二生物膜系统

二.生物膜系统考点要求内容高考要求考题分布生物膜系统的结构和功能01广东,02上海,03上海,04上海,04北京,05北京,05广东知识网络结构：1. 作基本支架 2. 镶、嵌插、贯穿其中成分： 和 功能： 、 、 、 、 结构特点： 功能特点： 物质进出细胞方式离子和小分子： 大分子和颗粒性物质：内吞和外排自由扩散被动运输：高浓度低浓度主动运输： 低浓度 高浓度载体能量细胞膜1、 概念： 直接联系： 2、生物膜间结构上的联系 间接联系： 化学组成： 生物膜3、 物膜间功能上的联系：既有分工又有联系 exp: 分泌蛋白的形成过程：（由线粒体供能）蛋白质 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 特殊功能蛋白质合成 加工 加工 分泌 小泡 小泡 生物膜系统概念： 决定物质运输、能量交换、信号传递作用 化学反应在膜上进行 保证生命活动高效有序地进行研究生物膜的意义系统 理论上： 工业上： 实践上 农业上： 医学上： 重难点解析DBDM1. 外分泌蛋白（附着型核糖体合成）：消化酶、抗体、蛋白质类激素、蚕丝蛋白、乳球 蛋白 内在蛋白（游离型核糖体合成）：血红蛋白、呼吸氧化酶、载体2.各种生物膜的联系和转化：（细胞质基质）内吞 生成 线粒体外膜细胞膜 内质网膜核外膜小泡外排小泡（分泌）小泡 溶酶体 高尔基体膜 液泡典型例题及解析例题1 甲(O)乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如下图(颗粒的多少表示浓度的高低)在进行跨膜运输时，下列说法正确的是 A甲进入细胞一定需要能量 B甲运出细胞一定不需要能量 C乙进入细胞一定有载体蛋白的参与 D，乙运出细胞一定有载体蛋白的参与解析:从图中可以看出，物质甲的浓度细胞外高于细胞内；物质乙的浓度正好相反；物质进出细胞的方式主要有两种，即自由扩散和主动运输，前者是指小分子物质从高浓度环境进入低浓度环境，不需要载体，不消耗能量；后者主要是被细胞吸收的物质从低浓度到高浓度，且需要载体和消耗能量。本题以示意图的形式提供解题信息，这是解题作答的依据。答题时要善于利用题干的文字、图、表或数据，用于进行分析判断。例2 细胞膜具有流动性，这种结构特点是指 A.整个细胞膜具有流动性 B.细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性 C.细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性 D.细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性解析:结构与功能的统一贯穿于整个生物界。细胞膜的流动性的结构基础是细胞膜中的磷脂和蛋白质都具有流动性。 明晰物质的物理特性和结构特性的关系，认识细胞膜的流动性不是细胞膜的物理特性而是其结构特性。同类变式训练：下图示某种淋巴细胞，膜外颗粒状物为抗体，请回答： （1）抗体首先是由附着在 上的 合成的 物质。 （2）B-淋巴细胞分泌抗体的生物膜系统有 （按次序填图中数字）。（3）此动物细胞对该物质还具有 功能。解析:解答本题，首先要认真识图，辨认图中各细胞器的结构名称，充分利用题目给出的已知条件，分析作答。抗体是一种蛋白质，蛋白质的合成与运输途径是按下列步骤进行的：a蛋白质的合成是附着在内质网上的核糖体中进行的；b合成后随即转移到内质网腔中，c从内质阿再运输到高尔基体中加工，d加工后再转移到细胞顶端，释放出去。以上过程限定在动物细胞中，因此该细胞具有分泌功能。图文转化能力是该题考查的核心，而细胞是一个完整的功能单位是解题的关键，结构与功能的统一是解题的灵魂，各细胞器与细胞整体是局部与整体的关系。基础训练一、选择题1若用呼吸酶抑制剂处理小肠绒毛上皮，则会明显影响其细胞吸收的物质是A氧气、甘油 B脂肪酸、水C葡萄糖、水 D钾离子、氨基酸2紫色洋葱外表皮细胞的色素存在于细胞的A细胞膜 B细胞质基质 C液泡 D细胞核3噬菌体外壳的合成场所是A细菌的核糖体 B噬菌体的核糖体 C噬菌体基质 D细菌的核区4生物膜结构和功能的研究成果，在工农业生产和医学实践中有着重要的用途。下列有关生物膜应用的叙述，不正确的是A模拟生物膜可以处理污水，淡化海水B研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径C模拟生物膜可以人工合成人体的病变器官D通过膜生物工程技术可以诊断、治疗疾病，改变细胞的遗传特性5结合表中数据，指出下列叙述错误的是成分线粒体膜蛋白质（质量分数）脂类（质量分数）外膜5248内膜7624A. 内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶 B. 内膜比外膜具有更多的功能C. 内膜、外膜的化学组成大致相同 D. 内膜表面积大，导致蛋白质含量高6细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是A糖蛋白 B磷脂 C脂肪 D核酸7下列物质进出细胞的过程与线粒体密切相关的是酒精被胃粘膜吸收 细胞与内环境进行气体交换 肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸AB C D8新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白质和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是 A. 主动运输、主动运输 B. 内吞、主动运输 C. 主动运输、内吞 D. 被动运输、主动运输二、非选择题:1人的红细胞和血浆中的各种离子浓度(m mol/L)如下：K+Na+Ca2+Cl-红细胞1502670.174血浆51443.2111 (1)红细胞中各种离子含量与血浆中离子含量不成比例，这表明细胞膜对进出细胞的离子具有_性。(2)红细胞中K+和Ca2+的浓度明显高于血浆，血浆中K+和Ca2+进入红细胞的方式是_，这种方式的必要条件是_和_。2右图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：（1）A代表 分子； B代表 ； D代表 。（2）细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变 小，这说明B具有 。（4）在ae的五种过程中，代表被动 转运的是 。（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。（6）如果此为神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na的流动过程是编号 。3若在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸其放射性出现的顺序是：（1）3H标记亮氨酸（3min后）出现在 上的 中（17min后）在 中（117min后）靠近细胞膜 侧 中细胞 分泌物中。（2）实验说明（1）分泌蛋白在 合成后，是按照 的方向运输的。（3）各种生物膜在功能上既有明确 ，又有紧密的 。4.实验研究温度对于蛆组织吸收K+的影响，将蛆组织切片浸入已知浓度的KCl溶液中，在6 h内测定溶液K+浓度的变化，从而研究K+的吸收量。实验在2和20两种情况下进行，溶液持续暴露于空气中。K+吸收量以每克(g)新鲜蛆组织吸收K+的微克(ug)数来计算。实验结果如图所示。 （1）实验在l h内，多数K+通过扩散进入细胞，指出这样进入细胞的两个必须条件：-。 （2）计算在20时，第2h至第6h内K+的平均吸收速率。 （3）预测在20时，6h以后蛆组织对于K+吸收速率的变化趋势。（4）比较两种温度下K+吸收速率的差异。并说明为什么有这种差异? 5.为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。（1）应选取人体哪种细胞做实验 A、成熟红细胞 B、神经细胞 C、白细胞 D、口腔上皮细胞你选用该材料的原因是 （2）将选取的上述材料放入 中，由于-作用，一段时间后细胞将破裂。（3）经过（2）的实验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜？ A、静置 B、加热 C、离心 D、过滤（4）将膜成分中的磷脂提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为 。（5）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：物质种类膜的类别蛋白质（%）脂类（%）（主要是磷脂）糖类（%）变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层膜70300依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是： ；化学物质组成的主要区别有： 。能力提高一、选择题：1对玉米种子的实验处理方法和观察到的现象如下，该实验结果说明：实验处理将玉米种子浸泡15h，从中央切开后用稀释红墨水染色将玉米种子煮熟，从中央切开后用稀释红墨水染色实验现象胚体细胞着色浅胚体细胞着色深A细胞膜具有选择透性 B红墨水容易进出玉米细胞C细胞膜具有全透性 D活细胞膜具有选择透性2（多选）下列生理功能必须通过主动转运来实现的是A大部分维生素进入小肠绒毛上皮细胞B红细胞从血浆中摄取K+C鲨鱼将血液中的多余盐分通过鳃排出体外 D葡萄糖进入红细胞3.变形虫可吞噬整个细菌，这一事实说明了A细胞具有选择透过性 B细胞膜失去选择透过性 C大分子可以透过细胞膜 D细胞膜具有一定流动性4.轮藻细胞中K+的含量比它所生存的水环境中的K+高63倍，由此可以推断K+进入轮藻细胞的方式为A自由扩散 B渗透作用C膜泡运输 D主动运输5通过对细胞膜的化学分析可知，细胞膜的主要成分是：A蛋白质分子和核酸分子 B蛋白质分子和核糖分子C蛋白质分子和磷脂分子 D蛋白质分子和磷酸分子6大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍，如果在培养液中加入叫箭毒素的药物(不影响线粒体的功能)，大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数下降，这种药物的作用是A使细胞膜变为全透性膜 B抑制细胞膜上载体蛋白的活性C影响能量的生成 D改变遗传特性7.下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 A维生素D和性激素 B水和尿素 C氨基酸和葡萄糖 D酶和胰岛素8.在下列结构中，其成分不含磷脂分子的一组细胞器是线粒体 核糖体 叶绿体 细胞核 内质网 中心体 高尔基体A. B。 C D9.假药亮菌甲素注射液，其溶剂二甘醇进入人体后导致急性肾衰竭，临床上用血液透析治疗。血透机工作原理如图，所用的透析管膜应具有的特点是A全透性B半透性C膜上有载体D允许蛋白质通过二非选择题：1物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况回答下列问题：（1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式，A是 ，B是 ，C是 。（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化？为什么？（3）乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是 、 、 。2科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时做了如下的实验：向枪乌贼的神经细胞内注入微量的放射性同位素24Na+， 在不同的条件下，分别检测神经细胞周围溶液中的24Na+。实验方法和现象如下表：实验方法观察到的现象1向枪乌贼的神经细胞内注入微量的放射性同位素24Na+神经细胞周围溶液中出现24Na+2同上加入某种药物神经细胞周围溶液中没有出现24Na+3同上同上加入ATP神经细胞周围溶液中出现24Na+请分析回答下列问题：（1） 由实验1及其现象可知，神经细胞周围溶液中24Na+来源于 。（2） 由实验3及其现象可知，24Na+穿过神经细胞膜需要 。（3） 由实验2和3可知加入的药物抑制了神经细胞的 作用，细胞不能产生 。（4） 综合以上实验，可判断24Na+通过神经细胞膜的方式是 。3.为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。（1）应选取人体哪种细胞做实验 A成熟红细胞 B神经细胞 C白细胞 D口腔上皮细胞你选用该材料的原因是 （2）将选取的上述材料放入 中，由于-作用，一段时间后细胞将破裂。（3）经过（2）的实验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜？ A、静置 B、加热 C、离心 D、过滤（4）将膜成分中的磷脂提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为 。（5）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：物质种类膜的类别蛋白质（%）脂类（%）（主要是磷脂）糖类（%）变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层膜70300依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是： ；化学物质组成的主要区别有： 。4生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。请回答： (1)细胞核的 使基因的转录和翻译两个过程在时空上分开，细胞核和细胞质 之间通过 实现生物大分子的转运。 (2)脂溶性物质易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有 。通常分泌到细 胞膜外的蛋白质需经过 加工和修饰后，以分泌小泡的形式排出. (3)红细胞膜内K+浓度是膜外的30倍，膜外Na+浓度是膜内的6倍，维持这种K+、 Na+分布不均匀是由膜上的 所控制；红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高 度的特异性，若去掉这些糖支链，就不会发生红细胞的凝集反应，说明细胞膜表 面这些糖蛋白是 。 (4)人工生物膜的主要用途有哪些? (多项选择) A.污水处理 B食品保存 C海水淡化处理 D.人造器官材料5请回答下列有关生物膜的问题： （1）磷脂分子参与构成动物细胞的哪些结构？_（至少答出4个） （2）2003年研究细胞水通道和离子通道的科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设，科学家得到了如下材料： a. 分离纯化的水通道蛋白； b. 含有水通道蛋白的细胞； c. 去除水通道蛋白的细胞； d. 磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体（其膜结构能与加入的蛋白质结合） e. 能够抑制蛋白质活性的含汞离子的试剂； f. 蒸馏水 某生物小组同学设计了以下实验研究水通道： 取一只培养皿，加入一定量的蒸馏水，放入含有水通道蛋白的细胞，一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破。 结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞内部。 此实验的目的是_ 找出上述实验过程的不合理之处，并加以改正。 _ 选取科学家找到的材料设计另外一个实验，验证科学家提出的假设。 方法：_ 预计将出现的现象：_ 结论：_6构成细胞的生物膜是选择透过性膜。其特点是：水分子可以自由通过,被选择的小分子和离子可以通过,不被选择的小分子和离子及大分子物质不能通过,请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果,验证细胞膜的选择透过性的功能。实验材料和用具：新鲜的红色康乃馨烧杯玻璃铅笔质量分数为15%的盐酸清水量筒第一步:选两只大小相同的烧杯,用玻璃铅笔标上A或B。第二步 第三步 结果: 问题：盐酸溶液中结果出现红色的原因是: 答案 典型例题答案：例题1：C；例题2：C；变式训练： (1)4 内质网 3 核糖体 蛋白质 (2) (3) 分泌。基础训练答案：一选择题：1D2C3A4D5D6A7B8B二非选择题：1选择透过性；主动运输；载体；能量2（1）蛋白质 磷脂双分子层 多糖；（2）选择透过性；（3）半流动性；（4）b、c、D；（5）B A； （6）C3（1）附有核糖体 内质网 高尔基体 内 小 （2）核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 分工 联系4.细胞吸K+是主动运输.它与呼吸作用提供的能量有关。不同温度下呼吸作用进行的强度有差异。 答案： (1)细胞内外K+浓度差 运输K+的载体 (2)1/2(300+480)x2+l2(480+640)x24=475ug/g(其中300、480、640分别是第2h、4 h、6 h的吸收速率) (3)如果维持蛆组织的生理活性，其吸收速率在持续增加后稳定下来，不再增加 (4)两种情况下开始时，都是吸收速率持续增加，但在2时，由于代谢速率慢，吸收所需的ATP和阳离子不能足量提供，故吸收速率很快稳定。5.根据提供的材料进行实验是比较基础的实验要求，可依据细胞膜的结构及成分特点分析。（1）A 成熟红细胞无细胞核，方便操作 （2）蒸馏水 渗透 （3）C （4）2S （5）都有脂类和蛋白质 有些没有糖类，并且不同膜结构各化学成分比例有差异能力提高答案：一选择题：1D 2BC 3D 4D 5C 6B