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1、热点专题系列（一）各种生物膜的成分、结构和功能,关于生物膜的结构和功能是历年高考命题的重点之一,这部分知识常与物质运输、细胞代谢、细胞间的信息传递等知识结合起来,通过多种形式,如直接叙述、模式图、曲线图、表格等,考查考生对知识的综合分析与应用能力。,对于生物膜首先分清是哪种膜(细胞器膜、核膜或细胞膜),膜的成分不同决定了膜的结构和功能不同,所以要用“结构和功能相适应、部分与整体相统一”的观点建立空间思维模式,对抽象知识有比较形象和直观的认识。对于生物膜相关知识总结如下:,1.关于生物膜的成分(1)构成生物膜的化学元素有C、H、O、N、P等,和ATP、染色体的元素组成相同。(2)任何生物膜的成分
2、大体相同,主要是脂质和蛋白质,其中脂质中最主要的是磷脂,动物细胞中还有胆固醇等。(3)生物膜的成分可以变化,如癌变细胞的细胞膜糖蛋白减少。,2.关于生物膜的结构和功能(1)各种蛋白质在生物膜上的分布是不对称的,如起识别作用的糖蛋白分布在细胞的表面,因此可根据糖蛋白的分布,判断细胞膜的内外侧。(2)生物膜的功能主要与蛋白质有关,蛋白质决定生物膜功能的复杂程度。,(3)生物膜的功能特性是选择透过性,这与载体蛋白的种类和数量有关。生物膜的选择透过性保证了协助扩散和主动运输的正常进行。(4)生物膜的结构特点是流动性,它是选择透过性的基础,对各种生物完成生命活动具有非常重要的意义,如变形虫运动、细胞融合
3、、胞吐和神经递质的释放等。,【高考例证】(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ATPB.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】选C。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。,1.(2011四川高考)下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是()A.植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性B.合成固醇类激素的分泌细
4、胞的内质网一般不发达C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新【解析】选B。原生质体的融合需要以细胞膜的相互融合为基础,体现了细胞膜的流动性;分泌蛋白和固醇类激素的合成都与内质网有紧密联系;生物膜系统之间可以以具膜小泡的形式进行交流。,2.(2013揭阳模拟)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。COP、COP是具膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。,(1)溶酶体起源于乙(细胞器名称)。除了图中所示的功能外,溶酶体还能够分解,以保持细胞的功能稳定。(2)脂溶性物质容易透过细胞膜,表明细胞膜的主要
5、成分中有。(3)COP具膜小泡负责从甲(细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的可以帮助实现这些蛋白质的回收。(4)囊泡与细胞膜融合的过程反映了生物膜在结构上具有_的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的结合,引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有的功能。,【解析】分析图形可知甲为内质网,乙为高尔基体。(1)溶酶体内含有多种水解酶,能分解体内衰老、损伤的细胞器,也可以杀死侵入细胞的病毒或病菌。(2)根据相似相溶原理可以推知在细胞膜中也含有脂质。(3)由图形分析和题意“COP、COP是具膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙
6、之间的运输”可知,甲中蛋白质偶然掺入到乙中后是通过COP进行回收的。(4)真核细胞中生物膜的互相转换说明生物膜在结构上具有(一定的)流动性,而细胞之间的信息交流与细胞膜上的特异性受体有关。,答案:(1)高尔基体衰老、损伤的细胞器(或“细胞自身产生的碎渣”)(2)脂质(或“磷脂”“脂类物质”)(3)内质网COP(4)一定的流动性受体进行细胞间信息交流(或“细胞识别”“传递信息”),3.对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识,回答下列问题:(1)早在19世纪末,研究人员就曾选用500多种化学物质对细胞的透性进行了上万次的研究。结果发现:凡是溶于脂质的物质,很容易穿过膜,反之,
7、不易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。这表明:细胞膜成分中含有。,(2)将人的红细胞置于蒸馏水中,红细胞发生的形态变化是,这是作用的结果。将红细胞加入蒸馏水中放置一段时间后,在该液体的(填“上”“中”或“下”)层能得到破碎的磷脂双分子层。(3)1925年,有人用丙酮从红细胞膜中提取到磷脂,并将其铺在水面上形成磷脂单分子层。测量铺展面积,约为红细胞总表面积的倍。(4)1933年,有人发现:蛋白酶能够使细胞膜分解,这表明_。,(5)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:依据上表数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是,主要区别是。,物质种类,膜的类别,【解析】(1)根据物质的相
8、似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂质。(2)根据渗透原理,可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破。磷脂相对分子质量小,会存在于溶液的上层。(3)由于红细胞膜只有细胞膜这种膜结构,且这种膜结构的基本骨架也为磷脂双分子层,因此提取其磷脂,并将其铺在水面上形成磷脂单分子层,测量铺展面积,约为红细胞总表面积的2倍。(4)蛋白酶能使蛋白质水解,而实验发现蛋白酶能使细胞膜分解,根据酶的专一性,说明细胞膜中含有蛋白质。(5)对于表格分析题,在找共同点时需要看各种物质是否都含有,在找不同点时要看各种物质含量的差异。,答案:(1)脂质(2)吸水涨破渗透上(3)2(4)细胞膜上有蛋白质(5)组成不同细胞膜的物质种类相同组成不同细胞膜的物质含量有差别,
