高考生物二轮复习 考前三个月 专题1 细胞的分子组成和结构 考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用.docx

高考生物二轮复习 考前三个月 专题1 细胞的分子组成和结构 考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用.docx

《高考生物二轮复习 考前三个月 专题1 细胞的分子组成和结构 考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物二轮复习 考前三个月 专题1 细胞的分子组成和结构 考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高考生物二轮复习考前三个月专题1细胞的分子组成和结构考点3生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用

考点3　生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用

依纲联想

1．有关生物膜系统在组成、结构和功能上的6点核心提醒

（1）膜的基本支架是磷脂双分子层，而蛋白质在磷脂双分子层中的分布有三种：

镶在表面、嵌入其中和横跨。

磷脂分子和大部分蛋白质分子均有流动性。

（2）生物膜组成上具有相似性：

都主要由蛋白质和脂质组成，故其组成元素有C、H、O、N、P等。

而组成细胞膜的成分除脂质和蛋白质外，还有糖类，其中的糖类是以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只分布在膜外侧，据此可以判断细胞膜的内外侧。

（3）生物膜组成上具有差异性：

各种膜的蛋白质含量与膜的功能有关，功能越复杂，其蛋白质种类和含量越多。

如正常细胞癌变后，有的细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质；另外具有识别功能的膜中含糖类较多，这充分体现了细胞的结构与功能相适应的特点。

（4）生物膜在结构上的联系，其中核外膜、内质网膜和细胞膜间依次可直接相连；而内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间依次可通过具膜小泡实现相互转化。

（5）生物膜在功能上联系的典型实例为外分泌蛋白的合成与分泌过程，在回答相关结构时要看准所问的是“相关”还是“直接相关”，是“细胞器”“细胞结构”还是“具膜结构”。

另外，要注意其中的核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。

（6）核糖体和中心体不属于生物膜系统的组成结构；生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核细胞只有细胞膜，无生物膜系统。

2．有关细胞膜功能的3点核心提醒

（1）细胞膜的功能有3个，其中控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，而信息交流主要与细胞膜上的受体（受体蛋白）有关，它的化学本质是糖蛋白。

其方式主要有3种，即：

①通过分泌信号物质传递信息：

神经调节信息分子主要是神经递质，体液调节信息分子主要是激素，免疫调节信息分子主要是淋巴因子；②细胞的直接接触；③相邻细胞间形成通道。

（2）辨清如下各种功能所对应的结构基础：

物质交换和排泄——细胞膜的流动性和载体蛋白；细胞识别——糖蛋白；分泌——细胞膜的流动性；免疫——细胞膜的糖蛋白和流动性。

（3）细胞膜的功能特性为选择透过性，其物质基础主要与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关；其次与“磷脂分子骨架”有关（它优先允许脂质分子自由通过）。

1．判断如下相关叙述

（1）生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新，分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体成分的更新速度越快（2011·四川，2D和2007·四川，2D）（　√　）

（2）真核生物细胞具有细胞膜系统（生物膜系统），有利于细胞代谢有序进行（2011·山东，5D）（　√　）

（3）分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成；在合成固醇类激素的分泌细胞中内质网一般不发达（2011·四川，2BC）（　×　）

（4）在造血干细胞中，合成的细胞膜蛋白的运输途径为高尔基体→核糖体→细胞膜（2010·福建，2B）（　×　）

（5）真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，如神经细胞的树突（2013·山东，1A）（　×　）

（6）膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关（2014·江苏，3C）（　√　）

2．（2014·江苏，27）生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。

图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。

请回答下列问题：

（1）图1表示的生理过程是____________________，其主要的生理意义在于____________________。

（2）图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明__________________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是________。

（3）图3中ATP参与的主要生理过程是____________。

（4）叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图__________（填图序号）中的膜结构。

（5）图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是________________________________________________________________________。

（6）图1～3说明生物膜具有的功能有

_____________________________________________________________________（写出3项）。

答案　

（1）有氧呼吸第三阶段　为生命活动供能　

（2）受体蛋白具有特异性　垂体　（3）暗反应　（4）1、2　（5）含有的蛋白质不同　（6）跨膜运输、信息交流、能量转换等

解析　

（1）图1所示过程中消耗O2产生H2O和ATP，可知为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段，此阶段产生大量的ATP，能为生物体的生命活动提供能量。

（2）图2中只有1种信号分子能与受体蛋白结合，说明受体蛋白具有特异性。

促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体，能促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。

（3）图3所示过程需利用光能，分解H2O产生O2和H＋，同时形成ATP，是光合作用的光反应阶段。

光反应阶段产生的ATP将参与暗反应中C3的还原。

（4）图1、2、3所示的生物膜依次是线粒体内膜、细胞膜和叶绿体的类囊体薄膜，人体肝脏细胞中没有叶绿体。

（5）细胞的结构与功能相统一，不同功能的生物膜中蛋白质的种类和数量不同。

（6）图1和图3说明生物膜有能量转换和跨膜运输的功能，图2说明生物膜有信息交流的功能。

3．（经典高考题）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（一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器）发生过程和“消化”功能的示意图，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a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。

由图示可判断：

a是________，c是________，d是________。

（2）f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有________特点。

（3）细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是__________等。

（4）细胞器膜、________和________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，如可以模拟生物膜的________功能对海水进行淡化处理。

答案　

（1）高尔基体　内质网　线粒体　

（2）流动性　（3）蛋白质和磷脂　（4）细胞膜　核膜　选择透过

生物膜系统的结构和功能往往直接或间接考查生物膜的结构特点和功能特点，其易与其他知识点如细胞的结构、物质的运输等相结合，所以无论选择题还是简答题往往都具有一定的综合性，同学们在复习过程中要将各种膜的结构、功能与各种生理过程如外分泌蛋白合成与分泌、光合作用、细胞呼吸、免疫过程中信息的呈递等综合分析掌握，分析各种生理过程中的结构基础和物质基础。

1．下列有关真核细胞生物膜的叙述，错误的是（　　）

A．小分子物质都能通过细胞膜

B．生物膜上可发生信号转换

C．性激素的合成与生物膜有关

D．生物膜上可合成ATP

答案　A

解析　真核细胞生物膜具有选择透过性，选择透过性膜的特点是水分子可自由通过，一些离子、小分子也可以通过，而其他离子、小分子、大分子则不能通过，A项错误；在突触后膜上能发生化学信号→电信号，B项正确；性激素属于脂质，内质网是“脂质”合成的车间，C项正确；线粒体内膜上可合成ATP，D项正确。

思维延伸

判断下列叙述的正误：

（1）“正常人体处于寒冷环境中，立毛肌收缩和毛细血管壁收缩”的过程体现了细胞之间通过细胞膜上的受体进行信息传递（　√　）

（2）在线粒体内膜上含有全部的呼吸酶（　×　）

（3）在神经肌肉接点处肌细胞膜折叠形成的膜上有乙酰胆碱的受体（　√　）

（4）在真核细胞中，右图所示的生物膜可能是线粒体内膜或类囊体薄膜（　√　）

（5）研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测缺硒时，兴奋在突触间的传递过程要比葡萄糖进入红细胞的过程受影响大（　√　）

（6）糖蛋白普遍存在于细胞膜上。

如果将细胞培养在含药物X的培养基中，发现细胞无法使蛋白原形成糖蛋白，则此药物可能作用于内质网或高尔基体（　√　）

（7）K＋进入小肠上皮细胞和神经递质作用于突触后膜都与细胞膜上的受体无关（　×　）

（8）突触后膜的受体主要成分为糖蛋白，具有识别和转运神经递质的作用（　×　）

（9）浆细胞与靶细胞之间的信息交流只有细胞膜接触的方式（　×　）

2．类似于细胞分泌蛋白形成过程中的囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别。

如图表示囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程，其中GTP具有与ATP相似的生理功能，V－SNARE（V）和T－SNARE（T）分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。

下列叙述不正确的是（　　）

A．囊泡膜与靶膜的融合体现了生物膜的流动性

B．高尔基体膜可以形成囊泡，细胞膜则不可以

C．V与T的特异性结合，保证了囊泡对货物的准确运输

D．囊泡对“货物”的准确运输需要消耗细胞代谢产生的能量

答案　B

解析　囊泡膜与靶膜的融合依赖于生物膜的流动性，A正确；当细胞进行胞吞时，细胞膜也能成为囊泡膜，B错误；由图可知，囊泡上有一个特殊的V－SNARE蛋白，它与靶膜上的T－SNARE蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，这样的膜融合过程具有特异性，保证了囊泡对货物的准确运输，C正确；膜融合过程需要GTP提供能量，D正确。

思维延伸

判断下列叙述的正误：

（1）内质网和高尔基体均可产生囊泡（　√　）

（2）靶膜可能是细胞膜，不可能是高尔基体膜（　×　）

（3）神经细胞释放乙酰胆碱需要囊泡的运输（　√　）

（4）SNARE蛋白在结合过程中会发生形变（　√　）

（5）SNARE可能是位于生物膜上具有识别作用的糖蛋白（　√　）

（6）一个由高尔基体形成的可与细胞膜融合的囊泡，也一定可与其他细胞器膜融合（　×　）

（7）在神经细胞内，当电信号传至轴突末梢时，囊泡与突触前膜融合，释放神经递质，引起下一个神经元的电位变化（　√　）

（8）细胞内囊泡可能分泌胰岛素、合成多种水解酶、运输细胞内物质、参与形成植物细胞板（　×　）

（9）研究发现囊泡运输与S基因密切相关，科学家筛选了酵母菌S基因突变体，与野生型酵母菌对照，发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。

据此推测，S基因编码的蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合（　√　）

（10）突触小泡能准确将神经递质运送并分泌到细胞外，这个过程说明细胞膜具有识别作用（　×　）

3．如图所示为细胞的分泌活动的两种类型：

组成型分泌和调节型分泌。

组成型分泌途径中运输小泡持续不断地从高尔基体运送到细胞膜，此过程不需要任何信号的触发；调节型分泌小泡离开高尔基体后聚集在细胞膜附近，当细胞受到细胞外信号刺激时，就会与细胞膜融合将内含物释放到细胞外。

下列叙述错误的是（　　）

A．图中所示生理过程不可能发生在硝化细菌体内

B．物质③的化学本质为糖蛋白，它的形成属于组成型分泌

C．组成型分泌几乎发生在所有细胞中，调节型分泌只发生在内分泌腺细胞等特化细胞中

D．调节型分泌过程只体现了细胞膜的控制物质进出功能

答案　D

解析　硝化细菌是原核生物，不具有内质网、高尔基体等具膜结构的细胞器，因此不能完成图示的生理过程；分析题图可知，③的作用是识别信号分子，为受体，本质是糖蛋白；受体位于细胞膜上，因此它的形成属于组成型分泌；组成型分泌形成的蛋白是细胞结构的组成成分，因此几乎发生在所有细胞中，调节型分泌只发生在内分泌腺细胞等特化细胞中；分析题图可知，调节型分泌过程主要体现了细胞膜的控制物质进出、细胞间信息交流等功能。

思维延伸

Ⅰ.判断正误：

（1）图中物质①表示信使RNA，其在细胞核中合成后进入细胞质中并与核糖体结合的过程，通过了0层生物膜（　√　）

（2）由图可知蛋白质与糖类结合形成糖蛋白的过程只发生在高尔基体（　×　）

（3）若如图中该细胞调节型分泌的物质为促甲状腺激素，则其作用的靶细胞为垂体细胞（　×　）

（4）胰岛素、抗体和淋巴因子的分泌都是属于调节型分泌（　√　）

Ⅱ.深度思考：

用含有放射性标记的氨基酸的培养液来培养离体的胃腺细胞，在图1中绘出放射性氨基酸量在核糖体（a）、内质网（b）和高尔基体（c）中随时间的变化情况；根据图2“胃蛋白酶分泌前几种生物膜面积的示意图”，绘出胃蛋白酶分泌后几种生物膜面积的示意图；在图3中绘出该过程中生物膜面积随时间的变化关系图。

答案　如图所示

4．下图表示某细胞的蛋白质分选的基本途径与类型，据图回答下列问题：

（1）图中①和⑦表示的生理过程是________________。

（2）图中途径②和⑧分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径。

据图分析，决定其不同途径的因素是________________________。

（3）直接决定蛋白质中氨基酸种类和顺序的是____________，在同一个体不同部位的细胞中，新生蛋白质的种类不同，根本原因是________________。

（4）若③④⑤为不同酶进入相应的细胞器发挥作用，则体现出细胞器膜具有________________的结构特点。

若⑥为RNA聚合酶，则能识别基因的__________。

（5）若上述分泌蛋白为人体激素，则其合成和分泌的途径是⑦→⑧→____________，之后可随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的________结合，进而影响细胞的功能和代谢，这是细胞膜完成__________功能的分子基础。

答案　

（1）翻译　

（2）内质网定向信号序列　（3）mRNA中碱基的排列顺序　基因的选择性表达　（4）一定的流动性　启动子　（5）⑨→⑩　受体　信息交流（传递）

思维延伸

判断下列叙述的正误：

（1）若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到线粒体中发挥作用（　√　）

（2）经途径⑥分选的蛋白质可能参与染色体的组成（　√　）

（3）如图为细胞质基质中合成的前体蛋白进入线粒体基质并成为成熟蛋白质的过程，则：

①高尔基体是前体蛋白加工的主要场所（　×　）

②肽酶切割信号肽的过程中产生水（　×　）

③成熟蛋白可催化脱氢反应及CO2的产生（　√　）

④有氧呼吸有关的酶均以图示方式进入线粒体（　×　）

（4）如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。

COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输，则：

①COPⅠ及COPⅡ膜的主要成分与核膜相同（　√　）

②COPⅠ主要是将蛋白质从高尔基体运到线粒体（　×　）

③COPⅡ与乙的融合体现了生物膜的流动性特点（　√　）

④从乙转运到溶酶体的“货物”包括多种水解酶（　√　）

⑤定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙，则图中的COPⅡ可以帮助实现这些蛋白质的回收（　×　）

⑥由图可知溶酶体起源于高尔基体，图中显示其具有分解衰老、损伤的细胞器的功能（　×　）

⑦由图可知高尔基体在囊泡运输过程中起着交通枢纽作用，通过囊泡能实现内质网膜的成分向细胞膜转移（　√　）

⑧图示细胞的囊泡运输过程依赖于生物膜的功能特性，其中分泌蛋白的合成与分泌过程，需要穿过多层生物膜（　×　）