資源簡介

生物膜系統
在結構和功能上的聯系的分析
易錯歸因
對分泌蛋白的合成、加工和分泌過程認識不清，從而不能正確分析生物膜系統在結構和功能上的聯系。
典型易錯題
例1（2022·廣東·大埔縣田家炳實驗中學高三階段練習）如圖甲表示細胞內某種物質的合成和轉運過程，圖乙表示幾種膜結構表面積的變化。據圖回答下列問題：
（1）圖中的C物質是蛋白質，則結構A是______，其形成與______（結構）有關，C物質形成的方式是________。
（2）C、D代表由細胞內有關結構合成的物質，下列物質中屬于C、D類物質的分別是_____、_____。
a.呼吸酶 b.線粒體膜組成蛋白 c.胰島素 d.血紅蛋白
（3）G是合成D物質的原料，則G物質從細胞外進入細胞形成D物質到排出細胞外所經過的膜結構依次是________________________________________（用“→”和文字表示）。
（4）若圖乙表示胰島素合成和分泌過程中的細胞膜、內質網膜和高爾基體膜的面積變化，則①②③分別表示的結構是______________________。
【答案】（1）核糖體 核仁 脫水縮合
（2） a、b、d c
（3）細胞膜→內質網→高爾基體→細胞膜
（4）內質網、高爾基體、細胞膜
【解析】（1）圖中的C物質是蛋白質，則結構A是核糖體，其形成與核仁有關，C蛋白質物質形成的方式是脫水縮合。
（2）C、D代表由細胞內有關結構合成的物質，下列物質中屬于C胞內蛋白的是a呼吸酶（位于細胞質基質或線粒體內）、b線粒體的組成蛋白、d血紅蛋白（紅細胞內），D物質是分泌蛋白，為c胰島素（分泌到細胞外發揮作用）。
（3）G氨基酸是合成D蛋白質物質的原料，則G物質從細胞外進入細胞形成D物質到排出細胞外所經過的膜結構依次是細胞膜→內質網→高爾基體→細胞膜。
（4）分析乙圖：在分泌蛋白合成與分泌過程中，內質網粗加工后“出芽”形成囊泡，囊泡與高爾基體膜融合，這樣內質網膜轉化為高爾基體膜；高爾基體再加工后，也“出芽”形成囊泡，囊泡與細胞膜融合，這樣高爾基體膜就轉化為細胞膜。所以分泌蛋白合成與分泌過程中，內質網膜面積減少，即①；細胞膜面積增多，即③；高爾基體膜面積幾乎不變，即②。
①②③分別表示的結構是內質網、高爾基體、細胞膜。
解題技巧
1．生物膜系統結構上的聯系。
2．生物膜系統功能上的聯系：以分泌蛋白的合成、加工和分泌為例
3．生物膜系統在生命活動中的作用。
（1）使細胞具有相對穩定的內部環境；
（2）在物質運輸、能量轉換和信息傳遞過程中起決定性作用；
（3）廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點，利于化學反應；
（4）將細胞分為許多小室，使化學反應互不干擾，高效、有序地進行。
同類題練習
1．（2022·福建莆田·三模）真核細胞中的細胞膜、核膜以及各種細胞器膜等共同構成生物膜系統。下列有關生物膜系統的敘述，正確的是（ ）
A．原核細胞沒有復雜的細胞器，所以不存在生物膜
B．葉綠體內與光合作用有關的酶均分布在葉綠體內膜和類囊體膜
C．細胞中葡萄糖氧化分解生成水的過程均發生在線粒體外膜
D．細胞膜上參與主動運輸的ATP酶既是一種載體蛋白又具有催化作用
2．（2022·云南昆明·一模）ERGIC是內質網和高爾基體之間的一個中間膜區室，COPII小泡可將物質由內質網運輸到ERGIC，物質經ERGIC分選后，再通過COPI小泡分別運輸到內質網和高爾基體，具體過程如下圖。下列敘述錯誤的是（ ）
A．COPII小泡與ERGIC的融合過程體現了生物膜的流動性
B．COPI小泡、COPII小泡和ERGIC的膜上可能有相同的蛋白質
C．酶的合成、加工、運輸過程均需要COPI小泡和COPII小泡的參與
D．ERGIC對COPII小泡運輸來的物質具有識別作用
3．（2022·重慶·模擬預測）細胞內的各種生物膜在結構上既有明確的分工，又有緊密的聯系。下圖是關于溶酶體發生過程和“消化”功能的示意圖。下列說法錯誤的是（ ）
A．圖示能反映生物膜的結構特點
B．圖示結構的膜在組成成分和結構上很相似
C．圖示結構的膜使細胞具有一個相對穩定的內部環境
D．現宰現煮的家禽，肉質老。過段時間再煮，肉反而鮮嫩，可能與肌細胞內的b結構有關
4．（2022·廣東·模擬預測）細胞自噬是細胞在自噬相關基因的調控下利用溶酶體降解自身受損的細胞器和大分子物質的過程，是真核細胞中廣泛存在的自穩機制。如圖是細胞自噬機制的示意圖，自噬體內的物質被水解后，其產物的去向是排出細胞或在細胞內被利用。下列敘述錯誤的是（ ）
A．內質網、線粒體和溶酶體等生物膜的組成成分和結構相似
B．異噬溶酶體和自噬溶酶體的形成體現了生物膜具有流動性
C．正常生理狀態下，溶酶體對機體自身的細胞結構無分解作用
D．營養缺乏條件下，細胞通過自噬獲得維持生存所需的物質和能量
5．（2021·山東·高考真題）高爾基體膜上的RS受體特異性識別并結合含有短肽序列RS的蛋白質，以出芽的形式形成囊泡，通過囊泡運輸的方式將錯誤轉運到高爾基體的該類蛋白運回內質網并釋放。RS受體與RS的結合能力隨pH升高而減弱。下列說法錯誤的是（ ）
A．消化酶和抗體不屬于該類蛋白
B．該類蛋白運回內質網的過程消耗 ATP
C．高爾基體內RS受體所在區域的pH比內質網的pH高
D．RS功能的缺失可能會使高爾基體內該類蛋白的含量增加
6．（2022·湖北武漢·模擬預測）《唐本草》記錄：“蓖麻，甘辛，平，有毒……”。蓖麻毒素是一種分泌蛋白，它能使真核生物的核糖體失去活性。細胞分泌蓖麻毒素過程中通過高爾基體以囊泡形式運輸至液泡，在液泡中加工成成熟蓖麻毒素，再分泌至細胞外。下列分析錯誤的是（ ）
A．蓖麻毒素的分泌過程體現了生物膜結構上具有流動性
B．蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害細胞自身核糖體
C．蓖麻毒素的加工需核糖體、內質網、高爾基體、液泡的參與
D．蓖麻毒素可能作為抗腫瘤藥物阻止腫瘤細胞蛋白質合成
7．（2022·全國·高三專題練習）下圖為生物膜的結構模式圖。下列敘述不正確的是（ ）
A．若圖示生物膜表示細胞膜，則在膜的兩側均有糖蛋白﹑糖脂的分布
B．將蛙紅細胞中的磷脂分子全部提取出來并鋪展成單層，其面積大于細胞表面積的2倍
C．在酵母菌的細胞中，生物膜把各種細胞器分隔開，使細胞內的化學反應不會互相干擾
D．生物膜的組成成分和結構很相似，在結構和功能上緊密聯系
8．（2021·海南·高考真題）分泌蛋白在細胞內合成與加工后，經囊泡運輸到細胞外起作用。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A．核糖體上合成的肽鏈經內質網和高爾基體加工形成分泌蛋白
B．囊泡在運輸分泌蛋白的過程中會發生膜成分的交換
C．參與分泌蛋白合成與加工的細胞器的膜共同構成了生物膜系統
D．合成的分泌蛋白通過胞吐排出細胞
9．（2022·全國·高三專題練習）下圖表示細胞生物膜系統的部分組成在結構與功能上的聯系。COPI、COPⅡ是被膜小泡，可以介導蛋白質在A與B之間的運輸。請據圖回答以下問題。
（1）從圖中可以看出，溶酶體起源于___________（細胞器名稱）。
（2）COPⅡ被膜小泡負責從A___________（細胞器名稱）向B運輸“貨物”。若定位在A中的某些蛋白質偶爾摻入B中，則圖中___________的可以幫助這些蛋白質的回收。
（3）圖中細胞分泌出的蛋白質在人體內被運輸到靶細胞時，與靶細胞膜上的__________結合，引起靶細胞的生理活動發生變化。此過程體現了細胞膜具有___________的功能。
10．（2022·寧夏長慶高級中學高三階段練習）下圖是高等植物細胞生物膜系統的概念圖，分析回答以下問題：
（1）并非所有細胞都有生物膜系統，此說法___________（正確/錯誤）。
（2）圖中3是指__________具有雙層膜結構的是_______、_______和_________。（用圖中數字作答）
（3）光合作用中光反應階段需要色素吸收光能，發生在結構_______________上。（用圖中數字作答）
（4）9與12，在其上分布都有與_______形成有關的酶。
（5）與_______合成和分泌有關的膜結構包括3、5、6、7和8，以及一種無膜結構核糖體。細胞中有四大有機化合物，膽固醇屬于___________。
（6）圖示膜結構并非存在于高等植物的各種結構完整的細胞中，比如根尖分生區細胞沒有_____________（用細胞器名稱作答）
試卷第1頁，共3頁
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同類題練習參考答案
1．D 【解析】原核細胞的細胞膜屬于生物膜，A錯誤；葉綠體內與光合作用有關的酶均分布在葉綠體的類囊體膜上，B錯誤；細胞中葡萄糖氧化分解生成水的過程依次發生在細胞質基質、線粒體基質、線粒體內膜，C錯誤；細胞膜上參與主動運輸的ATP酶既能作為一種載體蛋白運輸離子，又具有催化作用，D正確。故選D。
2．C 【解析】COPII小泡與ERGIC的融合過程體現了生物膜的結構特點——具有一定的流動性，A正確；由圖可知，由于COPI小泡、COPII小泡和ERGIC的膜之間成分相互轉化，故三者上可能有相同的蛋白質，B正確；有的酶是胞內蛋白，胞內蛋白的合成、加工和運輸過程不一定都需要COPI小泡和COPII小泡的參與，C錯誤；ERGIC可以對COPII小泡運輸來的物質進行分揀，說明ERGIC對COPII小泡運輸來的物質具有識別作用，D正確。故選C。
3．C 【解析】由圖可知，f表示b與e正在融合，這種融合過程反映了生物膜具有流動性的結構特點，A正確；由于圖示結構的膜可以相互轉化，說明它們在組成成分和結構上很相似，B正確；圖示結構的膜均為細胞器膜，細胞膜才是使細胞具有一個相對穩定的內部環境，C錯誤；b為溶酶體，細胞死亡后，溶酶體膜破裂，各種水解酶釋放出來，分解細胞中的蛋白質等物質，這時的禽、畜肉烹飪后更鮮嫩，D正確。故選C。
4．C 【解析】內質網（含有單層膜）、線粒體（含有雙層膜）和溶酶體（含有單層膜）等生物膜的組成成分和結構相似，結構和功能上緊密聯系，A正確；異噬溶酶體和自噬溶酶體的形成體現了生物膜的結構特點：具有一定的流動性，B正確；正常生理狀態下，溶酶體也能分解衰老損傷的細胞器，C錯誤；處于營養缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可獲得維持生存所需的物質和能量，D正確。故選C。
5．C 【解析】根據題干信息可以得出結論，高爾基體產生的囊泡將錯誤轉運至高爾基體的蛋白質運回內質網，即這些蛋白質不應該運輸至高爾基體，而消化酶和抗體屬于分泌蛋白，需要運輸至高爾基體并發送至細胞外，所以消化酶和抗體不屬于該類蛋白，A正確；細胞通過囊泡運輸需要消耗能量ATP，B正確；根據題干信息“RS受體特異性識別并結合含有短肽序列RS的蛋白質，RS受體與RS的結合能力隨pH升高而減弱”，如果高爾基體內RS受體所在區域的pH比內質網的pH高，則結合能力減弱，所以可以推測高爾基體內RS受體所在區域的pH比內質網的pH 低，C錯誤；通過題干可以得出結論“RS受體特異性識別并結合含有短肽序列RS的蛋白質，通過囊泡運輸的方式將錯誤轉運到高爾基體的該類蛋白運回內質網并釋放”，因此可以得出結論，如果RS功能的缺失，則受體不能和錯誤的蛋白質結合，并運回內質網，因此能會使高爾基體內該類蛋白的含量增加，D正確。故選C。
6．C 【解析】蓖麻毒素是分泌蛋白，通過胞吐分泌到細胞外，其分泌過程體現了生物膜結構上具有流動性，A正確；根據題干信息可知，蓖麻毒素能使真核生物的核糖體失去活性，故蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖體，B正確；根據題意可知，蓖麻毒素是一種分泌蛋白，其加工需要內質網、高爾基體的參與，另外蓖麻毒素的成熟還需要在液泡中加工，而核糖體是蓖麻毒素的合成場所，C錯誤；蛋白質的合成場所是核糖體，蓖麻毒素能使核糖體失去活性會阻礙細胞合成蛋白質，故蓖麻毒素可能作為抗腫瘤藥物阻止腫瘤細胞蛋白質合成，D正確。故選C。
7．A 【解析】糖蛋白只分布在細胞膜的外側，A錯誤；蛙紅細胞除了細胞膜，還有核膜、細胞器膜，所以將蛙紅細胞中的磷脂分子全部提取出來并鋪展成單層，其面積大于細胞表面積的2倍，B正確；酵母菌為真核細胞，在真核細胞中，生物膜把各種細胞器分隔開，使細胞內的化學反應不會互相干擾，C正確；生物膜的組成成分和結構很相似，在結構和功能上緊密聯系，這體現了細胞內各種結構之間的協調配合，D正確。故選A。
8．C 【解析】根據題意可知：該細胞為真核細胞，所以核糖體上合成的肽鏈經內質網和高爾基體加工形成分泌蛋白，A正確；內質網形成的囊泡包裹著蛋白質于高爾基體膜融合，高爾基體形成的囊泡包裹蛋白質與細胞膜融合，所以囊泡在運輸分泌蛋白的過程中會發生膜成分的交換，B正確；生物膜系統包含細胞膜、核膜和細胞器膜，而不僅僅是細胞器膜，C錯誤；分泌蛋白排出細胞的方式為胞吐，D正確。故選C。
9．（1）高爾基體
（2）內質網 COPⅠ
（3）受體 進行細胞間的信息交流
【解析】分析題圖，A是內質網，B是高爾基體，故溶酶體起源于高爾基體，COPI、COPⅡ是被膜小泡，介導蛋白質在A與B之間的運輸。
（1）據圖可知，溶酶體起源于由高爾基體形成的囊泡，內含多種水解酶。
（2）圖示可知，COPⅡ囊泡負責從A內質網向B高爾基體運輸“貨物”。COPⅠ囊泡負責從高爾基體向內質網運輸“貨物”，若定位在A內質網中的某些蛋白質偶然摻入到B高爾基體中，根據圖中箭頭的方向可知，COPⅠ可以將這些蛋白質從高爾基體運回內質網。
（3）該細胞分泌出的蛋白質在人體內被運輸到靶細胞時，將與靶細胞膜上的受體特異性結合，引起靶細胞的生理活動發生變化，此過程體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能，實現信息分子精確的作用于靶細胞。
10．（1）正確
（2）細胞膜 1 4 5
（3）9
（4）ATP
（5）分泌蛋白 脂質
（6）葉綠體
【解析】（1）生物膜系統包括細胞膜、核膜和細胞器膜，真核生物才具有，原核生物就沒有生物膜系統，故并非所有細胞都有生物膜系統，此說法是正確的。
（2）根據分析可知，1是核膜，2是細胞器膜，3是細胞膜，4是葉綠體膜，5是線粒體膜，6是內質網，7是囊泡，8是高爾基體。具有雙層膜結構的是1核膜 、4葉綠體和5線粒體。
（3）吸收光能的色素分布在9葉綠體類囊體薄膜上。
（4）線粒體能產生ATP，9上發生的光反應階段能產生ATP，在其上都分布有與ATP形成有關的酶。
（5）6內質網、7囊泡、8高爾基體、5線粒體和3細胞膜，它們共同配合完成分泌蛋白合成分泌。膽固醇屬于脂質。
（6）根尖分生區細胞沒有4葉綠體。
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