生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、細胞器膜和核膜等結(jié)構(gòu)，它們在組成成分和結(jié)構(gòu)上很相似，在功能上彼此之間緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)配合。相關(guān)知識在近幾年的高考中出現(xiàn)的頻率比較高。
一 知識網(wǎng)絡(luò)
二 考點例析
考點1．生物膜的成分
生物膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成，含有少量的糖類。其中，脂質(zhì)中磷脂最豐富，還含有少量的膽固醇、糖蛋白、糖脂等。
功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。核膜、細胞器膜上糖蛋白的含量幾乎沒有。在發(fā)生癌變的癌細胞的表面會發(fā)生一些變化，如糖蛋白等物質(zhì)減少而使得癌細胞在體內(nèi)易分散和轉(zhuǎn)移。
例1．（2008年山東）從細胞膜上提取了某種成分,用非酶法處理后,加入雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色；若加入斐林試劑或班氏試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色。該成分是（ ）
A．糖脂 B．磷脂 C．糖蛋白 D．脂蛋白
解析：主要考查了細胞的化學組成和物質(zhì)的鑒定�！坝梅敲阜ㄌ幚怼�，給出信息：不考慮外加物質(zhì)（蛋白質(zhì)）影響；雙縮脲試劑顏色反應檢測蛋白質(zhì)，斐林（或班氏）試劑檢測可溶性還原糖，故細胞膜成分中含有糖類+蛋白質(zhì)=糖蛋白。
答案：C
考點2．生物膜的結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)特點
生物膜的流動鑲嵌模型是1972年桑格和尼克森提出的，其基本內(nèi)容是：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本骨架，具有流動性；蛋白質(zhì)分子以鑲在、貫穿、嵌插三種形式分布在其中，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的；糖蛋白一般分布在細胞膜的外側(cè)，與細胞識別、信息交流等功能有關(guān)。生物膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。
例2．（2009年北京）細胞膜在細胞的生命活動中具有重要作用。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A．細胞膜的糖被在細胞間具有識別作用
B．細胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進出具有選擇性
C．細胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異
D．載體蛋白是鑲在細胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)
解析：主要考查細胞膜的結(jié)構(gòu)特點、生理特性等。糖被（糖蛋白）存在于細胞膜的外側(cè)，而內(nèi)側(cè)就沒有，這說明細胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異。載體蛋白具有運輸?shù)墓δ�，是貫穿在細胞膜�?nèi)外表面的蛋白質(zhì)。
答案：D
例3．（2010年全國Ⅰ）下列過程中,不直接依賴細胞膜的流動性就能完成的( )
A．植物體胞雜交中原生質(zhì)體融合 B．mRNA與游離核糖體的結(jié)合
C．胰島B細胞分泌胰島素 D．吞噬細胞對抗原的攝取
解析：主要考查細胞膜的結(jié)構(gòu)特點──具有一定的流動性和考生的理解能力。植物體細胞雜交中原生質(zhì)體的融合依賴于細胞膜的流動性，胰島B細胞分泌胰島素的過程屬于胞吐（外排）作用，吞噬細胞對抗原的攝取屬于內(nèi)吞（胞吞）作用，內(nèi)吞和外排作用均與細胞膜的流動性有直接的關(guān)系；而mRNA與游離核糖體的結(jié)合與細胞膜的流動性無關(guān)。
答案：B
考點3．生物膜的功能及其特點
細胞膜具有將細胞與外界環(huán)境分隔開、進行細胞間的信息交流、控制物質(zhì)進出細胞等功能；而物質(zhì)進出細胞的方式有被動運輸（自由擴散、協(xié)助擴散）、主動運輸、胞吞和胞吐等方式，其中除了被動運輸之外，其它方式都要消耗能量。其它膜結(jié)構(gòu)具有提供酶附著的支架、使細胞內(nèi)部區(qū)域化等功能。生物膜的功能特點是選擇透過性。
例4．(2009年山東)下圖①②③表示人體細胞間信息傳遞的三種主要方式。下列描述錯誤的是（ ）
A．方式①②的信息傳遞緩慢，方式③傳遞迅速
B．方式③的信息傳遞不通過體液
C．體溫調(diào)節(jié)可能涉及①②③三種傳遞方式
D．①②方式的信息傳遞都經(jīng)過血液循環(huán)，存在反饋調(diào)節(jié)
解析：考查細胞膜功能中的信息傳遞與必修三人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)部分。方式③的信息傳遞要經(jīng)過突觸，突觸間隙中是組織液，是體液成分。A選項符合激素調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的異同，C選項考察體溫調(diào)節(jié)的過程，D選項考察激素調(diào)節(jié)的反饋調(diào)節(jié)。其中的神經(jīng)內(nèi)分泌該是下丘腦。
答案：B
例5．（2010年天津）下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是( )
A．主動運輸過程中，需要載體蛋白質(zhì)協(xié)助和ATP提供能量
B．在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞不再進行葡萄糖的跨膜運輸
C．質(zhì)壁分離過程中，水分子外流導致細胞內(nèi)滲透壓升高
D．抗體分泌過程中，囊泡膜經(jīng)融合成為細胞膜的一部分
解析：本題以物質(zhì)運輸相關(guān)生理過程為載體考查物質(zhì)運輸?shù)倪^程及特點等。主動運輸消耗能量且需要載體蛋白。神經(jīng)細胞在靜息狀態(tài)下，它仍能進行正常的新陳代謝，故仍能吸收葡萄糖并分解功能。植物細胞在發(fā)生質(zhì)壁分離時，由于細胞失水而導致細胞液的濃度升高，即細胞的滲透壓升高�？贵w是一種分泌蛋白，它是通過胞吐的方式分泌到細胞外，該過程中高爾基體可形成囊泡膜與細胞膜融合，將抗體釋放到細胞外。
答案：B
考點4．生物膜的種類及其聯(lián)系
生物膜包括細胞膜（質(zhì)膜）、核膜及由膜圍繞而成的細胞器，其中細胞器膜包括葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡和溶酶體等膜結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜是細胞中分布最廣泛膜結(jié)構(gòu)，它與核膜、細胞膜、一些線粒體膜直接相連。
例6．（2010年山東）下列關(guān)于真核細胞生物膜的敘述，正確的是（ ）
A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定
B．構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
C．有氧呼吸及光合作用產(chǎn)生ATP均在膜上進行
D．核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的膜部都參與蛋白質(zhì)的合成與運輸
解析：主要考查細胞膜的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和功能及考生分析問題的能力。生物膜的特定功能與膜上蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量有關(guān)。構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和少量的膽固醇，不含有脂肪。有氧呼吸的三個階段分別在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中進行；光合作用的光反應階段發(fā)生在葉綠體基粒的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上，而暗反應階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。只有分泌蛋白的合成和運輸與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的膜有關(guān)系。
答案：A
例7．(2007年江蘇)細胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。結(jié)合下面關(guān)于溶酶體(一類含多種水解酶、具有單層膜的囊狀細胞器)發(fā)生過程和"消化"功能的示意圖，分析回答下列問題。
(1)b是剛形成的溶酶體，它起源于細胞器a；e是由膜包裹著衰老細胞器d的小泡，而e的膜來源于細胞器c。由圖示可判斷：a是 ，c是 ，d是 。
(2)f表示b與e正在融合，這種融合過程反映了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有 特點。
(3)細胞器a、b、c、d膜結(jié)構(gòu)的主要成分是 等。
(4)細胞器膜、 和 等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的研究具有廣泛的應用價值，如可以模擬生物膜的 功能對海水進行淡化處理。
解析：考查了生物膜系統(tǒng)的有關(guān)知識。根據(jù)細胞器膜的形態(tài)特點，可判斷a是高爾基體，c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，d是線粒體，它們都是由膜構(gòu)成的細胞器，膜的主要成分都是蛋白質(zhì)和磷脂，在結(jié)構(gòu)上具有一致性。b和c之間相互融合的依據(jù)是膜的流動性。細胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上都是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，稱為細胞的生物膜系統(tǒng)。
答案：(1)高爾基體 高一 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 線粒體(2)流動性(3)蛋白質(zhì)和磷脂(4)細胞膜核膜 選擇透過
考點5．物質(zhì)穿越膜層數(shù)的計算問題
在高中生物試題中經(jīng)常出現(xiàn),也是重點和難點之一。其中，常涉及的知識點有：⑴常涉及到的細胞結(jié)構(gòu)的膜層數(shù)：線粒體和葉綠體均為2層膜，液泡、細胞膜均為1層膜、核糖體、核膜上的核孔均為0層膜等。⑵常涉及到結(jié)構(gòu)和細胞：由于肺泡壁、毛細血管壁、毛細淋巴管壁、小腸粘膜上皮、腎小囊壁、腎小管壁細胞等均為單層上皮細胞，物質(zhì)在穿越這些細胞時均穿越了兩層細胞膜。⑶常涉及到的生理過程：營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、分泌蛋白的合成與分泌、泌尿、血液循環(huán)、神經(jīng)傳導、光合作用、呼吸作用等。
例8．人小腸中的葡萄糖被吸收到體內(nèi)成為肝糖原，此過程中葡萄糖共穿過( )層膜
A．6 B．7 C．8 D．9
解析：主要考查營養(yǎng)物質(zhì)的吸收問題。小腸中的葡萄糖需要穿過小腸絨毛壁和毛細血管壁才能進入血漿成為血糖。再經(jīng)過血液循環(huán)，穿越毛細血管到達組織液，進入肝細胞內(nèi)合成肝糖原。小腸絨毛壁和毛細血管壁都是由一層上皮細胞圍成的薄壁，而穿過每一層細胞都需穿過2層細胞膜，因此此過程中葡萄糖共穿過7層膜。
答案：B
三 高考模擬練習
1．下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，下列敘述錯誤的是( )
A．若圖示為肝細胞膜，則CO2的運輸方式為b
B．細胞間的識別、免疫與①有密切的關(guān)系
C．適當提高溫度將加快②和③的流動速度
D．由于生物膜在厚度和化學組成上相同，所以細胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性
2．（2010年廣東） 右圖是植物從土壤中吸收某礦物質(zhì)離子示意圖。據(jù)圖判斷，該離子跨膜進入根毛細胞的方式為 （ ）
A． 自由擴散 B． 協(xié)助擴散
C． 主動運輸 D． 被動運輸
3．（2009年浙江）對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下示意圖所示，其基本過程：①用某種熒光材料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）。③停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復，即又出現(xiàn)了斑點。
上述實驗不能說明的是學（ ）
A．細胞膜具有流動性
B．熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合
C．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?/p>
D．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率
4．根據(jù)下圖，下列關(guān)于神經(jīng)細胞敘述錯誤的是（ ）
A．上圖可表示突觸小泡等各種膜結(jié)構(gòu)
B．靜息電位的形成可能與膜上的b物質(zhì)有關(guān)
C．假設(shè)這是突觸后膜，則突觸間隙位于圖示膜的上部
D．將神經(jīng)細胞膜的磷脂層平展在水面上，c與水面接觸
5．下圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，其中a和b分別代表不同分子或離子進出細胞膜的方式。下列對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯誤的是（ ）
A．不同物種的細胞中①、②和③的種類有差異，細胞膜的流動性也與①、②和③有關(guān)
B．如果該細胞能接受激素的調(diào)節(jié)，則與①有關(guān)
C．b的運輸方式能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性
D．如果圖示為小腸上皮細胞膜，則a可代表甘油，b可代表K+學
6．（2007年四川）下列關(guān)于生物膜的敘述，不正確的是（）
A．細胞完成分化以后，其細胞膜的通透性穩(wěn)定不變
B．膜的流動性是細胞生物膜相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)
C．特異性免疫系統(tǒng)通過細胞膜表面的分子識別“自己”和“非已”
D．分泌蛋白質(zhì)合成越旺盛的細胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快
7．（2010年海南）下列關(guān)于葉綠體的描述，錯誤的是（ ）
A．基粒由類囊體堆疊而成 B．葉綠體被膜由雙層膜組成
C．暗反應發(fā)生在類囊體膜上 D．類囊體膜上具有葉綠素和酶
8．下圖是某一種植物的一個葉肉細胞中的兩種生物膜結(jié)構(gòu)，以及在它們上發(fā)生的生化反應。下列有關(guān)的說法中，欠妥當?shù)囊豁検牵?nbsp; ）
A．①具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的功能，②的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，
B．如果A中的02被B利用，至少要穿過4層生物膜
C．B中的[H]是丙酮酸分解為C02時產(chǎn)生的
D．B通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴以增大化學反應的膜面積，從而為適應其功能提供必要的條件
9．（2009年海南卷）下列有關(guān)線粒體和葉綠體的敘述，錯誤的是（ ）
A．線粒體和葉綠體攜帶的遺傳信息可以表達出來
B．線粒體和葉綠體為雙層膜結(jié)構(gòu)，其內(nèi)膜中酶的種類相同
C．線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，葉綠體類囊體堆疊形成基粒
D．藍藻沒有葉綠體也能進行光合作用
9．B解析：本題主要考查線粒體和葉綠體結(jié)構(gòu)和功能。線粒體和葉綠體攜帶的遺傳信息可以表達出來；線粒體和葉綠體為雙層膜結(jié)構(gòu)，線粒體內(nèi)膜含酶，葉綠體內(nèi)膜不含酶；線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，葉綠體類囊體堆疊形成基粒，擴大接觸面積利于反應充分迅速進行；藍藻為原核生物，沒有葉綠體，能進行光合作用
10．下面是人體某項生命活動調(diào)節(jié)過程的示意圖。據(jù)圖判斷，下列說法中正確的是（ ）
A．該圖可以表示體液調(diào)節(jié)或神經(jīng)調(diào)節(jié)的過程
B．若細胞1是垂體細胞，則細胞2可以表示甲狀腺細胞
C．若細胞1是胰島B細胞，則細胞2只能表示肝細胞
D．細胞1的分泌物，只能是蛋白質(zhì)類物質(zhì)
11．細胞線粒體產(chǎn)生的C02，進入相鄰細胞內(nèi)參與光合作用，此過程中C02需穿過( )層膜
A．4 B．6 C．8 D．10
12．（2009年寧夏卷）下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運輸?shù)臄⑹觯e誤的是 ( )
A．植物細胞積累K+需消耗能量
B．細胞對離子的吸收具有選擇性
C．海水中的海藻細胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離
D．液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性
13．物質(zhì)的跨膜運輸對細胞的生存和生長至關(guān)重要。下圖為幾種物質(zhì)跨膜運輸方式的示意圖，請判斷有關(guān)敘述中不正確的是（ ）
A．組成細胞膜的A、B兩種物質(zhì)通常不是靜止的
B． 丙物質(zhì)跨膜運輸方式中物質(zhì)一般要從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運輸
C．甲、乙、丙三種物質(zhì)跨膜運輸方式對于維持活細胞正常的生命活動均有重要意義
D．膽固醇跨膜運輸以甲的方式進行是B物質(zhì)的緣故
【參考答案】
1．D 2．C 3．C 解析：本題是以熒光標記法為背景來考查細胞的結(jié)構(gòu)特點。熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合，使細胞膜表面出現(xiàn)“成斑現(xiàn)象”而出現(xiàn)熒光斑點。由于細胞膜具有流動性的特點，當熒光照射出現(xiàn)熒光淬滅以及當激光束照射后出現(xiàn)的熒光恢復是由于細胞膜上被熒光標記的蛋白質(zhì)或磷脂分子可以水平方向上運動而導致的結(jié)果。這個現(xiàn)象體現(xiàn)根據(jù)熒光恢復速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率，但不能根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾�，因為該過程中沒有發(fā)生物質(zhì)跨膜運輸。所以C不正確。
4．A 5． A 解析：主要考查了細胞膜的結(jié)構(gòu)、功能及其相應的特點。從圖中可以看出，a屬于自由擴散，b屬于主動運輸；①②③分別是糖蛋白、磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子。其中，糖蛋白具有細胞識別的作用，一般位于細胞膜的外側(cè)。不同物種的細胞膜上，磷脂雙分子層基本是相同的，但功能不同的細胞，其細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖蛋白的種類不同。細胞膜的流動性與膜上的蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的流動性有關(guān)。
6．A 解析：本題主要考查了生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點細胞完成分化后，細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)和成分都會發(fā)生適應性的變化。這時細胞膜上含有的各種蛋白質(zhì)也會發(fā)生相應的變化，導致細胞膜的通透性也會發(fā)生改變。膜的流動性是它的結(jié)構(gòu)特點，這決定了膜的相互轉(zhuǎn)化。特異性免疫通過細胞膜表面的分子識別抗原信息，從而確定敵我。分泌蛋白的分泌過程離不開高爾基體的幫助，而且主要是通過膜泡的形式進行，因此加速了膜成分的更新速度。
7．C 解析：該題主要考查葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。葉綠體是具有雙膜構(gòu)成，內(nèi)有基粒和基質(zhì)，基粒由類囊體堆疊而成，其上具有葉綠素和酶，能進行光反應；基質(zhì)中含有暗反應所需的酶，故暗反應發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。
8．C 解析：從兩種膜上發(fā)生的生化反應來看，A表示光合作用中的光反應，它是發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上的反應； B表示有氧呼吸的第三階段，它發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。A中的①是葉綠體的色素，它能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能。B中的②能將[H]和O2轉(zhuǎn)變?yōu)樗梢娝鼞撌怯醒鹾粑牡谌A段起催化作用的呼吸酶；B中與氧氣結(jié)合的[H]是在有氧呼吸第一階段和第二階段產(chǎn)生的，即葡萄糖分解成丙酮酸時、丙酮酸徹底分解為二氧化碳時產(chǎn)生的。同一個葉肉細胞葉綠體中產(chǎn)生的O2進入線粒體時要穿過4層生物膜，即葉綠體內(nèi)膜、外膜和線粒體外膜、內(nèi)膜4層生物膜。葉綠體通過形成類囊體堆疊而成的基粒增大膜面積，線粒體通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴來增大膜面積。
10．B 解析：主要考查通過細胞間的信息交流之一 ──通過體液的作用來完成的間接交流。如果細胞1是垂體細胞，分泌的激素有生長激素、促甲狀腺激素、促性腺激素等，則細胞2可以是組織細胞、甲狀腺細胞、性腺細胞（如卵巢細胞、精巢細胞等）。如果細胞1是胰島B細胞，分泌的激素是胰島素，從胰島素的作用來看，細胞2可能是肝細胞、肌細胞、正常的組織細胞等。即胰島素促進血液中葡萄糖在肝細胞內(nèi)合成肝糖原，在肌細胞內(nèi)合成肌糖原，在組織細胞內(nèi)氧化分解成二氧化碳和水等。細胞1的分泌物，可以是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)，如胰島素、胰高血糖素、生長激素等；可以是一些氨基酸的衍生物，如甲狀腺激素、腎上腺激素等；也可以是一些脂質(zhì)，如性激素等；還可以是其他化合物，如組織胺等等。
11．B 解析:關(guān)鍵詞是“相鄰細胞”。線粒體和葉綠體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器。C02從一個細胞的線粒體出來，進入相鄰細胞的葉綠體內(nèi)，需穿過兩層細胞膜和線粒體、葉綠體的各兩層膜．共計6層膜。若為同一細胞內(nèi)，則只穿越4層膜。
12．D 解析：植物細胞吸收K+是主動運輸，需要消耗能量；細胞膜是一層選擇透過性膜，對離子的吸收具有選擇性；海水中的海藻通過積累溶質(zhì)可以提高細胞液濃度，防止細胞因失水發(fā)生質(zhì)壁分離；液泡膜是一層選擇透過性膜；液泡膜和細胞膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)構(gòu)成原生質(zhì)層，原生質(zhì)層也具有選擇透過性。
13．D
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/76455.html
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