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易錯點04 生物膜的組成和作用
生物膜的組成和作用，是高考命題的熱點之一。命題內容常常以選擇題或非選擇題形式考查生物膜系統的組成和作用。這類試題具有較強的綜合性，而且以結構圖或文字設置試題情境，在復習備考中，需要梳理相關知識，加強圖文轉換練習，切實提高獲取信息能力，將知識準確、合理的應用，同時關注易錯點，并通過練習加強理解掌握，這樣才能通過復習提高得分率。同時還要注意以下細微易錯陷阱：
易錯陷阱1：生物膜系統的概念。對生物膜系統概念的內涵和外延理解不準確造成錯誤。常見錯誤觀點：①生物體內的膜結構均為生物膜系統。②原核生物具有生物膜系統。③囊泡不屬于生物膜系統。
易錯陷阱2：細胞膜具有能量轉換的功能。對細胞膜的功能掌握不全面造成錯誤判斷。
易錯陷阱3：分泌蛋白和胞內蛋白的判斷及參與其合成過程的細胞結構。對消化酶、抗體和一部分蛋白類激素等分泌蛋白和血紅蛋白等胞內蛋白的分布部位不清楚造成錯誤判斷。
易錯陷阱4：各種膜蛋白的不同功能。對受體、載體等膜蛋白的分布和功能混淆造成錯誤判斷。
易錯陷阱5：溶酶體的來源和功能。對溶酶體來源于高爾基體、溶酶體的功能、溶酶體內水解酶需要內質網和高爾基體加工等知識掌握不牢造成錯誤判斷。
易錯陷阱6：磷脂分子層數與單雙膜的關系。對生物膜流動鑲嵌模型結構知識知識掌握不牢造成錯誤判斷。單層膜由一層磷脂雙分子層構成，雙層膜有兩層磷脂雙分子層構成。
例題1、（2022 浙江卷·T7）動物細胞中某消化酶的合成、加工與分泌的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．光面內質網是合成該酶的場所
B．核糖體能形成包裹該酶的小泡
C．高爾基體具有分揀和轉運該酶的作用
D．該酶的分泌通過細胞的胞吞作用實現
【解析】
A、消化酶屬于細胞外發揮作用的分泌蛋白，是在粗面內質網上合成的，A項錯誤；
B、核糖體不具有膜，不能形成包裹該酶的小泡 ，B項錯誤；
C、高爾基體是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”，該消化酶屬于粗面內質網上合成的分泌蛋白，高爾基體具有分揀和轉運該酶的作用，C項正確；
D、分泌蛋白的分泌通過細胞的胞吐作用實現，D項錯誤。
【答案】C
例題2、（2021八省聯考福建卷·T2）下列關于生物膜蛋白的敘述，錯誤的是
A.小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與
B.促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合
C.葉綠體外膜上的蛋白質可以吸收光能和催化光反應
D.癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低
【解析】
A、小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白——識別蛋白的參與，A項正確；
B、激素只與靶細胞特異性受體結合，促甲狀腺激素只與靶細胞甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合，B項正確；
C、葉綠體類囊體膜上的色素可以吸收光能、酶可以催化光反應，葉綠體外膜上的蛋白質不參與光合作用，C項錯誤；
D、癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低，使癌細胞容易轉移，D項正確。
【答案】C
1. 細胞生物膜系統的組成和功能。細胞膜、細胞核膜以及內質網、高爾基體、線粒體、溶酶體等有膜圍繞而成的細胞器的膜共同構成的細胞生物膜系統。這些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，進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。細胞的生物膜系統在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。細胞生物膜的功能有①細胞膜使細胞內具有一個相對穩定的環境，并在細胞與周圍環境進行物質運輸、能量轉換、 信息傳遞過程中起著決定性作用。②為酶提供了大量的附著位點，為反應提供了場所。③將細胞分成小區室，把細胞器和細胞質分隔開，使各種化學反應互不干擾，保證了生命活動高效有序地進行。原核生物只有細胞膜，不具有生物膜系統。囊泡、類囊體是細胞內有膜結構，屬于生物膜系統的一部分。
2. 分泌蛋白和胞內蛋白。
（1）分泌蛋白是指在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。例如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶，抗體和生長激素、促甲狀腺激素等蛋白類激素。胞內蛋白是指在細胞內合成后，細胞內起作用的蛋白質。例如：DNA聚合酶、細胞呼吸酶、血紅蛋白等。
（2）與分泌蛋白形成與分泌有關的細胞器：線粒體、核糖體、內質網、高爾基體；有關膜結構：細胞核、線粒體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡；有關結構：細胞核、線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡。
（3）分泌蛋白排出細胞的方式為胞吐，需消耗能量，體現了細胞膜具有流動性的結構特點。
（4）溶酶體來自高爾基體，溶酶體中的酸性水解酶是先在核糖體上合成多肽鏈，然后進入內質網進行初步加工，再進入高爾基體最終加工形成的。溶酶體既消化外來的病毒、病菌，也消化自身衰老、損傷的細胞器。
3.幾種常考的“膜蛋白”
(1)受體蛋白：信號分子(如激素、淋巴因子、神經遞質)的受體。
(2)載體蛋白：協助跨膜運輸(協助擴散和主動運輸)。
(3)具催化作用的酶：如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸等)。
(4)識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精卵細胞間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等)。
（5）通道蛋白：協助離子或水跨膜運輸(協助擴散)。
5. 生物膜的流動鑲嵌模型：
（1）磷脂雙分子層構成膜的基本骨架；蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。
（2）生物膜上的磷脂和絕大多數蛋白質是可以流動的，因此膜的結構成分不是靜止的，而是動態的，具有流動性。
（3）細胞膜的外表面分布有糖被，具有識別功能。
6.各種膜所含的蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關：功能越復雜的生物膜，其蛋白質的種類和數量越多。例如：線粒體內膜蛋白質的種類和數量比線粒體外膜多。
7.不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同：如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜中沒有。癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低。
1. （2022 廣東· T9）酵母菌 sec 系列基因的突變會影響分泌蛋白的分泌過程，某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中。此外，還可能檢測到分泌蛋白的場所是（ ）
A．線粒體、囊泡 B．內質網、細胞外
C．線粒體、細胞質基質 D．內質網、囊泡
1. 【答案】D
【解析】分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜胞吐分泌→細胞外，整個過程還需要線粒體提供能量。線粒體僅提供能量作用，檢測不到分泌蛋白，A、C項錯誤；某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中并未分泌到細胞外，B項錯誤，依據以上分析可知，D項正確。
2. （2022年福建寧德5月質檢·T2）右圖為某高等植物細胞局部結構模式圖，A-G表示細胞的不同結構，下列說法錯誤的是
A.與E上離子通道形成有關的細胞器有ABCD
B.若為根毛細胞則土壤溶液濃度較高時E與F將分離
C.G的存在有利于細胞質與細胞核的物質交換和信息交流
D.B、D緊密相依有利于D為B的物質合成與運輸提供能量
2. 【答案】C
【解析】據圖和已學細胞器知識分析可知：A是核糖體，B是內質網，C是高爾基體，D是線粒體，E是細胞膜，F是細胞壁，G是胞間連絲。
A、離子通道形成類似于分泌蛋白，因此與E細胞膜上離子通道形成有關的細胞器有核糖體、內質網、高爾基體、線粒體，A項正確；
B、若為根毛細胞則土壤溶液濃度較高時，細胞失水，E細胞膜與F細胞壁將分離，B項正確；
C、G是胞間連絲，它的存在有利于細胞與細胞之間的物質交換和信息交流，C項錯誤；
D、B內質網、D線粒體緊密相依，線粒體為內質網的物質合成與運輸提供能量，D項正確。
3.（2020山東卷·T1）經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是（ ）
A．M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性
B．附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成
C．S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累
D．M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內
3. 【答案】D
【解析】
A、酶具有專一性的特點，S酶在某些蛋白質上形成M6P標志，體現了S酶的專一性，A項正確；
B、由所學知識和題干信息“經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，……帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶”可以知道，附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成，B項正確；
C、由題干信息可知，在S酶的作用下形成溶酶體酶，那么S酶功能喪失的細胞中，溶酶體的合成會受阻，而溶酶體既消化外來的病毒、病菌，也消化自身衰老、損傷的細胞器。所以S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累，C項正確；
D、由題干信息可知，M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質不能被識別，最終會被分泌到細胞外，D項錯誤。
1. （2022年福建泉州5月質檢·T3）下列不同生物膜上的蛋白質與其功能異常引發的疾病，對應關系錯誤的是（ ）
生物膜 蛋白質 功能 功能異常引發的疾病
A 肺部組織細胞膜 CFTR蛋白 轉運氯離子 囊性纖維病
B 小腸上皮細胞膜 葡萄糖轉運蛋白 轉運葡萄糖 糖尿病
C 腎小管、集合管細胞膜 水通道蛋白 輸送水分子 腎性尿崩癥（腎臟不能濃縮尿液而持續排出大量稀釋性尿液的疾病）
D 骨骼肌細胞膜 乙酰膽堿受體蛋白 接受信息，導致骨骼肌興奮 重癥肌無力（一種由神經-肌肉接頭處傳遞功能障礙引起的疾病）
1. 【答案】B
【解析】
A、囊性纖維病發病機理是：編碼一個跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因發生基因突變，導致CFTR蛋白的結構異常，使肺部組織細胞膜CFTR轉運氯離子的功能異常，導致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴重受損，A項正確；
B、小腸上皮細胞膜葡萄糖轉運蛋白轉運葡萄糖功能異常，影響葡萄糖從小腸到血液的吸收過程，而Ⅰ型糖尿病發病機理是因為胰島B細胞受損，導致胰島素分泌不足；Ⅱ型糖尿病發病機理是靶細胞膜上胰島素的受體缺乏或異常，胰島素不缺乏，胰島素不足或胰島素的受體異常影響葡萄糖從血液到組織細胞的攝取過程，B項錯誤；
C、腎性尿崩癥發病機理是腎小管、集合管細胞膜水通道蛋白功能異常，影響重吸收原尿中的水，從而使腎臟不能濃縮尿液而持續排出大量稀釋性尿液，C項正確；
D、重癥肌無力發病機理是骨骼肌細胞膜乙酰膽堿受體蛋白異常，使神經-肌肉接頭處傳遞功能障礙，導致骨骼肌不能興奮，D項正確。
2. （2021八省聯考河北生物·T 1） 內質網合成的分泌蛋白，經高爾基體加工后，與高爾基體膜內表面受體結合，啟動囊泡形成。細胞內某基因發生突變，導致高爾基體中分泌蛋白堆積，不能發送到胞外。據此推測該基因編碼蛋白的功能不可能是（　　）
A. 推動囊泡運輸 B. 啟動高爾基體出芽
C. 參與分泌蛋白共價修飾 D. 參與分泌蛋白構象最終形成
2.【答案】A
【解析】
A、若該基因編碼蛋白的功能是推動囊泡運輸，則細胞內該基因發生突變會導致無法推動內質網形成的囊泡運輸到高爾基體，不會導致高爾基體中分泌蛋白堆積，A項錯誤；
B、若該基因編碼蛋白的功能是啟動高爾基體出芽形成囊泡，則細胞內該基因發生突變會導致無法啟動高爾基體出芽形成囊泡，導致高爾基體中分泌蛋白堆積，B項正確；
C、內質網合成的分泌蛋白，經高爾基體加工后，與高爾基體膜內表面受體結合，啟動囊泡形成，若該基因編碼蛋白的功能是參與分泌蛋白共價修飾，則細胞內該基因發生突變會導致分泌蛋白無法經過高爾基體的進一步加工，進而無法啟動高爾基體出芽形成囊泡，導致高爾基體中分泌蛋白堆積，C項正確；
D、分泌蛋白構象的最終形成是在高爾基體完成，若該基因編碼蛋白的功能是分泌蛋白構象的最終形成，則細胞內該基因發生突變會導致高爾基體中分泌蛋白堆積，D項正確。
3. （2021八省聯考遼寧·T16多選）研究發現，細胞能夠將完整的囊泡直接分泌至細胞外，這種囊泡稱為細胞外囊泡（EV），如圖所示。EV能夠與靶細胞發生融合，將其中的蛋白質、mRNA等生物大分子釋放到靶細胞內。下列有關EV的敘述正確的是（ ）
A. EV的內部環境相對穩定 B. EV膜上的脂質可摻入至靶細胞膜的脂質中
C. 細胞間可通過EV進行信息交流 D. 突觸小泡屬于一種EV
【答案】ABC
【解析】
A、EV具有膜結構，生物膜可維持膜內部環境相對穩定，A項正確；
B、EV能夠借助膜的流動性來完成與靶細胞發生融合，故EV膜上的脂質可摻入至靶細胞膜的脂質中，B項正確；
C、分析題干信息：細胞能夠將完整的囊泡直接分泌至細胞外，EV能夠與靶細胞發生融合，將其中的蛋白質、mRNA等生物大分子釋放到靶細胞內，可知細胞之間可通過EV進行信息交流，C項正確；
D、突觸小泡在細胞內，不能被突觸前膜直接分泌到細胞外，故不屬于一種EV，D項錯誤。
4. （2020年浙江·4）溶酶體是內含多種酸性水解酶的細胞器。下列敘述錯誤的是（ ）
A．高爾基體斷裂后的囊泡結構可形成溶酶體
B．中性粒細胞吞入的細菌可被溶酶體中的多種酶降解
C．溶酶體是由脂雙層構成的內、外兩層膜包被的小泡
D．大量堿性物質進入溶酶體可使溶酶體中酶的活性發生改變
4. 【答案】C
【解析】
A、溶酶體是由高爾基體斷裂后的囊泡結構形成，其內包裹著多種水解酶，A項正確；
B、溶酶體的功能是消化細胞從外界吞入的顆粒和細胞自身產生的碎渣，因此中性粒細胞吞入的細菌可被溶酶體中的多種水解酶降解，B項正確；
C、溶酶體是由脂雙層構成的單層膜包被的小泡，C項錯誤；
D、酶的活性會受到pH的影響，大量堿性物質進入溶酶體會使其中的酶活性發生改變，D項正確。
5. （2020江蘇卷·T3）下列關于真核細胞的結構與功能的敘述，正確的是（ ）
A. 根據細胞代謝需要，線粒體可在細胞質基質中移動和增殖
B. 細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質所含核酸的種類相同
C. 人體未分化的細胞中內質網非常發達，而胰腺外分泌細胞中則較少
D. 高爾基體與分泌蛋白的合成、加工、包裝和膜泡運輸緊密相關
【答案】A
【解析】
A、線粒體是細胞的“動力車間”，根據細胞代謝的需要，線粒體可以在細胞質基質中移動和增殖，A項正確；
B、細胞質基質中含有RNA，不含DNA，而線粒體基質和葉綠體基質中含有DNA和RNA，所三者所含核酸種類不同，B項錯誤；
C、內質網是蛋白質等大分子物質合成、加工的場所和運輸通道，在未分化的細胞中數量較少，而胰腺外分泌細胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，細胞中的內質網數量較多，C項錯誤；
D、分泌蛋白是在附著在內質網上的核糖體上合成的，高爾基體與分泌蛋白的加工、分類、包裝和膜泡運輸緊密相關，D項錯誤。
6. (2020·湖南雅禮中學調研)溶酶體的形成過程和功能如圖所示，序號①～⑥代表相關的細胞器和結構。下列說法正確的是(　　)
A.圖中的①～⑥代表的結構屬于細胞的生物膜系統
B.圖中的初級溶酶體起源于內質網，說明生物膜在結構上有聯系
C.圖中吞噬體的形成和④的細胞內消化過程都體現了生物膜的選擇透過性
D.溶酶體中的各種水解酶的合成受到結構⑥中有關基因的控制
【答案】　D
【解析】　
A、由題圖可知，⑤為核仁，不具生物膜，不屬于生物膜系統，A項錯誤；
B、由題圖可知，初級溶酶體是圖中的①高爾基體產生的囊泡形成的，B項錯誤；
C、吞噬體的形成和細胞內消化過程都體現了生物膜的流動性，C項錯誤；
D、⑥為細胞核，溶酶體內的各種水解酶為蛋白質，蛋白質的合成是在細胞核內的基因的控制下進行的，D項正確。
7. 下圖①～④為幾種細胞器結構示意圖 ，下列有關說法錯誤的是(　　)
A.①②③均參與分泌蛋白的加工過程
B.④普遍存在于綠色植物所有的細胞中
C.②和④都是與能量轉換有關的細胞器
D.①～④的膜都屬于細胞的生物膜系統
【答案】　B
【解析】　
A、圖中①～④分別表示高爾基體、線粒體、內質網和葉綠體，其中高爾基體、內質網和線粒體都參與了分泌蛋白的加工過程，A項正確；
B、植物根細胞中無葉綠體，B項錯誤；
C、線粒體是細胞的“動力車間”，是有氧呼吸的主要場所，葉綠體是光合作用的場所，線粒體和葉綠體都與能量轉換有關，C項正確；
D、①～④代表的細胞器均具有膜，都屬于細胞的生物膜系統，在結構和功能上緊密聯系，D項正確。
8. （2021八省聯考重慶生物·T4） 生物膜的流動鑲嵌模型并不完美，以下現象不能用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋的是（　　）
A. 小鼠細胞和人細胞的融合
B. 膽固醇能經細胞膜自由擴散
C. 神經細胞的細胞膜對離子的選擇通透性
D. 生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同
【答案】D
【解析】
A、小鼠細胞和人細胞的融合實驗結果直接證明了細胞膜中的蛋白質分子可以運動，A不符合題意；
B、膽固醇能經細胞膜自由擴散借助于膜的流動性，B不符合題意；
C、神經細胞的細胞膜對離子的選擇透過性，是以細胞膜的流動性為基礎的，C不符合題意。
D、生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同，只能說明生物膜由蛋白質和脂質分子組成，不能說明組成生物膜的分子是能移動的，不能體現生物膜的流動性，D符合題意。
9.(2020·全國卷Ⅰ，29)真核細胞的膜結構具有重要功能。請參照表中內容完成下表。
結構名稱 突觸 高爾基體 (1)________ 葉綠體的類囊體膜
功能 (2)________ (3)________ 控制物質進出細胞 作為能量轉換的場所
膜的主要成分 (4)________
功能舉例 在縮手反射中參與興奮在神經元之間的傳遞 參與豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白的形成過程 參與K＋從土壤進入植物根細胞的過程 (5)______
9. 【答案】
(1)細胞膜　
(2)參與信息傳遞
(3)對蛋白質進行加工修飾　
(4)脂質和蛋白質　
(5)葉肉細胞進行光合作用時，光能轉化為化學能的過程發生在類囊體膜上
【解析】　
(1)細胞膜是生命系統的邊界，具有控制物質進出細胞的功能，細胞膜上的K＋載體蛋白參與K＋從土壤進入植物根細胞的主動運輸過程。
(2)突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成，是一個神經元與另一個神經元或另一細胞間相互接觸的結構，可參與信息傳遞過程。
(3)高爾基體是具有單層膜的細胞器，其主要功能是將來自內質網的蛋白質進行加工、分類與包裝，然后送到細胞特定的部位或分泌到細胞外。
(4)生物膜主要由脂質和蛋白質組成。
(5)葉綠體的類囊體膜是光合作用光反應(將光能轉化為化學能)的場所，在光反應階段，類囊體膜上的色素可以吸收、傳遞和轉化光能，這些能量可以用于H2O的光解，產生O2和[H]，也可以用于合成ATP。
10.（2021 廣東省·T19）人體缺乏尿酸氧化酶，導致體內嘌呤分解代謝的終產物是尿酸（存在形式為尿酸鹽）。尿酸鹽經腎小球濾過后，部分被腎小管細胞膜上具有尿酸鹽轉運功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最終回到血液。尿酸鹽重吸收過量會導致高尿酸血癥或痛風。目前，E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物。為研發新的藥物，研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機分成數量相等的兩組，一組設為模型組，另一組灌服F設為治療組，一段時間后檢測相關指標，結果見圖。
回答下列問題：
（1）與分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要___________及線粒體等細胞器（答出兩種即可）共同參與。腎小管細胞通過上述蛋白重吸收——尿酸鹽，體現了細胞膜具有___________的功能特性。原尿中還有許多物質也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜，這類跨膜運輸的具體方式有___________。
（2）URAT1分布于腎小管細胞刷狀緣（下圖示意圖），該結構有利于尿酸鹽的重吸收，原因是___________。
（3）與空白對照組（灌服生理鹽水的正常實驗大鼠）相比，模型組的自變量是___________。與其它兩組比較，設置模型組的目的是___________。
（4）根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果，推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是___________，減少尿酸鹽重吸收，為進一步評價F的作用效果，本實驗需要增設對照組，具體為___________。
10【答案】
(1) 核糖體、內質網、高爾基體 選擇透過性 協助擴散、主動運輸
(2) 腎小管細胞刷狀緣形成很多突起，增大吸收面積
(3) 尿酸氧化酶活性
排除血清尿酸鹽含量降低的原因是由于大鼠體內尿酸氧化酶的作用（確保血清尿酸鹽含量降低是F作用的結果）
(4) F抑制轉運蛋白URAT1和GLUT9基因的表達 高尿酸血癥大鼠灌服E
【解析】
由圖可知，模型組（有尿酸氧化酶的正常實驗大鼠灌服尿酸氧化酶抑制劑）尿酸鹽轉運蛋白增多，血清尿酸鹽含量增高；治療組尿酸鹽轉運蛋白減少，F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量。
分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。
（1）分泌蛋白在細胞內的合成、加工和轉運過程需要核糖體、內質網、高爾基體及線粒體等細胞器共同參與，由于URAT1和GLUT9與分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要核糖體、內質網、高爾基體及線粒體等細胞器共同參與。腎小管細胞通過URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸鹽，體現了細胞膜的選擇透過性。借助載體蛋白的跨膜運輸的方式有協助擴散和主動運輸。
（2）由圖可知，腎小管細胞刷狀緣形成很多突起，增大吸收面積，有利于尿酸鹽的重吸收。
（3）模型組灌服尿酸氧化酶抑制劑，與空白對照組灌服生理鹽水的正常實驗大鼠（有尿酸氧化酶）相比，模型組的自變量是尿酸氧化酶活性，模型組的尿酸氧化酶活性較低，與空白對照組和灌服F的治療組比較，設置模型組的目的是排除血清尿酸鹽含量降低的原因是由于大鼠體內尿酸氧化酶的作用（確保血清尿酸鹽含量降低是F作用的結果）。
（4）根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果，模型組灌服尿酸氧化酶抑制劑后轉運蛋白增加，灌服F的治療組轉運蛋白和空白組相同，可推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是F可能抑制轉運蛋白URAT1和GLUT9基因的表達，減少尿酸鹽重吸收。為進一步評價F的作用效果，本實驗需要增設對照組，將高尿酸血癥大鼠灌服E與F進行對比，得出兩者降尿酸的作用效果。
11. (2021·江西模擬)圖1表示小腸上皮細胞亞顯微結構示意圖,圖2為膜蛋白功能示意圖,請據圖回答下列問題:
(1)該細胞不同表面執行不同的功能，且具有高度的極性，從質膜的成分分析，出現這一現象的原因是_____________________________。
(2)膜蛋白A消耗主要由圖中的____________(結構)產生的ATP，以________________方式吸收葡萄糖。細胞面向腸腔側形成很多微絨毛，以增加細胞膜上____________的數量，高效地吸收來自腸腔的葡萄糖等物質。
(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)膜蛋白A執行的是圖2中的____________的功能。
【答案】
(1)細胞膜蛋白質結構不同
(2)線粒體　 主動運輸　 載體蛋白
(3)緊密連接在一起
(4)催化　
(5)運輸蛋白
【解析】
(1)細胞膜的組成成分主要是脂質和蛋白質,蛋白質的種類、數量與細胞膜的功能密切相關,功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數量越多,分析題圖1可知,該細胞不同表面執行不同的功能,且具有高度的極性,出現這一現象的原因是細胞膜蛋白質的結構不同。
(2)分析題圖1可知,膜蛋白A是運輸葡萄糖的載體,小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸,需要消耗ATP,ATP主要由線粒體產生;由題圖1可知,細胞面向腸腔側形成很多微絨毛,增大膜面積從而增加細胞膜上載體蛋白的數量,高效地吸收來自腸腔的葡萄糖等物質。
(3)與圖2中膜蛋白相對應,則圖1中膜蛋白A、B、C、D分別對應圖2中的運輸蛋白、連接蛋白、受體和催化功能。
(4)該膜蛋白能水解二糖,說明該膜蛋白有催化作用。
(5)膜蛋白A執行的是運輸物質的功能易錯點04 生物膜的組成和作用
生物膜的組成和作用，是高考命題的熱點之一。命題內容常常以選擇題或非選擇題形式考查生物膜系統的組成和作用。這類試題具有較強的綜合性，而且以結構圖或文字設置試題情境，在復習備考中，需要梳理相關知識，加強圖文轉換練習，切實提高獲取信息能力，將知識準確、合理的應用，同時關注易錯點，并通過練習加強理解掌握，這樣才能通過復習提高得分率。同時還要注意以下細微易錯陷阱：
易錯陷阱1：生物膜系統的概念。對生物膜系統概念的內涵和外延理解不準確造成錯誤。常見錯誤觀點：①生物體內的膜結構均為生物膜系統。②原核生物具有生物膜系統。③囊泡不屬于生物膜系統。
易錯陷阱2：細胞膜具有能量轉換的功能。對細胞膜的功能掌握不全面造成錯誤判斷。
易錯陷阱3：分泌蛋白和胞內蛋白的判斷及參與其合成過程的細胞結構。對消化酶、抗體和一部分蛋白類激素等分泌蛋白和血紅蛋白等胞內蛋白的分布部位不清楚造成錯誤判斷。
易錯陷阱4：各種膜蛋白的不同功能。對受體、載體等膜蛋白的分布和功能混淆造成錯誤判斷。
易錯陷阱5：溶酶體的來源和功能。對溶酶體來源于高爾基體、溶酶體的功能、溶酶體內水解酶需要內質網和高爾基體加工等知識掌握不牢造成錯誤判斷。
易錯陷阱6：磷脂分子層數與單雙膜的關系。對生物膜流動鑲嵌模型結構知識知識掌握不牢造成錯誤判斷。單層膜由一層磷脂雙分子層構成，雙層膜有兩層磷脂雙分子層構成。
例題1、（2022 浙江卷·T7）動物細胞中某消化酶的合成、加工與分泌的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．光面內質網是合成該酶的場所
B．核糖體能形成包裹該酶的小泡
C．高爾基體具有分揀和轉運該酶的作用
D．該酶的分泌通過細胞的胞吞作用實現
例題2、（2021八省聯考福建卷·T2）下列關于生物膜蛋白的敘述，錯誤的是
A.小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與
B.促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合
C.葉綠體外膜上的蛋白質可以吸收光能和催化光反應
D.癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低
1. 細胞生物膜系統的組成和功能。細胞膜、細胞核膜以及內質網、高爾基體、線粒體、溶酶體等有膜圍繞而成的細胞器的膜共同構成的細胞生物膜系統。這些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，進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。細胞的生物膜系統在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。細胞生物膜的功能有①細胞膜使細胞內具有一個相對穩定的環境，并在細胞與周圍環境進行物質運輸、能量轉換、 信息傳遞過程中起著決定性作用。②為酶提供了大量的附著位點，為反應提供了場所。③將細胞分成小區室，把細胞器和細胞質分隔開，使各種化學反應互不干擾，保證了生命活動高效有序地進行。原核生物只有細胞膜，不具有生物膜系統。囊泡、類囊體是細胞內有膜結構，屬于生物膜系統的一部分。
2. 分泌蛋白和胞內蛋白。
（1）分泌蛋白是指在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。例如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶，抗體和生長激素、促甲狀腺激素等蛋白類激素。胞內蛋白是指在細胞內合成后，細胞內起作用的蛋白質。例如：DNA聚合酶、細胞呼吸酶、血紅蛋白等。
（2）與分泌蛋白形成與分泌有關的細胞器：線粒體、核糖體、內質網、高爾基體；有關膜結構：細胞核、線粒體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡；有關結構：細胞核、線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡。
（3）分泌蛋白排出細胞的方式為胞吐，需消耗能量，體現了細胞膜具有流動性的結構特點。
（4）溶酶體來自高爾基體，溶酶體中的酸性水解酶是先在核糖體上合成多肽鏈，然后進入內質網進行初步加工，再進入高爾基體最終加工形成的。溶酶體既消化外來的病毒、病菌，也消化自身衰老、損傷的細胞器。
3.幾種常考的“膜蛋白”
(1)受體蛋白：信號分子(如激素、淋巴因子、神經遞質)的受體。
(2)載體蛋白：協助跨膜運輸(協助擴散和主動運輸)。
(3)具催化作用的酶：如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸等)。
(4)識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精卵細胞間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等)。
（5）通道蛋白：協助離子或水跨膜運輸(協助擴散)。
5. 生物膜的流動鑲嵌模型：
（1）磷脂雙分子層構成膜的基本骨架；蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。
（2）生物膜上的磷脂和絕大多數蛋白質是可以流動的，因此膜的結構成分不是靜止的，而是動態的，具有流動性。
（3）細胞膜的外表面分布有糖被，具有識別功能。
6.各種膜所含的蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關：功能越復雜的生物膜，其蛋白質的種類和數量越多。例如：線粒體內膜蛋白質的種類和數量比線粒體外膜多。
7.不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同：如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜中沒有。癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低。
1. （2022 廣東· T9）酵母菌 sec 系列基因的突變會影響分泌蛋白的分泌過程，某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中。此外，還可能檢測到分泌蛋白的場所是（ ）
A．線粒體、囊泡 B．內質網、細胞外
C．線粒體、細胞質基質 D．內質網、囊泡
2. （2022年福建寧德5月質檢·T2）右圖為某高等植物細胞局部結構模式圖，A-G表示細胞的不同結構，下列說法錯誤的是
A.與E上離子通道形成有關的細胞器有ABCD
B.若為根毛細胞則土壤溶液濃度較高時E與F將分離
C.G的存在有利于細胞質與細胞核的物質交換和信息交流
D.B、D緊密相依有利于D為B的物質合成與運輸提供能量
3.（2020山東卷·T1）經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是（ ）
A．M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性
B．附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成
C．S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累
D．M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內
1. （2022年福建泉州5月質檢·T3）下列不同生物膜上的蛋白質與其功能異常引發的疾病，對應關系錯誤的是（ ）
生物膜 蛋白質 功能 功能異常引發的疾病
A 肺部組織細胞膜 CFTR蛋白 轉運氯離子 囊性纖維病
B 小腸上皮細胞膜 葡萄糖轉運蛋白 轉運葡萄糖 糖尿病
C 腎小管、集合管細胞膜 水通道蛋白 輸送水分子 腎性尿崩癥（腎臟不能濃縮尿液而持續排出大量稀釋性尿液的疾病）
D 骨骼肌細胞膜 乙酰膽堿受體蛋白 接受信息，導致骨骼肌興奮 重癥肌無力（一種由神經-肌肉接頭處傳遞功能障礙引起的疾病）
2. （2021八省聯考河北生物·T 1） 內質網合成的分泌蛋白，經高爾基體加工后，與高爾基體膜內表面受體結合，啟動囊泡形成。細胞內某基因發生突變，導致高爾基體中分泌蛋白堆積，不能發送到胞外。據此推測該基因編碼蛋白的功能不可能是（　　）
A. 推動囊泡運輸 B. 啟動高爾基體出芽
C. 參與分泌蛋白共價修飾 D. 參與分泌蛋白構象最終形成
3. （2021八省聯考遼寧·T16多選）研究發現，細胞能夠將完整的囊泡直接分泌至細胞外，這種囊泡稱為細胞外囊泡（EV），如圖所示。EV能夠與靶細胞發生融合，將其中的蛋白質、mRNA等生物大分子釋放到靶細胞內。下列有關EV的敘述正確的是（ ）
A. EV的內部環境相對穩定 B. EV膜上的脂質可摻入至靶細胞膜的脂質中
C. 細胞間可通過EV進行信息交流 D. 突觸小泡屬于一種EV
4. （2020年浙江·4）溶酶體是內含多種酸性水解酶的細胞器。下列敘述錯誤的是（ ）
A．高爾基體斷裂后的囊泡結構可形成溶酶體
B．中性粒細胞吞入的細菌可被溶酶體中的多種酶降解
C．溶酶體是由脂雙層構成的內、外兩層膜包被的小泡
D．大量堿性物質進入溶酶體可使溶酶體中酶的活性發生改變
5. （2020江蘇卷·T3）下列關于真核細胞的結構與功能的敘述，正確的是（ ）
A. 根據細胞代謝需要，線粒體可在細胞質基質中移動和增殖
B. 細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質所含核酸的種類相同
C. 人體未分化的細胞中內質網非常發達，而胰腺外分泌細胞中則較少
D. 高爾基體與分泌蛋白的合成、加工、包裝和膜泡運輸緊密相關
6. (2020·湖南雅禮中學調研)溶酶體的形成過程和功能如圖所示，序號①～⑥代表相關的細胞器和結構。下列說法正確的是(　　)
A.圖中的①～⑥代表的結構屬于細胞的生物膜系統
B.圖中的初級溶酶體起源于內質網，說明生物膜在結構上有聯系
C.圖中吞噬體的形成和④的細胞內消化過程都體現了生物膜的選擇透過性
D.溶酶體中的各種水解酶的合成受到結構⑥中有關基因的控制
7. 下圖①～④為幾種細胞器結構示意圖 ，下列有關說法錯誤的是(　　)
A.①②③均參與分泌蛋白的加工過程
B.④普遍存在于綠色植物所有的細胞中
C.②和④都是與能量轉換有關的細胞器
D.①～④的膜都屬于細胞的生物膜系統
8. （2021八省聯考重慶生物·T4） 生物膜的流動鑲嵌模型并不完美，以下現象不能用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋的是（　　）
A. 小鼠細胞和人細胞的融合
B. 膽固醇能經細胞膜自由擴散
C. 神經細胞的細胞膜對離子的選擇通透性
D. 生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同
9.(2020·全國卷Ⅰ，29)真核細胞的膜結構具有重要功能。請參照表中內容完成下表。
結構名稱 突觸 高爾基體 (1)________ 葉綠體的類囊體膜
功能 (2)________ (3)________ 控制物質進出細胞 作為能量轉換的場所
膜的主要成分 (4)________
功能舉例 在縮手反射中參與興奮在神經元之間的傳遞 參與豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白的形成過程 參與K＋從土壤進入植物根細胞的過程 (5)______
10.（2021 廣東省·T19）人體缺乏尿酸氧化酶，導致體內嘌呤分解代謝的終產物是尿酸（存在形式為尿酸鹽）。尿酸鹽經腎小球濾過后，部分被腎小管細胞膜上具有尿酸鹽轉運功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最終回到血液。尿酸鹽重吸收過量會導致高尿酸血癥或痛風。目前，E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物。為研發新的藥物，研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機分成數量相等的兩組，一組設為模型組，另一組灌服F設為治療組，一段時間后檢測相關指標，結果見圖。
回答下列問題：
（1）與分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要___________及線粒體等細胞器（答出兩種即可）共同參與。腎小管細胞通過上述蛋白重吸收——尿酸鹽，體現了細胞膜具有___________的功能特性。原尿中還有許多物質也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜，這類跨膜運輸的具體方式有___________。
（2）URAT1分布于腎小管細胞刷狀緣（下圖示意圖），該結構有利于尿酸鹽的重吸收，原因是___________。
（3）與空白對照組（灌服生理鹽水的正常實驗大鼠）相比，模型組的自變量是___________。與其它兩組比較，設置模型組的目的是___________。
（4）根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果，推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是___________，減少尿酸鹽重吸收，為進一步評價F的作用效果，本實驗需要增設對照組，具體為___________。
11. (2021·江西模擬)圖1表示小腸上皮細胞亞顯微結構示意圖,圖2為膜蛋白功能示意圖,請據圖回答下列問題:
(1)該細胞不同表面執行不同的功能，且具有高度的極性，從質膜的成分分析，出現這一現象的原因是_____________________________。
(2)膜蛋白A消耗主要由圖中的____________(結構)產生的ATP，以________________方式吸收葡萄糖。細胞面向腸腔側形成很多微絨毛，以增加細胞膜上____________的數量，高效地吸收來自腸腔的葡萄糖等物質。
(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)膜蛋白A執行的是圖2中的____________的功能。

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