛋白质(%)4918646278脂质(%)4379262822糖类(%)831010少下列有关叙述错误的是A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的

功能最简单√34生物膜主要是由脂质和蛋白质构成的，磷脂双分子层是膜的基本支架，膜具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由某著名企业，膜中的蛋白质大多也能运动，A正确；哺乳动物成熟的红细胞无细胞器，C错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，其功能最简单，D正确。344.(2021·湖北，1)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.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√34葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为主动运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质(酶等)，有利于光反应的进行，D正确。341.(必修1P51)分泌蛋白是指

的蛋白质。下列物质中属于该类蛋白的是

。①呼吸酶②胰岛素③血红蛋白④线粒体膜的组成蛋白⑤抗体⑥性激素2.请用箭头和文字的形式，构建分泌蛋白合成、运输和分泌过程中依次经过的结构：

，在此过程中消耗的能量主要来自

。在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用②⑤核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜线粒体3.(必修1P51)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是

。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、____等；不具有放射性的稳定同位素：

等。同位素标记法35S15N、18O4.图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化；图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序；图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。据图分析，图甲中A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是______________________________；图乙中1、2所指代的细胞器是

；图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为

。内质网膜、细胞膜、高尔基体膜内质网、高尔基体核糖体、内质网、高尔基体5.(必修1P52)生物膜系统是由

共同构成。6.(必修1P52)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的环境，同时在细胞与外部环境进行

的过程中起着决定性作用。细胞器膜和细胞膜、核膜等结构物质运输、能量转化和信息传递7.图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。(1)研究表明，图甲中的Y囊泡内的“货物”为多种水解酶，这些酶会储存在结构⑤中，推断结构⑤是

，由内质网、高尔基体加工的蛋白质不一定是分泌蛋白，如

。溶酶体溶酶体中的水解酶、细胞膜上的蛋白质(2)图乙中的囊泡能够精确地将细胞“货物”运送到相应位置并分泌到细胞外，据图推测可能的原因是_________________

，此过程体现了生物膜具有

的功能。囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B特异性结合信息交流返回课时精练一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.(2021·海南，2)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√123456789101112131415生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，而不仅仅是细胞器膜，C错误。1234567891011121314152.如图表示几种蛋白质的合成过程，其中①～③表示细胞器，④为囊泡的形成过程。下列叙述错误的是A.①是合成肽链的场所，在真核

细胞中①的合成与核仁有关B.②是多肽链进行加工的场所，

在蛋白质的运输过程中②的膜面积会发生变化C.③是物质运输的枢纽，其加工后的物质在囊泡中的位置存在差异D.图中囊泡可来源于②或③，其包裹的成熟的蛋白质可在细胞外发挥作用√123456789101112131415图中囊泡只来源于③，D错误。3.(2022·广东，9)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√123456789101112131415123456789101112131415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不符合题意；根据题意可知，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B不符合题意；内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，故在内质网、囊泡中可能会检测到分泌蛋白，D符合题意。4.(2024·威海高三月考)研究发现，COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质。内质网驻留蛋白的羧基端有一段特殊的信号肽，若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡，会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPⅠ转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是A.内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系B.如果内质网驻留蛋白上缺乏信号肽，该蛋白质不可能被分泌到细胞外C.信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞间存在信息交流D.内质网驻留蛋白需要经过核糖体合成以及内质网和高尔基体的加工修饰123456789101112131415√123456789101112131415由题干信息可知，如果内质网驻留蛋白缺乏信号肽，则该蛋白质不会被送回内质网，可能被分泌到细胞外，B错误；信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞内存在信息交流，C错误；内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，不需要高尔基体的加工，D错误。5.如图表示细胞中溶酶体(b)的发生过程和“消化”功能。下列叙述正确的是A.图中所示的膜结构共同构

成了该细胞的生物膜系统B.溶酶体中含有的多种水解

酶由细胞器a合成和加工C.f中线粒体被消化不利于维持细胞环境的稳定D.b的发生过程和f的形成过程均离不开膜的流动性√123456789101112131415图中的膜结构是一些细胞器膜，细胞的生物膜系统除了细胞器膜外，还包括细胞膜和核膜等结构，A错误；水解酶的合成是在核糖体上进行的，在细胞器a高尔基体中进行再加工，B错误；f中线粒体被溶酶体中的水解酶消化清除，有利于维持细胞环境的稳定，因为此时的线粒体是衰老的或损伤的细胞器，C错误。1234567891011121314156.(2024·烟台高三一模)在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网——高尔基体(ER－Golgi)途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER－Golgi途径，称为非经典分泌途径(如图)。下列相关叙述不正确的是A.在生物体中，蛋白分泌是实现某些细胞间

信息传递途径的重要环节B.经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化，

体现了膜的流动性C.所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径D.非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充√123456789101112131415123456789101112131415非经典分泌途径是对经典分泌途径的补充，是真核生物中少数分泌蛋白的分泌途径，不是所有细胞都具有，C错误。7.下列关于生物膜系统的叙述，正确的是A.生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜、视网膜等体内各种膜B.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系C.生物膜系统保证了细胞生命活动高效、有序地进行D.没有生物膜系统的生物无法独立进行各种代谢活动√123456789101112131415生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等结构，不包括视网膜，A错误；各种生物膜的组成成分和结构大体相同，也存在差别，如动物细胞膜有胆固醇，植物细胞膜没有，B错误；原核生物不具有生物膜系统，但可以独立进行各种代谢活动，D错误。1234567891011121314158.(2024·怀化高三模拟)科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现，SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是A.微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分B.呼吸酶基因有控制SP合成的脱氧核苷酸序列C.SP合成缺陷的浆细胞中，抗体会在内质网腔中聚集D.内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶√123456789101112131415123456789101112131415分析题意可知，微粒体上有核糖体结合，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)，SRP与SP结合能引导多肽链进入内质网，据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分，A错误；呼吸酶属于胞内蛋白，呼吸酶基因没有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，B错误；SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，合成的蛋白质不会进入内质网中，C错误；经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽，说明在内质网腔内信号肽被切除，即内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的酶，D正确。9.存在于高尔基体膜上的GM130蛋白具有维持高尔基体结构稳定和捕获来自内质网的囊泡的功能。下列有关叙述错误的是A.高尔基体是单层膜细胞器，其囊泡可以来自内质网和自身产生B.若GM130蛋白结构异常，则会影响高尔基体对蛋白质的合成、加工和

发送C.若GM130蛋白结构异常，则会影响来自内质网的囊泡与高尔基体膜融合D.若GM130蛋白出现在线粒体外膜上，则内质网产生的囊泡很可能会与

线粒体外膜融合√123456789101112131415高尔基体是由单层膜构成的囊状结构；内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质到达高尔基体，高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工后形成包裹着蛋白质的囊泡，将其运送到细胞外，因此高尔基体囊泡可来自内质网和自身产生，A正确；蛋白质的合成场所在核糖体，B错误；GM130蛋白具有捕获来自内质网的囊泡的功能，故其结构异常会导致高尔基体膜无法与来自内质网的囊泡融合，C正确；若

GM130蛋白在线粒体外膜上出现，则内质网产生的囊泡很可能会被线粒体外膜上的GM130蛋白捕获，即囊泡运送到线粒体，与线粒体外膜融合，D正确。12345678910111213141510.(2024·盘锦高三期末)线粒体—内质网结构偶联(MAMs)是一个新发现的重要结构，该结构存在于线粒体外膜和内质网膜某些区域，通过蛋白质相互“连接”，但未发生膜融合。MAMs能使线粒体和内质网在功能上联系起来，下列有关叙述错误的是A.线粒体结构异常可能通过MAMs影响内质网中蛋白质的加工过程B.MAMs结构的发现，意味着内质网膜和线粒体膜之间可以相互转化C.通过蛋白质相互“连接”的地方可能是内质网与线粒体信息传递的通道D.推测线粒体中一些物质的合成可能需要内质网的参与√123456789101112131415123456789101112131415由题意可知，MAMs结构处未发生膜的融合，不能证明内质网膜和线粒体膜之间可以相互转化，B错误。11.FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是A.FtsZ蛋白的合成不需要内质网、高尔基体的加工B.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白都以碳链为骨架C.研发细菌FtsZ蛋白的抑制剂时，应考虑其对哺乳动物微管蛋白的影响D.亲代细菌二分裂过程中染色质和DNA经复制后可均分到子代细菌√123456789101112131415细菌不含有染色质，D错误。12.某植物的一个叶肉细胞中部分结构的主要有机物含量如图所示。下列说法正确的是A.甲可以代表线粒体或叶绿体，

这两者均可生成ATPB.乙可以代表细胞膜，其控制

物质进出只与其所含有的载体蛋白有关C.丙可以代表核糖体、染色体，组成这两者的核酸的基本单位有一种是

不同的D.甲、乙、丙的膜均参与构建细胞的生物膜系统√123456789101112131415123456789101112131415由题图可知，甲结构含有核酸，且含有蛋白质和脂质，可能为线粒体或叶绿体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，可产生ATP，叶绿体是光合作用的场所，光反应可产生ATP，A正确；乙可以代表细胞膜，其控制物质进出与其所含有的转运蛋白和磷脂双分子层有关，B错误；组成核糖体的核酸为RNA，组成染色体的核酸为DNA，组成RNA与DNA的基本单位均不同，C错误；丙结构不含脂质，没有膜结构，不参与构建细胞的生物膜系统，D错误。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。13.(2024·常德高三期末)如图为细胞核基因编码的蛋白质甲、乙进入叶绿体的过程，导向序列可决定蛋白质的运输目的地，完成转运后导向序列被信号肽酶切除。下列相关叙述正确的是A.蛋白质甲、乙上的导向序列具有特

异性识别功能B.蛋白质甲、乙