考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用

专题1细胞的分子组成和基本结构考点3生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用体验真题诊断疑漏栏目索引回归核心考向特训体验真题诊断疑漏题组一细胞膜的结构与功能1234解析1.(2016·全国丙，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的√答案2.(地方卷重组)判断下列关于细胞膜的结构和功能的相关叙述：(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇，而功能主要由膜蛋白决定(2010·山东，4AB)()(2)蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离过程未体现生物膜的信息传递功能(2013·天津，1A)()(3)在A、B、C三图中，靶细胞对信息的接受具有相似的结构基础——受体，其化学成分为蛋白质，因其具有特定的空间结构而具有特异性(2012·上海，64改编)()×√√1234题组二生物膜系统的结构与功能的联系答案3.(地方卷重组)判断下列相关叙述：(1)叶肉细胞内O2的产生一定发生在生物膜上，而[H]的消耗、ATP的生成和水的产生不一定发生在生物膜上(2016·四川，1改编)()(2)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，如神经细胞的树突(2013·山东，1A)()(3)膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关(2014·江苏，3C)()(4)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成；在合成固醇类激素的分泌细胞中内质网一般不发达(2011·四川，2BC)()√×√×12344.(2014·江苏，27)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：1234(1)图1表示的生理过程是________________，其主要的生理意义在于_______________。解析图1所示过程中消耗O2产生H2O和ATP，可知为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段，此阶段产生大量的ATP，能为生物体的生命活动提供能量。有氧呼吸第三阶段为生命活动供能解析答案1234(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明__________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是_____。解析图2中只有1种信号分子能与受体蛋白结合，说明受体蛋白具有特异性。促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体，能促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。受体蛋白具有特异性垂体解析答案1234(3)图3中ATP参与的主要生理过程是________。解析图3所示过程需利用光能，分解H2O产生O2和H＋，同时形成ATP，是光合作用的光反应阶段。光反应阶段产生的ATP将参与暗反应中C3的还原。解析答案暗反应1234(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图______(填图序号)中的膜结构。解析图1、2、3所示的生物膜依次是线粒体内膜、细胞膜和叶绿体的类囊体薄膜，人体肝脏细胞中没有叶绿体。解析答案1、21234(5)图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是_________________。解析细胞的结构与功能相统一，不同功能的生物膜中蛋白质的种类和数量不同。解析答案含有的蛋白质不同1234(6)图1～3说明生物膜具有的功能有______________________________(写出3项)。解析图1和图3说明生物膜有能量转换和跨膜运输的功能，图2说明生物膜有信息交流的功能。解析答案跨膜运输、信息交流、能量转换等返回1234回归核心考向特训依纲联想1.有关细胞膜功能的3点核心提醒核心梳理(1)细胞膜的功能有3个，其中控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，而信息交流主要与细胞膜上的受体有关，其化学本质是糖蛋白。其方式主要有3种：①通过分泌信号物质传递信息；②细胞的直接接触；③相邻细胞间形成通道。(2)辨清如下各种功能所对应的结构基础：物质交换和排泄——细胞膜的流动性和载体蛋白；细胞识别——糖蛋白；分泌——细胞膜的流动性；免疫——细胞膜的糖蛋白和流动性。(3)细胞膜的功能特性为选择透过性，其物质基础主要与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关；其次与“磷脂分子骨架”有关(它优先允许脂质分子自由通过)。2.有关生物膜系统在组成、结构和功能上的6点核心提醒(1)膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质在其中的分布有三种：镶在表面、嵌入其中和横跨。磷脂分子和大部分蛋白质分子均具有流动性。(2)生物膜在组成上具有相似性：都主要由蛋白质和脂质组成，组成元素有C、H、O、N、P等。另外，还有糖类以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只分布在膜外侧。(3)生物膜在组成上具有差异性：各种膜的蛋白质含量与膜的功能有关，功能越复杂，其蛋白质种类和含量越多，另外具有识别功能的膜中含糖类较多。(4)生物膜在结构上的联系，其中核膜外膜、内质网膜和细胞膜间依次可直接相连；而内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间依次可通过具膜小泡实现相互转化。(5)生物膜在功能上联系的典型实例为外分泌蛋白的合成与分泌过程，在回答相关结构时要看准所问的是“相关”还是“直接相关”，是“细胞器”“细胞结构”还是“具膜结构”。另外，核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所，肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才形成具有生物活性的蛋白质，也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。(6)生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核细胞只有细胞膜，无生物膜系统。考向一以文字表述的形式考查细胞膜的结构和功能考向特训解析1.下列有关细胞膜结构和功能的叙述，正确的是()A.兴奋在神经纤维上的传导不能体现细胞膜的选择透过性B.靶细胞被效应T细胞识别并裂解的过程体现了细胞膜的信息交流功能C.垂体细胞细胞膜上的载体能识别促甲状腺激素释放激素进而完成信息传递D.细胞癌变后细胞膜上糖蛋白增加，使癌细胞之间的黏着性显著降低√思维延伸答案(1)胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分()(2)细胞膜的功能的复杂程度与膜蛋白的种类有关，但与数量无关()(3)细胞膜上的糖蛋白只与细胞识别有关，而细胞间的信息交流不一定需要糖蛋白()(4)噬菌体侵染细菌实验不能体现膜的选择透过性，而体现出细胞膜控制物质进出的相对性()(5)乙肝抗体与乙肝病毒之间没有涉及细胞间信息交流，而相邻的高等植物细胞之间可以涉及()×××√√考向二以文字表述的形式考查生物膜系统的结构和功能解析2.下列生理活动与生物膜无关的是()A.神经递质释放到突触间隙内B.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶C.tRNA携带氨基酸进入核糖体D.[H]和氧气结合生成水√解析神经递质释放到突触间隙是经过胞吐，需要突触小泡和突触前膜进行融合；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶也是胞吐；tRNA携带氨基酸进入核糖体是在细胞质中进行的，核糖体是无膜细胞器；[H]和氧气结合是在线粒体内膜上进行的。答案思维延伸(1)在细胞中，经核糖体合成到达细胞膜的膜蛋白必须经过高尔基体的加工和包装()(2)人体内抗原—抗体的正常结合及植物细胞内肽链的合成均没有发生在生物膜上()(3)DNA的复制和ATP的生成不一定发生在生物膜上，而性激素的合成一定发生在生物膜上()(4)内质网膜可与核膜、细胞膜相连，有利于细胞内物质的运输()×√√√3.图甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述中，错误的是()A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B.图甲中构成分泌蛋白的物质X最多有20种，b的产物没有生物活性C.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性解析考向三结合图示考查生物膜系统结构和功能的联系√答案思维延伸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。COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输，则：(1)COPⅠ及COPⅡ膜的主要成分与核膜相同()(2)COPⅠ主要是将蛋白质从高尔基体运到线粒体()√×答案(3)COPⅡ与乙的融合体现了生物膜的流动性特点()(4)从乙转运到溶酶体的“货物”包括多种水解酶()(5)定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙，则图中的COPⅡ可以帮助实现这些蛋白质的回收()(6)由图可知，溶酶体起源于高尔基体，图中显示其具有分解衰老、损伤的细胞器的功能()(7)由图可知，高尔基体在囊泡运输过程中起着交通枢纽作用，通过囊泡能实现内质网膜的成分向细胞膜转移()√√××√考向四引入新情景信息考查囊泡的结构与功能4.甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①～⑤表示不同的细胞结构，请分析回答以下问题([]中填写图中数字)：(1)囊泡膜的主要成分是________________，细胞代谢的控制中心是[]________。解析答案解析囊泡膜属于生物膜，生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传和代谢活动的控制中心。脂质和蛋白质①细胞核(2)甲图中囊泡X由[]________经“出芽”形成，到达[]_________并与之融合成为其一部分。囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤是_______。解析答案解析囊泡X由内质网经“出芽”形成后，与高尔基体融合成为其一部分。囊泡Y内“货物”为水解酶，推测可能参与溶酶体的形成。③内质网④高尔基体溶酶体(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是_________________________________________________，此过程体现了细胞膜具有________________的功能。解析答案解析囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B特异性结合后，引起囊泡膜与细胞膜的融合，将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B(特异性)结合(或识别)控制物质进出细胞(4)囊泡运输与S基因密切相关，科学家筛选了酵母菌S基因突变体，与野生型酵母菌对照，发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测，S基因编码的蛋白质的功能是________________________。解析答案解析囊泡运输与S基因密切相关，科学家筛选了酵母菌S基因突变体，与野生型酵母菌对照，发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测，S基因编码的蛋白质参与囊泡和高尔基体的融合。参与囊泡和高尔基体的融合答案思维延伸类似于细胞分泌蛋白形成过程中，囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别。如图表示囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程，其中GTP具有与ATP相似的生理功能，V-SNARE(V)和T-SNARE(T)分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质，判断下列叙述：(1)内质网和高尔基体均可产生囊泡，而细胞膜则不可以()×答案返回(2)V与T的特异性结合，保证了囊泡对货物的准确运输()(3)靶膜可能是细胞膜，不可能是高尔基体膜()(4)SNARE可能是位于生物膜上具有识别作用的糖蛋白()(5)一个由高尔基体形成的可与细胞膜融合的囊泡，也一定可与其他细胞器膜融合()(6)V-SNARE可存在于神经细胞的突触小体中，且对突触发挥功能意义重大()√×√×√