生物膜系统
生物膜系统的作用
生物膜系统的作用
生物膜系统是由一层透明的生物活性膜制成的人工地表。
它具有多种功能，可以进行水处理、污染源控制、采气、厌氧处理等。
首先，生物膜系统可以用于水处理。
生物膜对水中的有害有机物具有很强的吸附作用，可以吸附大量的有机物质，同时能够避免水质的污染。
此外，它还具有保护水质的功能，可以抑制病原体的滋生，使水质更卫生、更安全。
其次，生物膜系统可以用于污染源控制。
可以将污染源分解成小型物质，然后由生物膜吸附在平面上，使其不能再污染水体，从而达到污染控制的作用。
此外，它还可以用于采气，即从地下水体中提取氧气。
因为生物膜表面具有微孔，可以使水中的氧气通过微孔渗透到空气中，从而实现采气的效果。
最后，生物膜系统还可以用于厌氧处理。
由生物膜形成的地表可以有效抑制对厌氧环境不利的微生物，从而达到净化水体的目的。
总之，生物膜系统有很多作用，可以有效控制污染源、保护水质、采气、厌氧处理等，有助于提高水质、净化水体、保护环境。
生物膜系统的概念
生物膜系统的概念
生物膜系统是一种复杂的生命体系，在生物学和生态学领域中占据重要地位。
它是由微生物、植物和动物等生物体在各种生境中形成的一种薄而粘性的多层结构，具有独特的功能和特性。
生物膜的特点
生物膜通常是由生物体分泌的黏液或胞外物质形成的，具有粘附力强、稳定性
高和抗外界干扰能力强的特点。
生物膜的形成除了需要适宜的生境条件外，还受到微生物种类、密度和相互关系等因素的影响。
生物膜的功能
生物膜系统在自然界中扮演着重要的角色，包括但不限于以下几个方面：
1.保护作用：生物膜可以保护生物体免受外界环境的干扰和损害，帮
助生物体维持稳定的内部环境。
2.共生关系：生物膜系统中的多种微生物之间存在共生关系，通过互
相促进或相互制约的方式维持整个系统的平衡。
3.物质循环：生物膜系统中微生物通过代谢作用参与毒素降解、有机
物分解等过程，促进界面物质循环。
4.生态平衡：生物膜系统在维持水域、土壤和其他生境的生态平衡方
面扮演着重要的角色，对环境稳定性和生物多样性的保持起到至关重要的作用。
生物膜在环境保护中的应用
由于生物膜系统具有独特的功能和特性，近年来在环境保护领域得到了广泛应用。
例如，在水处理、土壤修复、污染物降解等方面，生物膜系统的应用已经成为一种有效的生态环境修复技术。
结语
总的来说，生物膜系统是一种复杂而神奇的生命体系，其在自然界中扮演着不
可或缺的角色。
对于我们理解生物学和生态学的原理，以及应用于环境保护等方面都具有重要的意义。
希望通过对生物膜系统的深入研究和应用，能够更好地保护我们的环境，维护生态平衡，实现人与自然的和谐发展。
生物膜系统的功能
生物膜系统的功能
生物膜系统是一种可分离、可控制的技术，它可以通过利用膜层来实现多种功能：
一、净化水源
1、净化水质：利用生物膜系统可以有效地去除低溶解性有机物，以及有害的重金属离子，改善水的可用性和安全性。
2、抑制细菌：生物膜层能够有效阻止细菌滋生和滋生，防止细菌和病毒侵入污水。
二、处理废水
1、废水处理：利用生物膜过滤，可以有效去除废水中的悬浮颗粒、有机物等，把废水处理成符合环保标准的净水，可以再次使用或排放。
2、去除有害物质：生物膜可以有效地去除有害物质，如砷、汞、生殖毒素和低溶解有机物，使废水在外部环境中无害化。
三、回用及利用
1、废水再利用：利用生物膜系统，可以有效去除废水中的悬浮颗粒、有机物和病毒，然后进行处理，使其可以用于再利用或排放。
2、复合型可再生物质：利用生物膜系统进行废水处理，可以将其中的有机物质转化为可再生物质，可以用于能源发电和其他用途。
3、生物油品：利用生物膜过滤废水，可以提取其中的油类物质，将其转化为可再生的生物油，可以用于能源生产。
不属于生物膜系统的膜结构
不属于生物膜系统的膜结构
题目：不属于生物膜系统的膜结构（）。
A、细胞膜
B、核膜
C、溶酶体膜
D、中心体膜
答案：A
解析：
考点：细胞的生物膜系统
专题：分析：细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜系统。
其中细胞器膜包括线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜、液泡膜和溶酶体膜。
解答：解：A、细胞膜属于生物膜系统，A正确；B、核膜属于生物膜系统，B正确；C、溶酶体膜是一种细胞器膜，属于生物膜系统，C 正确；D、中心体无膜结构，不属于生物膜系统，D错误．故选：D。
点评：本题知识点简单，考查细胞的生物膜系统，要求考生识记生物膜系统的概念及其组成，能根据题干要求作出准确的判断，属于考纲识记层次的考查。
3.2生物膜系统
1.不同生物膜的化学组成成分基本相同。 不同生物膜的化学组成成分基本相同。 不同生物膜的化学组成成分基本相同 2.每种成分的含量不同（主要是蛋白质）。 每种成分的含量不同（主要是蛋白质）。 每种成分的含量不同
推论： 推论：
膜的功能活动主要由蛋白质来承担。 膜的功能活动主要由蛋白质来承担。
膜功能的强弱取决于蛋白质的种类和数量 即膜的功能越强蛋白质的种类和数量越多
2、生物膜的物质组成 、
分析下列生物膜的成分， 分析下列生物膜的成分，得出什么结论
蛋白质(质量分数%) 脂类(质量分数%) 糖类(质量分数%) 蛋白质(质量分数%) 脂类(质量分数%) 糖类(质量分数%) 膜 人红细胞膜 大鼠肝细胞核膜 内质网膜 线粒体外膜 线粒体内膜 49 59 67 52 76 43 35 33 48 24 8 2.9 含量很少 含量很少 含量很少
3、观察各种膜在结构上的联系
线粒体外膜 核膜 内质网膜 外膜） （外膜） 出 小 芽 泡 高尔基体膜 细胞膜
小泡
4、生物膜系统在功能上的联系 、 用3H标 记亮氨 酸，注 入豚鼠 胰腺分 泌细胞
3 min
17 min
117 min
核糖体 合 成 蛋 白 质
内质网
高尔基体
细胞膜
糖基 质, 质, 质 体 质
№3：将细胞分隔成许多小区室， №3：将细胞分隔成许多小区室，使各 化学反应能同时进行而不互相干扰。 种化学反应能同时进行而不互相干扰。
1.下列有关生物膜的叙述，不正确的（ A ） 下列有关生物膜的叙述，不正确的（ 下列有关生物膜的叙述 A、各种生物膜的化学组成和结构完全相同 、 B、不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是 、 可相 互转变的 C、生物膜的研究已经进入到分子水平 、 D、细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作 、细胞内的生物膜既各司其职， 共同完成细胞的生理功能
生物膜系统
细胞内的生物膜在结构上具有 细胞内的生物膜在结构上具有 结构上 一定的连续性。 一定的连续性。
1.分泌蛋白的运输方向? 1.分泌蛋白的运输方向 分泌蛋白的运输方向? 核糖体→ 核糖体→内质网 高尔基体 → →细胞膜 细胞膜（ →具膜小泡 →细胞膜（外） 2.这些分泌物通过哪种方式 2.这些分泌物通过哪种方式 被运输到细胞外? 被运输到细胞外? 外排
3 1 2
7 6 5 4 8
4、 从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放人含有 、 从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网， 放射性标记的氨基酸的培养液中。 放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完 成其功能所需的物质和条件。很快连续取样， 成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质 测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况， 网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图 所示。 请回答：（ ：（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积,最 所示。 请回答：（ ）放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积 最 核糖体是蛋白质合成的场所 。（ 。（2） 可能的解释 是________________________________。（ ）放射性 氨基酸继在核糖体上积累之后,在内质网中也出现 在内质网中也出现， 氨基酸继在核糖体上积累之后 在内质网中也出现，且数量不断增 蛋白质进入内质网 最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（ 实验中， ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3） 多，最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（ ）实验中， 细胞质基质 培养液相当于细胞中的______________________________。 培养液相当于细胞中的 。
细胞膜、核膜以及由膜围绕而成的细胞器， 细胞膜、核膜以及由膜围绕而成的细胞器， 在结构和功能上是紧密联系的统一整体， 在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所 形成的结构体系 叫做生物膜系统。 生物膜系统 核膜 具膜细胞器
细胞的生物膜系统
2. 在实践中的意义
污水处理
海水淡化 人工肾
第一节
一、生物膜
1.概念:
细胞的生物膜系统
三、生物膜在功能上的联系
既有明确分工、又紧密联系
2.化学组成:
3.结构和功能特点:
四、生物膜系统的作用
1 生物膜系统的概念： 2 生物膜系统的作用：
二、生物膜在结构上联系
在结构上具有一定的连续性
（1）图中的[7]是 7 6 5 4 3 1 2 8
外排 白,[7]是以___________ 方式分泌出细胞. (3) [7]的合成、加工和运输过程所需的大量 线粒体 供给。 能量由[8 ]_______ （4）此动物细胞对[7]具有合成和分泌 __________功 能。
5．人工肾能部分代替真正的肾起作用，如上图 所示患者的血液在中空纤维中向一侧流动，透 析液（一种水溶液）在中空纤维外向相反方向 流动，血液中的某些物质从中空纤维管进入到 层析液中。请回答： (1)上述人工透析膜是模拟了生物膜的 选择透过 _____________ 性,当病人的血液流过人工肾再 尿素减少 返回病人体内时,血液中的成分发生_________ 的变化。 为防止盐类等有用的物质离开血液，透析液中的 血液 酸碱度以及渗透压应与____________ 中的基本 相同。
二.生物膜在结构上的联系
细胞膜
小泡
内质网
小 泡
核膜
线粒体
高尔基体
在结构上有一定的连续性
三.生物膜在功能上的联系
1 . 蛋白质合成 的场所是什么？ 2 . 核糖体在细 胞内的存在形 式有几种？
核糖体内质网高尔基体细胞膜
动画
思考：在核糖体上合成的蛋白质，在经过内质网、高尔基
生物膜系统
内质网→高尔基体→细胞膜 4、参与的细胞器有哪些？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
5、参与的膜性细胞器有哪些？
内质网、高尔基体、线粒体 6、利用了膜的什么特性？ 流动性 7、体现了生物膜之间的什么关系？ 分工与合作 8、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜面积各有何变 化？内质网膜减小，高尔基体膜不变，细胞膜增大
通道，完成物质交换与信息交流
核膜往往与哪种细胞器相连？内质网，上有核糖体 3、核仁有什么作用？某种RNA与核糖体的合成 4、染色质的主要成分是什么？DNA和蛋白质 染色质与染色体是？同种物质不同时期的不同形态
5、遗传信息的载体是谁？ DNA DNA的载体是谁？ 染色体、线粒体、叶绿体
6、细胞核的哪个结构与遗传有关？染色体 7、细胞核的功能是？遗传信息库，遗传与代谢
(2)写出四种结构的名称a__细__胞__核___、b_线___粒__体__、 c_叶___绿__体___、d_高__尔__基__体。
课堂练习
1、下列物质中，不在核糖体上合成的是（ B ）
A.麦芽糖酶
B.核糖核酸
C.胰岛素
D.载体蛋白
2、下列结构中不属于细胞器的是（ C ） A．液泡 B．核糖体 C．核仁 D．内质网
N、P三种生物材料，其中有菠菜
材料M - - -
叶、大肠杆菌和鼠的肝细胞。发
材料N - + + +
现细胞内的abcd四种结构具有下
材料P + + - +
列特征：abc均有双膜，其中a的膜上有小孔，而bc没有；
d由几个囊状结构重叠而成并在细胞核附近。根据观察结
果整理如右表（+表示存在，-表示不存在）
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生物一轮复习导学提纲(8)
必修一：生物膜系统
班级______ 学号_____ 姓名____________ 1．生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。
请回答：
(1)细胞核的__________使基因的转录和翻译两个过程在时空上分开，细胞核和细胞质之间通过__________实现生物大分子的转运。
(2)脂溶性物质易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有__________。
通常分泌到细胞膜外的蛋白质需经过__________加工和修饰后，以分泌小泡的形式排出。
(3)红细胞膜内K＋浓度是膜外的30倍，膜外Na＋浓度是膜内的6倍，维持这种K＋、Na＋分布不均匀是由膜上的__________所控制；红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性，若去掉这些糖支链，就不会发生红细胞的凝集反应，说明细胞膜表面这些糖蛋白是_______________。
(4)人工生物膜的主要用途有哪些？__________(多项选择)。
A．污水处理 B．食品保存 C．海水淡化处理 D．人造器官材料
(5)与消化酶的合成和分泌有关的细胞器有_____________________________________ 。
2．细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。
结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列
问题。
(1)b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。
由图示可判断：a是__________，c是__________，d是__________。
(2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有__________特点。
(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是__________等。
(4)细胞器膜、__________和__________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的__________功能对海水进行淡化处理。
3.仔细观察下图，回答下列相关问题：（注：在[ ]中标填上序号）。
（1）此图表示___________细胞的模式图，因为此细胞具有
[ ]___________而没有______________。
（2）如果该图是可以产生分泌蛋白的腺细胞，向该细胞内注射有
放射性同位素3H标记的氨基酸，放射性同位素在细胞器中出现的
顺序依次为[ ]_________、[ ]________及[ ]________。
在此过程中所消耗的能量主要由[ ]___ ____提供。
（3）[ 6 ]_____ _____与_____________形成有关。
（4）可将4中的染色质染成。
（5）此图若是蓝藻细胞，只应该有的细胞器是[ ] ________
4.细胞的生物膜系统指的是 ( )
A.由细胞膜、核膜以及由膜围成的细胞器形成的统一膜系统
B.全部的细胞膜
C.由内质网、高尔基体和核膜形成的具有特定功能的结构
D.细胞膜和核膜
5.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿越
生物膜层数 ( ) A．4 B．6 C．8 D．12
6.内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外，在这一过程
中分泌蛋白通过的生物膜的层数是 ( )
A．3层 B．0层 C．2层 D．4层
7.牛奶中的蛋白质是母牛的乳腺细胞合成分泌的.与此生理功能相关的细胞器是( )
A.线粒体、内质网、中心体、高尔基体
B.核糖体、中心体、内质网、高尔基体
C.线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
D.线粒体、核糖体、中心体、高尔基体
8．如下图为电子显微镜视野中观察到的某真核细胞的一部分，下列有关叙述正确的是 ( )
A．9的膜组成成分有蛋白质、脂质和大量糖类
B．6上有能生成8的膜，说明两者化学组成完全相同
C．呼吸酶的合成必须经由6，然后到8这种结构
D．图中属于生物膜系统的是2、3、4、5、6、8、9
9 .右图是某细胞进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此过程中最可能合成( )
A.抗体
B.性激素
C.呼吸酶
D.DNA合成酶
10.生物膜在生命活动中发挥着非常重要的作用。
如下图所示的过程不能体现生物膜 ( )
A. 有信息传递功能
B. 具有一定的流动性
C．具有排泄功能
D．具有识别功能
11．下列关于生物膜的叙述，不正确的是 ( )
A．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
B．细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性保持稳定不变
C．激素作用的靶细胞通过细胞膜表面的分子识别激素
D．分泌蛋白质合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快
12.下列生理活动与生物膜功能无直接关系的是 ( )
A．胰岛B细胞分泌胰岛素B．氨基酸脱水缩合形成多肽
C．神经递质在神经元之间传递信息 D．受精作用的完成
13．科学家提供35S标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程
中各种膜结构的面积变化，结果如右图。
下列选项表示a、b、c所代表的膜结构名称以及放射
性标记出现的先后顺序，正确的是 ( )
A．a核糖体―→b内质网―→c高尔基体
B．a内质网―→b高尔基体―→c细胞膜
C．a高尔基体―→c内质网―→b细胞膜
D．a内质网―→c高尔基体―→b细胞膜
14．分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。
原核细胞形成分泌蛋白
与真核细胞形成分泌蛋白的相同点是 ( )
A．合成蛋白质的主要场所都是内质网上的核糖体
B．合成蛋白质的过程都是由染色体上的基因控制
C．合成蛋白质时都有细胞核内的转录
D．分泌蛋白质时都要依靠细胞膜的流动性
15.下图是植物细胞部分膜结构示意图，它们分别属于哪一部分(按①②③④的顺序) ( )
A.细胞膜、高尔基体膜、线粒体膜、核膜
B.细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜
C.线粒体膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜
D.叶绿体膜、细胞膜、线粒体膜、核膜
16.下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在
细胞内分布情况和运输过程。
其中正确的是( )
17.下列具有生物膜系统的是 ( )
A.酵母菌
B.噬菌体
C.乳酸菌
D.质粒
18.下列具有生物膜的是（多选） ( )
A.酵母菌
B.噬菌体
C.乳酸菌
D.质粒
19下列属于生物的是（多选） ( )
A.酵母菌
B.噬菌体
C.乳酸菌
D.质粒
20.生物膜系统在细胞生命活动中的作用主要体现在）(多选) ( )
A.在细胞内外的物质运输等过程中起决定性作用
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
21.为了研究酵母菌胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，观察相应变化。
可能出现的结果有（多选） ( )
A.细胞核内不出现3H标记
B.内质网是首先观察到3H标记的细胞器
C.培养一段时间后，细胞膜上能观察到3H标记
D.若能在高尔基体上观察到3H标记，表示可能有分泌蛋白合成
生物必修一复习提纲(8)参考答案
1.(1)核膜核孔 (2)脂质(脂类物质或磷脂) 高尔基体
(3)载体蛋白抗原 (4)ACD （5）核糖体，内质网，高尔基体，线粒体
2 (1)高尔基体内质网线粒体 (2)流动性
(3)蛋白质和磷脂 (4)细胞膜核膜选择透过
3.（1）动物 12中心体细胞壁，叶绿体，液泡
（2）11核糖体 8内质网 3高尔基体 9线粒体
（3）核仁核糖体（4）碱性染料深色（5）11核糖体
4-5：AB 6-10：BCDAC 11-:15：BBDDD 16-17：CA
18：AC 19：ABC 20：ACD 21：CD。