热点专题突破系列(一)

1、热点专题突破系列（一）生物膜的结构、功能及应用【三年考情分析【三年考情分析】近几年高考中经常出现生物膜结构和功能方面的试题，特别是近几年高考中经常出现生物膜结构和功能方面的试题，特别是生物膜功能的应用是考查的热点之一，现对近三年考情分析如生物膜功能的应用是考查的热点之一，现对近三年考情分析如下：下：考查点考查点 近三年考情统计近三年考情统计 生物膜的结构、生物膜的结构、功能及应用功能及应用 20132013天津天津T1T1，20132013江苏江苏T29T29，20132013安徽安徽T1T1，20122012山东山东T24T24，20122012广东广东T1T1，20112011江苏江苏T2

2、1T21，20112011海南海南T1T1，20112011四川四川T2T2【分类突破通关【分类突破通关】类型一类型一 生物膜的结构和功能生物膜的结构和功能【通关典例【通关典例】(2011(2011四川高考四川高考) )下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是的是( )( )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

3、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【解题指南【解题指南】(1)(1)理论基础：生物膜的结构决定其功能，不同的生物膜结构理论基础：生物膜的结构决定其功能，不同的生物膜结构具有的功能也不同。具有的功能也不同。(2)(2)生物膜结构特点分析：生物膜结构特点分析：生物膜的结构特点是具有一定的流动性，原生质体的融合体生物膜的结构特点是具有一定的流动性，原生质体的融合体现了膜的流动性；现了膜的流动性；生物膜的功能之一是物质运输，而生物膜的功能特性是选择生物膜的功能之一是物质运输，而生物膜的功能特性是选择透过性。透过性。【解析【解析】选选B B。原生质体

4、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，体现了细胞膜的流动性；分泌蛋白和固醇类激素的合成都础，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与内质网有紧密联系；生物膜系统之间可以以具膜小泡的形式进行交流。进行交流。【通关锦囊【通关锦囊】生物膜的结构和功能生物膜的结构和功能1.1.生物膜的组成及结构特点：生物膜的组成及结构特点：(1)(1)物质组成：生物膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质在物质组成：生物膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质在磷脂双分子层中不规则分布。蛋白质常与糖类结合形成糖蛋白，磷脂双分

5、子层中不规则分布。蛋白质常与糖类结合形成糖蛋白，分布在细胞膜表面，起到信息识别作用。分布在细胞膜表面，起到信息识别作用。(2)(2)结构特点：构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运结构特点：构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，从而决定了生物膜具有一定流动性的结构特点。动的，从而决定了生物膜具有一定流动性的结构特点。2.2.生物膜的功能特性及原因：生物膜的功能特性是选择透过性，生物膜的功能特性及原因：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量有关。生物膜的选择透过性保证了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常进行。协助扩散和主动运输

6、的正常进行。3.3.生物膜的结构特点和功能特性的关系：生物膜的结构特点是生物膜的结构特点和功能特性的关系：生物膜的结构特点是具有一定的流动性，它是选择透过性的基础，对各种生物完成具有一定的流动性，它是选择透过性的基础，对各种生物完成生命活动具有非常重要的意义，如变形虫运动、细胞融合、胞生命活动具有非常重要的意义，如变形虫运动、细胞融合、胞吐和神经递质的释放等。吐和神经递质的释放等。4.4.生物膜功能特性归纳：生物膜功能特性归纳：(1)(1)分隔、形成独立的细胞和细胞器：为细胞的生命活动提供分隔、形成独立的细胞和细胞器：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行，

7、相对稳定的内环境，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行，如分泌蛋白的合成和分泌，各细胞器之间既有分工，又有合作。如分泌蛋白的合成和分泌，各细胞器之间既有分工，又有合作。(2)(2)在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用，如精子与卵细胞结合时，生物膜上过程中起着决定性的作用，如精子与卵细胞结合时，生物膜上的糖蛋白起到信息识别作用。的糖蛋白起到信息识别作用。(3)(3)细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件，提高了代谢速

8、率，如种化学反应的顺利进行创造了有利条件，提高了代谢速率，如线粒体内膜折叠增加了膜面积，从而为反应所需的酶提供了广线粒体内膜折叠增加了膜面积，从而为反应所需的酶提供了广阔的附着空间。阔的附着空间。【通关特训【通关特训】1.(20141.(2014衡阳模拟衡阳模拟) )下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是是( )( )A.A.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定B.B.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇C.C.有氧呼吸及光合作用产生有氧呼吸及光合作用产生ATPATP均在膜上进行均在膜上进行D.

9、D.核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输【解析【解析】选选A A。蛋白质不同，决定生物膜的功能不同；构成膜。蛋白质不同，决定生物膜的功能不同；构成膜的脂质主要是磷脂和胆固醇；有氧呼吸第一、二阶段都产生的脂质主要是磷脂和胆固醇；有氧呼吸第一、二阶段都产生ATPATP，但都不是在膜上进行的；核糖体、内质网、高尔基体都，但都不是在膜上进行的；核糖体、内质网、高尔基体都参与蛋白质的合成与运输，但核糖体不具有膜结构。参与蛋白质的合成与运输，但核糖体不具有膜结构。2.(20142.(2014孝感模拟孝感模拟) )下列有关生物膜系统的说法中

10、，正确的下列有关生物膜系统的说法中，正确的是是( )( )A.A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统于生物膜系统B.B.任何生物都具有生物膜系统，否则不能进行正常的生命活动任何生物都具有生物膜系统，否则不能进行正常的生命活动C.C.生物膜的组成成分和结构完全一样，在结构和功能上紧密联生物膜的组成成分和结构完全一样，在结构和功能上紧密联系系D.D.具有分泌功能的细胞中高尔基体比较发达具有分泌功能的细胞中高尔基体比较发达【解析【解析】选选D D。细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜等都。细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内

11、质网膜等都属于生物膜系统，但小肠黏膜不属于；病毒无细胞结构，也就属于生物膜系统，但小肠黏膜不属于；病毒无细胞结构，也就不具有生物膜系统；生物膜的组成成分和结构相似，在结构和不具有生物膜系统；生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系；由于高尔基体具有分泌功能，因此，具有分功能上紧密联系；由于高尔基体具有分泌功能，因此，具有分泌功能的细胞中高尔基体比较发达。泌功能的细胞中高尔基体比较发达。3.3.用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，7272小时后原培

12、养液中小时后原培养液中部分离子浓度发生了如下表的变化部分离子浓度发生了如下表的变化( (表中数据为表中数据为7272小时后溶液小时后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比中部分离子浓度占实验开始时的百分比) )。分析下表不能得出。分析下表不能得出的结论是的结论是( )( )K K+ +MgMg2+2+CaCa2+2+SiOSiO4 44-4-水稻水稻 17.017.010510511711719.519.5番茄番茄 19.119.1858559.659.6118118A.A.不同植物对离子的需要量是不同的不同植物对离子的需要量是不同的B.B.与番茄相比，水稻对与番茄相比，水稻对SiOSiO4

13、44-4-需要量大，对需要量大，对CaCa2+2+需要量小需要量小C.C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的D.D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关【解析【解析】选选D D。植物因其根细胞膜上载体的种类和数量不同，。植物因其根细胞膜上载体的种类和数量不同，而表现出对矿质离子吸收的选择性。这种吸收是主动运输，表而表现出对矿质离子吸收的选择性。这种吸收是主动运输，表中数据并不能体现出离子吸收速率与溶液中相应离子的浓度的中数据并不能体现出离子吸收速率与溶液中相应离子的浓度的关系。关系。4

14、.4.据图回答相关问题：据图回答相关问题：(1)(1)科学家用科学家用_解释了生物膜的结构，细胞中各生物膜解释了生物膜的结构，细胞中各生物膜的基本支架是的基本支架是_。(2)(2)请依次指出图中请依次指出图中m m、g g所表示的结构的名称：所表示的结构的名称：_、_。出现在原核生物中的结构为。出现在原核生物中的结构为_。(3)(3)在细胞间存在识别功能的是上述结构中的在细胞间存在识别功能的是上述结构中的_(_(填字填字母母) )，其物质基础是，其物质基础是_。能发生。能发生“fghgcfghgc”过过程变化的结构基础是程变化的结构基础是_，经该过程所运送的物质共穿，经该过程所运送的物质共穿过

15、了过了_层生物膜。层生物膜。【解析【解析】(1)(1)科学家用流动镶嵌模型解释了生物膜的结构，细科学家用流动镶嵌模型解释了生物膜的结构，细胞中各生物膜的基本支架是磷脂双分子层。胞中各生物膜的基本支架是磷脂双分子层。(2)(2)由于由于m m上进行的是光反应过程中水的光解过程，因此其发生上进行的是光反应过程中水的光解过程，因此其发生部位是叶绿体类囊体膜；由部位是叶绿体类囊体膜；由f f合成性激素，判断其为内质网合成性激素，判断其为内质网; ;由由图分析知图分析知“fghgcfghgc”为分泌蛋白的运输和分泌功能，为分泌蛋白的运输和分泌功能，因此因此g g表示的是囊泡膜。在原核生物中只有表示的是囊

16、泡膜。在原核生物中只有c c细胞膜这一种膜结细胞膜这一种膜结构。构。(3)(3)细胞间存在识别功能的物质基础是糖蛋白，其存在于细胞间存在识别功能的物质基础是糖蛋白，其存在于c c细胞细胞膜上。膜上。能发生能发生“fghgcfghgc”过程变化的结构基础是生物膜具有过程变化的结构基础是生物膜具有一定的流动性，经该过程运送物质是非跨膜运输，因此共穿过一定的流动性，经该过程运送物质是非跨膜运输，因此共穿过了了0 0层生物膜。层生物膜。答案：答案：(1)(1)流动镶嵌模型流动镶嵌模型 磷脂双分子层磷脂双分子层(2)(2)类囊体膜类囊体膜 囊泡膜囊泡膜 c c(3)c (3)c 糖蛋白糖蛋白 生物膜具有

17、一定的流动性生物膜具有一定的流动性 0 0类型二类型二 生物膜的应用生物膜的应用【通关典例【通关典例】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。下列有关生物膜的应用的叙述中，错误的有着重要的用途。下列有关生物膜的应用的叙述中，错误的是是( )( )A.A.模拟生物膜可以处理污水、淡化海水模拟生物膜可以处理污水、淡化海水B.B.研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径研究生物膜可以寻找改善农作物品质的新途径C.C.模拟生物膜有助于人工合成人体的病变器官模拟生物膜有助于人工合成人体的病变器官D.D.通过生物膜工程技术可以

18、诊断、治疗疾病，改变细胞的遗通过生物膜工程技术可以诊断、治疗疾病，改变细胞的遗传特性传特性【解题指南【解题指南】解答本题的关键是：解答本题的关键是：(1)(1)理论基础：生物膜两大特性，即流动性和选择透过性。理论基础：生物膜两大特性，即流动性和选择透过性。(2)(2)解题指导：人工合成的膜材料与生物膜一样，也具有选择解题指导：人工合成的膜材料与生物膜一样，也具有选择透过性。透过性。【解析【解析】选选D D。人工合成的膜材料，其成分与生物膜基本相似，。人工合成的膜材料，其成分与生物膜基本相似，与生物膜具有相似性，因此它可以淡化海水、处理污水，也可与生物膜具有相似性，因此它可以淡化海水、处理污水，

19、也可用于诊断、治疗疾病等。但是目前的生物膜工程技术还不能改用于诊断、治疗疾病等。但是目前的生物膜工程技术还不能改变细胞的遗传特性。变细胞的遗传特性。 【通关锦囊【通关锦囊】生物膜的应用生物膜的应用1.1.应用基础：生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特应用基础：生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。性是具有选择透过性。2.2.应用范围应用范围: :(1)(1)理论上：阐明细胞生命活动规律，如蛋白质、糖类和脂质理论上：阐明细胞生命活动规律，如蛋白质、糖类和脂质的人工合成与运输。的人工合成与运输。(2)(2)工业上：人工模拟生物膜功能，如海水淡化、污水处理。工业上：人工

20、模拟生物膜功能，如海水淡化、污水处理。海水淡化海水淡化滤去海水中的盐分。滤去海水中的盐分。污水处理污水处理有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧。有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧。(3)(3)农业上：改善作物品质，如从生物膜的结构和功能角度进农业上：改善作物品质，如从生物膜的结构和功能角度进行抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。行抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。(4)(4)医学上：人工膜代替病变器官，如透析型人工肾中的医学上：人工膜代替病变器官，如透析型人工肾中的“血血液透析膜液透析膜”代替人体的病变器官，能将废物透析掉，而营养物代替人体的病变器官，能将废物透析掉，而营养物质依旧留在血液里。质依旧留

21、在血液里。【通关特训【通关特训】1.1.假药亮菌甲素注射液，其溶剂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。衰竭，临床上用血液透析治疗。血透机工作原理如图，所用的透血透机工作原理如图，所用的透析管膜应具有的特点是析管膜应具有的特点是( )( )A.A.全透性全透性 B.B.半透性半透性C.C.膜上有载体膜上有载体 D.D.允许蛋白质通过允许蛋白质通过【解析【解析】选选B B。利用血透机进行血液透析的目的是使血液中的。利用血透机进行血液透析的目的是使血液中的代谢废物排至体外，而人体中的代谢废物属小分子物质，而对代谢废物排至体外，而人体中的代谢废物属小分子物质，而对于人体比较重要的大分子不能通过，所以透析管膜应具有半透于人体比较重要的大分子不能通过，所以透析管膜应具有半透膜性质。二甘醇属于小分子，自由扩散运输，不需要载体。膜性质。二甘醇属于小分子，自由扩散运输，不需要载体。2.2.人工肾能部分替代真正的肾脏起作用。患者的血液在中空纤人工肾能部分替代真正的肾脏起作用。患者的血液在中空纤维中向一侧流动，一种称为透析液的水溶液在中空纤维外向相维中向一侧流动，一种称为透析液的水溶液在中空纤维外向相反方向流动反方向流动( (如下图如下图) )。血液中的小分子废物通过血液透析膜。血液中的小分子废物通过血液透析膜