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1、熱點專題系列（一）各種生物膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能 生 物 膜 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 是 歷 年 高 考 命 題 的 重 點 之 一 ,這 部 分 知 識常 與 物 質(zhì) 運 輸 、 細 胞 代 謝 、 細 胞 間 的 信 息 傳 遞 等 知 識 結(jié) 合 起 來 ,通 過 多 種 形 式 ,如 直 接 敘 述 、 模 式 圖 、 曲 線 圖 、 表 格 等 ,考 查 考生 對 知 識 的 綜 合 分 析 與 應(yīng) 用 能 力 。 對 于 生 物 膜 首 先 分 清 是 哪 種 膜 (細 胞 器 膜 、 核 被 膜 或 細 胞 膜 ),膜 的 成 分 不 同 決 定 了 膜 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 不

2、 同 ,所 以 要 用 “ 結(jié) 構(gòu) 和功 能 相 適 應(yīng) 、 部 分 與 整 體 相 統(tǒng) 一 ” 的 觀 點 建 立 空 間 思 維 模 式 ,對 抽 象 知 識 有 比 較 形 象 和 直 觀 的 認 識 。對 生 物 膜 相 關(guān) 知 識 總 結(jié) 如 下 : 1.關(guān) 于 生 物 膜 結(jié) 構(gòu) 的 成 分(1)構(gòu) 成 生 物 膜 的 化 學 元 素 有 C、 H、 O、 N、 P等 ,和 ATP、 染 色 體的 元 素 組 成 相 同 。(2)任 何 生 物 膜 的 成 分 大 體 相 同 ,主 要 是 磷 脂 和 蛋 白 質(zhì) ,動 物 細胞 中 還 有 膽 固 醇 等 。(3)生 物 膜 的

3、成 分 可 以 變 化 ,如 癌 變 細 胞 的 細 胞 膜 糖 蛋 白 減 少 。2.關(guān) 于 生 物 膜 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能(1)各 種 蛋 白 質(zhì) 在 生 物 膜 上 的 分 布 是 不 對 稱 的 ,如 起 識 別 作 用 的糖 蛋 白 分 布 在 細 胞 的 表 面 ,因 此 可 根 據(jù) 糖 蛋 白 的 分 布 ,判 斷 細 胞膜 的 內(nèi) 外 側(cè) 。 (2)生 物 膜 的 功 能 主 要 與 蛋 白 質(zhì) 有 關(guān) ,蛋 白 質(zhì) 決 定 生 物 膜 功 能 的復(fù) 雜 程 度 。(3)生 物 膜 的 功 能 特 性 是 選 擇 透 性 ,這 與 載 體 蛋 白 的 種 類 和 數(shù) 量有

4、關(guān) 。 生 物 膜 的 選 擇 透 性 保 證 了 易 化 擴 散 和 主 動 轉(zhuǎn) 運 的 正 常 進行 。(4)生 物 膜 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 是 流 動 性 ,它 是 選 擇 透 性 的 基 礎(chǔ) ,對 各 種生 物 完 成 生 命 活 動 具 有 非 常 重 要 的 意 義 ,如 變 形 蟲 運 動 、 細 胞融 合 、 胞 吐 和 化 學 遞 質(zhì) 的 釋 放 等 。 【 高 考 例 證 】 (2012 廣 東 高 考 )有 關(guān) 生 物 膜 結(jié) 構(gòu) 與 功 能 的 敘 述 ,正 確 的 是 ( )A.膜 載 體 蛋 白 的 合 成 不 需 要 ATPB.葡 萄 糖 跨 膜 運 輸 不 需

5、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 轉(zhuǎn) 運 或 易 化 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 。 1.(2011 四 川

6、高 考 )下 列 有 關(guān) 生 物 膜 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 的 描 述 ,不 正確 的 是 ( )A.植 物 原 生 質(zhì) 體 的 融 合 依 賴 于 細 胞 膜 的 流 動 性B.合 成 固 醇 類 激 素 的 分 泌 細 胞 的 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 一 般 不 發(fā) 達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D.生 物 膜 之 間 可 通 過 具 膜 小 泡 的 轉(zhuǎn) 移 實 現(xiàn) 膜 成 分 的 更 新【 解 析 】 選 B。 原 生 質(zhì) 體 的 融 合 需 要 以 細 胞 膜 的 相 互 融 合 為 基礎(chǔ) ,體 現(xiàn) 了 細 胞 膜 的 流 動 性 ;分

7、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 ;生 物 膜 之 間 可 以 以 具 膜 小 泡 的 形 式 進 行 交流 。 2.(2013 揭 陽 模 擬 )如 圖 表 示 細 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 蛋白 質(zhì) 在 甲 與 乙 之 間 的 運 輸 。 請 據(jù) 圖 回 答 以 下 問 題 。 (1)溶 酶 體 起 源 于 乙 (填 細 胞 器 名 稱 )。 除 了 圖 中 所 示的 功 能 外 ,溶 酶 體 還 能 夠 分 解 ,以

8、 保 持 細 胞 的功 能 穩(wěn) 定 。(2)脂 溶 性 物 質(zhì) 容 易 透 過 細 胞 膜 ,表 明 細 胞 膜 的 主 要 成 分 中 有 。(3)COP 具 膜 小 泡 負 責 從 甲 (填 細 胞 器 名 稱 )向 乙 運 輸“ 貨 物 ” 。 若 定 位 在 甲 中 的 某 些 蛋 白 質(zhì) 偶 然 摻 入 到 乙 中 ,則 圖中 的 可 以 幫 助 實 現(xiàn) 這 些 蛋 白 質(zhì) 的 回 收 。 (4)具 膜 小 泡 與 細 胞 膜 融 合 的 過 程 反 映 了 生 物 膜 在 結(jié) 構(gòu) 上 具有 的 特 點 。 該 細 胞 分 泌 出 的 蛋 白 質(zhì) 在 人 體 內(nèi) 被運 輸 到 靶 細

9、 胞 時 ,與 靶 細 胞 膜 上 的 結(jié) 合 ,引 起 靶 細胞 的 生 理 活 動 發(fā) 生 變 化 。 此 過 程 體 現(xiàn) 了 細 胞 膜 具 有 _ 的 功 能 。 【 解 析 】 分 析 圖 形 可 知 甲 為 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) ,乙 為 高 爾 基 體 。 (1)溶 酶 體內(nèi) 含 有 多 種 水 解 酶 ,能 分 解 體 內(nèi) 衰 老 、 損 傷 的 細 胞 器 ,也 可 以 殺死 侵 入 細 胞 的 病 毒 或 病 菌 。 (2)根 據(jù) 相 似 相 溶 原 理 可 以 推 知 在細 胞 膜 中 含 有 脂 質(zhì) 。 (3)由 圖 形 分 析 和 題 意 “ COP 、 COP 是具 膜 小

10、泡 ,可 以 介 導 蛋 白 質(zhì) 在 甲 與 乙 之 間 的 運 輸 ” 可 知 定 位 在甲 中 的 蛋 白 質(zhì) 偶 然 摻 入 到 乙 中 后 是 通 過 COP 過 程 進 行 回 收 的 。(4)真 核 細 胞 中 生 物 膜 的 互 相 轉(zhuǎn) 換 說 明 生 物 膜 在 結(jié) 構(gòu) 上 具 有 (一定 的 )流 動 性 ,而 細 胞 之 間 的 信 息 交 流 與 細 胞 膜 上 的 特 異 性 受 體有 關(guān) 。 答 案 :(1)高 爾 基 體 衰 老 、 損 傷 的 細 胞 器 (或 “ 細 胞 自 身 產(chǎn) 生的 碎 渣 ” )(2)脂 質(zhì) (或 “ 磷 脂 ” “ 脂 類 物 質(zhì) ”

11、)(3)內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) COP(4)一 定 的 流 動 性 受 體 進 行 細 胞 間 信 息 交 流 (或 “ 細 胞 識別 ” “ 傳 遞 信 息 ” ) 3.對 細 胞 膜 結(jié) 構(gòu) 和 組 成 的 研 究 經(jīng) 歷 了 一 個 漫 長 的 過 程 。 請 根 據(jù)所 學 知 識 ,回 答 下 列 問 題 :(1)早 在 19世 紀 末 ,研 究 人 員 就 曾 選 用 500多 種 化 學 物 質(zhì) 對 細 胞的 透 性 進 行 了 上 萬 次 的 研 究 。 結(jié) 果 發(fā) 現(xiàn) :凡 是 溶 于 脂 質(zhì) 的 物 質(zhì) ,很 容 易 穿 過 膜 ,反 之 ,不 易 溶 于 脂 質(zhì) 的 物 質(zhì) ,也 不

12、容 易 穿 過 膜 。這 表 明 :細 胞 膜 成 分 中 含 有 。 (2)將 人 的 紅 細 胞 置 于 蒸 餾 水 中 ,紅 細 胞 發(fā) 生 的 形 態(tài) 變 化 是 _ ,這 是 作 用 的 結(jié) 果 。 將 紅 細 胞 加 入 蒸餾 水 中 放 置 一 段 時 間 后 ,在 該 液 體 的 (填 “ 上 ” “ 中 ”或 “ 下 ” )層 能 得 到 破 碎 的 脂 雙 層 。(3)1925年 ,有 人 用 丙 酮 從 紅 細 胞 膜 中 提 取 到 磷 脂 ,并 將 其 鋪 在水 面 上 形 成 磷 脂 單 分 子 層 。 測 量 鋪 展 面 積 ,約 為 紅 細 胞 總 表 面積 的

13、 倍 。(4)1933年 ,有 人 發(fā) 現(xiàn) :蛋 白 酶 能 夠 使 細 胞 膜 分 解 ,這 表 明 _ 。 (5)通 過 其 他 方 法 ,測 得 多 種 細 胞 膜 的 化 學 成 分 ,如 下 表 : 依 據(jù) 上 表 數(shù) 據(jù) ,分 析 構(gòu) 成 不 同 細 胞 的 細 胞 膜 在 化 學 組 成 上 的 共同 點 是 ,主 要 區(qū) 別是 。 物 質(zhì) 種 類膜 的 類 別 蛋 白 質(zhì) (%) 脂 質(zhì)(主 要 是 磷 脂 )(%) 糖 類 (%)變 形 蟲 細 胞 膜 54 42 4小 鼠 肝 細 胞 膜 44 52 4人 紅 細 胞 膜 49 43 8 【 解 析 】 (1)根 據(jù) 物 質(zhì)

14、 的 相 似 相 溶 原 理 可 以 判 斷 出 細 胞 膜 中 含有 脂 質(zhì) 。 (2)根 據(jù) 滲 透 原 理 ,可 以 判 斷 出 紅 細 胞 放 入 蒸 餾 水 中 會吸 水 脹 破 。 磷 脂 相 對 分 子 質(zhì) 量 小 ,會 存 在 于 溶 液 的 上 層 。 (3)由于 紅 細 胞 只 有 細 胞 膜 這 種 膜 結(jié) 構(gòu) ,且 這 種 膜 結(jié) 構(gòu) 的 基 本 骨 架 也為 脂 雙 層 ,因 此 提 取 其 磷 脂 ,并 將 其 鋪 在 水 面 上 形 成 磷 脂 單 分 子層 ,測 量 鋪 展 面 積 ,約 為 紅 細 胞 總 表 面 積 的 2倍 。 (4)蛋 白 酶 能 使蛋 白 質(zhì) 水 解 ,而 實 驗 發(fā) 現(xiàn) 蛋 白 酶 能 使 細 胞 膜 分 解 ,根 據(jù) 酶 的 專 一性 ,說 明 細 胞 膜 中 含 有 蛋 白 質(zhì) 。 (5)對 于 表 格 分 析 題 ,在 找 共 同點 時 需 要 看 各 種 物 質(zhì) 是 否 都 含 有 ,在 找 不 同 點 時 要 看 各 種 物 質(zhì)含 量 的 差 異 。 答 案 :(1)脂 質(zhì) (2)吸 水 脹 破 滲 透 上(3)2 (4)細 胞 膜 上 有 蛋 白 質(zhì)(5)組 成 不 同 細 胞 膜 的 物 質(zhì) 種 類 相 同 組 成 不 同 細 胞 膜 的 物 質(zhì)含 量 有 差 別