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
【解析】
A、消化酶属于细胞外发挥作用的分泌蛋白，是在粗面内质网上合成的，A项错误；
B、核糖体不具有膜，不能形成包裹该酶的小泡 ，B项错误；
C、高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，该消化酶属于粗面内质网上合成的分泌蛋白，高尔基体具有分拣和转运该酶的作用，C项正确；
D、分泌蛋白的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D项错误。
【答案】C
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
【解析】
A、小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白——识别蛋白的参与，A项正确；
B、激素只与靶细胞特异性受体结合，促甲状腺激素只与靶细胞甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合，B项正确；
C、叶绿体类囊体膜上的色素可以吸收光能、酶可以催化光反应，叶绿体外膜上的蛋白质不参与光合作用，C项错误；
D、癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低，使癌细胞容易转移，D项正确。
【答案】C
1. 细胞生物膜系统的组成和功能。细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等有膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的细胞生物膜系统。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。细胞生物膜的功能有①细胞膜使细胞内具有一个相对稳定的环境，并在细胞与周围环境进行物质运输、能量转换、 信息传递过程中起着决定性作用。②为酶提供了大量的附着位点，为反应提供了场所。③将细胞分成小区室，把细胞器和细胞质分隔开，使各种化学反应互不干扰，保证了生命活动高效有序地进行。原核生物只有细胞膜，不具有生物膜系统。囊泡、类囊体是细胞内有膜结构，属于生物膜系统的一部分。
2. 分泌蛋白和胞内蛋白。
（1）分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶，抗体和生长激素、促甲状腺激素等蛋白类激素。胞内蛋白是指在细胞内合成后，细胞内起作用的蛋白质。例如：DNA聚合酶、细胞呼吸酶、血红蛋白等。
（2）与分泌蛋白形成与分泌有关的细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体；有关膜结构：细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜、囊泡；有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、囊泡。
（3）分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
（4）溶酶体来自高尔基体，溶酶体中的酸性水解酶是先在核糖体上合成多肽链，然后进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体最终加工形成的。溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器。
3.几种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。
(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
（5）通道蛋白：协助离子或水跨膜运输(协助扩散)。
5. 生物膜的流动镶嵌模型：
（1）磷脂双分子层构成膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
（2）生物膜上的磷脂和绝大多数蛋白质是可以流动的，因此膜的结构成分不是静止的，而是动态的，具有流动性。
（3）细胞膜的外表面分布有糖被，具有识别功能。
6.各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量越多。例如：线粒体内膜蛋白质的种类和数量比线粒体外膜多。
7.不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同：如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中没有。癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低。
1. （2022 广东· T9）酵母菌 sec 系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外
C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
1. 【答案】D
【解析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜胞吐分泌→细胞外，整个过程还需要线粒体提供能量。线粒体仅提供能量作用，检测不到分泌蛋白，A、C项错误；某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中并未分泌到细胞外，B项错误，依据以上分析可知，D项正确。
2. （2022年福建宁德5月质检·T2）右图为某高等植物细胞局部结构模式图，A-G表示细胞的不同结构，下列说法错误的是
A.与E上离子通道形成有关的细胞器有ABCD
B.若为根毛细胞则土壤溶液浓度较高时E与F将分离
C.G的存在有利于细胞质与细胞核的物质交换和信息交流
D.B、D紧密相依有利于D为B的物质合成与运输提供能量
2. 【答案】C
【解析】据图和已学细胞器知识分析可知：A是核糖体，B是内质网，C是高尔基体，D是线粒体，E是细胞膜，F是细胞壁，G是胞间连丝。
A、离子通道形成类似于分泌蛋白，因此与E细胞膜上离子通道形成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，A项正确；
B、若为根毛细胞则土壤溶液浓度较高时，细胞失水，E细胞膜与F细胞壁将分离，B项正确；
C、G是胞间连丝，它的存在有利于细胞与细胞之间的物质交换和信息交流，C项错误；
D、B内质网、D线粒体紧密相依，线粒体为内质网的物质合成与运输提供能量，D项正确。
3.（2020山东卷·T1）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（ ）
A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
3. 【答案】D
【解析】
A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A项正确；
B、由所学知识和题干信息“经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，……带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶”可以知道，附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，B项正确；
C、由题干信息可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，那么S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，而溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器。所以S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C项正确；
D、由题干信息可知，M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D项错误。
1. （2022年福建泉州5月质检·T3）下列不同生物膜上的蛋白质与其功能异常引发的疾病，对应关系错误的是（ ）
生物膜 蛋白质 功能 功能异常引发的疾病
A 肺部组织细胞膜 CFTR蛋白 转运氯离子 囊性纤维病
B 小肠上皮细胞膜 葡萄糖转运蛋白 转运葡萄糖 糖尿病
C 肾小管、集合管细胞膜 水通道蛋白 输送水分子 肾性尿崩症（肾脏不能浓缩尿液而持续排出大量稀释性尿液的疾病）
D 骨骼肌细胞膜 乙酰胆碱受体蛋白 接受信息，导致骨骼肌兴奋 重症肌无力（一种由神经-肌肉接头处传递功能障碍引起的疾病）
1. 【答案】B
【解析】
A、囊性纤维病发病机理是：编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因发生基因突变，导致CFTR蛋白的结构异常，使肺部组织细胞膜CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损，A项正确；
B、小肠上皮细胞膜葡萄糖转运蛋白转运葡萄糖功能异常，影响葡萄糖从小肠到血液的吸收过程，而Ⅰ型糖尿病发病机理是因为胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足；Ⅱ型糖尿病发病机理是靶细胞膜上胰岛素的受体缺乏或异常，胰岛素不缺乏，胰岛素不足或胰岛素的受体异常影响葡萄糖从血液到组织细胞的摄取过程，B项错误；
C、肾性尿崩症发病机理是肾小管、集合管细胞膜水通道蛋白功能异常，影响重吸收原尿中的水，从而使肾脏不能浓缩尿液而持续排出大量稀释性尿液，C项正确；
D、重症肌无力发病机理是骨骼肌细胞膜乙酰胆碱受体蛋白异常，使神经-肌肉接头处传递功能障碍，导致骨骼肌不能兴奋，D项正确。
2. （2021八省联考河北生物·T 1） 内质网合成的分泌蛋白，经高尔基体加工后，与高尔基体膜内表面受体结合，启动囊泡形成。细胞内某基因发生突变，导致高尔基体中分泌蛋白堆积，不能发送到胞外。据此推测该基因编码蛋白的功能不可能是（ ）
A. 推动囊泡运输 B. 启动高尔基体出芽
C. 参与分泌蛋白共价修饰 D. 参与分泌蛋白构象最终形成
2.【答案】A
【解析】
A、若该基因编码蛋白的功能是推动囊泡运输，则细胞内该基因发生突变会导致无法推动内质网形成的囊泡运输到高尔基体，不会导致高尔基体中分泌蛋白堆积，A项错误；
B、若该基因编码蛋白的功能是启动高尔基体出芽形成囊泡，则细胞内该基因发生突变会导致无法启动高尔基体出芽形成囊泡，导致高尔基体中分泌蛋白堆积，B项正确；
C、内质网合成的分泌蛋白，经高尔基体加工后，与高尔基体膜内表面受体结合，启动囊泡形成，若该基因编码蛋白的功能是参与分泌蛋白共价修饰，则细胞内该基因发生突变会导致分泌蛋白无法经过高尔基体的进一步加工，进而无法启动高尔基体出芽形成囊泡，导致高尔基体中分泌蛋白堆积，C项正确；
D、分泌蛋白构象的最终形成是在高尔基体完成，若该基因编码蛋白的功能是分泌蛋白构象的最终形成，则细胞内该基因发生突变会导致高尔基体中分泌蛋白堆积，D项正确。
3. （2021八省联考辽宁·T16多选）研究发现，细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，这种囊泡称为细胞外囊泡（EV），如图所示。EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内。下列有关EV的叙述正确的是（ ）
A. EV的内部环境相对稳定 B. EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中
C. 细胞间可通过EV进行信息交流 D. 突触小泡属于一种EV
【答案】ABC
【解析】
A、EV具有膜结构，生物膜可维持膜内部环境相对稳定，A项正确；
B、EV能够借助膜的流动性来完成与靶细胞发生融合，故EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中，B项正确；
C、分析题干信息：细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内，可知细胞之间可通过EV进行信息交流，C项正确；
D、突触小泡在细胞内，不能被突触前膜直接分泌到细胞外，故不属于一种EV，D项错误。
4. （2020年浙江·4）溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是（ ）
A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C．溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
4. 【答案】C
【解析】
A、溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成，其内包裹着多种水解酶，A项正确；
B、溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，因此中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解，B项正确；
C、溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡，C项错误；
D、酶的活性会受到pH的影响，大量碱性物质进入溶酶体会使其中的酶活性发生改变，D项正确。
5. （2020江苏卷·T3）下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C. 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
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
【答案】A
【解析】
A、线粒体是细胞的“动力车间”，根据细胞代谢的需要，线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖，A项正确；
B、细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所三者所含核酸种类不同，B项错误；
C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C项错误；
D、分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、分类、包装和膜泡运输紧密相关，D项错误。
6. (2020·湖南雅礼中学调研)溶酶体的形成过程和功能如图所示，序号①～⑥代表相关的细胞器和结构。下列说法正确的是( )
A.图中的①～⑥代表的结构属于细胞的生物膜系统
B.图中的初级溶酶体起源于内质网，说明生物膜在结构上有联系
C.图中吞噬体的形成和④的细胞内消化过程都体现了生物膜的选择透过性
D.溶酶体中的各种水解酶的合成受到结构⑥中有关基因的控制
【答案】 D
【解析】
A、由题图可知，⑤为核仁，不具生物膜，不属于生物膜系统，A项错误；
B、由题图可知，初级溶酶体是图中的①高尔基体产生的囊泡形成的，B项错误；
C、吞噬体的形成和细胞内消化过程都体现了生物膜的流动性，C项错误；
D、⑥为细胞核，溶酶体内的各种水解酶为蛋白质，蛋白质的合成是在细胞核内的基因的控制下进行的，D项正确。
7. 下图①～④为几种细胞器结构示意图 ，下列有关说法错误的是( )
A.①②③均参与分泌蛋白的加工过程
B.④普遍存在于绿色植物所有的细胞中
C.②和④都是与能量转换有关的细胞器
D.①～④的膜都属于细胞的生物膜系统
【答案】 B
【解析】
A、图中①～④分别表示高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体，其中高尔基体、内质网和线粒体都参与了分泌蛋白的加工过程，A项正确；
B、植物根细胞中无叶绿体，B项错误；
C、线粒体是细胞的“动力车间”，是有氧呼吸的主要场所，叶绿体是光合作用的场所，线粒体和叶绿体都与能量转换有关，C项正确；
D、①～④代表的细胞器均具有膜，都属于细胞的生物膜系统，在结构和功能上紧密联系，D项正确。
8. （2021八省联考重庆生物·T4） 生物膜的流动镶嵌模型并不完美，以下现象不能用细胞膜的流动镶嵌模型解释的是（ ）
A. 小鼠细胞和人细胞的融合
B. 胆固醇能经细胞膜自由扩散
C. 神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性
D. 生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同
【答案】D
【解析】
A、小鼠细胞和人细胞的融合实验结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动，A不符合题意；
B、胆固醇能经细胞膜自由扩散借助于膜的流动性，B不符合题意；
C、神经细胞的细胞膜对离子的选择透过性，是以细胞膜的流动性为基础的，C不符合题意。
D、生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同，只能说明生物膜由蛋白质和脂质分子组成，不能说明组成生物膜的分子是能移动的，不能体现生物膜的流动性，D符合题意。
9.(2020·全国卷Ⅰ，29)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称 突触 高尔基体 (1)________ 叶绿体的类囊体膜
功能 (2)________ (3)________ 控制物质进出细胞 作为能量转换的场所
膜的主要成分 (4)________
功能举例 在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递 参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程 参与K＋从土壤进入植物根细胞的过程 (5)______
9. 【答案】
(1)细胞膜
(2)参与信息传递
(3)对蛋白质进行加工修饰
(4)脂质和蛋白质
(5)叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
【解析】
(1)细胞膜是生命系统的边界，具有控制物质进出细胞的功能，细胞膜上的K＋载体蛋白参与K＋从土壤进入植物根细胞的主动运输过程。
(2)突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成，是一个神经元与另一个神经元或另一细胞间相互接触的结构，可参与信息传递过程。
(3)高尔基体是具有单层膜的细胞器，其主要功能是将来自内质网的蛋白质进行加工、分类与包装，然后送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
(4)生物膜主要由脂质和蛋白质组成。
(5)叶绿体的类囊体膜是光合作用光反应(将光能转化为化学能)的场所，在光反应阶段，类囊体膜上的色素可以吸收、传递和转化光能，这些能量可以用于H2O的光解，产生O2和[H]，也可以用于合成ATP。
10.（2021 广东省·T19）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。
回答下列问题：
（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有___________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有___________。
（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是___________。
（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________。
10【答案】
(1) 核糖体、内质网、高尔基体 选择透过性 协助扩散、主动运输
(2) 肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积
(3) 尿酸氧化酶活性
排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用（确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果）
(4) F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达 高尿酸血症大鼠灌服E
【解析】
由图可知，模型组（有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂）尿酸盐转运蛋白增多，血清尿酸盐含量增高；治疗组尿酸盐转运蛋白减少，F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量。
分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
（1）分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与，由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。
（2）由图可知，肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积，有利于尿酸盐的重吸收。
（3）模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）相比，模型组的自变量是尿酸氧化酶活性，模型组的尿酸氧化酶活性较低，与空白对照组和灌服F的治疗组比较，设置模型组的目的是排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用（确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果）。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。
11. (2021·江西模拟)图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,图2为膜蛋白功能示意图,请据图回答下列问题:
(1)该细胞不同表面执行不同的功能，且具有高度的极性，从质膜的成分分析，出现这一现象的原因是_____________________________。
(2)膜蛋白A消耗主要由图中的____________(结构)产生的ATP，以________________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，以增加细胞膜上____________的数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜____________，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有______________功能。
(5)膜蛋白A执行的是图2中的____________的功能。
【答案】
(1)细胞膜蛋白质结构不同
(2)线粒体 主动运输 载体蛋白
(3)紧密连接在一起
(4)催化
(5)运输蛋白
【解析】
(1)细胞膜的组成成分主要是脂质和蛋白质,蛋白质的种类、数量与细胞膜的功能密切相关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,分析题图1可知,该细胞不同表面执行不同的功能,且具有高度的极性,出现这一现象的原因是细胞膜蛋白质的结构不同。
(2)分析题图1可知,膜蛋白A是运输葡萄糖的载体,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,需要消耗ATP,ATP主要由线粒体产生;由题图1可知,细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,增大膜面积从而增加细胞膜上载体蛋白的数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)与图2中膜蛋白相对应,则图1中膜蛋白A、B、C、D分别对应图2中的运输蛋白、连接蛋白、受体和催化功能。
(4)该膜蛋白能水解二糖,说明该膜蛋白有催化作用。
(5)膜蛋白A执行的是运输物质的功能易错点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。细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等有膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的细胞生物膜系统。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。细胞生物膜的功能有①细胞膜使细胞内具有一个相对稳定的环境，并在细胞与周围环境进行物质运输、能量转换、 信息传递过程中起着决定性作用。②为酶提供了大量的附着位点，为反应提供了场所。③将细胞分成小区室，把细胞器和细胞质分隔开，使各种化学反应互不干扰，保证了生命活动高效有序地进行。原核生物只有细胞膜，不具有生物膜系统。囊泡、类囊体是细胞内有膜结构，属于生物膜系统的一部分。
2. 分泌蛋白和胞内蛋白。
（1）分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶，抗体和生长激素、促甲状腺激素等蛋白类激素。胞内蛋白是指在细胞内合成后，细胞内起作用的蛋白质。例如：DNA聚合酶、细胞呼吸酶、血红蛋白等。
（2）与分泌蛋白形成与分泌有关的细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体；有关膜结构：细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜、囊泡；有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、囊泡。
（3）分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
（4）溶酶体来自高尔基体，溶酶体中的酸性水解酶是先在核糖体上合成多肽链，然后进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体最终加工形成的。溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器。
3.几种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。
(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
（5）通道蛋白：协助离子或水跨膜运输(协助扩散)。
5. 生物膜的流动镶嵌模型：
（1）磷脂双分子层构成膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
（2）生物膜上的磷脂和绝大多数蛋白质是可以流动的，因此膜的结构成分不是静止的，而是动态的，具有流动性。
（3）细胞膜的外表面分布有糖被，具有识别功能。
6.各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量越多。例如：线粒体内膜蛋白质的种类和数量比线粒体外膜多。
7.不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同：如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中没有。癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低。
1. （2022 广东· T9）酵母菌 sec 系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外
C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡
2. （2022年福建宁德5月质检·T2）右图为某高等植物细胞局部结构模式图，A-G表示细胞的不同结构，下列说法错误的是
A.与E上离子通道形成有关的细胞器有ABCD
B.若为根毛细胞则土壤溶液浓度较高时E与F将分离
C.G的存在有利于细胞质与细胞核的物质交换和信息交流
D.B、D紧密相依有利于D为B的物质合成与运输提供能量
3.（2020山东卷·T1）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（ ）
A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
1. （2022年福建泉州5月质检·T3）下列不同生物膜上的蛋白质与其功能异常引发的疾病，对应关系错误的是（ ）
生物膜 蛋白质 功能 功能异常引发的疾病
A 肺部组织细胞膜 CFTR蛋白 转运氯离子 囊性纤维病
B 小肠上皮细胞膜 葡萄糖转运蛋白 转运葡萄糖 糖尿病
C 肾小管、集合管细胞膜 水通道蛋白 输送水分子 肾性尿崩症（肾脏不能浓缩尿液而持续排出大量稀释性尿液的疾病）
D 骨骼肌细胞膜 乙酰胆碱受体蛋白 接受信息，导致骨骼肌兴奋 重症肌无力（一种由神经-肌肉接头处传递功能障碍引起的疾病）
2. （2021八省联考河北生物·T 1） 内质网合成的分泌蛋白，经高尔基体加工后，与高尔基体膜内表面受体结合，启动囊泡形成。细胞内某基因发生突变，导致高尔基体中分泌蛋白堆积，不能发送到胞外。据此推测该基因编码蛋白的功能不可能是（ ）
A. 推动囊泡运输 B. 启动高尔基体出芽
C. 参与分泌蛋白共价修饰 D. 参与分泌蛋白构象最终形成
3. （2021八省联考辽宁·T16多选）研究发现，细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外，这种囊泡称为细胞外囊泡（EV），如图所示。EV能够与靶细胞发生融合，将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内。下列有关EV的叙述正确的是（ ）
A. EV的内部环境相对稳定 B. EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中
C. 细胞间可通过EV进行信息交流 D. 突触小泡属于一种EV
4. （2020年浙江·4）溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是（ ）
A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C．溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
5. （2020江苏卷·T3）下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C. 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
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
6. (2020·湖南雅礼中学调研)溶酶体的形成过程和功能如图所示，序号①～⑥代表相关的细胞器和结构。下列说法正确的是( )
A.图中的①～⑥代表的结构属于细胞的生物膜系统
B.图中的初级溶酶体起源于内质网，说明生物膜在结构上有联系
C.图中吞噬体的形成和④的细胞内消化过程都体现了生物膜的选择透过性
D.溶酶体中的各种水解酶的合成受到结构⑥中有关基因的控制
7. 下图①～④为几种细胞器结构示意图 ，下列有关说法错误的是( )
A.①②③均参与分泌蛋白的加工过程
B.④普遍存在于绿色植物所有的细胞中
C.②和④都是与能量转换有关的细胞器
D.①～④的膜都属于细胞的生物膜系统
8. （2021八省联考重庆生物·T4） 生物膜的流动镶嵌模型并不完美，以下现象不能用细胞膜的流动镶嵌模型解释的是（ ）
A. 小鼠细胞和人细胞的融合
B. 胆固醇能经细胞膜自由扩散
C. 神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性
D. 生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同
9.(2020·全国卷Ⅰ，29)真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称 突触 高尔基体 (1)________ 叶绿体的类囊体膜
功能 (2)________ (3)________ 控制物质进出细胞 作为能量转换的场所
膜的主要成分 (4)________
功能举例 在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递 参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程 参与K＋从土壤进入植物根细胞的过程 (5)______
10.（2021 广东省·T19）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。
回答下列问题：
（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有___________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有___________。
（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是___________。
（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________。
11. (2021·江西模拟)图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,图2为膜蛋白功能示意图,请据图回答下列问题:
(1)该细胞不同表面执行不同的功能，且具有高度的极性，从质膜的成分分析，出现这一现象的原因是_____________________________。
(2)膜蛋白A消耗主要由图中的____________(结构)产生的ATP，以________________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，以增加细胞膜上____________的数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜____________，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有______________功能。
(5)膜蛋白A执行的是图2中的____________的功能。
