版高考生物一轮精品复习 31 细胞膜 系统的边界学案 新人教版必修1Word格式.docx

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三、生物膜系统

1、组成

由细胞膜、核膜以及细胞期膜共同组成的膜系统。

2、关系

生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。

3、功能

（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。

（2）生物膜广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。

（3）生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高校、有序的进行

注意：

植物的细胞壁，化学成分主要是纤维素和果胶，对植物细胞有支持和保护的作用。

【热点难点全析】

一、生物膜系统的结构和功能

1.各种生物膜在结构上的联系

不同生物膜之间能相互转变，反映了不同生物膜的成分、结构具有相似性。

2.细胞膜的成分

成分

含量

在细胞膜中的作用

脂质

磷脂

约50%

其中磷脂构成细胞膜的基本支架

胆固醇

蛋白质

约40%

（1）载体蛋白、受体蛋白等在物质运输、信息交流中具有重要作用

（2）功能越复杂的膜中，蛋白质种类和含量越多

糖类

约2%-10%

与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂，与细胞识别等作

用有关

3.生物膜系统的功能

（1）细胞膜的功能

（2）其他膜的功能:

附着酶，是许多生化反应的重要场所

分割作用，把细胞分隔成一个个小区室，使细胞的结构和功能区域化，保证细胞中各种反应互不干扰，有序高校进行。

【例】下图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是（　　）

A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质

B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关

C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少

D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多

【解】选D。

由图可知，构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，故A正确。

二、“体验制备细胞膜的方法”的实验分析

1、选取哺乳动物成熟红细胞做实验材料的原因

（1）动物细胞无细胞壁，吸水易涨破。

（2）无核膜和各种细胞器膜，易制的纯净的细胞器膜。

（3）红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。

2、原理：

利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内其他杂质，制的细胞膜。

3、实验步骤：

选材：

猪（或牛、羊等）的新鲜的红细胞稀释液

↓

制作装片：

用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片

观察：

用显微镜观察红细胞形态（由低倍→高倍）

滴蒸馏水：

在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引

持续观察细胞的变化

结果：

凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜

【高考零距离】

1.（2012·

广东高考）有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是（　　）

A.膜载体蛋白的合成不需要ATP

B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白

C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同

【解析】任何蛋白质的合成都需要消耗ATP;

葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的参与;

组成线粒体外膜和内膜的蛋白质种类和数量不同,主要功能也不同;

几乎所有的生物膜的基本组成成分都是

蛋白质和磷脂。

【答案】C

2.（2011·

海南高考）关于动物细胞膜的叙述，错误的是（）

A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白

B．细胞融合与细胞膜的流动性有关

C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量

D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的

【解析】A项,细胞膜的成分有蛋白质、糖链、磷脂分子，糖链与蛋白质构成糖蛋白，与脂质构成糖脂;

B项,细胞融合体现细胞膜的流动性，除此还有吞噬细胞的吞噬作用、蛋白质的分泌等;

C项,CO2跨膜方式为自由扩散，不需要消耗能量;

D项,依据细胞膜的流动镶嵌模型，细胞膜上的分子是运动的。

3.（2011·

广东高考）以下关于猪血红蛋

白提纯的描述，不正确的是（）

A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂

B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少

C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测

D.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢

【解析】A项，红细胞的细胞液渗透压与生理盐水渗透压相等

，用生理盐水可防止红细胞破裂；

B项，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器，提纯时杂蛋白较少；

C项，血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液；

D项，凝胶色谱法分离蛋白质的原理

，相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快。

【答案】D

4.（2010·

全国1高考）下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是

A.植物体胞杂交中原生质体融合B.mRNA与游离核糖体的结合

C.胰岛B细胞分泌胰岛素D.吞噬细胞对抗原的摄取

【解析】本题主要考查细胞膜的结构特点—具有一定的流动性，考查学生的理解能力。

植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，内吞和外排作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；

而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。

【答案】B

5.（2010·

安徽高考）下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是（）

A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体

B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构

C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶

D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出

【解析】本题考查有关生物膜的相关知识。

磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，蛋白质分子与细胞的功能密切相关，如一些物质的跨膜运输、细胞间的信息交流等。

葡萄糖进入人和哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散，进入其他细胞是主动运输，但都必须有载体的协助，所以A项正确；

有的信息交流的受体在细胞内部，故B项错误；

线粒体内膜上分布着合成ATP的酶，也有合成H2O的酶等，故C项错误；

核孔可以让蛋白质和RNA进出，但不是自由进出，而是主动选择，故D项错误。

【答案】A

【考点提升训练】

一、选择题

唐山模拟）细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。

不同的膜蛋白具有各自的特殊

功能，下列图示体现了膜蛋白的部分功能。

下列有关膜蛋白功能的叙述错误的是（　　）

A．图一表明膜蛋白能够控制物质进出细胞

B．图二说明膜蛋白能够催化膜表面的代谢反应

C．图三表明膜蛋白有利于细胞接收膜表面的化学信息

D．三幅图能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开

【解析】细胞膜能将细胞与外界环境分隔开，题图并未体现。

2.（2012·

厦门双十中学月考）科学家在制备较纯净的细胞膜时,一般不选用植物细胞,其原因是（D）

①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构

②光学显微镜下观察植物细胞,看不到植物细胞膜

③植物细胞的细胞膜较薄

④植物细胞有细胞壁,提取细胞膜的过程比较繁琐

⑤植物细胞内会有其

他膜结构干扰

A.①④B.②③C.②⑤D.④⑤

【解析】制备细胞膜时一般都用哺乳动物成熟的红细胞,该类细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器,避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦,经离心即可得到较纯净的细胞膜。

此外,植物细胞外面还有一层细胞壁,处理起来要繁琐得多。

3.（2012·

广宁模拟）据最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均,是造成色斑的主要原因。

内皮素拮抗剂进入皮肤,可以和黑色素细胞膜的受体结合,使内皮素失去作用,这为美容研究机构带来了福音。

分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能（　　）

A.细胞膜中磷脂含量越高,功能越复杂

B.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞

C.细胞膜具有信息交流的功能

D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质

【解析】细胞膜中蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂,而且题干的材料信息说明内皮素拮抗剂和膜受体结合导致内皮素失去作用。

故体现了细胞膜的信息交流功能。

4.下列关于细胞膜的叙述不正确的是（双选）（）

A.如果将细胞膜的磷脂分子在水面上铺成一个分子层，则其面积是细胞膜的2倍左右

B.细胞膜内侧和外侧一样都存在糖蛋白，其主要作用就是信息的交流

C.蛋白质在磷脂双分子层的内外侧都有，不可以流动

D.变形虫能够伸出伪足，其结构基础就是细胞膜具有一定的流动性

【解析】由于细胞膜的磷脂分子是双分子层，所以其完全展开后（单分子层）的面积大约是细胞膜面积的2倍；

糖蛋白的主要作用是细胞间的信息交流和识别，所以它集中在细胞膜的外侧；

细胞膜的流动性不仅仅是磷脂分子的流动，其蛋白质也可以流动，属于流动镶嵌结构；

变形虫是单细胞生物，它的伪足实际上就是细胞膜流动导致前凸而形成的。

【答案】BC

5.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①—③表示构成细胞膜的物质。

下列有关说法错误的是（）

A.③构成细胞膜的基本骨架

B.细胞膜的结构特点是具有选择透过性

C.细胞识别与物质①有关

D.由②参加的

物质运输不一定为主动运输

【解析】磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架。

细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

细胞识别与糖蛋白有关。

易化扩散也需要载体蛋白的参与。

6.（2011·

南通模拟）从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；

若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。

该成分是（　　）

A．糖脂　　　　　　　　

B．磷脂

C．糖蛋白

D．脂蛋白

【解析】本题考查细胞膜的成分及物质鉴定方面的知识。

用双缩试剂处理该成分出现紫色反应，说明该成分含蛋白质；

加入斐林试剂或班氏试剂并加热出现砖红色沉淀，说明该成分含还原糖。

综上分析，该成分同时含蛋白质和糖类，所以为糖蛋白。

7.（2011·

潍坊模拟）可以利用哺乳动物成熟的红细胞为实验材料进行的实验有（　　）

①制备较纯净的细胞膜　②运用差速离心法分离各种细胞器　③DNA的粗提取　④分离并纯化血红蛋白　⑤制成细胞悬浮液进行细胞培养

A．②③　　　　　　　　

B．③⑤　

C．①④　　　　　　　　

D．④⑤

【解析】哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器和细胞核，无DNA，不分裂，不能用来分离各种细胞器、DNA的粗提取，制成细胞悬浮液进行细胞培养。

8.（2011·

惠州模拟）异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，完成这种生理功能的结构基础是（　　）

A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

B．细胞膜的表面有糖蛋白

C．细胞膜具有一定的流动性

D．细胞膜具有一定的选择透过性

【解析】细胞间的相互识别主要依靠细胞膜上的糖蛋白。

9.（2011·

长沙模拟）据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。

内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。

A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂

B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞

C．细胞膜具有信息交流的功能

D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质

【解析】由题干信息可知，内皮素拮抗剂和黑色素细胞膜受体结合，使内皮素失去作用。

10.如图为细胞膜的亚显微结构，鉴别细胞膜的内外侧的有效依据是（　　）

A．①　　　　　B．②

C．③D．④

【解析】本题以细胞膜的结构示意图为信息考查细胞膜的成分。

正确识别题图中的各种物质是解答本题的关键。

③为磷脂双分子层的疏水端，④为磷脂分子的亲水端，②为蛋白质，①为细胞膜外侧糖类与蛋白质的结合物——糖蛋白，该种物质在细胞膜内侧没有，所以是鉴定细胞膜内外侧的依据。

11.细胞膜的表面除含有糖蛋白外，还含有糖类与脂质分子结合而成的糖脂。

它们都与细胞识别和信息传递有关。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．细胞癌变后，糖蛋白减少

B．在糖蛋白中加入双缩脲试剂并加热，出现砖红色沉淀

C．细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子大都是运动的

D．不同种类的细胞膜上糖脂的种类不同

【解析】癌细胞膜上糖蛋白减少。

双缩脲试剂用于检测蛋白质，颜色为紫色且不需要加热。

膜上磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的。

由题干信息可知，糖脂具有识别功能，故不同细胞膜上糖脂不同。

12.随着生活水平的提高和生活方式的改变，高血脂人群相对增多。

脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异性受体相结合，进入细胞内进行代谢（如图所示）。

对该图分析不合理的是（　　）

A．图中物质X很可能是具有识别功能的受体蛋白

B．物质X在溶酶体酶的作用下被水解为氨基酸

C．该过程的完成与生物膜的结构特点密切相关

D．该过程需要消耗ATP直接提供的能量

【解析】由图可知，细胞膜上的物质X可特异性地识别血浆脂蛋白，并与之结合，因此它很可能是一种具有识别功能的受体蛋白；

在物质转运过程中，物质X最终又被转移到细胞膜上，没有被溶

酶体酶水解。

13.（2012·

茂名模拟）在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。

这是模拟细胞膜的哪方面功能（）

A.将细胞与外界环境分隔开的功能

B.控制物质进出细胞的功能

C.进行细胞间信息交流的功能

D.具有免疫作用的功能

【解析】从题干信息可知，这种膜结构可选择性地控制物质进出，这与细胞膜能控制物质进出细胞这一功能相一致。

14.科学家在制备较纯的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是

②在光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜

④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐

⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰

A．①④B．②③C．②⑤D．④⑤

【解析】要制备较纯的细胞膜，通常选用哺乳动物成熟的红细胞，一是因为红细胞采集方便，数量较多；

二是因为成熟的红细胞中无其他内膜系统，比较纯净。

而植物细

胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐，且细胞内会有其他膜结构干扰，得不到较纯的细胞膜。

15.能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是

A．淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶

C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶

【解析】植物细胞壁主要是由纤维素和果胶构成，细胞膜主要是磷脂和蛋白质构成。

二、非选择题

16.（2011·

海淀模拟）下图为小肠上皮细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：

（1）该细胞不同表面执行不同的功能，且具有高度的极性。

从细胞膜的成分分析，出现这一现象的原因是_____________________________________________________________。

（2）膜蛋白A要消耗主要由图中的________（结构）产生的ATP，以____________方式吸收葡萄糖。

细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，以增多细胞膜上____________数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。

（3）通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜________________，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。

（4）细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有____________功能。

（5）与膜蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有________________。

【解析】

（1）决定不同生物膜功能特性的是蛋白质。

（2）为生命活动提供能量的是线粒体，葡萄糖穿过小肠上皮细胞膜的方式是主动运输，需要消耗能量，需要载体。

（3）结合图示题干所述可看出其功能是将两个细胞膜连接在一起。

（4）膜蛋白D的作用是水解二糖，能够催化物质水解的是酶。

（5）与分泌蛋白的合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。

【答案】

（1）细胞膜蛋白质不同（或膜蛋白质结构不同）　

（2）线粒体　主动运输　载体蛋白（膜蛋白A）　（3）紧密连在一起　（4）生物催化（或催化）　（5）核糖体、内质网、高尔基体

17.（2012届·

广州调研）下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：

（1）A代表分子：

B代表；

D代表。

（2）细胞膜从功能上来说，它是一层膜。

（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有。

（4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是。

（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号；

葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号。

（6）如果此为神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na+的流动过程是编号。

【解析】考查细胞膜的组

成、结构特点及作用。

题干给出细胞膜剖面图，根据细胞膜的有关知识我们可以知道：

细胞膜是由磷脂双分子层（B）构成基本骨架，蛋白质（载体）（A）以不同的深度镶嵌在磷脂双分子层中。

细胞膜的特性是具有一定的流动性，从功能上看细胞膜是一层选择透过性膜，具体表现在细胞要吸收的离子、小分子可以通过，其通过的方式有自由扩散和主动运输。

自由扩散最主要的特点是由高浓度向低浓度转运（b、c、d），主动运输则是从低浓度向高浓度转运，并且需要载体、需要消耗能量（a、e）；

氧气是小分子物质，可

以通过自由扩散进出细胞膜（b），葡萄糖从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞必须是通过主动运输（a）。

若该图为神经细胞膜，当受刺激发生兴奋时，Na+由膜外流向膜内，而且是通过膜上的Na+通道（膜上的蛋白质分子）顺浓度梯度进入膜内的，不需要能

量，故为图中的编号c。

（1）蛋白质磷脂双分子层多糖

（2）选择透过性（3）一定的流动性

（4）b、c、d（5）ba（6）c