考點(diǎn)3生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一性的理解及應(yīng)用依綱聯(lián)想1有關(guān)生物膜系統(tǒng)在組成、結(jié)構(gòu)和功能上的6點(diǎn)核心提醒(1)膜的基本支架是磷脂雙分子層，而蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中的分布有三種：鑲在表面、嵌入其中和橫跨。磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)分子均有流動(dòng)性。(2)生物膜組成上具有相似性：都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成，故其組成元素有C、H、O、N、P等。而組成細(xì)胞膜的成分除脂質(zhì)和蛋白質(zhì)外，還有糖類(lèi)，其中的糖類(lèi)是以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只分布在膜外側(cè)，據(jù)此可以判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)。(3)生物膜組成上具有差異性：各種膜的蛋白質(zhì)含量與膜的功能有關(guān)，功能越復(fù)雜，其蛋白質(zhì)種類(lèi)和含量越多。如正常細(xì)胞癌變后，有的細(xì)胞膜上產(chǎn)生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)；另外具有識(shí)別功能的膜中含糖類(lèi)較多，這充分體現(xiàn)了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。(4)生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系，其中核外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜間依次可直接相連；而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細(xì)胞膜之間依次可通過(guò)具膜小泡實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。(5)生物膜在功能上聯(lián)系的典型實(shí)例為外分泌蛋白的合成與分泌過(guò)程，在回答相關(guān)結(jié)構(gòu)時(shí)要看準(zhǔn)所問(wèn)的是“相關(guān)”還是“直接相關(guān)”，是“細(xì)胞器”“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”還是“具膜結(jié)構(gòu)”。另外，要注意其中的核糖體只是分泌蛋白肽鏈的合成場(chǎng)所，肽鏈需要經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與包裝才形成具有生物活性的蛋白質(zhì)，也只有分泌到細(xì)胞外才行使一定的功能。(6)核糖體和中心體不屬于生物膜系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；生物膜系統(tǒng)是真核生物特有的結(jié)構(gòu)體系，原核細(xì)胞只有細(xì)胞膜，無(wú)生物膜系統(tǒng)。2有關(guān)細(xì)胞膜功能的3點(diǎn)核心提醒(1)細(xì)胞膜的功能有3個(gè)，其中控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞具有普遍性和相對(duì)性，而信息交流主要與細(xì)胞膜上的受體(受體蛋白)有關(guān)，它的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白。其方式主要有3種，即：通過(guò)分泌信號(hào)物質(zhì)傳遞信息：神經(jīng)調(diào)節(jié)信息分子主要是神經(jīng)遞質(zhì)，體液調(diào)節(jié)信息分子主要是激素，免疫調(diào)節(jié)信息分子主要是淋巴因子；細(xì)胞的直接接觸；相鄰細(xì)胞間形成通道。(2)辨清如下各種功能所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：物質(zhì)交換和排泄細(xì)胞膜的流動(dòng)性和載體蛋白；細(xì)胞識(shí)別糖蛋白；分泌細(xì)胞膜的流動(dòng)性；免疫細(xì)胞膜的糖蛋白和流動(dòng)性。(3)細(xì)胞膜的功能特性為選擇透過(guò)性，其物質(zhì)基礎(chǔ)主要與細(xì)胞膜上載體蛋白的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)；其次與“磷脂分子骨架”有關(guān)(它優(yōu)先允許脂質(zhì)分子自由通過(guò))。1判斷如下相關(guān)敘述(1)生物膜之間可通過(guò)具膜小泡的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分的更新，分泌蛋白合成越旺盛的細(xì)胞，其高爾基體成分的更新速度越快(2011·四川，2D和2007·四川，2D)()(2)真核生物細(xì)胞具有細(xì)胞膜系統(tǒng)(生物膜系統(tǒng))，有利于細(xì)胞代謝有序進(jìn)行(2011·山東，5D)()(3)分泌蛋白的修飾加工由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體共同完成；在合成固醇類(lèi)激素的分泌細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般不發(fā)達(dá)(2011·四川，2BC)(×)(4)在造血干細(xì)胞中，合成的細(xì)胞膜蛋白的運(yùn)輸途徑為高爾基體核糖體細(xì)胞膜(2010·福建，2B)(×)(5)真核細(xì)胞具有一些能顯著增大膜面積、有利于酶的附著以提高代謝效率的結(jié)構(gòu)，如神經(jīng)細(xì)胞的樹(shù)突(2013·山東，1A)(×)(6)膜蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關(guān)(2014·江蘇，3C)()2(2014·江蘇，27)生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的作用。圖13表示3 種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖1表示的生理過(guò)程是_，其主要的生理意義在于_。(2)圖2 中存在3 種信號(hào)分子，但只有1 種信號(hào)分子能與其受體蛋白結(jié)合，這說(shuō)明_；若與受體蛋白結(jié)合的是促甲狀腺激素釋放激素，那么靶器官是_。(3)圖3中ATP參與的主要生理過(guò)程是_。(4)葉肉細(xì)胞與人體肝臟細(xì)胞都具有圖_(填圖序號(hào))中的膜結(jié)構(gòu)。(5)圖13中生物膜的功能不同，從生物膜的組成成分分析，其主要原因是_。(6)圖13說(shuō)明生物膜具有的功能有_(寫(xiě)出3項(xiàng))。答案(1)有氧呼吸第三階段為生命活動(dòng)供能(2)受體蛋白具有特異性垂體(3)暗反應(yīng)(4)1、2(5)含有的蛋白質(zhì)不同(6)跨膜運(yùn)輸、信息交流、能量轉(zhuǎn)換等解析(1)圖1所示過(guò)程中消耗O2產(chǎn)生H2O和ATP，可知為發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上的有氧呼吸第三階段，此階段產(chǎn)生大量的ATP，能為生物體的生命活動(dòng)提供能量。(2)圖2中只有1種信號(hào)分子能與受體蛋白結(jié)合，說(shuō)明受體蛋白具有特異性。促甲狀腺激素釋放激素作用的靶器官為垂體，能促進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素。(3)圖3所示過(guò)程需利用光能，分解H2O產(chǎn)生O2和H，同時(shí)形成ATP，是光合作用的光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP將參與暗反應(yīng)中C3的還原。(4)圖1、2、3所示的生物膜依次是線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞膜和葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，人體肝臟細(xì)胞中沒(méi)有葉綠體。(5)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一，不同功能的生物膜中蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量不同。(6)圖1和圖3說(shuō)明生物膜有能量轉(zhuǎn)換和跨膜運(yùn)輸?shù)墓δ埽瑘D2說(shuō)明生物膜有信息交流的功能。3(經(jīng)典高考題)細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體(一類(lèi)含多種水解酶、具有單層膜的囊狀細(xì)胞器)發(fā)生過(guò)程和“消化”功能的示意圖，分析回答下列問(wèn)題。(1)b是剛形成的溶酶體，它起源于細(xì)胞器a；e是由膜包裹著衰老細(xì)胞器d的小泡，而e的膜來(lái)源于細(xì)胞器c。由圖示可判斷：a是_，c是_，d是_。(2)f表示b與e正在融合，這種融合過(guò)程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有_特點(diǎn)。(3)細(xì)胞器a、b、c、d膜結(jié)構(gòu)的主要成分是_等。(4)細(xì)胞器膜、_和_等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，如可以模擬生物膜的_功能對(duì)海水進(jìn)行淡化處理。答案(1)高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體(2)流動(dòng)性(3)蛋白質(zhì)和磷脂(4)細(xì)胞膜核膜選擇透過(guò)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能往往直接或間接考查生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)，其易與其他知識(shí)點(diǎn)如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)认嘟Y(jié)合，所以無(wú)論選擇題還是簡(jiǎn)答題往往都具有一定的綜合性，同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)過(guò)程中要將各種膜的結(jié)構(gòu)、功能與各種生理過(guò)程如外分泌蛋白合成與分泌、光合作用、細(xì)胞呼吸、免疫過(guò)程中信息的呈遞等綜合分析掌握，分析各種生理過(guò)程中的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)。1下列有關(guān)真核細(xì)胞生物膜的敘述，錯(cuò)誤的是()A小分子物質(zhì)都能通過(guò)細(xì)胞膜B生物膜上可發(fā)生信號(hào)轉(zhuǎn)換C性激素的合成與生物膜有關(guān)D生物膜上可合成ATP答案A解析真核細(xì)胞生物膜具有選擇透過(guò)性，選擇透過(guò)性膜的特點(diǎn)是水分子可自由通過(guò)，一些離子、小分子也可以通過(guò)，而其他離子、小分子、大分子則不能通過(guò)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在突觸后膜上能發(fā)生化學(xué)信號(hào)電信號(hào)，B項(xiàng)正確；性激素屬于脂質(zhì)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是“脂質(zhì)”合成的車(chē)間，C項(xiàng)正確；線粒體內(nèi)膜上可合成ATP，D項(xiàng)正確。思維延伸判斷下列敘述的正誤：(1)“正常人體處于寒冷環(huán)境中，立毛肌收縮和毛細(xì)血管壁收縮”的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞膜上的受體進(jìn)行信息傳遞()(2)在線粒體內(nèi)膜上含有全部的呼吸酶(×)(3)在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)處肌細(xì)胞膜折疊形成的膜上有乙酰膽堿的受體()(4)在真核細(xì)胞中，右圖所示的生物膜可能是線粒體內(nèi)膜或類(lèi)囊體薄膜()(5)研究表明硒對(duì)線粒體膜有穩(wěn)定作用，可以推測(cè)缺硒時(shí)，興奮在突觸間的傳遞過(guò)程要比葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的過(guò)程受影響大()(6)糖蛋白普遍存在于細(xì)胞膜上。如果將細(xì)胞培養(yǎng)在含藥物X的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞無(wú)法使蛋白原形成糖蛋白，則此藥物可能作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體()(7)K進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞和神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜都與細(xì)胞膜上的受體無(wú)關(guān)(×)(8)突觸后膜的受體主要成分為糖蛋白，具有識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)神經(jīng)遞質(zhì)的作用(×)(9)漿細(xì)胞與靶細(xì)胞之間的信息交流只有細(xì)胞膜接觸的方式(×)2類(lèi)似于細(xì)胞分泌蛋白形成過(guò)程中的囊泡可以將“貨物”準(zhǔn)確運(yùn)輸?shù)侥康牡夭⒈话心ぷR(shí)別。如圖表示囊泡膜與靶膜的識(shí)別原理及融合過(guò)程，其中GTP具有與ATP相似的生理功能，VSNARE(V)和TSNARE(T)分別是囊泡膜和靶膜上的蛋白質(zhì)。下列敘述不正確的是()A囊泡膜與靶膜的融合體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性B高爾基體膜可以形成囊泡，細(xì)胞膜則不可以CV與T的特異性結(jié)合，保證了囊泡對(duì)貨物的準(zhǔn)確運(yùn)輸D囊泡對(duì)“貨物”的準(zhǔn)確運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量答案B解析囊泡膜與靶膜的融合依賴于生物膜的流動(dòng)性，A正確；當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行胞吞時(shí)，細(xì)胞膜也能成為囊泡膜，B錯(cuò)誤；由圖可知，囊泡上有一個(gè)特殊的VSNARE蛋白，它與靶膜上的TSNARE蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)后，囊泡和靶膜才能融合，從而將物質(zhì)準(zhǔn)確地運(yùn)送到相應(yīng)的位點(diǎn)，這樣的膜融合過(guò)程具有特異性，保證了囊泡對(duì)貨物的準(zhǔn)確運(yùn)輸，C正確；膜融合過(guò)程需要GTP提供能量，D正確。思維延伸判斷下列敘述的正誤：(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體均可產(chǎn)生囊泡()(2)靶膜可能是細(xì)胞膜，不可能是高爾基體膜(×)(3)神經(jīng)細(xì)胞釋放乙酰膽堿需要囊泡的運(yùn)輸()(4)SNARE蛋白在結(jié)合過(guò)程中會(huì)發(fā)生形變()(5)SNARE可能是位于生物膜上具有識(shí)別作用的糖蛋白()(6)一個(gè)由高爾基體形成的可與細(xì)胞膜融合的囊泡，也一定可與其他細(xì)胞器膜融合(×)(7)在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)，當(dāng)電信號(hào)傳至軸突末梢時(shí)，囊泡與突觸前膜融合，釋放神經(jīng)遞質(zhì)，引起下一個(gè)神經(jīng)元的電位變化()(8)細(xì)胞內(nèi)囊泡可能分泌胰島素、合成多種水解酶、運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)、參與形成植物細(xì)胞板(×)(9)研究發(fā)現(xiàn)囊泡運(yùn)輸與S基因密切相關(guān)，科學(xué)家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對(duì)照，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測(cè)，S基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是參與囊泡與高爾基體的融合()(10)突觸小泡能準(zhǔn)確將神經(jīng)遞質(zhì)運(yùn)送并分泌到細(xì)胞外，這個(gè)過(guò)程說(shuō)明細(xì)胞膜具有識(shí)別作用(×)3如圖所示為細(xì)胞的分泌活動(dòng)的兩種類(lèi)型：組成型分泌和調(diào)節(jié)型分泌。組成型分泌途徑中運(yùn)輸小泡持續(xù)不斷地從高爾基體運(yùn)送到細(xì)胞膜，此過(guò)程不需要任何信號(hào)的觸發(fā)；調(diào)節(jié)型分泌小泡離開(kāi)高爾基體后聚集在細(xì)胞膜附近，當(dāng)細(xì)胞受到細(xì)胞外信號(hào)刺激時(shí)，就會(huì)與細(xì)胞膜融合將內(nèi)含物釋放到細(xì)胞外。下列敘述錯(cuò)誤的是()A圖中所示生理過(guò)程不可能發(fā)生在硝化細(xì)菌體內(nèi)B物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白，它的形成屬于組成型分泌C組成型分泌幾乎發(fā)生在所有細(xì)胞中，調(diào)節(jié)型分泌只發(fā)生在內(nèi)分泌腺細(xì)胞等特化細(xì)胞中D調(diào)節(jié)型分泌過(guò)程只體現(xiàn)了細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出功能答案D解析硝化細(xì)菌是原核生物，不具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，因此不能完成圖示的生理過(guò)程；分析題圖可知，的作用是識(shí)別信號(hào)分子，為受體，本質(zhì)是糖蛋白；受體位于細(xì)胞膜上，因此它的形成屬于組成型分泌；組成型分泌形成的蛋白是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分，因此幾乎發(fā)生在所有細(xì)胞中，調(diào)節(jié)型分泌只發(fā)生在內(nèi)分泌腺細(xì)胞等特化細(xì)胞中；分析題圖可知，調(diào)節(jié)型分泌過(guò)程主要體現(xiàn)了細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出、細(xì)胞間信息交流等功能。思維延伸.判斷正誤：(1)圖中物質(zhì)表示信使RNA，其在細(xì)胞核中合成后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中并與核糖體結(jié)合的過(guò)程，通過(guò)了0層生物膜()(2)由圖可知蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合形成糖蛋白的過(guò)程只發(fā)生在高爾基體(×)(3)若如圖中該細(xì)胞調(diào)節(jié)型分泌的物質(zhì)為促甲狀腺激素，則其作用的靶細(xì)胞為垂體細(xì)胞(×)(4)胰島素、抗體和淋巴因子的分泌都是屬于調(diào)節(jié)型分泌().深度思考：用含有放射性標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)離體的胃腺細(xì)胞，在圖1中繪出放射性氨基酸量在核糖體(a)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(b)和高爾基體(c)中隨時(shí)間的變化情況；根據(jù)圖2“胃蛋白酶分泌前幾種生物膜面積的示意圖”，繪出胃蛋白酶分泌后幾種生物膜面積的示意圖；在圖3中繪出該過(guò)程中生物膜面積隨時(shí)間的變化關(guān)系圖。答案如圖所示4下圖表示某細(xì)胞的蛋白質(zhì)分選的基本途徑與類(lèi)型，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖中和表示的生理過(guò)程是_。(2)圖中途徑和分別表示蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的非分泌途徑和分泌途徑。據(jù)圖分析，決定其不同途徑的因素是_。(3)直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸種類(lèi)和順序的是_，在同一個(gè)體不同部位的細(xì)胞中，新生蛋白質(zhì)的種類(lèi)不同，根本原因是_。(4)若為不同酶進(jìn)入相應(yīng)的細(xì)胞器發(fā)揮作用，則體現(xiàn)出細(xì)胞器膜具有_的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。若為RNA聚合酶，則能識(shí)別基因的_。(5)若上述分泌蛋白為人體激素，則其合成和分泌的途徑是_，之后可隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞膜表面的_結(jié)合，進(jìn)而影響細(xì)胞的功能和代謝，這是細(xì)胞膜完成_功能的分子基礎(chǔ)。答案(1)翻譯(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定向信號(hào)序列(3)mRNA中堿基的排列順序基因的選擇性表達(dá)(4)一定的流動(dòng)性啟動(dòng)子(5)受體信息交流(傳遞)思維延伸判斷下列敘述的正誤：(1)若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶，推測(cè)該酶將被轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體中發(fā)揮作用()(2)經(jīng)途徑分選的蛋白質(zhì)可能參與染色體的組成()(3)如圖為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的前體蛋白進(jìn)入線粒體基質(zhì)并成為成熟蛋白質(zhì)的過(guò)程，則：高爾基體是前體蛋白加工的主要場(chǎng)所(×)肽酶切割信號(hào)肽的過(guò)程中產(chǎn)生水(×)成熟蛋白可催化脫氫反應(yīng)及CO2的產(chǎn)生()有氧呼吸有關(guān)的酶均以圖示方式進(jìn)入線粒體(×)(4)如圖表示細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的部分組成在結(jié)構(gòu)與功能上的聯(lián)系。COP、COP是具膜小泡，可以介導(dǎo)蛋白質(zhì)在甲與乙之間的運(yùn)輸，則：COP及COP膜的主要成分與核膜相同()COP主要是將蛋白質(zhì)從高爾基體運(yùn)到線粒體(×)COP與乙的融合體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性特點(diǎn)()從乙轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體的“貨物”包括多種水解酶()定位在甲中的某些蛋白質(zhì)偶然摻入乙，則圖中的COP可以幫助實(shí)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)的回收(×)由圖可知溶酶體起源于高爾基體，圖中顯示其具有分解衰老、損傷的細(xì)胞器的功能(×)由圖可知高爾基體在囊泡運(yùn)輸過(guò)程中起著交通樞紐作用，通過(guò)囊泡能實(shí)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的成分向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移()圖示細(xì)胞的囊泡運(yùn)輸過(guò)程依賴于生物膜的功能特性，其中分泌蛋白的合成與分泌過(guò)程，需要穿過(guò)多層生物膜(×)