热点专题系列一各种生物膜的成分结构和功能

1、热点专题系列（一）各种生物膜的成分、结构和功能关于生物膜的结构和功能是历年高考命题的重点之一关于生物膜的结构和功能是历年高考命题的重点之一, ,这部分这部分知识常与物质运输、细胞代谢、细胞间的信息传递等知识结合知识常与物质运输、细胞代谢、细胞间的信息传递等知识结合起来起来, ,通过多种形式通过多种形式, ,如直接叙述、模式图、曲线图、表格等如直接叙述、模式图、曲线图、表格等, ,考查考生对知识的综合分析与应用能力。考查考生对知识的综合分析与应用能力。对于生物膜首先分清是哪种膜对于生物膜首先分清是哪种膜( (细胞器膜、核膜或细胞膜细胞器膜、核膜或细胞膜),),膜膜的成分不同决定了膜的结构和功能不

2、同的成分不同决定了膜的结构和功能不同, ,所以要用所以要用“结构和功结构和功能相适应、部分与整体相统一能相适应、部分与整体相统一”的观点建立空间思维模式的观点建立空间思维模式, ,对对抽象知识有比较形象和直观的认识。抽象知识有比较形象和直观的认识。对于生物膜相关知识总结如下对于生物膜相关知识总结如下: :1.1.关于生物膜的成分关于生物膜的成分(1)(1)构成生物膜的化学元素有构成生物膜的化学元素有c c、h h、o o、n n、p p等等, ,和和atpatp、染色体、染色体的元素组成相同。的元素组成相同。(2)(2)任何生物膜的成分大体相同任何生物膜的成分大体相同, ,主要是脂质和蛋白质主

3、要是脂质和蛋白质, ,其中脂其中脂质中最主要的是磷脂质中最主要的是磷脂, ,动物细胞中还有胆固醇等。动物细胞中还有胆固醇等。(3)(3)生物膜的成分可以变化生物膜的成分可以变化, ,如癌变细胞的细胞膜糖蛋白减少。如癌变细胞的细胞膜糖蛋白减少。 2.2.关于生物膜的结构和功能关于生物膜的结构和功能(1)(1)各种蛋白质在生物膜上的分布是不对称的各种蛋白质在生物膜上的分布是不对称的, ,如起识别作用的如起识别作用的糖蛋白分布在细胞的表面糖蛋白分布在细胞的表面, ,因此可根据糖蛋白的分布因此可根据糖蛋白的分布, ,判断细胞判断细胞膜的内外侧。膜的内外侧。(2)(2)生物膜的功能主要与蛋白质有关生物膜

4、的功能主要与蛋白质有关, ,蛋白质决定生物膜功能的蛋白质决定生物膜功能的复杂程度。复杂程度。(3)(3)生物膜的功能特性是选择透过性生物膜的功能特性是选择透过性, ,这与载体蛋白的种类和数这与载体蛋白的种类和数量有关。生物膜的选择透过性保证了协助扩散和主动运输的正量有关。生物膜的选择透过性保证了协助扩散和主动运输的正常进行。常进行。(4)(4)生物膜的结构特点是流动性生物膜的结构特点是流动性, ,它是选择透过性的基础它是选择透过性的基础, ,对各对各种生物完成生命活动具有非常重要的意义种生物完成生命活动具有非常重要的意义, ,如变形虫运动、细如变形虫运动、细胞融合、胞吐和神经递质的释放等。胞融

5、合、胞吐和神经递质的释放等。【高考例证】【高考例证】(2012(2012广东高考广东高考) )有关生物膜结构与功能的叙述有关生物膜结构与功能的叙述, ,正确的是正确的是( () )a.a.膜载体蛋白的合成不需要膜载体蛋白的合成不需要atpatpb.b.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白c.c.线粒体外膜与内膜的主要功能不同线粒体外膜与内膜的主要功能不同d.d.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同【解析】【解析】选选c c。任何蛋白质的合成都需要消耗。任何蛋白质的合成都需要消耗atp;atp;葡萄糖的跨葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或

6、协助扩散膜运输方式为主动运输或协助扩散, ,都需要载体蛋白的参与都需要载体蛋白的参与; ;组组成线粒体外膜和内膜的蛋白质种类和数量不同成线粒体外膜和内膜的蛋白质种类和数量不同, ,主要功能也不主要功能也不同同; ;几乎所有的生物膜的基本组成成分都是蛋白质和磷脂。几乎所有的生物膜的基本组成成分都是蛋白质和磷脂。1.(20111.(2011四川高考四川高考) )下列有关生物膜结构和功能的描述下列有关生物膜结构和功能的描述, ,不正不正确的是确的是( () )a.a.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性b.b.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达合成固醇

7、类激素的分泌细胞的内质网一般不发达c.c.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成d.d.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新【解析】【解析】选选b b。原生质体的融合需要以细胞膜的相互融合为基。原生质体的融合需要以细胞膜的相互融合为基础础, ,体现了细胞膜的流动性体现了细胞膜的流动性; ;分泌蛋白和固醇类激素的合成都与分泌蛋白和固醇类激素的合成都与内质网有紧密联系内质网有紧密联系; ;生物膜系统之间可以以具膜小泡的形式进生物膜系统之间可以以具膜小泡的形式进行交流。行交流。2.(20132.

8、(2013揭阳模拟揭阳模拟) )如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。结构与功能上的联系。copcop、copcop是具膜小泡是具膜小泡, ,可以介导蛋可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。(1)(1)溶酶体起源于乙溶酶体起源于乙( (细胞器名称细胞器名称) )。除了图中所示的。除了图中所示的功能外功能外, ,溶酶体还能够分解溶酶体还能够分解, ,以保持细胞的功能稳定。以保持细胞的功能稳定。(2)(2)脂溶性物质容易透过细胞膜脂溶性物质容易透过细胞膜, ,表明细胞膜的主要成分中有表

9、明细胞膜的主要成分中有。(3)cop(3)cop具膜小泡负责从甲具膜小泡负责从甲( (细胞器名称细胞器名称) )向乙运输向乙运输“货物货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中, ,则图则图中的中的可以帮助实现这些蛋白质的回收。可以帮助实现这些蛋白质的回收。(4)(4)囊泡与细胞膜融合的过程反映了生物膜在结构上具有囊泡与细胞膜融合的过程反映了生物膜在结构上具有_的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时靶细胞时, ,与靶细胞膜上的与靶细胞膜上的结合结合, ,引起靶细胞的生引起靶细胞的生理活动发生变

10、化。此过程体现了细胞膜具有理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有的功能。的功能。【解析】【解析】分析图形可知甲为内质网分析图形可知甲为内质网, ,乙为高尔基体。乙为高尔基体。(1)(1)溶酶体溶酶体内含有多种水解酶内含有多种水解酶, ,能分解体内衰老、损伤的细胞器能分解体内衰老、损伤的细胞器, ,也可以杀也可以杀死侵入细胞的病毒或病菌。死侵入细胞的病毒或病菌。(2)(2)根据相似相溶原理可以推知在根据相似相溶原理可以推知在细胞膜中也含有脂质。细胞膜中也含有脂质。(3)(3)由图形分析和题意由图形分析和题意“copcop、copcop是具膜小泡是具膜小泡, ,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输可以

11、介导蛋白质在甲与乙之间的运输”可知可知, ,甲中甲中蛋白质偶然掺入到乙中后是通过蛋白质偶然掺入到乙中后是通过copcop进行回收的。进行回收的。(4)(4)真核细真核细胞中生物膜的互相转换说明生物膜在结构上具有胞中生物膜的互相转换说明生物膜在结构上具有( (一定的一定的) )流动流动性性, ,而细胞之间的信息交流与细胞膜上的特异性受体有关。而细胞之间的信息交流与细胞膜上的特异性受体有关。答案答案: :(1)(1)高尔基体衰老、损伤的细胞器高尔基体衰老、损伤的细胞器( (或或“细胞自身产生细胞自身产生的碎渣的碎渣”) )(2)(2)脂质脂质( (或或“磷脂磷脂”“”“脂类物质脂类物质”) )(3

12、)(3)内质网内质网copcop(4)(4)一定的流动性受体进行细胞间信息交流一定的流动性受体进行细胞间信息交流( (或或“细胞识细胞识别别”“”“传递信息传递信息”) )3.3.对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识所学知识, ,回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)早在早在1919世纪末世纪末, ,研究人员就曾选用研究人员就曾选用500500多种化学物质对细胞多种化学物质对细胞的透性进行了上万次的研究。结果发现的透性进行了上万次的研究。结果发现: :凡是溶于脂质的物质凡是溶于脂质的物质, ,很容易穿过膜很容易穿过

13、膜, ,反之反之, ,不易溶于脂质的物质不易溶于脂质的物质, ,也不容易穿过膜。也不容易穿过膜。这表明这表明: :细胞膜成分中含有细胞膜成分中含有。(2)(2)将人的红细胞置于蒸馏水中将人的红细胞置于蒸馏水中, ,红细胞发生的形态变化是红细胞发生的形态变化是, ,这是这是作用的结果。将红细胞加入蒸馏水中放置一作用的结果。将红细胞加入蒸馏水中放置一段时间后段时间后, ,在该液体的在该液体的( (填填“上上”“”“中中”或或“下下”) )层层能得到破碎的磷脂双分子层。能得到破碎的磷脂双分子层。(3)1925(3)1925年年, ,有人用丙酮从红细胞膜中提取到磷脂有人用丙酮从红细胞膜中提取到磷脂,

14、,并将其铺在并将其铺在水面上形成磷脂单分子层。测量铺展面积水面上形成磷脂单分子层。测量铺展面积, ,约为红细胞总表面约为红细胞总表面积的积的倍。倍。(4)1933(4)1933年年, ,有人发现有人发现: :蛋白酶能够使细胞膜分解蛋白酶能够使细胞膜分解, ,这表明这表明_。 (5)(5)通过其他方法通过其他方法, ,测得多种细胞膜的化学成分测得多种细胞膜的化学成分, ,如下表如下表: :依据上表数据依据上表数据, ,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是同点是 , ,主要区别主要区别是是。蛋白质蛋白质(%)(%)脂质脂质( (主要是磷脂主要是磷脂

15、)(%)(%)糖类糖类(%)(%)变形虫细胞膜变形虫细胞膜545442424 4小鼠肝细胞膜小鼠肝细胞膜444452524 4人红细胞膜人红细胞膜494943438 8物质种类物质种类膜的类别膜的类别【解析】【解析】(1)(1)根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂质。有脂质。(2)(2)根据渗透原理根据渗透原理, ,可以判断出红细胞放入蒸馏水中会可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破。磷脂相对分子质量小吸水涨破。磷脂相对分子质量小, ,会存在于溶液的上层。会存在于溶液的上层。(3)(3)由由于红细胞膜只有细胞膜这种膜结构于红细胞膜只有细胞膜这种膜结构, ,且这种膜结构的基本骨架且这种膜结构的基本骨架也为磷脂双分子层也为磷脂双分子层, ,因此提取其磷脂因此提取其磷脂, ,并将其铺在水面上形成磷并将其铺在水面上形成磷脂单分子层脂单分子层, ,测量铺展面积测量铺展面积, ,约为红细胞总表面积的约为红细胞总表面积的2 2倍。倍。(4)(4)蛋蛋白酶能使蛋白质水解白酶能使蛋白质水解, ,而实验发现蛋白酶能使细胞膜分解而实验发现蛋白酶能使细胞膜分解, ,根据根据酶的专一性酶的专一性, ,说明细胞膜