最新生物膜系统的结构和功能完整
生物膜的组成和作用-备战2023年高考生物考试易错题(全国通用)附解析
易错点04 生物膜的组成和作用生物膜的组成和作用，是高考命题的热点之一。
命题内容常常以选择题或非选择题形式考查生物膜系统的组成和作用。
这类试题具有较强的综合性，而且以结构图或文字设置试题情境，在复习备考中，需要梳理相关知识，加强图文转换练习，切实提高获取信息能力，将知识准确、合理的应用，同时关注易错点，并通过练习加强理解掌握，这样才能通过复习提高得分率。
同时还要注意以下细微易错陷阱：易错陷阱1：生物膜系统的概念。
对生物膜系统概念的内涵和外延理解不准确造成错误。
常见错误观点：①生物体内的膜结构均为生物膜系统。
②原核生物具有生物膜系统。
③囊泡不属于生物膜系统。
易错陷阱2：细胞膜具有能量转换的功能。
对细胞膜的功能掌握不全面造成错误判断。
易错陷阱3：分泌蛋白和胞内蛋白的判断及参与其合成过程的细胞结构。
对消化酶、抗体和一部分蛋白类激素等分泌蛋白和血红蛋白等胞内蛋白的分布部位不清楚造成错误判断。
易错陷阱4：各种膜蛋白的不同功能。
对受体、载体等膜蛋白的分布和功能混淆造成错误判断。
易错陷阱5：溶酶体的来源和功能。
对溶酶体来源于高尔基体、溶酶体的功能、溶酶体内水解酶需要内质网和高尔基体加工等知识掌握不牢造成错误判断。
易错陷阱6：磷脂分子层数与单双膜的关系。
对生物膜流动镶嵌模型结构知识知识掌握不牢造成错误判断。
单层膜由一层磷脂双分子层构成，双层膜有两层磷脂双分子层构成。
例题1、（2022 浙江卷·T7）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是（）A．光面内质网是合成该酶的场所B．核糖体能形成包裹该酶的小泡C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现例题2、（2021八省联考福建卷·T2）下列关于生物膜蛋白的叙述，错误的是A.小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白的参与B.促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合C.叶绿体外膜上的蛋白质可以吸收光能和催化光反应D.癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低1. 细胞生物膜系统的组成和功能。
高级生物化学 第三章生物膜的结构与功能
第三章生物膜的结构与功能生物膜(biomembrane)包括质膜和细胞内膜，是极性脂与蛋白质组成的片状超分子复合物，具有独特的结构与功能，是细胞结构的重要成分。
质膜把原生质与环境隔开，其本质作用就是维持细胞内微环境的相对稳定，与环境进行物质交换、能量和信息的传递，与细胞的生存、生长、分裂、分化等均有密切关系。
真核细胞拥有复杂的内膜系统，包括核膜、内质网系统、高尔基体、溶酶体(液泡)系统、微体以及线粒体和叶绿体等细胞器。
这些膜系统约占细胞干重的70～80%。
生物膜与生命科学中许多基本理论问题以及有关的一些亟待解决的实际问题密切相关，如细胞起源、形态发生、细胞分裂、分化、细胞识别、免疫、物质运输、信息传递、代谢调控、能量转换、肿瘤发生以及药物和毒物的作用等等，无一不与生物膜有关。
几十年来，生物膜成为细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学以及生理学、病理学、药理学、免疫学等相关学科竞相涉足的最富有魅力的高科技领域。
生物膜的选择透性、能量转换和信息传递的基本原理为仿生学提供了基础和原型，必将对化工、制药、能源、环保等相关产业的技术革新产生深远的影响。
从生物膜结构与功能的角度研究植物的抗病和抗旱、抗冻、耐盐等的机制正在进行，其研究成果必将为种植业的发展提供新的契机。
人工膜不仅是在分子水平上研究生物膜结构与功能的理想模型，而且可以作为药物载体和制成生物传感器，已发展成具有广阔应用前景的膜生物工程。
3.1 生物膜功能概述细胞全部生命活动几乎都与生物膜有某种联系，各种不同的膜系统有着独特的结构与功能，生物膜的一般生物学功能可以概括为以下几方面：(1)区隔化或房室化(compartmentalization)：生物膜是连续、环闭的薄壳体，质膜把整个细胞包裹起来，内膜系统以及核膜、线粒体膜和叶绿体膜等，把细胞分隔成相对独立的房室。
在这些分隔开的区间内，各自进行着不同的生命活动。
内膜实际上成为细胞向内延伸着的网络支架，把参与反应的多个元件有序地定位安置，使细胞内各种生命活动能在正确的时间和位点有组织地高效进行，把不同生化活性彼此间的干扰减少到最低。
生物膜的结构与功能
肠系膜动脉粥样硬化可表现为饱餐后腹痛便血等症状。
下肢动脉粥样硬化引起血管腔严重狭窄者可出现间歇性跛行、足 背动脉搏动消失，严重者甚至可发生坏疽。
预防方法
（1）合理饮食，饮食总热量不应过高防止超重。 （2）坚持适量的体力活动。 （3）合理安排工作及生活。 （4）其他方面。提倡不吸烟，可饮少量酒。 （5）控制易患因素。如患有糖尿病、应及时控制血糖，
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动脉粥样硬化
• 动脉粥样硬化（Atherosclerosis）是由于脂肪、血 栓、结缔组织和碳酸钙在血管壁（主要是动脉，但 也包括静脉）沉积所造成的一种对人体有害的状态。 其特点是动脉管壁增厚变硬、失去弹性和管腔缩小， 由于在动脉内膜上积聚的脂质外观呈黄色粥样， 因此称为动脉粥样硬化。主要累及大中型动脉，其 临床表现主要以受累器官的病象为主。动脉粥样硬 化是一组称为动脉硬化的血管病中最常见、最重要 的一种。病变由内膜开始的。
包括饮食控制。
谢谢！
请老师同学们批评指正！
临床表现
动脉粥样硬化的症状主要决定于血管病变及受累器官的缺血程度， 主动脉粥样硬化常无症状，冠状动脉粥样硬化者，若管径狭窄达 75%以 上,则可发生心绞痛、心肌梗塞、心律失常，甚至猝死。 脑动脉硬化可引起脑缺血、脑萎缩，或造成脑血管破裂出血 肾
动脉粥样硬化常引起夜尿、顽固性高血压、严重者可有肾功能不全。
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动 脉 粥 样 硬 化
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正 常 动 脉 与 硬 化 动 脉 比 较
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疾病危害
从动脉粥样硬化的慢性经过来看，受累动脉 弹性减弱，脆性增加，其管腔逐渐变窄甚至 完全闭塞，也可扩张而形成动脉瘤。视受累 的动脉和侧支循环建立情况的不同，可引起 整个循环系统或个别器官的功能紊乱。 并发症 本病根据其发生的部位不同，可引起相应器 官的受损和疾病，其中以冠心病，心绞痛和 脑栓塞最为严重和常见。
生物膜的结构与功能(1)
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4 细胞间的相互作用
多细胞生物是由许多不同类型的细胞组成， 细胞之间要求形成和维持特殊的联系以协调工 作，执行整体功能。在活细胞的外缘通过质膜 介导多种细胞间的相互作用，如细胞间的识别、 粘附和交流物质与信息。
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5.生化活性的定位
膜提供一种方式使细胞内进行的各种生命活动 有组织地有序地进行。细胞内膜提供细胞伸延着的网 络或支架，把参与反应的多个元件有序地定位安置， 以便于相互作用在正确的时间，正确的位点上高效地 进行。细胞那些举足轻重的级联酶反应机构大多与各 种膜相连系。
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6 . 能量转换
细胞或机体都是一个开放系统，存在一系列能量 转换机制，膜在细胞的能量转换中起着重要作用。
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线粒体膜上的蛋白质组 成了氧化磷酸化过程所需要 的全部酶系统，将食物中的 化学能转变为生命活动能够 加以利用的能源—ATP。
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光合作用中发生着最大量的能量转换，太阳光能由膜 结合的色素吸收并转换为以碳氢化合物形式储存的化学能。
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另有一些内在蛋白含有多次跨膜片段， 称为多次跨膜蛋白, 这类蛋白包括一些通 道道蛋白、G蛋白偶联受体和其它功能蛋白 （如内质网上的信号肽-受体颗粒的结合蛋 白，肾上腺素类激素受体，视杆细胞的光 敏色素，细菌光合成反应中心的M和L多肽 等）。
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为什么内在蛋白镶嵌在膜脂内的肽 链部分都是α螺旋？
磷酸衍生物
其中R1、R2为脂肪酸碳氢链。根据X的成分不同，
可以形成不同的磷脂。
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磷酸化醇
甘 油
甘油
磷
酯
2022届-新高考-一轮复习-人教版-生物膜系统在成分、结构和功能上的联系--教案
考点二生物膜系统在成分、结构和功能上的联系1.生物膜系统的组成和功能图2-6-52.生物膜系统在成分上的联系(1)各种生物膜组成成分基本相似:均是由等组成,体现了生物膜系统的。
(2)每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的。
3.生物膜系统在结构上的联系图2-6-6【易错辨析】(1)分泌蛋白的修饰、加工由内质网和高尔基体共同完成。
( )(2)生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称。
( )(3)叶绿体的基质中没有与光合作用有关的酶。
( )(4)生物膜之间的囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量。
( )(5)链球菌的抗原由核糖体合成并经高尔基体运输至细胞膜。
( )(6)细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输。
( )(7)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成,病毒只有细胞膜。
( )(8)内质网是生物膜的转换中心,因为内质网膜与高尔基体膜和细胞膜直接相连。
( )(1)利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位,通过小球膜与细胞膜融合,将药物送入细胞,这一过程体现了细胞膜的结构特点是细胞膜。
(2)在植物细胞中,内质网衍生的吞噬泡包裹自身损伤的蛋白质或细胞器,并将其运送到液泡降解。
内质网形成的吞噬泡能与液泡融合,从膜的结构角度分析,原因是(答出两点)。
(3)各种生物膜的成分和结构相似,但是功能相差较大的原因是。
1.分泌蛋白的合成、分泌过程分析图2-6-7流程图解读:(1)细胞核(真核细胞):基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质。
(2)核糖体:通过翻译将氨基酸合成为多肽。
(3)内质网:对多肽进行初步加工(如盘曲、折叠、糖基化等),形成较成熟的蛋白质,再以囊泡的方式运送至高尔基体。
(4)高尔基体:将较成熟的蛋白质再加工为成熟的蛋白质,并以囊泡的方式运输到细胞膜。
高尔基体为转化的“枢纽”。
(5)细胞膜:胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。
(6)线粒体:为各项过程提供能量。
(7)运输的方向:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
细胞膜系统的结构和功能
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2、各种生物膜在功能的联系：
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜（胞吐）
（合成肽链） （折叠、组装、 （浓缩、加工、运输）
糖基化、运输）
Байду номын сангаас分泌蛋白
线粒体(供能)
(细胞外）
结论：各种生物膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的 联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台 高度精密的生命机器能够持续、高效地运转。它们所形成 的结构体系，就是细胞的生物膜系统。
1、（多选题）生物膜系统在细胞生命活动中的 作用主要体现在（ A、C、D ）
A、在细胞内外物质的运输过程中起重要作用 B、使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响 C、广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点 D、使细胞的结构与功能区域化
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2、下列关于细胞膜的叙述，不正确的是（ B ） A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B．不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和
己”和“非己” D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分
的更新速度越快
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5、根据图解回答下面的问题：
（1）图中反映的是细胞膜 信息交流 的功能。
（2）若图中甲表示的是发
出信号的细胞，则乙表示的
是 靶 细胞。
（3）若图中1表示与膜结合
的信号分子，则2表示 靶 细胞膜上
的 受体 ，其化学本是
成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。 (1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？__把__红__细__胞_放__到__清__水__里______。
c．通过相邻两细胞间形成 通道 进行信息交流。
③特别提醒：
①不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相
生物膜系统的组成及功能
生物膜系统的组成及功能
生物膜系统由细胞膜、核膜、细胞器膜等结构组成，其组成成分和结构相似，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。
其功能主要有以下几点：- 物质运输：细胞膜能控制物质的进出。
- 信息传递：在细胞识别、免疫、突触递质传递、受精作用等过程中，生物膜系统发挥着重要作用。
- 区域化：通过生物膜系统，细胞内部被划分为不同的区域，使得化学反应能够独立、有序地进行。
- 酶附着位点：广阔的生物膜为酶提供了附着的位点，为生化反应的进行创造了条件。
总的来说，生物膜系统是细胞内各种结构协调配合的重要体现，对于细胞的正常运转和生命活动的维持至关重要。
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
高一生物膜系统知识点总结
高一生物膜系统知识点总结生物膜系统是生命的基础之一，它构成了细胞的基本单位。
在高一生物学学习中，我们学习了膜系统的结构和功能。
本文将对高一生物膜系统知识点进行总结。
生物膜是细胞内外的界面，分为细胞膜、内质网和高尔基体三个部分。
细胞膜是细胞的外层膜，它由磷脂双分子层和蛋白质组成。
细胞膜与细胞内外环境之间起到了一个屏障的作用，控制物质的出入和细胞内外的通信。
内质网是连接细胞膜和高尔基体的一系列膜结构，通过这一膜系统物质可以在细胞内进行运输。
高尔基体是细胞内的一个膜结构，它负责合成和运输蛋白质和其他物质。
膜系统中的磷脂双分子层起到了重要的结构作用。
磷脂分子由磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等组成，它们在水中可以自组装形成一个双层结构。
这种双分子层的结构是由于磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部的特性，亲水头部会面向水分子，尾部则会相互靠拢。
这种双分子层的结构使得细胞膜具有了一定的流动性和可变性，可以更好地适应细胞的需要。
细胞膜上的蛋白质也起到了重要的功能作用。
膜蛋白分为胞内蛋白质和跨膜蛋白质两种。
胞内蛋白质位于细胞膜的一侧，它们参与了细胞通信、物质传递等重要的生物过程。
跨膜蛋白质穿过了整个细胞膜，它们可以形成孔道或者通道，调控物质的出入。
另外，膜蛋白还扮演着细胞信号传递的角色，不同的膜蛋白与不同的配体结合之后可以触发一系列的信号传导。
生物膜系统还涉及到很多重要的生物过程，例如细胞吞噬、胞吐、细胞分裂等。
细胞吞噬是细胞通过膜系统将外界物质吞入细胞内部的一种过程。
在这一过程中，细胞膜会将物质包裹成囊泡，然后将囊泡内的物质输送到细胞内部。
胞吐则是细胞通过膜系统将细胞内物质排出细胞外部的过程。
细胞分裂是生物生长和繁殖的基础，它通过细胞膜的变形和内质网的重组完成。
总结起来，高一生物膜系统的知识点主要涉及到膜系统的结构和功能以及与其他生物过程的关系。
通过对这些知识点的学习，我们可以更深入地理解细胞的基本单位——生物膜系统，以及它对细胞功能和生命活动的重要性。
细胞膜系统的结构和功能
3、控制物质进出细胞 由于细胞膜具有选择透过性，因此能
有选择地控制细胞内外的物质交换，这 与细胞膜上的载体种类和数量有关。
物质跨膜运输方式
物质出
被动运输
入细胞 方式
自由扩散
协助扩散
主动运输
运输方 高浓度→低 高浓度→低浓 一般为低浓度→
向
浓度
度
高浓度
是否需 要载体
不需要
需要
需要
是否消 耗能量
不消耗
一、生物膜系统的组成
细胞内存在着一套复杂的膜系统，它由细胞膜、 核膜以及细胞器的膜共同组成。它们在结构和功 能上是紧密联系的统一整体，这种结构体系，就 称作生物膜系统（也可称细胞膜系统）。
二、生物膜的化学成分
细胞亚显微结构中膜的化学成分相似，基 本结构大致相同，统称为生物膜。生物膜 的化 学组成是蛋白质、脂类和糖类。脂类中除磷脂 外，还有胆固醇(有的还含有糖脂),实际上组成 脂双层的脂类成分因不同生物而不同。细菌、 蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇。 在动物细胞中,胆固醇在脂双层中所占的比例较 大,特别是在哺乳动物细胞中,它可和磷脂分子 一样多。
要点： ①膜为静止的结构 ②蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧
罗伯特森提出的“三明治”模型，存在缺陷！ 细胞膜并不是静止不动的，而是有流动性。 蛋白质不是均匀分布在磷脂分子两侧。
资料1：变形虫的运动和白细胞的吞噬作用
实验：荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合
红色荧光 染料标记 的膜蛋白
绿色荧光 染料标记 的膜蛋白
蛋白质分子： 镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层中 大多数蛋白质分子也可运动。
多糖： 只分布在细胞膜外表面，有些与蛋白质结合形成糖 蛋白，称作糖被。起保护和润滑的作用，与细胞的 识别等有关。
第六章 生物膜的结构与功能
生物膜上糖类
细胞外被(糖萼)—质膜外的一层糖残基形成
(二)生物膜结构的几个主要特征
1,膜组分在脂双层两侧分布的不对称性 膜蛋白的不对称性 膜脂的不对称性 膜糖不对称——多分布质膜外侧 膜组分在脂双层两侧分布的不对称性,保证了膜 功能的方向性. 2,生物膜的流动性 生物膜的流动性包括:膜脂,膜蛋白的运动状 态(有时也称"运动性") ——是生物膜的主要结构特征.
细胞外侧
寡聚糖类
细胞内侧
内嵌蛋白 外周蛋白
流动镶嵌模型结构要点
1,主体是极性的脂质双分子层 脂质双分子层 2,流动性 , 3,不对称性 , 4,生物膜中分子间作用力 主要3种:静电力,疏水力和范德华力 即脂质分子之间或蛋白质与蛋白质之间或蛋白质 与脂质之间无共价结合. 与脂质之间无共价结合.
第三节 生物膜的物质运送功能
了解"区域化"的概念P164
第二节
生物膜的化学组成和结构
一,生物膜的组成 蛋白质(包括酶),约占50% 蛋白质 脂类(主要是磷脂,糖脂,胆固醇,占40%) 脂类 糖(多以糖蛋白和糖脂存在)2-10% 不同生物膜的成分比例有很大差异 一般膜的功能越复杂其膜蛋白的种类和含量越 多.如线粒体内膜
(一)膜脂质
脂 双 分 子 层 内嵌膜蛋白
膜蛋白的功能
膜蛋白参与物质代谢(酶蛋白) 物质传送(转运蛋白,通道蛋白) 细胞运动(鞭毛等) 细胞的形态(膜骨架) 信息的接受与传递(受体蛋白) 支持与保护均有重要意义
(三)糖类
膜糖蛋白和膜糖脂 糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构,受体, 细胞免疫反应,细胞识别,血型及细胞癌 变等均有密切关系
CH (CH2)12 CH3
R
脂肪酸 酰基