考点3 生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用
第五章生物膜的结构与功能
K.Whittam的实验
实验设计：
制备红细胞血影（ghost），观察ATP水解情况和膜内 外K+，Na+浓度的关系。
实验结果：
a．红细胞内ATP水解的同时，K+、Na+都按预定方向跨越细 胞膜（2K+进，3 Na+出）；
b．如果膜内外仅有K+或Na+，则ATP水解极少； c．红细胞血影只能利用膜内ATP，而不能利用膜外ATP； d．K+可被其它正一价离子（如NH4+）取代，而Na+则不能被 取代。
（2）糖和氨基酸的运送 •协同运送（co-transport） • 基团运送（group transport)
3、生物大分子的跨膜运送
（1）胞吐和内吞作用
（2）新生蛋白质的跨膜定向运送
•蛋白质通过信号肽引导到目的地
信号肽(signal sequence) 信号肽假说(signal hypothesis)
空气
单层 微团
水
单体
双层微囊
磷脂类的双层结构和六角形相H1、H2
六角形相 (Hexagonal ) 六角形相 (Hexagonal )
H1
H2
双层结构 （Bilyer）
生物膜膜周边蛋白、膜内在蛋白示意图
a . b . c . —膜周边蛋白 ， d .e .—膜内在蛋白
膜蛋白与膜脂双脂层结合的主要形式
糖被
糖残基
唾液酸 糖脂
低聚寡糖链 跨膜糖蛋白
脂双层
膜脂（磷脂、 糖脂、胆固醇）
Singer&Nicolson流体镶嵌模型
人红细胞膜主要磷脂在膜内、外两层的分布
50
占 25 总 量 的 百 分 比
备考2025届高考生物一轮复习【讲义】第2章课时2考点3细胞器之间的协调配合与生物膜系统
第2章细胞的基本结构和物质的运输课时2细胞器和生物膜系统考点3细胞器之间的协调配合与生物膜系统1.生物膜系统的组成和功能提醒（1）生物膜系统是针对细胞而言的，不是生物体内的全部膜结构，如口腔黏膜、胃黏膜等属于体内的“膜结构”，但不属于生物膜系统。
（2）原核生物、病毒等无生物膜系统。
（3）类囊体膜、囊泡膜也属于生物膜系统。
2.各种生物膜之间的联系（1）结构和组分基本相似（2）结构上具有一定的连续性，如图所示：（3）在功能上的联系（以分泌蛋白的合成与分泌为例）在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和部分激素3.模型构建，理解生物膜在功能上的联系（以分泌蛋白的合成和运输为例）基础自测1.生物膜系统指生物体内的所有膜结构。
（×）2.生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性。
（×）3.CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。
（×）4.原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成。
（×）5.造血干细胞中合成的细胞膜蛋白运输的途径可能是：高尔基体→核糖体→细胞膜。
（×）6.研究分泌蛋白的合成与分泌，要用荧光标记法。
（×）7.胰岛素合成、分泌过程中高尔基体膜面积会发生动态变化。
（√）8.经内质网加工的蛋白质，都通过高尔基体分泌到细胞外。
（×）9.人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少。
（×）10.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成[2022河北，T2D]。
（×）11.参与分泌蛋白合成和加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统[2021海南，T2C]。
（×）情境应用过氧化物酶体和溶酶体都是由单层膜构成的细胞器，都对细胞起重要的保护作用。
过氧化物酶体和溶酶体中的酶只能在过氧化物酶体和溶酶体内部发挥作用，这体现了生物膜系统的功能之一是将细胞分隔成若干个小的区室，使细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰，保证了细胞生命活动能高效、有序地进行。
2017高考生物考前3个月专题复习专题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
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。
解析答案
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：
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。
解析答案
(2)甲图中囊泡X由[③ ]__内__质__网__ 经“出芽”形成 ，到达[ ④]_高__尔__基__体__ 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_溶__酶__体__。
考向特训
考向一 以文字表述的形式考查细胞膜的结构和功能 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
泡能实现内质网膜的成分向细胞膜转移
(√ )
答案
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 __脂__质__和__蛋__白__质____ ， 细 胞 代 谢 的 控 制 中 心 是 [ ① ]_细__胞__核___。
高一生物膜系统知识点
高一生物膜系统知识点膜是生物体内重要的组织结构之一，由于其独特的构造和功能，使得细胞能够执行各种生命活动。
膜系统是细胞内膜的总称，也是生物体中一个重要的组成部分。
本文将介绍高一生物学中关于膜系统的主要知识点。
1. 膜的结构细胞膜是由磷脂双分子层组成的，其中磷脂分子是由疏水的脂肪酸烃链和亲水的磷酸甘油醇头基组成。
膜内还有其他膜蛋白和胆固醇等分子。
这种结构保证了细胞膜的稳定性和选择性通透性。
2. 膜的功能膜的功能主要包括细胞边界的维持、物质的运输、信号转导和细胞吸附等。
细胞膜起到了一个物理屏障的作用，保护和维护细胞内环境的稳定。
同时，细胞膜上的膜蛋白负责物质的主动和被动运输，使细胞能够摄取和排出需要的物质。
膜上的受体蛋白能够感受外界的信号并传递给细胞内部，从而调控细胞的活动。
此外，膜还能通过表面特异性的蛋白分子吸附细胞外的分子，起到识别和黏附的作用。
3. 膜的种类生物体中存在着多种类型的膜系统，包括细胞膜、内质网、高尔基体、线粒体和叶绿体等。
细胞膜是包围细胞的界限，起到保护细胞内部并与外界环境交换物质和信息的作用。
内质网是由连续的膜管和囊泡组成的，负责蛋白质的合成、折叠和修饰。
高尔基体是一系列的扁平囊泡，主要参与物质的分泌和修饰。
线粒体是细胞内的能量中心，参与细胞呼吸作用。
叶绿体则是植物细胞中进行光合作用的重要位置。
4. 膜的运输方式细胞膜通过多种方式实现物质的运输，主要包括扩散、主动运输和被动运输。
扩散是指物质在浓度梯度驱动下从高浓度区向低浓度区的自由运动。
主动运输则需要通过能量消耗，逆浓度梯度传递物质。
主动运输包括主动转运和囊泡运输。
被动运输是通过通道蛋白和载体蛋白等载体分子的媒介，将物质从高浓度区转移到低浓度区。
5. 膜的结构与功能的关系细胞膜的结构决定了其功能。
磷脂双分子层赋予细胞膜的稳定性和选择性通透性，而膜蛋白则实现了物质的运输和信号传导。
膜蛋白是细胞膜上的重要组成部分，负责物质与细胞内外环境之间的交互。
细胞在结构和功能上是一个统一的整体
生物膜系统的重要作用
• 使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在物质运输、能量交换及信息传递中起决定性作 用。
• 广阔的膜面积，为多种酶提供了大量附着点将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应 能同时进行而不互相干扰。
• 所以，生物膜系统使细胞在结构和功能上成为一个统一的整体
细胞是一个统一的整体
• 核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统 • 细胞核与细胞质通过核孔相通 • 细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动 • 细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心 • 不断地与外界进行物质交换和能量转换，与外界环境形成一个统一的整体 • 细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位
加工、分类、包装 分泌
氨基酸
肽链
脱水缩合
具有一定
成熟的蛋白质
空间结构 盘曲折叠
的蛋白质
分泌蛋白质
线粒体（提供能量）
①与分泌蛋白的合成、加工直接相关的细胞器是核糖体、内质网、 高尔基体,间接相关的细胞器是线粒体。 ②核糖体是将氨基酸合成蛋白质的机器,内质网和高尔基体对蛋白 质进行不同程度的加工,而线粒体为整个过程提供能量。 ③分泌蛋白由内质网到高尔基体,由高尔基体到细胞膜是通过囊泡 运输实现的。 ④细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间的转化,体现了生 物膜在结构上具有一定的流动性。
分泌蛋白的合成过程中膜的变化
细胞结构的膜面积随时间的变化,d的膜面 积减小,e的膜面积增大,f的膜面积先增大 后减小, 可判断： d为内质网、e为细胞膜、f为高尔基体。
分泌蛋白的合成过程中膜的变化
图中表示前后两个时间点,细胞结构膜 面积变化对比。 前后比较发现,g的膜面积减小、h的膜 面积基本不变、i的膜面积增大, 可判断g为内质网、h为高尔基体、i为 细胞膜。
生物膜结构与功能的关系
生物膜结构与功能的关系生物膜是生物学中一个重要的概念，它在生物体内起着关键的作用。
生物膜的结构与功能密不可分，本文将探讨生物膜结构与功能之间的关系。
一、生物膜的结构特点生物膜由磷脂双层以及一些膜蛋白组成，它呈现出独特的结构特点。
磷脂双层是生物膜最基本的组成单位，它由两层磷脂分子排列而成，磷脂分子的疏水部分朝内，疏水性较小的部分朝外，形成一个疏水屏障。
膜蛋白则穿插在磷脂双层之中，起着信号传递、物质转运等多种功能。
二、生物膜的功能特点生物膜的结构赋予了它许多重要的功能。
首先，生物膜具有选择性通透性，可以选择性地将物质进出细胞。
其次，生物膜能够维持细胞稳态，对细胞内外环境变化起到保护作用。
再次，生物膜参与细胞间的相互作用，扮演着识别和黏附其他细胞的重要角色。
此外，生物膜还能转导信号，将外界刺激转化为细胞内的生化反应。
三、生物膜结构与功能的紧密联系生物膜的结构与功能之间存在着紧密的联系。
首先，生物膜的选择性通透性是由磷脂双层和膜蛋白共同作用实现的。
磷脂双层通过调节疏水性和疏水性较小的区域的排列，实现了对物质的选择性通透。
膜蛋白则通过通道、载体等方式，使得特定的物质能够通过生物膜。
其次，生物膜的稳态维持依赖于其结构的完整性与稳定性。
如果生物膜结构受到破坏，细胞内外的环境就会直接影响到细胞的正常功能。
此外，生物膜中的膜蛋白还可以实现细胞间的相互作用，通过黏附分子和信号蛋白等的相互作用，维持细胞的组织结构和功能。
最后，生物膜的转导信号功能依赖于膜蛋白的活性和结构特点。
膜蛋白可以通过与配体结合或构成复合物等方式，将信号传递到细胞内，进而引发生化反应。
综上所述，生物膜的结构与功能之间存在着紧密的关系。
生物膜的结构特点赋予了其多种功能，而这些功能又需要结构特点进行支持和实现。
生物膜在维持细胞内外平衡、物质转运、信号转导等方面发挥着重要作用，对于生物体的正常生理功能至关重要。
进一步研究生物膜的结构与功能关系，对于我们理解生命的运作机制具有重要的意义。
生物膜在结构和功能上的联系-百师晰
生物膜在结构和功能上的联系-百师晰
一、生物膜系统在结构上的联系：细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构，共构成的生物膜系统。
这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。
生物膜的化学组成细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系，它们的化学组成也大致相同。
与细胞膜类似，其他生物膜也主要由蛋白质、脂类和少量的糖类，也有一部分糖类与脂质结合形成糖脂）组成。
二、生物膜系统在功能上的联系：生物膜因其半通透性而成为具有高度选择性的通透屏障。
细胞生长所需要的水、氧及其他营养物质被运进细胞，细胞内产生的激素、毒素和某些酶被运出细胞，细胞内代谢产生的CO2、NH3等废物被运出细胞，这些过程都与生物膜的物质运输机制有关。
生物膜的结构与功能课件
内生长和繁殖。
05
生物膜的研究进展
生物膜的结构研究
生物膜的组成
生物膜主要由脂质分子和蛋白质分子组成，这些分子通过相互作 用形成有序的结构。
生物膜的厚度
生物膜的厚度一般在5-10纳米之间，不同部位的膜厚度略有差 异。
生物膜的流动性
生物膜具有一定的流动性，脂质分子和蛋白质分子可以在膜中移 动。
生物膜的功能研究
生物膜的结构与功能 课件
xx年xx月xx日
• 生物膜的概述 • 生物膜的结构 • 生物膜的功能 • 生物膜与疾病 • 生物膜的研究进展
目录
01
生物膜的概述
生物膜的定义
生物膜
是指细胞膜和细胞内各个由膜围绕而 成的细胞器，包括线粒体、高尔基体 、内质网、溶酶体、叶绿体、过氧化 物酶体等。
细胞膜
细胞器膜
磷脂双分子层构成了生物膜的 基本骨架，为膜蛋白提供锚定 点和活动空间。
膜蛋白
膜蛋白是生物膜的主要成分之一，具有多种功能，如运输、信号转导和能量转换等 。
膜蛋白分为嵌入型、跨膜型和附着型三种类型，它们以不同的方式插入到磷脂双分 子层中。
膜蛋白的分布和数量对生物膜的功能具有重要影响，不同的膜蛋白可以分布在细胞 膜的不同区域。
心力衰竭
心脏瓣膜上的生物膜感染可能导致心脏瓣膜功能 失调，引发心力衰竭。
血栓形成
生物膜可促进血栓的形成，增加心血管事件的风 险。
生物膜与肿瘤
肿瘤转移
01
肿瘤细胞可形成生物膜，促进肿瘤的转移和扩散。
耐药性
02
肿瘤细胞形成的生物膜可增强其耐药性，降低化疗和放疗等治
疗的疗效。
免疫逃逸
03
生物膜能够保护肿瘤细胞免受免疫系统的攻击，使其得以在体
生物化学教案生物膜的结构与功能
生物化学教案生物膜的结构与功能教学目标：1.了解生物膜的结构与功能；2.理解生物膜对细胞有机体起到的重要作用；3.掌握生物膜与物质运输、信号传导等过程的关系。
教学重点：1.生物膜的结构与组成；2.生物膜在细胞内外的功能。
教学难点：1.生物膜的复杂结构与功能的关系。
教学过程：一、导入（10分钟）通过提问和引入话题，引发学生的思考和兴趣，比如：“请问生物膜是什么？在生物体中起到什么作用？”让学生思考并回答。
二、知识讲解（20分钟）1.生物膜的定义：生物膜指的是由脂质、蛋白质、糖类等多种生物分子组成的细胞膜结构，广泛存在于生物体的各种细胞和组织中。
2.生物膜的结构与组成：a.磷脂双分子层：生物膜的主要组成成分是磷脂，由两层磷脂分子构成。
磷脂分子的疏水性头部与亲水性尾部形成双分子层结构。
b.蛋白质：生物膜中含有不同类型的蛋白质，包括通道蛋白、受体蛋白、酶等。
这些蛋白质能够在生物膜上发挥各种功能。
c.糖类：一部分生物膜表面的磷脂分子上结合有糖类，形成糖脂双分子层，起到保护细胞、识别和结合外来物质等作用。
三、生物膜的功能（30分钟）1.物质运输：生物膜能够通过对物质的选择性通透性，控制细胞内外物质的交换和传递。
比如细胞膜上的离子通道能够调节离子的进出，细胞膜上的转运蛋白能够主动转运物质。
2.细胞识别与结合：生物膜上的糖类能够参与细胞识别和结合，与其他细胞或分子相互作用。
这种相互作用能够介导细胞的黏附、移动、分化等过程。
3.信号传导：多种信号分子能够与生物膜上的受体蛋白结合，通过生物膜的传导作用，进一步传递信号并引起细胞内的生物学效应。
4.维持细胞形态和结构：生物膜的完整性和稳定性对于细胞形态和结构的维持非常重要。
四、案例分析（20分钟）以相关的案例和实验结果为例，让学生分析和讨论生物膜在细胞中的具体作用。
比如，生物膜的组成和结构对于细胞内物质运输的调节、信号传导等过程的影响。
五、小结与拓展（10分钟）通过对本节课的学习，对生物膜的结构与功能进行一个简要的总结，并展示扩展知识，比如其他膜相关的知识和实验研究进展。
高考生物复习 考点3：生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用
高考生物复习考点3生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用题组一细胞膜的结构与功能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 C解析主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D错误。
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)(√)题组二生物膜系统的结构与功能的联系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)(×)4．(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。
生物膜系统从结构和功能上看都是一个统一的整体
生物膜系统从结构和功能上看都是一个统一的整体第一篇:《题目e74ed284b9d528ea81c77900》一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。
1．回归教材，注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。
2．适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。
3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
第二篇:《题目41d1f75abe23482fb4da4c0c》一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。
细胞在结构和功能上是一个统一整体
囊泡
高尔基体
间接联系
囊泡
直接联系
内质网
细胞膜 线粒体 核膜
原理：利用生物膜的结构特性-----流动性
由于生物膜具有一定的流动性，所以各组分间可以通过囊泡相互转化。
二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
蛋白质的合成和分泌
科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮 氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体 的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min 后，出现在细胞膜内的小泡及细胞外的分泌物中。 讨论：
3、下列有关生物膜的叙述中，错误的是
()
A．各种生物膜的化学组成和结构完全相同
A B．不同的细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的
C．生物膜的研究已经深入到分子水平
D．细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能
4. 下列关于生物膜的叙述，错误的是（ A ）
A. 溶酶体内的酶由高尔基体合成后被囊泡包被 B. 合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般发达 C. 分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 D. 生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新
1、分泌蛋白在哪里合成？能量由哪里提供？
2、与蛋白质合成有关的细胞器和膜结构有哪些？
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
3、请简述蛋白质的合成过程
⑤
③
④
②
①
核糖体
合成
内质网
加工 (折叠、 糖基化）
高尔基体
加工、 分类、 包装
细胞膜
分泌
氨基酸
肽链
脱水缩合
蛋白质
盘曲折叠
成熟的蛋白质
线粒体（提供能量）
科学家提供35S标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞
细胞在结构和功能上是一个统一整体 高一上学期生物
3．囊泡运输的机制 (1)生物大分子合成或加工后的去向 许多生物大分子在内质网和高尔基体等细胞器内合成或加工后，不 能直接穿过生物膜，而是被包裹在 囊泡 里，并被运至 特定部位 。 (2)通过囊泡运输的物质类型 通过囊泡运输的物质主要有两类：一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质 等，参与 细胞器 的组成并完成特定的细胞功能；另一类是囊泡包 裹的 内含物 ，如一些激素、酶等，这些物质有的被分泌到细胞 外，有的参与细胞内大分子物质的降解等。
【课堂小结】
细
胞
Hale Waihona Puke 组成在结生物膜系统
特点
构 和
功能
功
能
内质网
面积、功能、和其他生物膜的联系
上
是
囊泡运输
囊泡运动基础、机制、运动路径、转化意义
一
个
分泌蛋白含义
统
一 整
各结构协调配合
分泌蛋白的分泌过程
体
囊泡运输在代谢中的作用
【随堂训练】
1．细胞的生物膜系统指的是( A )
A．由细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构，共同构成的膜系统 B．由内质网、高尔基体和核膜形成的具有特定功能的结构 C．全部的细胞膜 D．细胞膜和核膜
(3)
丙图表示前后两个时间点，细胞结构膜面积变化对比。前后比较发 现，g的膜面积减少、h的膜面积基本不变、i的膜面积增加，可判 断：g为__内__质__网___、h为_高__尔__基__体____、i为__细__胞__膜____。
【例2】在胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程中，具有降血糖作用
的胰岛素最可能出现在( D )
【例3】用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合
成并分泌一种含35S的蛋白质。35S在细胞各结构间移动时不经过B(
生物化学教案：生物膜的结构与功能
生物化学教案：生物膜的结构与功能一、生物膜的结构1.1 磷脂双分子层的组成1.2 蛋白质和糖类成分1.3 膜内与膜外的环境差异生物膜是细胞内外重要的界面，它起着控制物质传递和细胞内外环境稳定的重要作用。
了解生物膜的结构和功能对于理解细胞进程和研究相关疾病具有重要意义。
本教案将详细介绍生物膜的结构和功能，帮助学生加深对生物膜的理解。
一、生物膜的结构1.1 磷脂双分子层的组成生物膜由磷脂双分子层主导，这是由两个亲水性头部和一个疏水性尾部组成的形成片层结构。
这种特殊结构决定了其在水中自行形成闭合球体或扁平片层。
磷脂双分子层通常由两个亲水性头部为外层，且相对靠近彼此，而尾部则朝着内部靠拢，以避免与水接触。
这种排列能够保持细胞内外的环境稳定，同时确保物质的有序传递。
1.2 蛋白质和糖类成分除了磷脂双分子层，生物膜中还包含许多其他成分，如蛋白质和糖类。
蛋白质可穿过磷脂双层，形成跨膜蛋白，它们在细胞信号转导、物质运输等方面发挥重要作用。
糖类通常附着在膜表面形成糖基化修饰，这可以提供细胞识别和黏附所需的特异性。
1.3 膜内与膜外的环境差异生物膜内部与外部环境之间存在一定的差异。
由于磷脂双层是一个有效的隔离屏障，它可以阻止大多数溶质和离子的自由进入或离开细胞。
此外，在生物膜上还存在多种不同类型的通道和载体蛋白，它们能够调控生物分子（如药物、离子等）和信号分子（如激素、神经递质等）的通过。
二、生物膜的功能2.1 细胞的物质传递2.2 细胞信号转导2.3 免疫识别与应答生物膜不仅作为物质的屏障，还承担着许多重要功能。
二、生物膜的功能2.1 细胞的物质传递生物膜通过丰富多样的跨膜蛋白和通道来实现细胞内外物质传递。
这包括活性运输，被动扩散和简单扩散等机制。
例如，通过离子通道调控细胞内外离子浓度差异，维持正常细胞功能。
此外，穿过磷脂双分子层的非极性或弱极性溶质可以通过简单扩散方式跨越生物膜。
2.2 细胞信号转导生物膜中存在许多与细胞信号转导相关的组分。
高考生物必备考点：生物膜系统的结构功能
高考生物必备考点：生物膜系统的结构功能生物膜是科技进步给消毒灭菌行业带来的最新一系列挑战之一，下面是高考生物必备考点：生物膜系统的结构功能，请考生认真学习。
一、相关概念：细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。
细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。
是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、八大细胞器的比较：1、线粒体：(呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶)，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”2、叶绿体：(呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里)，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，(含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。
在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。
是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网：由膜结构连接而成的网状物。
是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”5、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。
化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。
有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三、分泌蛋白的合成和运输：核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→ 高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
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考点3生物膜系统结构与功能统一性的理解及应用题组一细胞膜的结构与功能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 C解析主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧，以保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，D错误。
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)(√)题组二生物膜系统的结构与功能的联系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)(×)4．(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：(1)图1表示的生理过程是________________，其主要的生理意义在于____________________。
(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________。
(3)图3中ATP参与的主要生理过程是____________。
(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。
(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________________________________________________________________________。
(6)图1～3说明生物膜具有的功能有______________________________________________________________________________________________________________(写出3项)。
答案(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性垂体(3)暗反应(4)1、2(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等解析(1)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。
(2)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。
(3)图3所示过程需利用光能，分解H2O产生O2和H＋，同时形成A TP，是光合作用的光反应阶段。
光反应阶段产生的A TP将参与暗反应中C3的还原。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
依纲联想1．有关细胞膜功能的3点核心提醒(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答案 B解析兴奋在神经纤维上的传导是依赖电信号，而离子的进出是依赖细胞膜的选择透过性，故A错误。
靶细胞被效应T细胞识别并裂解的过程需要受体，能体现细胞膜的信息交流功能，故B正确。
垂体细胞细胞膜上的受体能识别促甲状腺激素释放激素进而完成信息传递，故C 错误。
细胞癌变后细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞之间的黏着性降低，故D错误。
思维延伸(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]和氧气结合生成水答案 C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。
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A TP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(√)考向三结合图示考查生物膜系统结构和功能的联系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答案 C解析图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体；图甲中构成分泌蛋白的物质X 是氨基酸，构成蛋白质的氨基酸最多有20种，b内质网的产物是不成熟的分泌蛋白、需要经c高尔基体的再加工才具有生物活性；图乙可说明内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化，不能说明该过程中高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换；图甲中的分泌蛋白的运输和转运过程是通过囊泡进行的、图乙所示内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化，二者都能体现生物膜具有流动性。
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(×)(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[]________。