熱點(diǎn)專題系列各種生膜的成分結(jié)構(gòu)和功能

1、熱點(diǎn)專題系列（一）各種生物膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是歷年高考命題的重點(diǎn)之一關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是歷年高考命題的重點(diǎn)之一, ,這部分這部分知識(shí)常與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞代謝、細(xì)胞間的信息傳遞等知識(shí)結(jié)合知識(shí)常與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞代謝、細(xì)胞間的信息傳遞等知識(shí)結(jié)合起來(lái)起來(lái), ,通過(guò)多種形式通過(guò)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(duì)知識(shí)的綜合分析與應(yīng)用能力?？疾榭忌鷮?duì)知識(shí)的綜合分析與應(yīng)用能力。對(duì)于生物膜首先分清是哪種膜對(duì)于生物膜首先分清是哪種膜( (細(xì)胞器膜、核膜或細(xì)胞膜細(xì)胞器膜、核膜或細(xì)胞膜),),膜膜的成分不同決定了膜的結(jié)構(gòu)和功能不

2、同的成分不同決定了膜的結(jié)構(gòu)和功能不同, ,所以要用所以要用“結(jié)構(gòu)和功結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)、部分與整體相統(tǒng)一能相適應(yīng)、部分與整體相統(tǒng)一”的觀點(diǎn)建立空間思維模式的觀點(diǎn)建立空間思維模式, ,對(duì)對(duì)抽象知識(shí)有比較形象和直觀的認(rèn)識(shí)。抽象知識(shí)有比較形象和直觀的認(rèn)識(shí)。對(duì)于生物膜相關(guān)知識(shí)總結(jié)如下對(duì)于生物膜相關(guān)知識(shí)總結(jié)如下: :1.1.關(guān)于生物膜的成分關(guān)于生物膜的成分(1)(1)構(gòu)成生物膜的化學(xué)元素有構(gòu)成生物膜的化學(xué)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(zhì)和蛋白質(zhì)主

3、要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì), ,其中脂其中脂質(zhì)中最主要的是磷脂質(zhì)中最主要的是磷脂, ,動(dòng)物細(xì)胞中還有膽固醇等。動(dòng)物細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞膜糖蛋白減少。如癌變細(xì)胞的細(xì)胞膜糖蛋白減少。 2.2.關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)和功能(1)(1)各種蛋白質(zhì)在生物膜上的分布是不對(duì)稱的各種蛋白質(zhì)在生物膜上的分布是不對(duì)稱的, ,如起識(shí)別作用的如起識(shí)別作用的糖蛋白分布在細(xì)胞的表面糖蛋白分布在細(xì)胞的表面, ,因此可根據(jù)糖蛋白的分布因此可根據(jù)糖蛋白的分布, ,判斷細(xì)胞判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)。膜的內(nèi)外側(cè)。(2)(2)生物膜的功能主要與蛋白質(zhì)有關(guān)生物膜

4、的功能主要與蛋白質(zhì)有關(guān), ,蛋白質(zhì)決定生物膜功能的蛋白質(zhì)決定生物膜功能的復(fù)雜程度。復(fù)雜程度。(3)(3)生物膜的功能特性是選擇透過(guò)性生物膜的功能特性是選擇透過(guò)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(guān)。生物膜的選擇透過(guò)性保證了協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼坑嘘P(guān)。生物膜的選擇透過(guò)性保證了協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行。常進(jìn)行。(4)(4)生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是流動(dòng)性生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是流動(dòng)性, ,它是選擇透過(guò)性的基礎(chǔ)它是選擇透過(guò)性的基礎(chǔ), ,對(duì)各對(duì)各種生物完成生命活動(dòng)具有非常重要的意義種生物完成生命活動(dòng)具有非常重要的意義, ,如變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)、細(xì)如變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞融合、胞吐和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等。胞融

5、合、胞吐和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等?！靖呖祭C高考例證】(2012(2012廣東高考廣東高考) )有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)與功能的敘述有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)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(yùn)輸不需要載體蛋白葡萄糖跨膜運(yùn)輸不需要載體蛋白c.c.線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同d.d.變形蟲(chóng)和草履蟲(chóng)的細(xì)胞膜基本組成成分不同變形蟲(chóng)和草履蟲(chóng)的細(xì)胞膜基本組成成分不同【解析解析】選選c c。任何蛋白質(zhì)的合成都需要消耗。任何蛋白質(zhì)的合成都需要消耗atp;atp;葡萄糖的跨葡萄糖的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散

6、膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)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(nèi)膜的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同成線粒體外膜和內(nèi)膜的蛋白質(zhì)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(zhì)和磷脂。幾乎所有的生物膜的基本組成成分都是蛋白質(zhì)和磷脂。1.(20111.(2011四川高考四川高考) )下列有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)和功能的描述下列有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)和功能的描述, ,不正不正確的是確的是( () )a.a.植物原生質(zhì)體的融合依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性植物原生質(zhì)體的融合依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性b.b.合成固醇類激素的分泌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般不發(fā)達(dá)合成固醇類激素的

7、分泌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般不發(fā)達(dá)c.c.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d.d.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【解析解析】選選b b。原生質(zhì)體的融合需要以細(xì)胞膜的相互融合為基。原生質(zhì)體的融合需要以細(xì)胞膜的相互融合為基礎(chǔ)礎(chǔ), ,體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)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(nèi)質(zhì)網(wǎng)有緊密聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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(jìn)生物膜系統(tǒng)之間可以以具膜小泡的形式進(jìn)行交流。行交流。2.(20132.(2013揭

8、陽(yáng)模擬揭陽(yáng)模擬) )如圖表示細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的部分組成在如圖表示細(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。結(jié)構(gòu)與功能上的聯(lián)系。copcop、copcop是具膜小泡是具膜小泡, ,可以介導(dǎo)蛋可以介導(dǎo)蛋白質(zhì)在甲與乙之間的運(yùn)輸。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題。白質(zhì)在甲與乙之間的運(yùn)輸。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題。(1)(1)溶酶體起源于乙溶酶體起源于乙( (細(xì)胞器名稱細(xì)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(xì)胞的功能穩(wěn)定。以保持細(xì)胞的功能穩(wěn)定。(2)(2)脂溶性物質(zhì)容易透過(guò)細(xì)胞膜脂溶性物質(zhì)容易透過(guò)細(xì)胞膜, ,表明細(xì)胞膜的主要成分中有表明細(xì)胞膜的主

9、要成分中有。(3)cop(3)cop具膜小泡負(fù)責(zé)從甲具膜小泡負(fù)責(zé)從甲( (細(xì)胞器名稱細(xì)胞器名稱) )向乙運(yùn)輸向乙運(yùn)輸“貨物貨物”。若定位在甲中的某些蛋白質(zhì)偶然摻入到乙中。若定位在甲中的某些蛋白質(zhì)偶然摻入到乙中, ,則圖則圖中的中的可以幫助實(shí)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)的回收。可以幫助實(shí)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)的回收。(4)(4)囊泡與細(xì)胞膜融合的過(guò)程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有囊泡與細(xì)胞膜融合的過(guò)程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有_的特點(diǎn)。該細(xì)胞分泌出的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)被運(yùn)輸?shù)降奶攸c(diǎn)。該細(xì)胞分泌出的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)被運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞時(shí)靶細(xì)胞時(shí), ,與靶細(xì)胞膜上的與靶細(xì)胞膜上的結(jié)合結(jié)合, ,引起靶細(xì)胞的生引起靶細(xì)胞的生理活動(dòng)發(fā)生變化。此過(guò)程體

10、現(xiàn)了細(xì)胞膜具有理活動(dòng)發(fā)生變化。此過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的功能。的功能。【解析解析】分析圖形可知甲為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分析圖形可知甲為內(nèi)質(zhì)網(wǎng), ,乙為高爾基體。乙為高爾基體。(1)(1)溶酶體溶酶體內(nèi)含有多種水解酶內(nèi)含有多種水解酶, ,能分解體內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器能分解體內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器, ,也可以殺也可以殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。(2)(2)根據(jù)相似相溶原理可以推知在根據(jù)相似相溶原理可以推知在細(xì)胞膜中也含有脂質(zhì)。細(xì)胞膜中也含有脂質(zhì)。(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(dǎo)蛋白質(zhì)在甲與乙之間的運(yùn)輸可以介導(dǎo)蛋白質(zhì)在甲與

11、乙之間的運(yùn)輸”可知可知, ,甲中甲中蛋白質(zhì)偶然摻入到乙中后是通過(guò)蛋白質(zhì)偶然摻入到乙中后是通過(guò)copcop進(jìn)行回收的。進(jìn)行回收的。(4)(4)真核細(xì)真核細(xì)胞中生物膜的互相轉(zhuǎn)換說(shuō)明生物膜在結(jié)構(gòu)上具有胞中生物膜的互相轉(zhuǎn)換說(shuō)明生物膜在結(jié)構(gòu)上具有( (一定的一定的) )流動(dòng)流動(dòng)性性, ,而細(xì)胞之間的信息交流與細(xì)胞膜上的特異性受體有關(guān)。而細(xì)胞之間的信息交流與細(xì)胞膜上的特異性受體有關(guān)。答案答案: :(1)(1)高爾基體衰老、損傷的細(xì)胞器高爾基體衰老、損傷的細(xì)胞器( (或或“細(xì)胞自身產(chǎn)生細(xì)胞自身產(chǎn)生的碎渣的碎渣”) )(2)(2)脂質(zhì)脂質(zhì)( (或或“磷脂磷脂”“”“脂類物質(zhì)脂類物質(zhì)”) )(3)(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)

12、質(zhì)網(wǎng)copcop(4)(4)一定的流動(dòng)性受體進(jìn)行細(xì)胞間信息交流一定的流動(dòng)性受體進(jìn)行細(xì)胞間信息交流( (或或“細(xì)胞識(shí)細(xì)胞識(shí)別別”“”“傳遞信息傳遞信息”) )3.3.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和組成的研究經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。請(qǐng)根據(jù)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和組成的研究經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)所學(xué)知識(shí), ,回答下列問(wèn)題回答下列問(wèn)題: :(1)(1)早在早在1919世紀(jì)末世紀(jì)末, ,研究人員就曾選用研究人員就曾選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)細(xì)胞多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)的透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn): :凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì), ,很容易穿過(guò)膜很容易穿過(guò)膜, ,反之反之

13、, ,不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì), ,也不容易穿過(guò)膜。也不容易穿過(guò)膜。這表明這表明: :細(xì)胞膜成分中含有細(xì)胞膜成分中含有。(2)(2)將人的紅細(xì)胞置于蒸餾水中將人的紅細(xì)胞置于蒸餾水中, ,紅細(xì)胞發(fā)生的形態(tài)變化是紅細(xì)胞發(fā)生的形態(tài)變化是, ,這是這是作用的結(jié)果。將紅細(xì)胞加入蒸餾水中放置一作用的結(jié)果。將紅細(xì)胞加入蒸餾水中放置一段時(shí)間后段時(shí)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(xì)胞膜中提取到磷脂有人用丙酮從紅細(xì)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(cè)量鋪展面積水面上形成磷脂單分子層。測(cè)量鋪展面積, ,約為紅細(xì)胞總表面約為紅細(xì)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(xì)胞膜分解蛋白酶能夠使細(xì)胞膜分解, ,這表明這表明_。 (5)(5)通過(guò)其他方法通過(guò)其他方法, ,測(cè)得多種細(xì)胞膜的化學(xué)成分測(cè)得多種細(xì)胞膜的化學(xué)成分, ,如下表如下表: :依據(jù)上表數(shù)據(jù)依據(jù)上表數(shù)據(jù), ,分析構(gòu)成不同細(xì)胞的細(xì)胞膜在化學(xué)組成上的共分析構(gòu)成不同細(xì)胞的細(xì)胞膜在化學(xué)組成上的共同點(diǎn)是同點(diǎn)是 , ,主要區(qū)別主要區(qū)別是是。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(%)(%)脂質(zhì)脂質(zhì)( (主要是磷脂主要是磷脂)(%)(%)糖

15、類糖類(%)(%)變形蟲(chóng)細(xì)胞膜變形蟲(chóng)細(xì)胞膜545442424 4小鼠肝細(xì)胞膜小鼠肝細(xì)胞膜444452524 4人紅細(xì)胞膜人紅細(xì)胞膜494943438 8物質(zhì)種類物質(zhì)種類膜的類別膜的類別【解析解析】(1)(1)根據(jù)物質(zhì)的相似相溶原理可以判斷出細(xì)胞膜中含根據(jù)物質(zhì)的相似相溶原理可以判斷出細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)。有脂質(zhì)。(2)(2)根據(jù)滲透原理根據(jù)滲透原理, ,可以判斷出紅細(xì)胞放入蒸餾水中會(huì)可以判斷出紅細(xì)胞放入蒸餾水中會(huì)吸水漲破。磷脂相對(duì)分子質(zhì)量小吸水漲破。磷脂相對(duì)分子質(zhì)量小, ,會(huì)存在于溶液的上層。會(huì)存在于溶液的上層。(3)(3)由由于紅細(xì)胞膜只有細(xì)胞膜這種膜結(jié)構(gòu)于紅細(xì)胞膜只有細(xì)胞膜這種膜結(jié)構(gòu), ,且這種膜結(jié)構(gòu)的基本骨架且這種膜結(jié)構(gòu)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(cè)量鋪展面積測(cè)量鋪展面積, ,約為紅細(xì)胞總表面積的約為紅細(xì)胞總表面積的2 2倍。倍。(4)(4)蛋蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解白酶能使蛋白質(zhì)水解, ,而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蛋白酶能使細(xì)胞膜分解而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蛋白酶能使細(xì)胞膜分解, ,根據(jù)根據(jù)酶的專一性酶的專一性, ,說(shuō)明細(xì)胞膜