高中生物_穿過幾層膜的問題[答案]

1、膜計(jì)算計(jì)算某物質(zhì)代謝中進(jìn)入細(xì)胞所通過的膜的層數(shù)或磷脂雙分子層數(shù)， 一定要弄清物質(zhì)在體內(nèi)的運(yùn)行路線， 結(jié)合各部分結(jié)構(gòu)和相應(yīng)功能便可作答。 注意物質(zhì)進(jìn)入毛細(xì)血管， 穿過毛細(xì)血管壁和氧氣或二氧化碳穿過肺泡壁時(shí)都要經(jīng)過兩層細(xì)胞膜。 活細(xì)胞代謝時(shí)需不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，即從外界環(huán)境獲得氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 同時(shí)， 把自身代謝產(chǎn)生的二氧化碳、 水等代謝終產(chǎn)物和對(duì)細(xì)胞有害物質(zhì)排出體外。細(xì)胞代謝是在專門細(xì)胞器或細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，從結(jié)構(gòu)上看，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡膜、線粒體、葉綠體都是由膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。前三者為單層膜，后二者是雙層膜。（ 1） 1 層生物膜 =1 層磷脂雙分子層 =2 層磷脂分子層（ 2 ）

2、在細(xì)胞中，核糖體、中心體、染色體無膜結(jié)構(gòu)；細(xì)胞膜、液泡膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜是單層膜；線粒體、葉綠體和細(xì)胞核的膜是雙層膜，但物質(zhì)若從核孔穿透核膜時(shí)，則穿過的膜層數(shù)為 0。（ 3 ）肺泡壁、毛細(xì)血管壁和消化道管壁都是由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成，且穿過1 層細(xì)胞則需穿過 2 次細(xì)胞膜（生物膜）或4 層磷脂分子層。例 1大氣中的氧氣要進(jìn)入紅細(xì)胞與血紅蛋白結(jié)合，需要穿過幾層磷脂分子層（ ）A 3 層B 5 層C 6 層D 10層【解析】大氣中的氧氣首先要從呼吸道進(jìn)入肺泡， 穿過肺泡中的某一細(xì)胞時(shí)，進(jìn)、 出共兩層膜，然后穿過血管壁 , 進(jìn)、出血管壁也是兩層膜，最后進(jìn)入紅細(xì)胞（ 1 層膜）中與血紅蛋白結(jié)合，總共

3、是5 層膜，即 10 層磷脂分子層。答案： D例 2. 內(nèi)環(huán)境中的氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞并用于有氧呼吸至少要通過幾層磷脂分子層（ ）A 2 層B 4 層C 6 層D 8層答案： C例3.紅細(xì)胞中含18O的氧氣被利用后變成C18O2進(jìn)入c（血漿）內(nèi)，18O至少要透過（）層膜?！窘馕觥考t細(xì)胞中含18O 的氧氣首先從紅細(xì)胞中出來（1 層膜 ），穿過毛細(xì)血管（進(jìn)、出共 2層膜），【進(jìn)入組織細(xì)胞（1層膜），再進(jìn)入線粒體（2層膜）被利J用變成C18O2,又從線粒體中出來，穿過組織細(xì)胞膜，即進(jìn)、出組織細(xì)胞和線粒體共6 層膜 】，再一次穿過毛細(xì)血管（進(jìn)、出共2 層膜 ），最后到達(dá)血漿中。因此，總共要穿過 11 層膜

4、。例 4葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進(jìn)入毛細(xì)血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是（）A 4 層B 6層C 8 層D 10層【解析】葡萄糖經(jīng)小腸（消化道）進(jìn)入毛細(xì)血管需經(jīng)過兩層細(xì)胞： 小腸粘膜上皮細(xì)胞和毛細(xì)血管壁上皮細(xì)胞。葡萄糖從小腸進(jìn)入毛細(xì)血管，進(jìn)、出共穿過4 層膜， 每層細(xì)胞膜由雙層磷脂分子層和蛋白質(zhì)構(gòu)成，故共穿過8 層磷脂分子層。答案： C例 5一分子CO2 從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（ ）A 5B 6C 7D 8【解析】主要考查對(duì)線粒體、葉綠體和細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)等知識(shí)的掌握情況。線粒體、葉綠體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器， 內(nèi)膜里面含有液態(tài)基質(zhì)， 每

5、層膜都是單層的生物膜。 相鄰兩個(gè)細(xì)胞各有一層生物膜包被。因此，一分子CO2 從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來需穿過3 層膜，再進(jìn)入相鄰的細(xì)胞葉綠體基質(zhì)中再需穿越 3 層膜，所以共穿過了 6 層膜。例 6. 肺泡中的 1 個(gè)氧分子，以氧合血紅蛋白的形式運(yùn)輸?shù)浇M織細(xì)胞，最后在細(xì)胞內(nèi)成為水中的氧。在此過程中，這個(gè)氧分子需通過的選擇透過性膜的次數(shù)共為（ ）A、 5 次B、 7 次C、 9 次D、 11 次【解析】肺泡壁（單層細(xì)胞圍成）2層-毛細(xì)血管壁（單層細(xì)胞圍成） 2層-紅細(xì)胞膜2層-毛細(xì)血管壁（單層細(xì)胞圍成）2層-組織液中白組織細(xì)胞 1層-線粒體2層，即11層細(xì)胞膜。例 7、分泌蛋白的分泌需要穿過

6、幾層膜？答：0 層。例 8、 信使 RNA 離開合成部位到達(dá)核糖體上，需要通過幾層生物膜？答：0 層。高中生物內(nèi)環(huán)境中物質(zhì)穿過共通過了幾層生物膜,解答此類問題應(yīng)注意：1 物質(zhì)的運(yùn)輸途徑。若氧氣或二氧化碳進(jìn)入通過的途徑，常常涉及到生理結(jié)構(gòu)的知識(shí)。2 涉及生物膜的問題。單層的有：細(xì)胞膜、液泡膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜等；雙層的有：線粒體和葉綠體膜、細(xì)胞核的膜。其中肺泡壁、 毛細(xì)血管壁和小腸絨毛壁都是由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成的，穿過上皮細(xì)胞涉及2 層膜結(jié)構(gòu)；無膜的有：核糖體與中心體。3 某些大分子從細(xì)胞核中出來， 如果核孔， 不涉及到穿膜； 此外， 細(xì)胞向外分泌消化酶、抗體，或蛋白類激素的外排作用以及細(xì)胞的

7、內(nèi)吞作用，都可看作是通過0 層生物膜。4磷脂分子層數(shù)=生物膜的數(shù)量X 2。5 理解至少的含義。 在該類試題中常常涉及到 “至少”一詞，是為了使答案準(zhǔn)確和問題簡(jiǎn)化起見。6 跨膜中涉及到的物質(zhì)有：氧氣、二氧化碳、葡萄糖、大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)等。經(jīng)典試題回顧：1 關(guān)于氣體跨膜運(yùn)輸?shù)膯栴}【例 1】人體組織細(xì)胞（如骨骼肌細(xì)胞）有氧呼吸時(shí)需要的 C6 H12 O6 和 O2 從外界進(jìn)入該細(xì)胞參與反應(yīng)，各自至少需要通過多少層生物膜（ ） A 3 和 4 B 4 和 5 C 7和9 D 7 和 11解析： 這個(gè)物質(zhì)跨膜數(shù)量問題就比較復(fù)雜。 先看葡萄糖， 機(jī)體吸收葡萄糖主要是用于組織細(xì)胞的氧化供能； 葡萄糖經(jīng)小腸

8、粘膜上皮進(jìn)入毛細(xì)血管中， 形成了血糖。 葡萄糖從小腸進(jìn)入毛細(xì)血管經(jīng)過4 層細(xì)胞膜后，還要再穿過一層毛細(xì)血管壁上皮細(xì)胞（ 2 層膜），進(jìn)入組織液，再穿過 1 層組織細(xì)胞膜，進(jìn)入組織細(xì)胞，共通過7 層生物膜。再看氧氣， 首先要知道肺泡膜也是由單層細(xì)胞構(gòu)成的， 其次要知道氧進(jìn)入血液后， 要進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)與血紅蛋白結(jié)合并運(yùn)輸； 三是氧進(jìn)入組織細(xì)胞后， 還要再進(jìn)入線粒體才能被利用， 因?yàn)橛醒鹾粑牡谌A段需要氧， 而該階段是在線粒體基質(zhì)中完成的。 這一復(fù)雜的過程可表示為：離開肺泡（2層膜）-進(jìn)入血管（2層膜）-進(jìn)入紅細(xì)胞（1層膜）-運(yùn)輸?shù)浇M織器官-出紅細(xì)胞（1層膜）-出血管（2層膜）進(jìn)入組織細(xì)胞（1層膜）

9、-進(jìn)入線粒體（2層膜），共計(jì) 11 層生物膜。答案D【例2 】科學(xué)家在研究玉米，甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)綠色植物的光合作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向這些綠色植物提供14CO2時(shí)，光合作用開始后 1S內(nèi)，竟有90%A上的14C出現(xiàn)在含有四個(gè)碳 原子的有機(jī)酸（用 C4表示）中。隨著光合作用的進(jìn)行，C4中的14C逐漸減少，而 C3中的14C逐漸增多。這說明在這類綠色植物的光合作用中，CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到中C4,然后才轉(zhuǎn)移到C3中?？茖W(xué)家將這類植物叫做C4植物。請(qǐng)問空氣中的14CO2進(jìn)入上述植物葉肉細(xì)胞中合成淀粉，則14CO2至少需要穿過的生物膜層數(shù)為（）A 3 B 5 C 7 D 9解析：本題考查 C4植物的葉片構(gòu)造

10、。在維管束外有一圈維管束鞘細(xì)胞和部分的葉肉細(xì)胞。14CO2s入C4植物的葉肉細(xì)胞的葉綠體中合成C4化合物后出來，進(jìn)入到維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中合成淀粉。涉及到的生物膜層數(shù)=葉肉細(xì)胞膜（2） +葉肉細(xì)胞葉綠體膜（4 ） +維管束鞘細(xì)胞膜（ 1 ） +維管束鞘細(xì)胞的葉綠體膜（2） =9。答案： D2 關(guān)于非氣體跨膜的問題【例3】細(xì)胞中的mRN粉子從產(chǎn)生部位到作用場(chǎng)所需要穿過多少層磷脂雙分子層（）A 0 B 4 C 5 D 6解析：mRNAl于生物大分子，mRNAI從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合來完成翻譯的， 而原核細(xì)胞又無核膜。因此，不管是什么細(xì)胞，其中的RN后子從產(chǎn)生部位到作用場(chǎng)所都不 需要穿過生

11、物膜，即通過0 層磷脂雙分子層?！纠?】葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進(jìn)入毛細(xì)血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是（）A 4 層 B 6 層 C 8 層 D 10 層解析：首先要知道小腸粘膜上皮及其周圍的毛細(xì)血管壁，都是由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成的；其次要明白葡萄糖經(jīng)小腸進(jìn)入毛細(xì)血管需穿過小腸粘膜上皮細(xì)胞和毛細(xì)血管壁細(xì)胞。 葡萄糖從小腸進(jìn)入毛細(xì)血管一共要穿過4 層細(xì)胞膜， 而每層細(xì)胞膜都是由雙層磷脂分子層構(gòu)成。 所以共穿過8 層磷脂分子層。答案：C【例5】 經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖基化加工后的蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過的膜結(jié)構(gòu)及穿過的膜層數(shù)分別為（）A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜，2層 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體細(xì)胞膜，3層C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體線粒體細(xì)

12、胞膜，4層D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體細(xì)胞膜，0層解析：分泌蛋白形成的過程經(jīng)過的途徑為：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細(xì)胞膜。即經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖基化加工后的蛋白質(zhì)先通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成小泡融合到高爾基體， 接著高爾基體再出芽形成形成小泡融合到細(xì)胞膜， 最后由細(xì)胞膜排出細(xì)胞外， 而分泌蛋白始終沒有穿過膜， 而是以小泡的形式運(yùn)輸。答案： D利用圖解法計(jì)算物質(zhì)穿膜層數(shù)安徽省太和縣第六中學(xué)王晨物質(zhì)穿膜運(yùn)輸問題是學(xué)生解題難點(diǎn)之一， 其原因有兩個(gè)方面： 首先， 學(xué)生對(duì)題目涉及的生物體局部結(jié)構(gòu)不清楚， 無從著手分析； 其次， 對(duì)物質(zhì)是否跨膜還是非跨膜( 即膜融合 ) 進(jìn)出細(xì)胞，不能作出正確判斷。1結(jié)構(gòu)區(qū)分(1) 單層膜與單層磷脂分子：

13、 單層膜是一層單位膜， 包含兩層磷脂分子， 而不是單 層磷脂分子。(2) 一層膜與一層細(xì)胞：物質(zhì)穿過一層膜，是指物質(zhì)通過跨膜運(yùn)輸( 自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸) 的方式通過一層膜結(jié)構(gòu)。 物質(zhì)穿過一層細(xì)胞， 指的是物質(zhì)先進(jìn)入細(xì)胞、再排出細(xì)胞的過程，通過膜的層數(shù)為兩層。(3) 跨膜運(yùn)輸和膜泡運(yùn)輸： 前者主要是小分子物質(zhì)和離子通過自由擴(kuò)散、 協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^生物膜的過程，通過膜結(jié)構(gòu)時(shí)，以實(shí)際通過膜的層數(shù)計(jì)算；后者主要指大分子物質(zhì)( 神經(jīng)遞質(zhì)為小分子物質(zhì)，也通過胞吐的方式排出 ) 通過胞吞、胞吐的方式通過生物膜的過程，物質(zhì)通過膜的層數(shù)為 0。（4）葉綠體內(nèi)的 Q到達(dá)葉綠體外需通過 2層膜

14、（若強(qiáng)調(diào)從產(chǎn)生部位到葉綠體外，則為3層膜，因?yàn)镼在類囊體內(nèi)產(chǎn)生）；線粒體產(chǎn)生的 CO到達(dá)線粒體外需通過 2層膜。2.典例示法典例1外界空氣中Q進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過的生物膜層數(shù)是A. 5層C. 11 層B. 10 層D. 12 層圖解示法 組織細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的整個(gè)過程（如圖1所示）是通過內(nèi)環(huán)境而間接進(jìn)行的，整個(gè)過程包括外呼吸、氣體在血液中的運(yùn)輸和內(nèi)呼吸 3個(gè)環(huán)節(jié)。經(jīng) 過外呼吸實(shí)現(xiàn)了血液和外界環(huán)境之間的氣體交換；Q在血液中以氧合血紅蛋白的形式進(jìn)行運(yùn)輸；經(jīng)過內(nèi)呼吸實(shí)現(xiàn)骨骼肌與內(nèi)環(huán)境之間的氣體交換及Q最后參與有氧呼吸而被骨骼肌細(xì)胞所利用。外呼吸可用下圖2表示，內(nèi)呼吸可用下圖

15、 3表示。物赧史一小JIL削g堀內(nèi) 好體眥斗普埴據(jù)法班化槌調(diào)*通氣 的央1 氣體在廊版中遙 型如投Y 3；廣謠外再也鼠. 腫部七C3 C=3 = 匍.齊gq堀埃處 匚地而怦（圖中熱色用肉板小a外F）O 一二0紅如岫從圖2可知，在肺通氣和肺泡內(nèi)的氣體交換的過程中，Q要穿過肺泡壁（一層上皮細(xì)胞）、毛細(xì)血管壁（一層上皮細(xì)胞）及紅細(xì)胞膜，共計(jì) 5層生物膜，才能與血紅蛋白結(jié)合；從圖3可知，經(jīng)過組織里的氣體交換，Q進(jìn)入骨骼肌細(xì)胞要透過紅細(xì)胞膜、毛細(xì)血管壁（一層上皮細(xì)胞）和一層骨骼肌細(xì)胞膜（合at 4層生物膜），再加上Q最終 要進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸，而線粒體是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共合計(jì)6層膜。由此可知，

16、外界空氣中 Q進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過的生物膜層數(shù)是11答案 CL典例2 蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物被人體所吸收并轉(zhuǎn)化為組織蛋白的過程中，共穿過 磷脂分子層數(shù) 是（）A. 4B. 8C. 7D. 14圖解示法食物中的蛋白質(zhì)在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小腸中被吸收，其吸收過程如圖所示：胸里小借JW 上皮蜘的地怏施胸t常中惠色及樂以以敢分門腸腔中的氨基酸經(jīng)過小腸絨毛上皮細(xì)胞 （2層膜）+絨毛內(nèi)毛細(xì)血管壁（2層膜） 十組織處毛細(xì)血管壁（2層膜）+組織細(xì)胞膜（1層膜）=7層膜；而1層膜由2層磷脂 分子構(gòu)成，所以共穿過 14層磷脂分子層。答案 D【典例31用同位素標(biāo)記血液的葡萄糖分子，

17、若該分子流經(jīng)腎臟后又經(jīng)過腎靜脈 流出，該分子穿過幾層細(xì)胞膜()B. 8層D. 16 層C. 0層或8層山以小.*律小小費(fèi)IM南汁小味色 一細(xì)而蛻一懺小療同川工期血瞥圖解示法血糖流經(jīng)腎臟后又經(jīng)腎靜脈流出的過程中,經(jīng)過了腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用（如圖所示）。整個(gè)過程中葡萄糖分子依次穿過了腎小球毛細(xì)血管、腎小囊壁、腎小管壁和腎小管周圍的毛細(xì)血管壁而重新回到血液，最后經(jīng)靜脈流出。而這些“壁”都很薄，只由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，而每穿過一層細(xì)胞即經(jīng)過2層細(xì)胞膜，故共穿過8層膜。但并非每個(gè)葡萄糖分子都會(huì)從腎小球?yàn)V過，若沒有濾過的葡萄糖分子，則從入球小動(dòng)脈流入而又直接從出球小動(dòng)脈流出，再流經(jīng)腎小管周圍

18、的毛細(xì)血管，最后經(jīng)腎靜脈流出，這個(gè)過程中葡萄糖分子始終在血管中流動(dòng)，沒有穿過任何膜結(jié)構(gòu)。答案 C1典例41血漿中的1個(gè)葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解，需要穿過幾 層細(xì)胞膜()A 5層B. 3層C. 6層D. 4層圖解示法血漿中的葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞必須通過內(nèi)環(huán)境（如圖所示），葡萄糖首先要穿過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液，毛細(xì)血管壁由一層上皮細(xì)胞組成，所以葡萄糖穿過這層細(xì)胞即穿過2層細(xì)胞膜，再進(jìn)入組織細(xì)胞共穿過3層細(xì)胞膜。進(jìn)入組織細(xì)胞的葡萄糖在被徹底氧化分解時(shí)，首先要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中經(jīng)過細(xì)胞呼吸的第一階段，被分解成兩分子丙酮酸，再進(jìn)一步進(jìn)入 線粒體被徹底氧化分解。葡萄糖分子不直接進(jìn)入線粒體，所以血漿中的葡萄糖進(jìn)入 組織細(xì)胞被徹底氧化分解經(jīng)過的細(xì)胞膜只有3層。本題易誤選A,因線粒體為雙層膜結(jié)構(gòu)，而實(shí)際上完整的葡萄糖分子只進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，初步分解后才進(jìn)入線粒 體，但進(jìn)入線粒體的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，題目所問的是幾層細(xì) 胞膜，線粒體的內(nèi)、外膜不是細(xì)胞膜。答案 B【典例51內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分泌蛋白，輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工，最后釋放