熱點專題系列各種生膜的成分結構和功能

1、熱點專題系列（一）各種生物膜的成分、結構和功能關于生物膜的結構和功能是歷年高考命題的重點之一關于生物膜的結構和功能是歷年高考命題的重點之一, ,這部分這部分知識常與物質運輸、細胞代謝、細胞間的信息傳遞等知識結合知識常與物質運輸、細胞代謝、細胞間的信息傳遞等知識結合起來起來, ,通過多種形式通過多種形式, ,如直接敘述、模式圖、曲線圖、表格等如直接敘述、模式圖、曲線圖、表格等, ,考查考生對知識的綜合分析與應用能力。考查考生對知識的綜合分析與應用能力。對于生物膜首先分清是哪種膜對于生物膜首先分清是哪種膜( (細胞器膜、核膜或細胞膜細胞器膜、核膜或細胞膜),),膜膜的成分不同決定了膜的結構和功能不

2、同的成分不同決定了膜的結構和功能不同, ,所以要用所以要用“結構和功結構和功能相適應、部分與整體相統(tǒng)一能相適應、部分與整體相統(tǒng)一”的觀點建立空間思維模式的觀點建立空間思維模式, ,對對抽象知識有比較形象和直觀的認識。抽象知識有比較形象和直觀的認識。對于生物膜相關知識總結如下對于生物膜相關知識總結如下: :1.1.關于生物膜的成分關于生物膜的成分(1)(1)構成生物膜的化學元素有構成生物膜的化學元素有c c、h h、o o、n n、p p等等, ,和和atpatp、染色體、染色體的元素組成相同。的元素組成相同。(2)(2)任何生物膜的成分大體相同任何生物膜的成分大體相同, ,主要是脂質和蛋白質主

3、要是脂質和蛋白質, ,其中脂其中脂質中最主要的是磷脂質中最主要的是磷脂, ,動物細胞中還有膽固醇等。動物細胞中還有膽固醇等。(3)(3)生物膜的成分可以變化生物膜的成分可以變化, ,如癌變細胞的細胞膜糖蛋白減少。如癌變細胞的細胞膜糖蛋白減少。 2.2.關于生物膜的結構和功能關于生物膜的結構和功能(1)(1)各種蛋白質在生物膜上的分布是不對稱的各種蛋白質在生物膜上的分布是不對稱的, ,如起識別作用的如起識別作用的糖蛋白分布在細胞的表面糖蛋白分布在細胞的表面, ,因此可根據糖蛋白的分布因此可根據糖蛋白的分布, ,判斷細胞判斷細胞膜的內外側。膜的內外側。(2)(2)生物膜的功能主要與蛋白質有關生物膜

4、的功能主要與蛋白質有關, ,蛋白質決定生物膜功能的蛋白質決定生物膜功能的復雜程度。復雜程度。(3)(3)生物膜的功能特性是選擇透過性生物膜的功能特性是選擇透過性, ,這與載體蛋白的種類和數(shù)這與載體蛋白的種類和數(shù)量有關。生物膜的選擇透過性保證了協(xié)助擴散和主動運輸?shù)恼坑嘘P。生物膜的選擇透過性保證了協(xié)助擴散和主動運輸?shù)恼＿M行。常進行。(4)(4)生物膜的結構特點是流動性生物膜的結構特點是流動性, ,它是選擇透過性的基礎它是選擇透過性的基礎, ,對各對各種生物完成生命活動具有非常重要的意義種生物完成生命活動具有非常重要的意義, ,如變形蟲運動、細如變形蟲運動、細胞融合、胞吐和神經遞質的釋放等。胞融

5、合、胞吐和神經遞質的釋放等?！靖呖祭C高考例證】(2012(2012廣東高考廣東高考) )有關生物膜結構與功能的敘述有關生物膜結構與功能的敘述, ,正確的是正確的是( () )a.a.膜載體蛋白的合成不需要膜載體蛋白的合成不需要atpatpb.b.葡萄糖跨膜運輸不需要載體蛋白葡萄糖跨膜運輸不需要載體蛋白c.c.線粒體外膜與內膜的主要功能不同線粒體外膜與內膜的主要功能不同d.d.變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同【解析解析】選選c c。任何蛋白質的合成都需要消耗。任何蛋白質的合成都需要消耗atp;atp;葡萄糖的跨葡萄糖的跨膜運輸方式為主動運輸或協(xié)助擴散

6、膜運輸方式為主動運輸或協(xié)助擴散, ,都需要載體蛋白的參與都需要載體蛋白的參與; ;組組成線粒體外膜和內膜的蛋白質種類和數(shù)量不同成線粒體外膜和內膜的蛋白質種類和數(shù)量不同, ,主要功能也不主要功能也不同同; ;幾乎所有的生物膜的基本組成成分都是蛋白質和磷脂。幾乎所有的生物膜的基本組成成分都是蛋白質和磷脂。1.(20111.(2011四川高考四川高考) )下列有關生物膜結構和功能的描述下列有關生物膜結構和功能的描述, ,不正不正確的是確的是( () )a.a.植物原生質體的融合依賴于細胞膜的流動性植物原生質體的融合依賴于細胞膜的流動性b.b.合成固醇類激素的分泌細胞的內質網一般不發(fā)達合成固醇類激素的

7、分泌細胞的內質網一般不發(fā)達c.c.分泌蛋白的修飾加工由內質網和高爾基體共同完成分泌蛋白的修飾加工由內質網和高爾基體共同完成d.d.生物膜之間可通過具膜小泡的轉移實現(xiàn)膜成分的更新生物膜之間可通過具膜小泡的轉移實現(xiàn)膜成分的更新【解析解析】選選b b。原生質體的融合需要以細胞膜的相互融合為基。原生質體的融合需要以細胞膜的相互融合為基礎礎, ,體現(xiàn)了細胞膜的流動性體現(xiàn)了細胞膜的流動性; ;分泌蛋白和固醇類激素的合成都與分泌蛋白和固醇類激素的合成都與內質網有緊密聯(lián)系內質網有緊密聯(lián)系; ;生物膜系統(tǒng)之間可以以具膜小泡的形式進生物膜系統(tǒng)之間可以以具膜小泡的形式進行交流。行交流。2.(20132.(2013揭

8、陽模擬揭陽模擬) )如圖表示細胞的生物膜系統(tǒng)的部分組成在如圖表示細胞的生物膜系統(tǒng)的部分組成在結構與功能上的聯(lián)系。結構與功能上的聯(lián)系。copcop、copcop是具膜小泡是具膜小泡, ,可以介導蛋可以介導蛋白質在甲與乙之間的運輸。請據圖回答以下問題。白質在甲與乙之間的運輸。請據圖回答以下問題。(1)(1)溶酶體起源于乙溶酶體起源于乙( (細胞器名稱細胞器名稱) )。除了圖中所示的。除了圖中所示的功能外功能外, ,溶酶體還能夠分解溶酶體還能夠分解, ,以保持細胞的功能穩(wěn)定。以保持細胞的功能穩(wěn)定。(2)(2)脂溶性物質容易透過細胞膜脂溶性物質容易透過細胞膜, ,表明細胞膜的主要成分中有表明細胞膜的主

9、要成分中有。(3)cop(3)cop具膜小泡負責從甲具膜小泡負責從甲( (細胞器名稱細胞器名稱) )向乙運輸向乙運輸“貨物貨物”。若定位在甲中的某些蛋白質偶然摻入到乙中。若定位在甲中的某些蛋白質偶然摻入到乙中, ,則圖則圖中的中的可以幫助實現(xiàn)這些蛋白質的回收。可以幫助實現(xiàn)這些蛋白質的回收。(4)(4)囊泡與細胞膜融合的過程反映了生物膜在結構上具有囊泡與細胞膜融合的過程反映了生物膜在結構上具有_的特點。該細胞分泌出的蛋白質在人體內被運輸?shù)降奶攸c。該細胞分泌出的蛋白質在人體內被運輸?shù)桨屑毎麜r靶細胞時, ,與靶細胞膜上的與靶細胞膜上的結合結合, ,引起靶細胞的生引起靶細胞的生理活動發(fā)生變化。此過程體

10、現(xiàn)了細胞膜具有理活動發(fā)生變化。此過程體現(xiàn)了細胞膜具有的功能。的功能。【解析解析】分析圖形可知甲為內質網分析圖形可知甲為內質網, ,乙為高爾基體。乙為高爾基體。(1)(1)溶酶體溶酶體內含有多種水解酶內含有多種水解酶, ,能分解體內衰老、損傷的細胞器能分解體內衰老、損傷的細胞器, ,也可以殺也可以殺死侵入細胞的病毒或病菌。死侵入細胞的病毒或病菌。(2)(2)根據相似相溶原理可以推知在根據相似相溶原理可以推知在細胞膜中也含有脂質。細胞膜中也含有脂質。(3)(3)由圖形分析和題意由圖形分析和題意“copcop、copcop是具膜小泡是具膜小泡, ,可以介導蛋白質在甲與乙之間的運輸可以介導蛋白質在甲與

11、乙之間的運輸”可知可知, ,甲中甲中蛋白質偶然摻入到乙中后是通過蛋白質偶然摻入到乙中后是通過copcop進行回收的。進行回收的。(4)(4)真核細真核細胞中生物膜的互相轉換說明生物膜在結構上具有胞中生物膜的互相轉換說明生物膜在結構上具有( (一定的一定的) )流動流動性性, ,而細胞之間的信息交流與細胞膜上的特異性受體有關。而細胞之間的信息交流與細胞膜上的特異性受體有關。答案答案: :(1)(1)高爾基體衰老、損傷的細胞器高爾基體衰老、損傷的細胞器( (或或“細胞自身產生細胞自身產生的碎渣的碎渣”) )(2)(2)脂質脂質( (或或“磷脂磷脂”“”“脂類物質脂類物質”) )(3)(3)內質網內

12、質網copcop(4)(4)一定的流動性受體進行細胞間信息交流一定的流動性受體進行細胞間信息交流( (或或“細胞識細胞識別別”“”“傳遞信息傳遞信息”) )3.3.對細胞膜結構和組成的研究經歷了一個漫長的過程。請根據對細胞膜結構和組成的研究經歷了一個漫長的過程。請根據所學知識所學知識, ,回答下列問題回答下列問題: :(1)(1)早在早在1919世紀末世紀末, ,研究人員就曾選用研究人員就曾選用500500多種化學物質對細胞多種化學物質對細胞的透性進行了上萬次的研究。結果發(fā)現(xiàn)的透性進行了上萬次的研究。結果發(fā)現(xiàn): :凡是溶于脂質的物質凡是溶于脂質的物質, ,很容易穿過膜很容易穿過膜, ,反之反之

13、, ,不易溶于脂質的物質不易溶于脂質的物質, ,也不容易穿過膜。也不容易穿過膜。這表明這表明: :細胞膜成分中含有細胞膜成分中含有。(2)(2)將人的紅細胞置于蒸餾水中將人的紅細胞置于蒸餾水中, ,紅細胞發(fā)生的形態(tài)變化是紅細胞發(fā)生的形態(tài)變化是, ,這是這是作用的結果。將紅細胞加入蒸餾水中放置一作用的結果。將紅細胞加入蒸餾水中放置一段時間后段時間后, ,在該液體的在該液體的( (填填“上上”“”“中中”或或“下下”) )層層能得到破碎的磷脂雙分子層。能得到破碎的磷脂雙分子層。(3)1925(3)1925年年, ,有人用丙酮從紅細胞膜中提取到磷脂有人用丙酮從紅細胞膜中提取到磷脂, ,并將其鋪在并將

14、其鋪在水面上形成磷脂單分子層。測量鋪展面積水面上形成磷脂單分子層。測量鋪展面積, ,約為紅細胞總表面約為紅細胞總表面積的積的倍。倍。(4)1933(4)1933年年, ,有人發(fā)現(xiàn)有人發(fā)現(xiàn): :蛋白酶能夠使細胞膜分解蛋白酶能夠使細胞膜分解, ,這表明這表明_。 (5)(5)通過其他方法通過其他方法, ,測得多種細胞膜的化學成分測得多種細胞膜的化學成分, ,如下表如下表: :依據上表數(shù)據依據上表數(shù)據, ,分析構成不同細胞的細胞膜在化學組成上的共分析構成不同細胞的細胞膜在化學組成上的共同點是同點是 , ,主要區(qū)別主要區(qū)別是是。蛋白質蛋白質(%)(%)脂質脂質( (主要是磷脂主要是磷脂)(%)(%)糖

15、類糖類(%)(%)變形蟲細胞膜變形蟲細胞膜545442424 4小鼠肝細胞膜小鼠肝細胞膜444452524 4人紅細胞膜人紅細胞膜494943438 8物質種類物質種類膜的類別膜的類別【解析解析】(1)(1)根據物質的相似相溶原理可以判斷出細胞膜中含根據物質的相似相溶原理可以判斷出細胞膜中含有脂質。有脂質。(2)(2)根據滲透原理根據滲透原理, ,可以判斷出紅細胞放入蒸餾水中會可以判斷出紅細胞放入蒸餾水中會吸水漲破。磷脂相對分子質量小吸水漲破。磷脂相對分子質量小, ,會存在于溶液的上層。會存在于溶液的上層。(3)(3)由由于紅細胞膜只有細胞膜這種膜結構于紅細胞膜只有細胞膜這種膜結構, ,且這種膜結構的基本骨架且這種膜結構的基本骨架也為磷脂雙分子層也為磷脂雙分子層, ,因此提取其磷脂因此提取其磷脂, ,并將其鋪在水面上形成磷并將其鋪在水面上形成磷脂單分子層脂單分子層, ,測量鋪展面積測量鋪展面積, ,約為紅細胞總表面積的約為紅細胞總表面積的2 2倍。倍。(4)(4)蛋蛋白酶能使蛋白質水解白酶能使蛋白質水解, ,而實驗發(fā)現(xiàn)蛋白酶能使細胞膜分解而實驗發(fā)現(xiàn)蛋白酶能使細胞膜分解, ,根據根據酶的專一性酶的專一性, ,說明細胞膜