高中生物_穿過幾層膜的計算問題

1、.膜計算計算某物質(zhì)代謝中進入細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)的運行路線，結合各部分結構和相應功能便可作答。注意物質(zhì)進入毛細血管，穿過毛細血管壁和氧氣或二氧化碳穿過肺泡壁時都要經(jīng)過兩層細胞膜?；罴毎x時需不斷的與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，即從外界環(huán)境獲得氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，同時，把自身代謝產(chǎn)生的二氧化碳、水等代謝終產(chǎn)物和對細胞有害物質(zhì)排出體外。細胞代謝是在專門細胞器或細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，從結構上看，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡膜、線粒體、葉綠體都是由膜結構構成的。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）在細胞中，核糖體、中心體、染色體

2、無膜結構；細胞膜、液泡膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜是單層膜；線粒體、葉綠體和細胞核的膜是雙層膜，但物質(zhì)若從核孔穿透核膜時，則穿過的膜層數(shù)為0。（3）肺泡壁、毛細血管壁和消化道管壁都是由單層上皮細胞構成，且穿過1層細胞則需穿過2次細胞膜（生物膜）或4層磷脂分子層。例1大氣中的氧氣要進入紅細胞與血紅蛋白結合，需要穿過幾層磷脂分子層（  ）A3層         B5層      C6層      

3、60; D10層【解析】大氣中的氧氣首先要從呼吸道進入肺泡，穿過肺泡中的某一細胞時，進、出共兩層膜，然后穿過血管壁,進、出血管壁也是兩層膜，最后進入紅細胞（1層膜）中與血紅蛋白結合，總共是5層膜，即10層磷脂分子層。答案：D例2.內(nèi)環(huán)境中的氧氣進入組織細胞并用于有氧呼吸至少要通過幾層磷脂分子層（   ）A2層         B4層      C6層         D8層答案

4、：C例3.紅細胞中含18O的氧氣被利用后變成C18O2進入c(血漿)，18O至少要透過（  ）層膜?！窘馕觥考t細胞中含18O的氧氣首先從紅細胞中出來（1層膜），穿過毛細血管（進、出共2層膜），【進入組織細胞（1層膜），再進入線粒體（2層膜）被利用變成C18O2，又從線粒體中出來，穿過組織細胞膜，即進、出組織細胞和線粒體共6層膜】，再一次穿過毛細血管（進、出共2層膜），最后到達血漿中。因此，總共要穿過11層膜。例4葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進入毛細血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是（   ）A4層       

5、0; B6層      C8層         D10層【解析】葡萄糖經(jīng)小腸（消化道）進入毛細血管需經(jīng)過兩層細胞：小腸粘膜上皮細胞和毛細血管壁上皮細胞。葡萄糖從小腸進入毛細血管，進、出共穿過4層膜，每層細胞膜由雙層磷脂分子層和蛋白質(zhì)構成，故共穿過8層磷脂分子層。答案：C例5一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入一相鄰細胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（   ）A5     

6、60;  B6      C7      D8【解析】主要考查對線粒體、葉綠體和細胞膜的亞顯微結構等知識的掌握情況。線粒體、葉綠體都是雙層膜結構的細胞器，內(nèi)膜里面含有液態(tài)基質(zhì)，每層膜都是單層的生物膜。相鄰兩個細胞各有一層生物膜包被。因此，一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來需穿過3層膜，再進入相鄰的細胞葉綠體基質(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個氧分子，以氧合血紅蛋白的形式運輸?shù)浇M織細胞，最后在細胞內(nèi)成為水中的氧。在此過程中，這個氧分子需通過的選擇透過性膜

7、的次數(shù)共為（   ）A、5次          B、7次         C、9次          D、11次【解析】肺泡壁（單層細胞圍成）2層毛細血管壁（單層細胞圍成）2層紅細胞膜2層毛細血管壁（單層細胞圍成）2層組織液中的組織細胞1層線粒體2層，即11層細胞膜。例7、分泌蛋白的分泌需要穿過幾層膜.答：0層。例8、

8、信使RNA離開合成部位到達核糖體上，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，解答此類問題應注意： 1 物質(zhì)的運輸途徑。若氧氣或二氧化碳進入通過的途徑，常常涉及到生理結構的知識。 2 涉及生物膜的問題。 單層的有：細胞膜、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、細胞核的膜。其中肺泡壁、毛細血管壁和小腸絨毛壁都是由單層上皮細胞構成的，穿過上皮細胞涉及2層膜結構； 無膜的有：核糖體與中心體。 3 某些大分子從細胞核中出來，如果核孔，不涉及到穿膜；此外，細胞向外分泌消化酶、抗體，或蛋白類激素的外排作用以及細胞的內(nèi)吞作用，都可看作是通過0層生物膜。

9、4 磷脂分子層數(shù)=生物膜的數(shù)量×2。5 理解至少的含義。在該類試題中常常涉及到“至少”一詞，是為了使答案準確和問題簡化起見。 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 關于氣體跨膜運輸?shù)膯栴} 【例1】人體組織細胞（如骨骼肌細胞）有氧呼吸時需要的C6 H12 O6 和O2 從外界進入該細胞參與反應，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：這個物質(zhì)跨膜數(shù)量問題就比較復雜。先看葡萄糖，機體吸收葡萄糖主要是用于組織細胞的氧化供能；葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進入毛細血管中，形成了血糖。葡萄糖從小腸進

10、入毛細血管經(jīng)過4層細胞膜后，還要再穿過一層毛細血管壁上皮細胞（2層膜），進入組織液，再穿過1層組織細胞膜，進入組織細胞，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胞構成的，其次要知道氧進入血液后，要進入紅細胞內(nèi)與血紅蛋白結合并運輸；三是氧進入組織細胞后，還要再進入線粒體才能被利用，因為有氧呼吸的第三階段需要氧，而該階段是在線粒體基質(zhì)中完成的。這一復雜的過程可表示為：離開肺泡（2層膜）進入血管（2層膜）進入紅細胞（1層膜）運輸?shù)浇M織器官出紅細胞（1層膜）出血管（2層膜）進入組織細胞（1層膜）進入線粒體（2層膜），共計11層生物膜。答案D【例2】科學家在研究玉米，甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)綠

11、色植物的光合作用時發(fā)現(xiàn)，當向這些綠色植物提供14CO2時，光合作用開始后1S內(nèi)，竟有90%以上的14C 出現(xiàn)在含有四個碳原子的有機酸（用C4表示）中。隨著光合作用的進行，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家將這類植物叫做C4植物。請問空氣中的 14CO2進入上述植物葉肉細胞中合成淀粉，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植物的葉片構造。在維管束外有一圈維管束鞘細胞和部分的葉肉細胞。14CO2進入C4植物的葉肉細胞的葉綠體中合成C4化

12、合物后出來，進入到維管束鞘細胞的葉綠體中合成淀粉。涉及到的生物膜層數(shù)=葉肉細胞膜（2）+葉肉細胞葉綠體膜（4）+維管束鞘細胞膜（1）+維管束鞘細胞的葉綠體膜（2）=9。答案：D 2 關于非氣體跨膜的問題【例3】細胞中的mRNA分子從產(chǎn)生部位到作用場所需要穿過多少層磷脂雙分子層（ ）A 0 B 4 C 5 D 6解析：m RNA屬于生物大分子，mRNA是從核孔進入細胞質(zhì)中與核糖體結合來完成翻譯的，而原核細胞又無核膜。因此，不管是什么細胞，其中的RNA分子從產(chǎn)生部位到作用場所都不需要穿過生物膜，即通過0層磷脂雙分子層。【例4】葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進入毛細血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是（）A 4層 B

13、 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血管壁，都是由單層上皮細胞構成的；其次要明白葡萄糖經(jīng)小腸進入毛細血管需穿過小腸粘膜上皮細胞和毛細血管壁細胞。葡萄糖從小腸進入毛細血管一共要穿過4層細胞膜，而每層細胞膜都是由雙層磷脂分子層構成。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)分泌到細胞外需要經(jīng)過的膜結構及穿過的膜層數(shù)分別為（ ）A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞膜，2層 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜，3層C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體線粒體細胞膜，4層 D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜，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)高爾基體細胞膜。即經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖基化加工后的蛋白質(zhì)先

14、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胞膜，最后由細胞膜排出細胞外，而分泌蛋白始終沒有穿過膜，而是以小泡的形式運輸。答案：D一植物細胞中的過膜問題 例1：一個葉肉細胞中的氧氣從產(chǎn)生處到被消耗處，至少要通過幾層膜.（ ） A. 1層 B. 2層 C. 4層 D. 6層 解析：首先分析題意，若氧氣產(chǎn)生和被消耗都在同一個細胞，這樣通過的膜層數(shù)最少，氧氣 的產(chǎn)生處和被消耗處分別是葉綠體和線粒體，然后根據(jù)葉綠體和線粒體都是雙層膜來計算， 從葉綠體出來通過2層膜，再進入線粒體又通過2層膜，總共4層膜。 答案：C 例2：植物根尖成熟區(qū)的一個細胞呼吸作用產(chǎn)生的水分子進入另

15、一個成熟區(qū)細胞的液泡中至少要通過幾層膜"（ A. 1層 B. 2層 C. 4層 D. 5層解析：呼吸作用有兩種類型，即有氧呼吸和無氧呼吸，但能夠產(chǎn)生水的是有氧呼吸，有氧呼吸分為三個階段，依次在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、線粒體中進行，其中產(chǎn)生水的是第三階段，在線粒體中進行，所以這個水分子首先從線粒體出來通過2層膜，再出這個細胞通過1層細胞膜，然后進入另一個細胞，通過1層細胞膜，最后進入液泡通過1層膜，總共5層膜。 答案：D 二、動物細胞中的過膜問題例3：葡萄糖由小腸黏膜上皮細胞吸收進入肌肉細胞進行無氧呼吸，至少需要穿過幾層膜.（ ） A. 4層 B. 7層 C. 9層 D. 6層小腸壁黏膜上

16、皮、毛細血管壁都是由一層上皮細胞構成的，因此小腸中的葡萄糖要穿透黏膜上皮細胞、毛細血管壁細胞才能進入血液，這過程要通過4層細胞膜（進出各一層），葡萄糖經(jīng)血液運輸，然后通過組織處毛細血管2層細胞膜，最后從組織液進入組織肌細胞通過1層細胞膜，總共7層膜。這里特別提醒注意兩點，一是葡萄糖是在血漿中運輸，而不是進入紅細胞內(nèi)被運輸；二是葡萄糖是細胞質(zhì)基質(zhì)中分解，而不是直接進入線粒體答案：B 4.人體組織細胞（如骨骼肌細胞）有氧呼吸時需要的O2從外界進入該細胞參與反應，各自至少需要通過多少層生物膜（ ） A. 4 B.5 C.9 D. 11首先要知道肺泡膜也是由單層細胞構成的，其次要知道氧進入血液后，要進

17、入紅細胞內(nèi)與血紅蛋白結合并運輸；三是氧進入組織細胞后，還要再進入線粒體才能被利用，因為有氧呼吸的第三階段需要氧，而該階段是在線粒體基質(zhì)中完成的。丁圖中的描述的就是這一比較復雜的過程：出肺泡（2層膜）進血管（2層膜）進紅細胞（1層膜）運輸?shù)浇M織器管出紅細胞（1層膜）出血管（2層膜）進組織細胞（1層膜）進線粒體（2層膜），共計11層生物膜。例4：ATP是細胞內(nèi)的能源物質(zhì)，醫(yī)藥商店出售的ATP注射液可治療心肌炎，若人體靜脈注射這類藥物，ATP到達心肌細胞內(nèi)至少要通過幾層細胞膜.（ ） A. 2層 B. 3層 C. 4層 D. 6層 解答：通過靜脈注射，藥物可以直接到達血液中，ATP經(jīng)血液循環(huán)到心臟中

18、的毛細血管，通過毛細血管壁2層膜和心肌細胞1層細胞膜，共3層膜。 答案：B 例5：細胞核中轉(zhuǎn)錄而成的RNA要與核糖體結合來翻譯相關蛋白質(zhì)，需穿過幾層膜.（ ） A. 0層 B. 3層 C. 8層 D. 6層 解析：因為RNA是生物大分子，不能自由通過膜，而細胞核膜上有核孔是大分子物質(zhì)出入細胞核的通道，因此RNA是通過核孔到達細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成場所核糖體上，作為模板來翻譯合成蛋白質(zhì)的，而核糖體是無膜結構的細胞器，所以需要穿過的膜為0層。 答案：A 例6：胰腺合成分泌的消化酶到十二指腸消化食物需穿過幾層膜.（ ） A. 1層 B. 4層 C. 0層 D. 8層 解析：胰腺合成的消化酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是分泌蛋白，分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸，內(nèi)質(zhì)腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體，把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi)加工，接著，高爾基體邊緣突起形成小泡，把蛋白質(zhì)包裹在小泡里，運輸?shù)郊毎ぃ∨菖c細胞膜融合，把蛋白質(zhì)釋放到細胞外。這個過程蛋白質(zhì)不需要通過膜。胰腺又有胰導管直接通到十二指腸，分泌出來的胰液中的胰消化酶就通過胰導管直接就到了腸腔中，這過程也不需要通過膜。所以胰腺產(chǎn)生消化酶到腸