2012年高考生物第一轮复习《细胞的生物膜系统》

1、第一节第一节 细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统考纲要求考纲要求热点预测热点预测1.生物膜系统的概念生物膜系统的概念2.细胞生物膜在结构和功能上的细胞生物膜在结构和功能上的 联系联系3.研究生物膜系统的重要意义研究生物膜系统的重要意义1.本节知识的主要命题趋势是结本节知识的主要命题趋势是结 合某些特殊分泌蛋白的合成和合某些特殊分泌蛋白的合成和 分泌过程，考查细胞膜系统在分泌过程，考查细胞膜系统在 结构和功能上的联系结构和功能上的联系2.关注生物膜系统等基本概念及关注生物膜系统等基本概念及 生物膜研究成果在实践中的应生物膜研究成果在实践中的应 用，如人工透析肾、污水处理用，如人工透析肾、污水处理

2、等等三、各种生物膜功能相连（以分泌蛋白的形成为例）三、各种生物膜功能相连（以分泌蛋白的形成为例）1.分泌蛋白的种类：分泌蛋白的种类：、消化酶及部分激素等。、消化酶及部分激素等。2.分泌蛋白的合成及分泌分泌蛋白的合成及分泌（1）合成场所：核糖体。合成场所：核糖体。：折叠、组装、加上：折叠、组装、加上等等（2）加工场所加工场所：进一步加工：进一步加工（3）运输方式：以运输方式：以“出芽出芽”的形式形成的形式形成。（4）能量供应：能量供应：。抗体抗体内质网内质网高尔基体高尔基体小泡小泡线粒体线粒体糖基糖基生物膜、生物膜系统及其功能生物膜、生物膜系统及其功能1生物膜生物膜(1)概念：细胞的细胞膜、核膜

3、及各种细胞器膜的化学组概念：细胞的细胞膜、核膜及各种细胞器膜的化学组成相似，其基本结构大致相同，统称为生物膜。成相似，其基本结构大致相同，统称为生物膜。(2)成分：主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成，所含成分：主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成，所含蛋白质的复杂程度不同，生物膜的功能则不同，二者呈正相关。蛋白质的复杂程度不同，生物膜的功能则不同，二者呈正相关。机能旺盛的膜，蛋白质含量高，因为膜的功能活动主要由蛋白机能旺盛的膜，蛋白质含量高，因为膜的功能活动主要由蛋白质承担。质承担。(3)结构：磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶在结构：磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶在膜的表面，或嵌插

4、、贯穿在磷脂双分子层中。膜的表面，或嵌插、贯穿在磷脂双分子层中。(4)结构特点：具有一定的流动性。结构特点：具有一定的流动性。(5)功能特点：选择透过性。功能特点：选择透过性。 2生物膜系统：细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、生物膜系统：细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统线粒体等由膜围成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系为生物膜系统。一整体，它们形成的结构体系为生物膜系统。3生物膜与生物膜系统的关系：生物膜是生物膜系统的生物膜与生物膜系统的关系：生物膜是生物膜系统的基础，没有生物膜也就没有生物膜系统。但生物膜仅

5、强调的是基础，没有生物膜也就没有生物膜系统。但生物膜仅强调的是膜结构，而生物膜系统则强调的是由膜围成的结构，两者在本膜结构，而生物膜系统则强调的是由膜围成的结构，两者在本质上是不同的。质上是不同的。【特别提醒特别提醒】根据生物膜在细胞中的位置可分为两类根据生物膜在细胞中的位置可分为两类质膜和内膜系统。质膜是指包围在细胞外面的细胞膜。质膜和内膜系统。质膜是指包围在细胞外面的细胞膜。 内膜内膜系统是真核细胞中，在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中系统是真核细胞中，在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜及内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器膜，各种内膜包括核膜及内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器膜，

6、各种内膜间可通过出芽和融合的方式进行交流。间可通过出芽和融合的方式进行交流。 4生物膜系统的功能生物膜系统的功能(1)作为界膜作为界膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞具有一个相对稳定的内将细胞与外界环境分隔开，使细胞具有一个相对稳定的内部环境。部环境。将细胞将细胞“区域化区域化”，保证了生物化学反应高效、有序地进，保证了生物化学反应高效、有序地进行。行。（2）与物质运输、能量交换和信息传递有关与物质运输、能量交换和信息传递有关物质运输：如自由扩散、主动运输、内吞和外排作用。物质运输：如自由扩散、主动运输、内吞和外排作用。能量转换：如神经元之间膜电位的变化，使化学能转变为能量转换：如神经元之间膜电

7、位的变化，使化学能转变为电能；在叶绿体的囊状结构薄膜上把光能转化为化学能；在线粒电能；在叶绿体的囊状结构薄膜上把光能转化为化学能；在线粒体内膜上把有机物中的化学能转化为体内膜上把有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能。中活跃的化学能。信息传递信息传递a直接传递：精子与卵细胞相遇并完成受精。直接传递：精子与卵细胞相遇并完成受精。b间接传递：神经元之间通过递质传递信息。间接传递：神经元之间通过递质传递信息。(3)为酶提供附着位点，使各种化学反应顺利、快速进行。为酶提供附着位点，使各种化学反应顺利、快速进行。 （2008年天津高考年天津高考）下列有关生物膜的叙述，正确的是下列有关生物膜的叙述，正

8、确的是( ) A.大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B.用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性C.在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系D.兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的变化是相同的变化是相同的【解析解析】利用一定的手段，不同生物间的细胞可以发生融合，这与细利用一定的手段，不同生物间的细胞可以发生融合，这与细胞膜的流动性有关；蛋白酶可以破坏细胞膜

9、上的载体，影咱细胞膜的通透胞膜的流动性有关；蛋白酶可以破坏细胞膜上的载体，影咱细胞膜的通透性；分泌蛋白的合成和分泌过程中，与生物膜的结构与功能都有密切关系；性；分泌蛋白的合成和分泌过程中，与生物膜的结构与功能都有密切关系；兴奋在神经纤维上是电传导，在神经元之间为递质传递，与膜上的受体有兴奋在神经纤维上是电传导，在神经元之间为递质传递，与膜上的受体有关，二者不同。关，二者不同。【答案答案】A【规律总结规律总结】生物膜和生物膜系统是两个不同的概念。内质网可称为生物膜和生物膜系统是两个不同的概念。内质网可称为生物膜，但不能称为生物膜系统。生物膜，但不能称为生物膜系统。 各种生物膜之间的联系各种生物膜

10、之间的联系1.结构联系结构联系（1）内质网膜在细胞内是一个庞大的网状膜结构内质网膜在细胞内是一个庞大的网状膜结构真核细胞的生物膜中最多的是内质网膜，在各生物膜结真核细胞的生物膜中最多的是内质网膜，在各生物膜结构的联系中处于中心地位，是细胞内物质运输的通道。构的联系中处于中心地位，是细胞内物质运输的通道。内质网膜向外与细胞膜相连，向内与核膜外膜相连，有内质网膜向外与细胞膜相连，向内与核膜外膜相连，有时也与线粒体外膜直接相连。时也与线粒体外膜直接相连。内质网膜可以通过具膜小泡与高尔基体膜间接相连。内质网膜可以通过具膜小泡与高尔基体膜间接相连。（2）相互转化关系相互转化关系注意：是指膜之间可直接转化

11、，是指以注意：是指膜之间可直接转化，是指以“出芽出芽”的形的形式形成式形成“小泡小泡”而发生膜的转移。而发生膜的转移。 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器有单层膜的囊状细胞器)发生过程和发生过程和“消化消化”功能的示意功能的示意图分析回答下列问题。图分析回答下列问题。 （1）b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包是由膜包裹着衰老细胞器裹着衰老细胞器d的小泡，而的小泡，而e的膜

12、来源于细胞器的膜来源于细胞器c。由图示可。由图示可判断：判断：a是是，c是是，d是是。(2)f表示表示b与与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有构上具有特点。特点。(3)细胞器细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是膜结构的主要成分是等。等。(4)细胞器膜、细胞器膜、和和等结构，共同构成细胞的等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的生物膜的功能对海水进行淡化处理。功能对海水进行淡化处理。 【解析解析】(1)根据根据a、c、d的形态结构特点不难判断：的

13、形态结构特点不难判断：a是高是高尔基体，尔基体，c是内质网，是内质网，d是线粒体。是线粒体。(2)生物膜的流动性是实现膜融合的基础，而膜融合也体现生物膜的流动性是实现膜融合的基础，而膜融合也体现了这一特点。了这一特点。(3)各种生物膜在成分上也是基本相同，即主要都是由磷脂各种生物膜在成分上也是基本相同，即主要都是由磷脂和蛋白质组成，其中磷脂双分子层形成生物膜的基本支架，不和蛋白质组成，其中磷脂双分子层形成生物膜的基本支架，不同生物膜中蛋白质的种类与数量不同，这种不同反映了生物膜同生物膜中蛋白质的种类与数量不同，这种不同反映了生物膜功能的复杂程度的不同。功能的复杂程度的不同。(4)生物膜系统的组

14、成包括细胞器膜、核膜、细胞膜；淡化生物膜系统的组成包括细胞器膜、核膜、细胞膜；淡化海水应用了生物膜的选择透过功能。海水应用了生物膜的选择透过功能。【答案答案】(1)高尔基体内质网线粒体高尔基体内质网线粒体(2)流动性流动性(3)蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂(4)细胞膜核膜选择透过细胞膜核膜选择透过1.（2008年江苏高考年江苏高考）科学家用含科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是（多选）早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是（多选）（

15、）细胞结构细胞结构附有核糖体附有核糖体的内质网的内质网高尔基体高尔基体靠近细胞靠近细胞膜的囊泡膜的囊泡时间时间/min317117A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B.高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析：解析：分泌蛋白是指分泌到细胞外的蛋白质。首先，蛋白分泌蛋白是指分泌到细胞外的蛋白质。首先，蛋白质的合成是在核糖体上进行，核糖体又分为固着型和游离质的合成是在核糖

16、体上进行，核糖体又分为固着型和游离型，固着型核糖体上合成的是分泌蛋白，而游离型则合成型，固着型核糖体上合成的是分泌蛋白，而游离型则合成的是细胞自身应用的蛋白质。固着型核糖体合成的蛋白质的是细胞自身应用的蛋白质。固着型核糖体合成的蛋白质马上转移到内质网上，然后内质网又转移到高尔基体中，马上转移到内质网上，然后内质网又转移到高尔基体中，再由高尔基体转移到细胞膜，以外排的方式排到细胞外。再由高尔基体转移到细胞膜，以外排的方式排到细胞外。路径可以表示为：核糖体路径可以表示为：核糖体内质网内质网小泡小泡高尔基体高尔基体囊囊泡泡细胞膜，按照次序存在时间差。细胞膜，按照次序存在时间差。答案：答案：CD2.

17、(2010年石家庄质量检测年石家庄质量检测)下列有关生物膜的叙述不正确的是下列有关生物膜的叙述不正确的是()A.各种生物膜的化学组成和结构完全相同各种生物膜的化学组成和结构完全相同B.不同种细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的不同种细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的C.有关生物膜的研究已经深入到分子水平有关生物膜的研究已经深入到分子水平D.细胞内的生物膜既各司其职又相互协作，共同完成细胞的细胞内的生物膜既各司其职又相互协作，共同完成细胞的生理功能生理功能解析：解析：细胞内的各种生物膜在化学组成上大致相同，都是由细胞内的各种生物膜在化学组成上大致相同，都是由蛋白质、脂质和少量的

18、糖类组成。但不同的生物膜中，三种蛋白质、脂质和少量的糖类组成。但不同的生物膜中，三种物质的含量是有差别的，所以说不是完全相同。物质的含量是有差别的，所以说不是完全相同。答案：答案：A3.（2009年重庆一摸年重庆一摸）如图表示糖蛋白合成过程，则该分泌如图表示糖蛋白合成过程，则该分泌蛋白中的糖基团与蛋白质分子的连接处是在图中的蛋白中的糖基团与蛋白质分子的连接处是在图中的（）解析：解析：核糖体是蛋白质的合成场所。合成的蛋白质进入内核糖体是蛋白质的合成场所。合成的蛋白质进入内质网腔后，经加工、折叠、组装，加上一些糖基团成为比质网腔后，经加工、折叠、组装，加上一些糖基团成为比较成熟的蛋白质，然后经高尔

19、基体进一步加工，最后通过较成熟的蛋白质，然后经高尔基体进一步加工，最后通过细胞膜以分泌物形式转运出细胞。图中细胞膜以分泌物形式转运出细胞。图中B表示内质网，糖基表示内质网，糖基团在此加到蛋白质上。团在此加到蛋白质上。答案：答案：B4.（2010年南通调研年南通调研）细胞膜、核膜及细胞器膜统称为生物细胞膜、核膜及细胞器膜统称为生物膜，下列对生物膜叙述不正确的是膜，下列对生物膜叙述不正确的是（）各种生物膜的化学组成和结构完全相同各种生物膜的化学组成和结构完全相同细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点，为多种化细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点，为多种化学反应的进行提供条件学反应的进行提供条

20、件细胞膜在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换、信息细胞膜在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换、信息传递的过程中，起重要作用传递的过程中，起重要作用生物膜把细胞质分隔成多个微小的结构，使多种化学反应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，而互不干扰同时进行，而互不干扰各种细胞器膜在结构上都是各自独立的各种细胞器膜在结构上都是各自独立的A.B.C.D.解析：解析：各种生物膜的结构和化学成分只是大体相同，它们还各种生物膜的结构和化学成分只是大体相同，它们还因功能不同而存在着差异，同时各种生物膜之间在结构上还因功能不同而存在着差异，同时各种生物膜之间在结构上还有着直接或间接的联

21、系，而不是相互独立的。有着直接或间接的联系，而不是相互独立的。答案：答案：D5. (2010年唐山模拟年唐山模拟)已知胰脏腺泡细胞合成的分泌蛋白能够准已知胰脏腺泡细胞合成的分泌蛋白能够准确、无误地被运输到细胞外，对于这一过程的叙述不合理的确、无误地被运输到细胞外，对于这一过程的叙述不合理的是是()A.内质网上的核糖体合成分泌蛋白是该蛋白能被运输到细胞内质网上的核糖体合成分泌蛋白是该蛋白能被运输到细胞外的前提外的前提B.内质网通过内质网通过“出芽出芽”的形式形成的含分泌蛋白的小泡，会的形式形成的含分泌蛋白的小泡，会移移动到高尔基体，而不会移至核膜动到高尔基体，而不会移至核膜C.分泌蛋白经高尔基体

22、进一步加工形成分泌小泡，分泌小泡分泌蛋白经高尔基体进一步加工形成分泌小泡，分泌小泡再将包装的分泌蛋白运输到细胞膜再将包装的分泌蛋白运输到细胞膜D.腺泡细胞将蛋白分泌出细胞的过程既需要细胞膜上的载体腺泡细胞将蛋白分泌出细胞的过程既需要细胞膜上的载体又需要消耗又需要消耗ATP解析：解析：腺泡细胞将蛋白分泌出细胞是通过外排的方式实现，外腺泡细胞将蛋白分泌出细胞是通过外排的方式实现，外排的过程需要消耗能量，并不需要细胞膜上的载体，排的过程需要消耗能量，并不需要细胞膜上的载体，D错。腺错。腺泡细胞分泌到细胞外的分泌蛋白是在附着在粗面型内质网上的泡细胞分泌到细胞外的分泌蛋白是在附着在粗面型内质网上的核糖体

23、中合成的，合成后进入内质网进一步加工，核糖体中合成的，合成后进入内质网进一步加工，A正确；各正确；各种生物膜之间可以相互转化，内质网通过种生物膜之间可以相互转化，内质网通过“出芽出芽”的形式形成的形式形成含分泌蛋白的小泡会移动到高尔基体上进一步加工包装，但不含分泌蛋白的小泡会移动到高尔基体上进一步加工包装，但不会移至核膜，高尔基体形成的含分泌蛋白的小泡则移向细胞膜，会移至核膜，高尔基体形成的含分泌蛋白的小泡则移向细胞膜，和细胞膜融合后将分泌蛋白外排出细胞，所以和细胞膜融合后将分泌蛋白外排出细胞，所以B、C正确。正确。答案：答案：D6.（2008年山东理综年山东理综）已知分泌蛋白的新生肽链上有一

24、段可以已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊系列引导其进入内质网的特殊系列（图中图中P肽段肽段），若，若P肽段功肽段功能缺失，则该蛋白能缺失，则该蛋白（）A.无法继续合成无法继续合成B.可以进入高尔基体可以进入高尔基体C.可以被加工成熟可以被加工成熟D.无法被分泌到细胞外无法被分泌到细胞外解析解析:分泌蛋白的分泌和合成体现了生物膜系统在功能上的分泌蛋白的分泌和合成体现了生物膜系统在功能上的连续性，蛋白质在核糖体上完成脱水缩合过程，随后进入内连续性，蛋白质在核糖体上完成脱水缩合过程，随后进入内质网进行进一步加工，然后进入高尔基体内完成最后的加工、质网进行进一步加工，然后进入高尔

25、基体内完成最后的加工、包装，分泌到细胞外。由题意可知，包装，分泌到细胞外。由题意可知，P肽段功能缺失之后，肽段功能缺失之后，蛋白质在核糖体上合成之后无法进入内质网中完成进一步的蛋白质在核糖体上合成之后无法进入内质网中完成进一步的加工，更无法被分泌到细胞外了。加工，更无法被分泌到细胞外了。答案：答案：D7. (2009年赤峰市统考年赤峰市统考)如图表示细胞内不同类型生物膜的组如图表示细胞内不同类型生物膜的组 成成分与含量。请据图回答问题：成成分与含量。请据图回答问题：(1)根据上图能够得出的两个结论：根据上图能够得出的两个结论： 。 。(2)提取动物细胞的细胞膜，最好选用提取动物细胞的细胞膜，最好选用 作材料，最简作材料，最简便的提取方法是便的提取方法是，然后经过离心处理即可得到纯净的，然后经过离心处理即可得到纯净的细胞膜。细胞膜。(3)肝细胞膜表面具有细胞识别功能的化学成分是肝细胞膜表面具有细胞识别功能的化学成分是；变形虫能变形运动，说明细胞膜具有变形虫能变形运动，说明细胞膜具有；线粒体内膜上；线粒体内膜上增加的蛋白质最可能是增加的蛋白质最可能是。(4)生物膜的研究具有广泛的应用价值，如模拟生物膜的选生物膜的研究具有广泛的应用价值，如模拟生物膜的选择透过性功能对海