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熱點專題突破系列(一) 生物膜系統(tǒng)的囊泡分泌物和膜蛋白,【三年考情分析】 生物膜系統(tǒng)是細胞結構的核心知識，多以圖形、圖表為載體考查分泌蛋白的合成、加工、運輸以及載體、受體的功能等。主要有以下兩個考查角度： (1)囊泡分泌物：三年4考，如2014江蘇T3、2013安徽T1、2012江蘇T4、2012山東T24。 (2)膜蛋白的功能：三年6考，如2014福建T4、2014安徽T1、2014新課標全國卷ⅠT1、2014江蘇T27、2013江蘇T29、2012廣東T1。,【熱點分類突破】 類型一 囊泡分泌物 1.分泌蛋白(如抗體、部分激素、部分酶等)： (1)與分泌蛋白合成、加工、運輸有關的細胞器有四種：線粒體(供能)、核糖體(合成)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(合成、加工、運輸)、高爾基體(加工、分類、包裝)。 (2)分泌蛋白經(jīng)過細胞膜的運輸方式為胞吐，需消耗能量，體現(xiàn)了細胞膜具有流動性的結構特點。 (3)運輸?shù)姆较颍汉颂求w→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜。 (4)研究方法：同位素標記法。,2.神經(jīng)遞質(zhì)： 神經(jīng)遞質(zhì)也屬于分泌物，它的形成也與高爾基體、線粒體密切相關。通過胞吐的方式由突觸前膜進入突觸間隙。,【考題回訪】 1.(2015·沈陽模擬)為了研究酵母菌胞內(nèi)蛋白的合成，研究人員在其 培養(yǎng)基中添加3H標記的亮氨酸后，觀察相應變化?？赡艹霈F(xiàn)的結果有 ( ) A.核糖體上不出現(xiàn)3H標記 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是首先觀察到3H標記的細胞器 C.培養(yǎng)3 min后，細胞膜上一定能觀察到3H標記 D.若能在高爾基體上觀察到3H標記，表示可能有分泌蛋白合成,【解析】選D。核糖體是合成蛋白質(zhì)的機器，所以會出現(xiàn)3H標記；氨基酸首先在核糖體內(nèi)脫水縮合形成多肽，則核糖體最先出現(xiàn)3H標記；培養(yǎng)3 min，細胞膜上不一定能觀察到3H標記，因為合成的蛋白質(zhì)可能用于細胞內(nèi)；高爾基體能對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝，通過形成囊泡運輸?shù)侥ね狻?2.(2015·郴州模擬)甲狀腺細胞可以將氨基酸和碘合成甲狀腺球蛋白，并且將甲狀腺球蛋白分泌到細胞外，其過程如圖所示。圖中a、b、c是生理過程，①～⑦是結構名稱，下列敘述錯誤的是( ),A.甲圖中b是脫水縮合，完成的場所是乙圖① B.乙圖中的⑦在此過程中也有作用 C.與甲圖c過程有關的細胞器是乙圖中③②⑤，⑥中形成的蛋白質(zhì)已經(jīng)是成熟蛋白質(zhì) D.在甲狀腺球蛋白合成過程中，膜面積基本保持不變的有②和④，但膜的成分均發(fā)生更新,【解析】選D。甲圖中b過程是脫水縮合，在乙圖①核糖體上完成；乙圖中⑦表示核膜，細胞核是代謝的控制中心；c過程是蛋白質(zhì)加工、轉運、分泌過程，與之相關的細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體，另外⑥中形成的蛋白質(zhì)已經(jīng)是成熟蛋白質(zhì)；膜面積基本保持不變的是②高爾基體，而④是細胞膜，面積增大，③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，面積減小。,【延伸探究】 (1)甲圖中甲狀腺球蛋白從形成到分泌的全過程中跨幾層膜？為什么？ 提示：0層。甲狀腺球蛋白形成后以囊泡形式轉移，沒有穿過膜結構。 (2)乙圖中結構⑤是哪種細胞器？主要功能是什么？ 提示：線粒體。為細胞的生命活動提供能量。,3.(2014·江蘇高考)下列關于細胞結構和功能的敘述，錯誤的是 ( ) A.性激素主要是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成 B.囊泡可以由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉運 C.膜蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)既參與物質(zhì)合成，也參與物質(zhì)運輸,【解題指南】(1)關鍵知識：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成脂質(zhì)；核糖體合成蛋白質(zhì)。 (2)隱含信息：膜蛋白有些分布于細胞膜外表面。 【解析】選A。本題考查細胞器的功能。性激素屬于脂質(zhì)中的固醇類物質(zhì)，而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，所以A錯誤；在分泌蛋白的胞吐過程中，囊泡可以由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉運，所以B正確；膜蛋白中有些存在于細胞膜外表面，在核糖體合成后需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后分泌到細胞膜外面，所以C正確；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成脂質(zhì)等物質(zhì)，也參與分泌蛋白的運輸，所以D正確。,4.(2015·桂林模擬)科學家將3H標記的亮氨酸注射到豚鼠胰腺腺泡細胞，測量細胞合成并分泌某蛋白過程中各種膜結構的面積變化，結果如下圖。下列選項表示①②③所代表的膜結構名稱以及放射性標記出現(xiàn)的先后順序，正確的是( ) A.①核糖體→②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→③高爾基體 B.②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→①高爾基體→③細胞膜 C.③高爾基體→①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→②細胞膜 D.③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→②高爾基體→①細胞膜,【解析】選D。分泌蛋白在核糖體上合成后，先進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行初步加工，加工后以囊泡包裹著蛋白質(zhì)運輸進入高爾基體中進一步加工，該過程中由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡膜與高爾基體膜融合，蛋白質(zhì)在高爾基體中加工完成后同樣以囊泡的形式運輸，與細胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外，在囊泡形成和融合的過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積幾乎不變，細胞膜面積增加。分析膜面積的變化圖，①增多，③減小，②幾乎不變，符合分泌蛋白的合成與分泌過程中細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜面積的變化，因此正確選項為D。,5.(2015·黃岡模擬)如下左圖表示某淋巴細胞，膜外顆粒為抗體；右圖是該細胞在抗體分泌前幾種生物膜面積的示意圖，請據(jù)圖回答：,(1)此細胞與高等植物細胞相比，一定不含有的細胞結構是 。 (2)抗體的化學本質(zhì)是 。抗體從合成到分泌出細胞，經(jīng)過的細胞結構依次是(填標號) 。 (3)此細胞中能發(fā)生堿基互補配對的細胞器是(填序號) (填序號)。在抗體分泌的過程中要消耗能量，提供能量的場所是 。 (4)請你在上面柱狀圖中根據(jù)“抗體分泌前幾種生物膜面積的示意圖”畫出抗體分泌后幾種生物膜面積的示意圖。,【解析】(1)左圖細胞無細胞壁、液泡和葉綠體，有中心體應為高等動物細胞。 (2)抗體是分泌蛋白，在核糖體上合成，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工，最后由細胞膜分泌到細胞外。 (3)核糖體是翻譯的場所，線粒體內(nèi)含DNA，能進行復制、轉錄和翻譯，二者都能發(fā)生堿基互補配對。整個過程消耗細胞質(zhì)基質(zhì)及線粒體產(chǎn)生的ATP。 (4)畫抗體分泌后三種膜面積的變化時，首先辨清分泌前后膜面積的變化關系；再以柱狀圖形式畫出，注意柱狀圖明暗要區(qū)別開。,答案：(1)細胞壁、大液泡、葉綠體 (2)球蛋白(或蛋白質(zhì)) ③→④→⑦→②→⑦→① (3)③⑥ 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 (4)如下圖：,【易錯提醒】關于細胞及細胞器認識的幾個誤區(qū) 誤區(qū)1：具有細胞壁的細胞一定是植物細胞。反例：真菌、細菌等。 誤區(qū)2：具有中心體的細胞一定是動物細胞。反例：低等植物細胞。 誤區(qū)3：沒有葉綠體或中央液泡的細胞是動物細胞。反例：根尖生長點細胞。 誤區(qū)4：沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用。反例：藍藻。 誤區(qū)5：沒有葉綠體或光合色素就不能將無機物合成有機物。反例：進行化能合成作用的細菌。 誤區(qū)6：沒有線粒體不能進行有氧呼吸。反例：大多數(shù)原核生物是需氧型的。,6.(2015·石家莊模擬)下圖1為細胞結構示意圖，圖2表示圖1細胞核中某結構及其成分。據(jù)圖回答問題：,(1)圖1所示結構應在 下觀察。從圖1中可看出，通過囊泡形式進行轉化的生物膜有 。 (2)若圖1表示動物胰臟內(nèi)的細胞，④可能為 (多選)。 A.胰蛋白酶 B.胰島素 C.胰高血糖素 D.抗體 (3)鑒定圖2中的結構⑤常用的試劑為 。 (4)核孔是細胞核與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換的通道。下列物質(zhì)經(jīng)核孔向細胞核方向運輸?shù)氖? (多選)。 A.tRNA B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶 D.mRNA,【解析】(1)圖1是亞顯微結構，能在電子顯微鏡下被觀察到，通過囊泡形式進行轉化的生物膜有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜。 (2)若圖1表示動物胰臟內(nèi)的細胞，可能會分泌胰蛋白酶、胰島素、胰高血糖素，而抗體是由漿細胞分泌的。 (3)鑒定結構⑤(蛋白質(zhì))常用的試劑是雙縮脲試劑。 (4)據(jù)題意，從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核的物質(zhì)有RNA聚合酶和DNA聚合酶等。 答案：(1)電子顯微鏡 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜 (2)A、B、C (3)雙縮脲試劑 (4)B、C,類型二 膜蛋白的功能 1.作為載體： (1)功能：物質(zhì)運輸。 (2)特點：專一性，即一種載體只能與一種相應的被運輸?shù)奈镔|(zhì)相結合。 (3)載體的種類和數(shù)量決定某種物質(zhì)能否被運輸或運輸量的多少。,2.作為受體： (1)概念：能與細胞外專一信息分子結合引起細胞反應的蛋白質(zhì)。 (2)本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)(嗎啡受體除外)。 (3)特點：特異性，即一種受體只能與一種信息分子結合。 (4)功能：識別信息分子。 (5)分類。 ①細胞膜受體：位于靶細胞膜上，如膽堿受體、腎上腺素受體、多巴胺受體等。 ②胞內(nèi)受體：位于靶細胞的細胞內(nèi)，如腎上腺皮質(zhì)激素受體、性激素受體。,3.粘連蛋白： (1)實質(zhì)：粘連蛋白是一種糖蛋白。 (2)功能：促使細胞粘連。 (3)實例：細胞癌變時，細胞表面的粘連蛋白減少或消失。 4.具有催化功能的蛋白質(zhì)：如膜上存在某些酶。,【考題回訪】 1.(2014·福建高考)細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應功能的是( ),【解題指南】(1)關鍵知識：細胞膜具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能，主要與膜蛋白有關，如物質(zhì)運輸——載體蛋白，信息傳遞——受體蛋白等。受體蛋白具有特異性，如胰高血糖素——胰高血糖素受體，神經(jīng)遞質(zhì)——神經(jīng)遞質(zhì)受體，抗原——抗原受體等。 (2)圖示錯誤信息：圖A細胞膜上O2與血紅蛋白結合；圖B抗原與抗體結合；圖C胰高血糖素與胰島素受體結合。,【解析】選D。本題考查細胞的膜蛋白的分布及其相應功能。血紅蛋白存在于紅細胞內(nèi)，不是在細胞膜上，A項錯誤；抗原對T淋巴細胞來說是信號分子，通過T淋巴細胞細胞膜上的受體來接受，而不是抗體，B項錯誤；受體具有特異性，胰高血糖素應作用于胰島B細胞上的胰高血糖素受體，而不是胰島素受體，C項錯誤；骨骼肌作為反射弧中的效應器，骨骼肌細胞細胞膜上有接受神經(jīng)遞質(zhì)的受體，同時葡萄糖進入細胞也需要載體蛋白協(xié)助，D項正確。,2.(2012·廣東高考)有關生物膜結構與功能的敘述，正確的是( ) A.膜載體蛋白的合成不需要ATP B.葡萄糖跨膜運輸不需要載體蛋白 C.線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同 D.變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同 【解析】選C。任何蛋白質(zhì)的合成都需要消耗ATP；葡萄糖的跨膜運輸方式為主動運輸或協(xié)助擴散，都需要載體蛋白的參與；組成線粒體外膜和內(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。,3.(2015·大同模擬)下圖1表示小腸上皮細胞亞顯微結構示意圖，圖2表示膜蛋白的功能。請據(jù)圖回答下列問題：,(1)該細胞不同表面執(zhí)行不同的功能，且具有高度的極性。從細胞膜的成分分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是 。 (2)膜蛋白A要消耗主要由圖中的 (結構)產(chǎn)生的ATP，以 方式吸收葡萄糖。細胞面向腸腔側形成很多微絨毛，以增多細胞膜上 數(shù)量，高效地吸收來自腸腔的葡萄糖等物質(zhì)。 (3)通過膜蛋白B可將相鄰的兩個細胞膜 ，以保證腸腔中的物質(zhì)只能從微絨毛處吸收。,(4)細胞膜表面還存在水解二糖的膜蛋白D，說明膜蛋白還具有 功能。 (5)以連線的方式表示圖1和圖2中膜蛋白之間的關系。 膜蛋白A 連結蛋白 膜蛋白B 受體 膜蛋白C 運輸?shù)鞍?膜蛋白D 酶,【解析】(1)決定生物膜不同功能特性的是蛋白質(zhì)。 (2)為生命活動提供能量的主要是線粒體，葡萄糖穿過小腸上皮細胞膜的方式是主動運輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。 (3)結合圖示題干所述可看出膜蛋白B的功能是將兩個細胞膜連在一起。 (4)膜蛋白D的作用是水解二糖，能夠催化物質(zhì)水解的是酶。 (5)膜蛋白A起運輸作用，膜蛋白B為連結蛋白，膜蛋白C為受體，膜蛋白D是酶。,答案：(1)細胞膜上蛋白質(zhì)不同(或膜蛋白質(zhì)結構不同) (2)線粒體 主動運輸 載體蛋白(膜蛋白A) (3)緊密連在一起 (4)生物催化(或催化) (5)如下圖：,