第3讲 细胞膜 生物膜系统

1、第3讲 细胞膜 生物膜系统考试要求1细胞膜的分子结构。要求能理解细胞膜分子结构的流动镶嵌模型及具有一定流动性的结构特点。2细胞膜的主要功能。要求能理解细胞膜的功能和物质出入细胞的方式，理解细胞膜的功能特点是具有选择透过性。3细胞的生物膜系统。要求能理解细胞的生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系以及在理论和实践上的重要意义。知识整理【问题1】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。物质种类膜的类别蛋白质（%）脂类（%）（主要是磷脂）糖类（%）人红细胞膜49438鼠肝细胞膜44524变形虫膜54424变形体内膜76240叶绿体片层膜70300（1

2、）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）用丙酮从红细胞膜中提取脂类（主要是磷脂），再将提取物放在一特制水槽中，将其制成单分子层，可测得面积是红细胞膜表面积的两倍。这说明细胞膜的磷脂分子是以形式排列的。（4）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表。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： 。（5）如果分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37条件下融合并培养，40分钟后，

3、发现融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。这说明细胞膜具有_。【知识归纳1】细胞膜的结构1细胞膜的制备：2细胞膜的结构：（1）化学成分：、_和_。（2）空间结构：是膜的基本骨架，蛋白质有的镶在膜的表面，有的嵌插在磷脂双分子层中，膜表面的蛋白质与多糖结合成糖被。（3）结构特点：。【知识点训练】( )1（2004年春季理综卷）下列有关膜的叙述，错误的是A细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成B核膜和内质网膜在结构上有密切联系C线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的( )2（2005·北京）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

4、（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( )3下列能正确表示细胞膜结构的是ABCD( )4下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是 A细胞膜的结构特点对它完成各种生理功能非常重要 B细胞膜表面的糖蛋白具有特异性 C细胞膜与细胞内其他膜结构有结构和功能上的联系 D细胞膜的功能特性是具有流动性( )5生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动中，糖蛋白在细胞的识别，以及细胞内外的信息传导中有重要的功能。下列生物结构中，糖蛋白含量最高的可能是A叶绿体囊状

5、结构的薄膜 B线粒体外膜 C细胞膜 D滑面型内质网膜( )6细胞膜上与认别、免疫、信息传递和血型决定有密切关系的物质是A糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸( )7细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有白细胞吞噬病菌蛋白质不能吸收 变形虫的变形运动水分子能自由进出细胞细胞融合 AB CD( )82004年诺贝尔生理学或医学奖，授予美国科学家理查德·阿克赛尔和琳达·巴克，以表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献。右图为嗅觉受体细胞膜的模式图，下列对该图描述错误的是 A为蛋白质分子，可作为气味受体B为多肽，其基本组成单位是氨基酸 C的特异性最终

6、是由遗传性决定的 D为磷脂双分子层，为受体细胞膜的基本支架【问题2】瑞典皇家科学家宣布，将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出活细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。请分析回答下列问题：（1）水分子通过细胞膜的方式是 ，离子通过细胞膜的方式是 。（2）如果用胰蛋

7、白酶处理细胞表面，发现水分子和离子均不能通过细胞膜了，说明了细胞膜上的水通道和离子通道都是 。（3）如果在细胞内注入呼吸作用抑制剂，将会强烈抑制细胞膜上 通道的作用。（4）神经元在受到刺激后，细胞膜上的电位变化是 ，由题干中信息可知这种电位变化可能和 有密切关系。（5）有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系时，绘出了如下曲线：如果表示的是K+，正确的曲线可以是 。答案：（1）自由扩散 主动运输（2）蛋白质 （3）离子（4）由外正内负变为外负内正 离子通道 （5）AB【知识归纳2】细胞膜的功能1细胞膜的主要功能：_、_、_、_、_等。思考：与这些功能相关的细胞膜结构分别是什么？2物质出入细

8、胞的方式物质类别物质出入细胞方式物质运动方向是否需要载体是否耗能举 例离子和小分子物质自由扩散主动运输颗粒和大分子物质内吞细胞外细胞内否外排细胞内细胞外否3细胞膜的功能特点:细胞膜是一种，只有具有这个功能。可以自由通过；细胞 可以通过； 则不能通过。【知识点训练】( )1（2005·上海生物）氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是A、全部为主动运输 B、大部分为扩散作用，少部分为主动运输C、全部为扩散作用 D、少部分为扩散作用，大部分为主动运输( )2（2005·广东生物·3）甲()乙()两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时

9、，下列说法正确的是 A、乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B、乙运出细胞一定有载体蛋白的参与 C、甲进入细胞一定需要能量 D、甲运出细胞一定不需要能量( )3（2003年江苏卷）下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是A酒精进入胃黏膜细胞 B二氧化碳由静脉血进入肺泡内C原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D水分子出入细胞( )4（2004年北京卷）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( )5具有磷脂双分子层结构，并允许大分子物质通过的细胞结构是

10、A细胞壁 B细胞膜 C原生质层 D核膜( )6在萝卜的紫色块根细胞内，液泡中含有紫红色的花青素。将块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，则随着水温的增高，水的颜色逐渐变红。其原因是，水温增高时A细胞壁受到了破坏 B花青素的溶解度加大C细胞膜失去了选择透过性D原生质层失去了选择透过性( )7能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例有 白细胞吞噬病菌 细胞膜外K的浓度远低于膜内 变形虫的变形运动 唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶 海带细胞内的I浓度远远高于海水中的I浓度A B C D8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，右图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内

11、的三种不同情况。回答下列问题：（1）据图指出、所表示的物质运输方式，是_，是_。（2）上述两种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生变化?为什么?_。（3）乙醇、氨基酸进入细胞的方式分别是_、_、_。【问题3】右图表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程，请据图回答有关问题：（1）酶原颗粒的合成场所是，合成时必须在直接指导下完成，整个过程需要 _为其提供能量。（2）酶原颗粒从合成到分泌依次经过的细胞结构的先后顺序是(用“”表示先后顺序)。（3）写出上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器的功能（4）胰腺细胞中合成与分泌酶原颗粒的结构中具膜结构的有哪些？它们之间存在什么样的联系？【知识归纳3】

12、 细胞的生物膜系统1生物膜系统的概念：细胞内的细胞膜、核膜及由细胞器膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上紧密联系，而形成的结构体系。（1）各种生物膜在结构上的联系：（如图，实线表示直接联 系，虚线表示间接联系。）（2）各种生物膜在功能上的联系：互相协作、互相分工。例：分泌蛋白的合成和分泌过程（如图）2生物膜系统的作用：（1）细胞膜对细胞的物质运输、能量交换、信息传递起决定作用。（2）生物膜上有丰富的酶，为各种化学反应创造有种条件。（3）生物膜将细胞小区室，保证生命活动高效、有序地进行。3生物膜系统研究意义：工业、农业、医学等。【知识点训练】( )1（2004年广东卷）细胞的生物膜系统指的是 A.

13、 由细胞膜、核膜以及由膜围成的细胞器形成的统一膜系统 B全部的细胞膜 C由内质网、高尔基体和核膜形成的具有特定功能的结构 D细胞膜和核膜( )2在胰岛细胞中与合成和分泌胰岛素有关的一组细胞器是A线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体C内质网、核糖体、高尔基体、线粒体 D内质网、核糖体、高尔基体、中心体( )3右图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成A结构蛋白 B分泌蛋白 C糖元 D脂质( )4在处理污水时，人们设计出一种膜结构，将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属对水的污染，这是模拟了生物膜的 B流动性 C.主动

14、运输功能 D选择透过性( )5在结构上与内质网膜没有直接相连的是A外层核膜 B细胞膜 C高尔基体膜 D线粒体外膜( )6糖蛋白普遍存在于细胞膜上（形成糖被层），如果将细胞培养在含某种抑制剂的培养基中，发现细胞无法在蛋白质上形成糖链。据此推断此抑制剂可能作用在蛋白质合成及加工过程中的哪一种细胞器上A核糖体 B线粒体 C内质网 D溶酶体( )7下列关于生物膜的叙述中，不正确的是 A细胞膜的结构特点与细胞新陈代谢活动密切相关 B生物膜把细胞质分隔成多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，而互不干扰 C细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，在信息传递的过程中起重要作用 D水分子通过细胞壁和细胞膜的扩散叫做渗透

15、作用( )8细胞的内膜系统在膜流过程中分别完成各自特定的功能。从内膜的结构和功能上分析，处于内膜系统中心地位的是( )9用放射性同位素标记的某种氨基酸培养胰腺细胞，最后测出细胞分泌的胰岛素带有放射性。如果用仪器测试放射性在细胞中出现的顺序，这个顺序应该是线粒体 核糖体 中心体 染色体 高尔基体 细胞膜上载休细胞膜细胞核内质网A B C D10人工肾能部分代替真正的肾起作用，如图25所示，患者的血液在中空纤维中向一侧流动，透析液(一种水溶液)在中空纤维外向相反方向流动，血液中的某些物质从中空纤维管进入到透析液中。请回答：(1)上述人工透析膜是模拟了生物膜的性，当病人的血液流过人工肾时，能把病人血

16、液中的透析掉，然后让净化后的血液返回到病人体内。(2)为了防止盐类等有用的物质离开血液，透析液中的酸碱度以及渗透压应与中的基本相同。【知识点小结】正确理解细胞膜成分、结构、功能及运动性、流动性、选择透过性之间的关系。成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的，因而决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性，结构的流动性保证了载体蛋白能从细胞膜的一侧转运相应的物质到另一侧，由于细胞膜上载体的种类和数量不同，所以，当物质交换功能完成之后能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，

17、无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理功能的描述，这一特性只有在流动性基础上，在完成物质交换功能时方能体现出来。它们的关系总结如下：细胞膜 生物膜系统复习目标检测班级_学号_姓名_ （ ）1光照充足时，叶肉细胞内的线粒体有氧呼吸产生的CO2可直接被同一细胞的叶绿体所利用，此过程中CO2分子以A自由扩散的方式穿过了两层生物膜 B主动运输的形式穿过了两层生物膜C自由扩散的方式穿过了四层生物膜 D主动运输的形式穿过了四层生物膜（ ）2蔗糖分子不能透过细胞膜，但利用蔗糖和醋酸溶液可将蒜瓣腌醋蒜，这是因为A蔗糖分子分解后才被细胞吸收B腌制时间长，蔗糖分子缓慢的进入

18、细胞C醋酸分子破坏了细胞膜，使其失去了选择透过性，蔗糖进入细胞D蔗糖分子只存在于活细胞的间隙中（ ）3一些离子和小分子物质可以通过细胞膜，而另外一些离子和小分子物质则不能通过细胞膜，这说明细胞膜是一种A全透性膜B半透膜C流动性膜D 选择透过性膜（ ）4运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱属于A自由扩散B主动运输C内吞作用D外排作用（ ）5（2003上海卷）葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是A4层B6层C8层D10层（ ）6下列生理现象中，需要由细胞提供能量的是A细胞吸收甘油 B氧气从肺泡中进入毛细血管C水在光合作用过程中被光解 D神经冲动的传导（ ）7右图表示的是细胞膜具有A分泌

19、作用 B吞噬作用 C流动性 D选择透过性（）8内质网膜与核膜、细胞膜相连的特点表明内质网重要功能之一是A、扩展细胞内膜，有利于酶的附着 B、提供细胞内物质运输的通道C、提供核糖体附着的支架 D、参与细胞内某些代谢反（ ）9右图示细胞膜的亚显微结构，与细胞膜功能无直接关系的是A.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境 B. 完成细胞间信息传递需要C. 选择性的物质运输并伴随着能量消耗D.细胞经同化作用合成膜蛋白的过程（ ）10下列关于生物膜的叙述正确的是 A生物膜都具有双层膜结构B生物膜在结构和功能上都是相互联系的 C一个细胞内的生物膜成分含量都相同D不同结构的生物膜在细胞内的作用都相同（ ）11细胞中许多具有膜结构的细胞器在化学组成上很相似，其中与高尔基体的化学组成最相似的细胞器是 A线粒体 B叶绿体 C内质网 D核糖体（ ）12不具有膜结构的细胞器是 A染色体与核糖体B中心体与核糖体 C中心体与线粒体D高尔基体与线粒体（ ）13生物膜在结构上没有直接相连的是A内质网膜与外层核膜 B内质网膜与细胞膜C高尔基体膜与内质网膜 D内质网膜与线粒体外膜（ ）14分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是A内质网细胞膜高尔基体 内质网细胞