第四章第一节细胞的生物膜系统

第四章第一节细胞的生物膜系统第1页，共63页，2023年，2月20日，星期二第2页，共63页，2023年，2月20日，星期二第3页，共63页，2023年，2月20日，星期二一、生物膜系统在结构及功能上的联系1．各种生物膜在结构上的联系

生物膜系统在结构上有直接联系和间接联系，图示如下：第4页，共63页，2023年，2月20日，星期二(1)

在各种膜结构的联系中处于中心地位。(2)直接联系是指不同膜结构之间的直接相连。(3)间接联系是指不同膜结构之间通过

发生的膜的转化。内质网小泡第5页，共63页，2023年，2月20日，星期二2．各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白形成为例)分泌蛋白的合成、加工、运输的过程：第6页，共63页，2023年，2月20日，星期二二、生物膜系统的功能1．作为界膜(1)细胞膜将细胞与外界环境分隔开，使细胞具有一个相对

稳定的内部环境。(2)细胞内的生物膜将细胞“

”，保证了生物化学反

应高效、有序地进行。区域化第7页，共63页，2023年，2月20日，星期二2．参与物质运输、能量交换与信息传递第8页，共63页，2023年，2月20日，星期二1．对细胞内各种生物膜的结构和组成的叙述错误的是(

)A．主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成B．磷脂双分子层是各种生物膜的基本支架C．不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同D．内质网膜能生成高尔基体膜，说明两者化学组成完全

相同第9页，共63页，2023年，2月20日，星期二答案：

D解析：解答此题需从如下几方面入手分析：首先细胞内的各种生物膜化学组成相似，基本结构大致相同；第二；与细胞膜类似，其他生物膜也主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成，其基本骨架也是磷脂双分子层；第三，各种膜所含的蛋白质不同，内质网能生成高尔基体膜，说明两者化学组成相似，但不完全相同，因为两者功能不同。第10页，共63页，2023年，2月20日，星期二2．下面为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物

质X代表氨基酸；a、b、c、d、e表示细胞结构)。下

列说法中正确的是 (

)第11页，共63页，2023年，2月20日，星期二A．图中a、b、c和d依次表示内质网、高尔基体、具膜小泡

和细胞膜B．在图中a、b、c结构中分别进行的是脱水缩合、蛋白质

加工和运输过程C．在图中e结构内，丙酮酸彻底氧化分解产生CO2的过程中

没有O2参加D．该过程不在原核细胞中进行，因为原核细胞中无a、b、c、e等结构第12页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：图中a、b、c和d依次表示核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜，蛋白质加工和运输过程是在b、c结构中共同完成的。原核细胞不具有b、c、e等结构，但具有a结构。答案：C第13页，共63页，2023年，2月20日，星期二3．经核糖体合成的蛋白质分子进入内质网加工、折叠、组

装后，再经高尔基体继续加工，最终被细胞膜分泌出去，

则由内质网到细胞外，共穿过的生物膜层数为(

)A．4

B．6C．8 D．0第14页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：进入内质网的蛋白质分子，由内质网到达高尔基体及由高尔基体到达细胞膜直至被细胞膜分泌出去，一直以膜泡形式运行，即蛋白质一直被包于膜内，不曾穿越过“生物膜”。答案：D第15页，共63页，2023年，2月20日，星期二4．科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺

腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到

放射性的时间表。下列叙述中正确的是(

)细胞结构附有核糖体的内质网高尔基体靠近细胞膜的囊泡时间/min317117第16页，共63页，2023年，2月20日，星期二A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D．靠近细胞膜的囊泡是由内质网形成的第17页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：分泌蛋白是指分泌到细胞外的蛋白质。首先，蛋白质的合成是在核糖体上进行的，核糖体又分为固着型和游离型，固着型核糖体上合成的是分泌蛋白，而游离型则合成的是细胞自身需用的蛋白质。固着型核糖体合成的蛋白质马上转移到内质网中，然后从内质网又转移到高尔基体中，再由高尔基体转移到细胞膜，以外排的方式排到细胞外。途径可以表示为：核糖体→内质网→小泡→高尔基体→小泡→细胞膜，按照次序存在时间差。答案：C第18页，共63页，2023年，2月20日，星期二5.如图为某动物细胞结构示意图，如

果在一定时间内，让该细胞吸收放

射性同位素标记的氨基酸，请回答

下列问题：

(1)该细胞是否能够进行旺盛分裂，

说明理由_____________________。第19页，共63页，2023年，2月20日，星期二(2)放射性同位素将依次出现在图中的哪些部位(用图中号码表示)：__________。(3)⑤部位的物质(图中的黑点)，是由附着在[

]________上的[

]________合成的________类物质。(4)⑤由[

]________加工并分泌到细胞外。第20页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：由图可知该细胞为分泌细胞，已高度分化，不再分裂，从图的各部分特征上看，①是核糖体，②是内质网，③是高尔基体，④是细胞膜，⑤是分泌到细胞外部的蛋白质类物质。结合分泌蛋白合成、分泌的过程来分析细胞器之间的分工与合作，放射性氨基酸合成蛋白质(多肽)―→内质网―→高尔基体―→细胞膜―→细胞外。第21页，共63页，2023年，2月20日，星期二答案：

(1)不能；该细胞已经高度分化，不再分裂(2)①→②→③→④→⑤

(3)②内质网①核糖体分泌蛋白(4)③高尔基体第22页，共63页，2023年，2月20日，星期二第23页，共63页，2023年，2月20日，星期二考点一生物膜系统的概念及组成命题解读本考点在高考中主要以选择题形式呈现，考查内容多侧重于生物膜系统的内涵与外延及生物膜系统的化学组成特点等。题目难度相对较小。第24页，共63页，2023年，2月20日，星期二[示例1]

(2010·山东高考)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是 (

)A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇C．有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行D．核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与

运输第25页，共63页，2023年，2月20日，星期二[解析]

本题考查真核细胞生物膜的化学组成、结构和功能，意在考查对细胞膜的结构和功能、有氧呼吸和光合作用的场所和生理过程以及细胞器的结构和功能的理解能力。构成膜的脂质主要是磷脂和胆固醇，而不含脂肪；有氧呼吸的三个阶段均可以产生ATP，有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行；光合作用的光反应阶段可以产生ATP，而该过程在叶绿体的类囊体膜(基粒)上进行，蛋白质的合成在核糖体上进行，但核糖体没有膜结构。[答案]

A第26页，共63页，2023年，2月20日，星期二1．生物膜与生物膜系统(1)生物膜是细胞中所有膜的总称，包括细胞膜、核膜及各

种具膜细胞器的膜。(2)生物膜系统则是包括细胞膜，核膜及各种具膜细胞器。2．生物膜的成分、结构及功能特点(1)成分：主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成，所含蛋

白质的复杂程度不同，生物膜的功能则不同，二者呈正

相关。机能旺盛的膜，蛋白质含量高，因为膜的功能活

动主要由蛋白质承担。第27页，共63页，2023年，2月20日，星期二(2)结构：磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶在膜

的表面，或嵌插、贯穿在磷脂双分子层中。(3)结构特点：具有一定的流动性。(4)功能特性：选择透过性。第28页，共63页，2023年，2月20日，星期二1．下列有关生物膜系统的说法不正确的是(

)A．蓝藻、细菌、人的成熟红细胞中都不具有发达的生物膜

系统B．中心体和核糖体都不属于生物膜系统C．线粒体具有双层膜结构，其内层膜和外层膜的结构及组

成成分的含量相同D．能分泌蛋白质的真核细胞中常具有发达的生物膜系统.第29页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：蓝藻、细菌、人的成熟红细胞中都不含具膜的细胞器及核膜，因此不具有发达的生物膜系统；中心体和核糖体是不具膜的细胞器；线粒体的内膜附有大量的与有氧呼吸有关的酶，因此内层膜和外层膜的蛋白质含量存在较大差异；分泌蛋白的形成需要内质网、高尔基体的加工运输，因此，该细胞中常具有发达的生物膜系统。答案：C第30页，共63页，2023年，2月20日，星期二2．下图为关于细胞的生物膜系统的概念图，下列相关叙述

错误的是 (

)第31页，共63页，2023年，2月20日，星期二A．图中a、b、c分别是指细胞膜、具膜的细胞器和核膜B．图中m是指叶绿体的囊状结构膜C．图中p是指线粒体的内膜D．图中的f和h分别是指内质网和高尔基体第32页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：组成生物膜系统的生物膜有细胞膜、细胞器膜和核膜，其中细胞器膜又包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等，内质网、高尔基体与细胞膜之间可以通过膜泡间接相连，所以图中a是核膜、b是细胞器膜、c是细胞膜、f是内质网、g是膜泡、h是高尔基体。由于光反应是在叶绿体囊状结构薄膜上产生O2，所以d是叶绿体、m是囊状结构薄膜、n是叶绿体的双层膜。线粒体内膜上发生的是呼吸作用的第三阶段，也是产生ATP的主要场所，故p是指线粒体的内膜。答案：A第33页，共63页，2023年，2月20日，星期二考点二生物膜系统在结构及功能上的联系命题解读本知识点是高考的热点内容之一，题目多以选择题形式呈现。考查内容主要集中于以分泌蛋白形成为例考查生物膜系统在结构上的紧密联系及功能上的协调配合。对生物膜系统的功能及分泌蛋白形成过程中跨膜层数也多有考查。第34页，共63页，2023年，2月20日，星期二[示例2]

(2011·潍坊模拟)甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。下列叙述错误的是(

)

第35页，共63页，2023年，2月20日，星期二A．若含18O的氨基酸在b过程中产生了H218O，那么水中的18O来

自于氨基酸的羧基B．细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是

主动运输过程C．甲状腺球蛋白分泌到细胞外的方式称为外排D．将3H标记的氨基酸注射到该细胞中，则出现3H的部位依

次为①③⑤②⑥④第36页，共63页，2023年，2月20日，星期二[解析]将3H标记的氨基酸注射到该细胞中3H出现的部位依次为①③②⑥④，⑤为线粒体，在甲状腺球蛋白合成过程中只提供能量。[答案]

D第37页，共63页，2023年，2月20日，星期二生物膜系统常考题型归纳对生物膜系统的考查常借助如下图示：第38页，共63页，2023年，2月20日，星期二两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的，A图是细胞的局部，B图则是完整细胞。但考查的知识点基本相同，现归纳如下：(1)从图上首先识别出相应结构的名称，并熟悉在分泌蛋白

中的分工及相应作用。(2)B图中⑦代表分泌蛋白，常考的有消化酶、抗体、蛋白质

类激素、血浆蛋白等，常考的胞内蛋白有血红蛋白、载

体、呼吸酶等。第39页，共63页，2023年，2月20日，星期二(3)⑦物质排出细胞的方式——外排，该过程体现了细胞膜的流动性。(4)该过程研究手段——同位素标记，3H标记亮氨酸，最先出现在A图中②或B图中①。转移的方向和途径注意先后顺序。第40页，共63页，2023年，2月20日，星期二3．如图是某细胞进行某生命活动前后几种生物膜面积的变

化，在此变化过程中最可能合成(

)A．DNA聚合酶B．胃蛋白酶C．性激素D．ATP合成酶第41页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：题图显示细胞进行某生命活动中生物膜面积发生的变化为：内质网面积有所减小，细胞膜面积有所增加，而高尔基体膜面积基本未变。这是分泌蛋白形成过程中的膜面积变化状况，表明该细胞可形成分泌蛋白，A～D中只有胃蛋白酶属分泌蛋白。答案：B第42页，共63页，2023年，2月20日，星期二4．下图表示用3H­亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时

间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过

程。其中正确的是 (

)

第43页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：3H­亮氨酸首先在附着在内质网的核糖体上合成蛋白质，经内质网初步加工后，再转移到高尔基体中，最后形成分泌小泡与细胞膜融合后排出细胞外。所以放射性颗粒数依次增加的顺序为附着有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。答案：C第44页，共63页，2023年，2月20日，星期二第45页，共63页，2023年，2月20日，星期二[示例]

阅读下列材料，完成相关问题。(1)研究家蚕丝腺细胞的结果表明，凡高产品种丝腺细胞

中粗面内质网特别发达，这说明____________________________________________________________。第46页，共63页，2023年，2月20日，星期二(2)Grimton曾观察到：饥饿的原生动物粗面内质网减少或

几乎完全消失，高尔基体的形成停止，由于这些细胞于

实验期间还继续形成分泌小泡，所以每一个高尔基体的

囊的数目减少了。但当给动物重新喂食后，形成了新的

粗面内质网，同时产生新的高尔基体，囊的数目也恢复

了。高尔基体的构建和数目变化为什么与内质网一致呢？假设：__________________________________________第47页，共63页，2023年，2月20日，星期二进行实验：用含有14C的亮氨酸和含有14C的甘油(合成生物膜的原料)同时培养原生动物，然后用放射自显影技术观察放射性出现的先后顺序。结果：放射性出现的顺序是内质网―→高尔基体―→细胞膜。结论：高尔基体膜是由内质网膜转化而来的。第48页，共63页，2023年，2月20日，星期二根据上述探索过程，请回答下列问题：①作为这一实验的假设，下列最为恰当的是(

)A．细胞内的膜结构可以互相转化B．高尔基体膜是由内质网膜转化而来的C．高尔基体膜可以转化为内质网膜D．高尔基体的形成需要原料②上述实验存在一个不当之处，请指出并改正。_________________________________________________________________________________。第49页，共63页，2023年，2月20日，星期二[解析]

(1)家蚕蚕丝是由其丝腺细胞分泌的，蚕丝的主要成分为分泌蛋白，分泌蛋白是由附着于内质网上的核糖体合成的，该种内质网为粗面内质网，所以高产品种丝腺细胞中粗面内质网特别发达。(2)实验操作中同时用含有14C的亮氨酸和含有14C的甘油培养原生动物，放射性会相互干扰，不一定会得出应有的结论。第50页，共63页，2023年，2月20日，星期二[答案]

(1)粗面内质网与分泌蛋白的合成和分泌密切相关(2)①B②含14C的亮氨酸和含14C的甘油不应同时培养原生动物，应分别培养，再用放射自显影技术分别观察第51页，共63页，2023年，2月20日，星期二实验设计的关键环节(1)实验设计中的假说

在实验设计中，每一个实验目的的确定，都是一个实验

假说的形成过程。作出实验假说时，必须在注意假说的

预见性的同时，强调客观性和多样性。(2)实验材料和实验手段的选择

选择恰当的材料和手段，是所设计的实验能否达到预期

结果的重要保证。第52页，共63页，2023年，2月20日，星期二(3)反应变量的确定和控制

依据实验条件和环境因素充分控制无关变量，使实验具

有科学性，结果不受干扰，实验必须遵循单一变量原则，

如本例实验中将14C的亮氨酸与14C的甘油共同培养原生

动物，就使得放射性的检测结果受到干扰。第53页，共63页，2023年，2月20日，星期二第54页，共63页，2023年，2月20日，星期二1．(2010·安徽高考)下列关于生物膜结构和功能的叙述，

正确的是 (

)A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出第55页，共63页，2023年，2月20日，星期二解析：肌细胞的细胞膜上存在着协助葡萄糖运输的载体；细胞膜上的受体并非细胞间信息交流所必需的，如接受性激素的受体就存在于细胞内；线粒体的内膜上存在着与有氧呼吸第三阶段有关的酶，并不局限于合成ATP的酶；核膜也具有一定的选择性，并不能让蛋白质和RNA自由进出。答案：A第56页，共63页，2023年，2月20日，星期二2．(2010·全国卷Ⅱ)下列关于高尔基体的叙述，错误的是(

)A．高尔基体膜具有流动性B．抗体从合成到分泌不经过高尔基体C．高尔基体膜