物質跨膜數量的計算

物質跨膜數量的計算——繪圖法一、穿膜層數的計算問題常涉及的知識點（1）常涉及到的細胞結構的膜的層數：線粒體和葉綠體均為2層膜，液泡、細胞膜均為1層膜、核糖體、核膜上的核孔均為0層膜等。（2）常涉及到結構和細胞：紅細胞；肺泡壁、毛細血管壁、毛細淋巴管壁、小腸粘膜上皮、腎小囊壁、腎小管壁細胞等均為單層上皮細胞，物質在穿越這些細胞時均穿越了兩層細胞膜。（3）常涉及到的生理過程：營養(yǎng)物質的吸收、分泌蛋白的合成與分泌、泌尿、血液循環(huán)、神經傳導、光合作用、呼吸作用等。二、穿膜問題典型題例析1.動物體內氧氣的吸收、運輸和利用過程中的穿膜問題例1.空氣中的O2被吸收到人體內參加細胞的有氧呼吸，這一過程中02共穿過(

)層膜

C.1l

解析：呼吸的全過程分為五個環(huán)節(jié)：肺的通氣；肺泡處的氣體交換；氣體在血液中的運輸；組織處的氣體交換；氧氣在細胞內的利用。如甲圖;①肺的通氣：此過程中O2沒有穿膜行為，而是通過呼吸道直接進入肺泡；②肺泡處的氣體交換：此過程O2需穿過肺泡壁、毛細血管壁及紅細胞的細胞膜，最終進入紅細胞中與血紅蛋白結合成氧合血紅蛋白，其中肺泡壁和毛細血管壁都是由一層上皮細胞圍成，因此在此過程中O2共需穿過5層膜；③氣體在血液中的運輸：此過程中O2始終以氧合血紅蛋白的形式隨血液運往全身各處，沒有出紅細胞，因而沒有穿膜行為；④組織處的氣體交換：此過程中O2需從紅細胞出來，穿過毛細血管壁進入組織細胞中，依據上面的分析，此處共需穿過4層膜；⑤氧氣在細胞內的利用：O2進入組織細胞后，還需進入線粒體內才能參與有氧呼吸過程，線粒體是雙層膜細胞器，因此此過程中O2需穿過2層膜。綜合上述五個過程，02共需穿過11層膜.答案：C

外呼吸如圖乙，內呼吸如圖丙。2.動物體內營養(yǎng)物質的吸收、運輸和利用過程中的穿膜問題例2.人小腸中的葡萄糖被吸收到體內成為肝糖原，此過程中葡萄糖共穿過(

)層膜

：主要考查營養(yǎng)物質的吸收問題。小腸中的葡萄糖需要穿過小腸絨毛壁和毛細血管壁才能進入血漿成為血糖。再經過血液循環(huán)，穿越毛細血管到達組織液，進入肝細胞內合成肝糖原。小腸絨毛壁和毛細血管壁都是由一層上皮細胞圍成的薄壁，而穿過每一層細胞都需穿過2層細胞膜，因此此過程中葡萄糖共穿過7層膜。（注：）答案：B關于這個問題見下圖：例3．一種口服止痛藥物并不損傷神經元的結構，卻能在一段時間內阻斷神經沖動向感覺中樞的傳導?？诜@種藥物后到達它的作用部位至少要通過幾層生物膜（

）

解析：這種藥物的作用是阻斷神經遞質的作用，所以是在內環(huán)境起作用，過程如下：穿過小腸絨毛壁和毛細血管壁進入血漿，然后運輸到需要作用的部位從毛細血管出來到組織液。共六層膜。例4．血漿中的1個葡萄糖分子進入組織細胞被徹底氧化分解，需要穿過幾層細胞膜()A．5層

B．3層

C．6層

D．4層解析：血漿中的葡萄糖分子進入組織細胞必須通過內環(huán)境(如圖所示)，葡萄糖首先要穿過毛細血管壁進入組織液，毛細血管壁由一層上皮細胞組成，所以葡萄糖穿過這層細胞即穿過2層細胞膜，再進入組織細胞共穿過3層細胞膜。進入組織細胞的葡萄糖在被徹底氧化分解時，首先要在細胞質基質中經過細胞呼吸的第一階段，被分解成兩分子丙酮酸，再進一步進入線粒體被徹底氧化分解。葡萄糖分子不直接進入線粒體，所以血漿中的葡萄糖進入組織細胞被徹底氧化分解經過的細胞膜只有3層。但若問生物膜則選A，因為葡萄糖最終被徹底氧化分解的場所是線粒體，線粒體具有兩層膜。答案：B3.動物泌尿過程中的穿膜問題例5.血漿中的某個葡萄糖分子，流經腎小球后，最終發(fā)現于腎靜脈中，那么它總共穿過了幾層磷脂分子結構（

）層

層

層

層或16層主要考查了泌尿的過程。葡萄糖分子由血漿通過入球小動脈進入腎小球，有可能不經過腎小球的濾過作用直接從出球小動脈出來，進入腎靜脈，則沒有過穿越膜結構。還有可能穿越了腎小囊壁，進入腎小囊內形成原尿，最后通過腎小管的重吸收回血管，這種情況下所穿越的膜結構依次為：腎小球的毛細血管壁→腎小囊壁→腎小管壁→毛細血管壁，共8層膜，即16層磷脂分子層。答案：D

4.植物體內光合作用和呼吸作用過程中的穿膜問題例6.細胞線粒體產生的CO2，進入相鄰細胞內參與光合作用，此過程中CO2需穿過(

)層膜

解析:關鍵詞是“相鄰細胞”。線粒體和葉綠體都是雙層膜結構的細胞器。O2從一個細胞的線粒體出來，進入相鄰細胞的葉綠體內，需穿過兩層細胞膜和線粒體、葉綠體的各兩層膜．共計6層膜。而每一層膜由2層磷脂分子構成，所以共穿過12層磷脂分子層。若為同一細胞內，則只穿越4層膜。答案：B例7.O2從外界進入某綠色植物細胞完成光合作用和

通過有氧呼吸被分解成O2后又離開該細胞，共穿過的生物膜層數是()A．10

B．12

C．8

D．6解析：綠色植物進行光合作用的場所是葉綠體；葡萄糖在細胞質基質中完成有氧呼吸第一階段反應，然后進入線粒體徹底氧化分解。答案：A圖解如圖所示：5.特殊情況下的穿膜問題例8.轉錄形成的mRNA從細胞核內出來后，會附著在細胞質中的核糖體上，此過程中mRNA需穿過(

)層膜

解析：細胞核的核膜是雙層膜，但mRNA是大分子化合物，無法穿膜通過，它從細胞核內出來是從核膜上的通道——核孔出來的，因此穿過0層膜。答案：A例9.當神經興奮在神經元之間傳遞時，突觸小泡中的神經遞質由突觸前膜釋放到突觸間隙中，再和突觸后