高中生物_穿过几层膜的计算问题.doc

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1、.-.word.zl-膜计算膜计算计算某物质代中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数计算某物质代中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数，一定要弄清物质在一定要弄清物质在体的运行路线体的运行路线，结合各局部构造和相应功能便可作答结合各局部构造和相应功能便可作答。注意物质进入毛细血管注意物质进入毛细血管，穿过毛细血穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜。活细胞代时需不断的与外界环境活细胞代时需不断的与外界环境进展物质交换进展物质交换，即从外界环境获得氧气和营养物质即从外界环境获得氧气和营养物质，同时同时，把自身代产生的

2、二氧化碳把自身代产生的二氧化碳、水等水等代终产物和对细胞有害物质排出体外代终产物和对细胞有害物质排出体外。细胞代是在专门细胞器或细胞质基质中进展的细胞代是在专门细胞器或细胞质基质中进展的，从构从构造上看造上看，质网质网、高尔基体高尔基体、液泡膜液泡膜、线粒体线粒体、叶绿体都是由膜构造构叶绿体都是由膜构造构成成的的。前三者为单层膜前三者为单层膜，后二者是双层膜后二者是双层膜。1 11 1 层生物膜层生物膜=1=1 层磷脂双分子层层磷脂双分子层=2=2 层磷脂分子层层磷脂分子层2 2在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜构造；细胞膜、液泡膜、质网膜、高尔在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜构造；细胞

3、膜、液泡膜、质网膜、高尔基体膜是单层膜基体膜是单层膜；线粒体线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质假设从核孔穿透核膜但物质假设从核孔穿透核膜时，那么穿过的膜层数为时，那么穿过的膜层数为 0 0。3 3肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过 1 1 层细胞那层细胞那么需穿过么需穿过 2 2 次细胞膜生物膜或次细胞膜生物膜或 4 4 层磷脂分子层。层磷脂分子层。例 1大气中的氧气要进入红细胞与血红蛋白结合，需要穿过几层磷脂分子层 A3 层B5 层C6 层D10 层【解析】大气中的氧气首先

4、要从呼吸道进入肺泡，穿过肺泡中的某一细胞时，进、出共两层膜，然后穿过血管壁,进、出血管壁也是两层膜，最后进入红细胞1 层膜中与血红蛋白结合，总共是 5 层膜，即 10 层磷脂分子层。答案：D例 2.环境中的氧气进入组织细胞并用于有氧呼吸至少要通过几层磷脂分子层A2 层B4 层C6 层D8 层答案：C例 3.红细胞中含18O 的氧气被利用后变成 C18O2 进入 c(血浆)，18O 至少要透过 层膜。【解析】红细胞中含18O 的氧气首先从红细胞中出来1 1 层膜层膜，穿过毛细血管进、出共2 2 层膜层膜，【进入组织细胞1 层膜，再进入线粒体2 层膜被利用变成 C18O2，又从线粒体中出来，穿过组

5、织细胞膜，即进、出组织细胞和线粒体共 6 6 层膜层膜】，再一次穿过毛细血管进、出共 2 2 层膜层膜，最后到达血浆中。因此，总共要穿过 11 层膜。.-.word.zl-例 4葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是A4 层B6 层C8 层D10 层【解析】葡萄糖经小肠消化道进入毛细血管需经过两层细胞：小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞。葡萄糖从小肠进入毛细血管，进、出共穿过 4 层膜，每层细胞膜由双层磷脂分子层和蛋白质构成，故共穿过 8 层磷脂分子层。答案：C例 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，共穿过的生物膜层数是A5B6C7

6、D8【解析】主要考察对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微构造等知识的掌握情况。线粒体、叶绿体都是双层膜构造的细胞器，膜里面含有液态基质，每层膜都是单层的生物膜。相邻两个细胞各有一层生物膜包被。因此，一分子 CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过 3层膜，再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越 3 层膜，所以共穿过了 6 层膜。例 6.肺泡中的 1 个氧分子，以氧合血红蛋白的形式运输到组织细胞，最后在细胞成为水中的氧。在此过程中，这个氧分子需通过的选择透过性膜的次数共为A、5 次B、7 次C、9 次D、11 次【解析】肺泡壁单层细胞围成2 层毛细血管壁单层细胞围成2 层红细胞膜 2 层毛细血管壁

7、单层细胞围成2 层组织液中的组织细胞 1 层线粒体 2 层，即 11 层细胞膜。例 7、分泌蛋白的分泌需要穿过几层膜？答：0 层。例 8、信使 RNA 离开合成部位到达核糖体上，需要通过几层生物膜？答：0 层。高中生物环境中物质穿过共通过了几层生物膜，解答此类问题应注意：1 物质的运输途径。假设氧气或二氧化碳进入通过的途径，常常涉及到生理构造的知识。2 涉及生物膜的问题。单层的有：细胞膜、液泡膜、质网膜、高尔基体膜等；双层的有：线粒体和叶绿体膜、细胞核的膜。其中肺泡壁、毛细血管壁和小肠绒毛壁都是由单层上皮细胞构成的，穿过上皮细胞涉及 2 层膜构造；.-.word.zl-无膜的有：核糖体与中心体

8、。3 某些大分子从细胞核中出来，如果核孔，不涉及到穿膜；此外，细胞向外分泌消化酶、抗体，或蛋白类激素的外排作用以及细胞的吞作用，都可看作是通过 0 层生物膜。4 磷脂分子层数=生物膜的数量2。5 理解至少的含义。在该类试题中常常涉及到“至少一词，是为了使答案准确和问题简化起见。6 跨膜中涉及到的物质有：氧气、二氧化碳、葡萄糖、大分子物质如蛋白质等。经典试题回忆：经典试题回忆：1 1 关于气体跨膜运输的问题关于气体跨膜运输的问题【例 1】人体组织细胞如骨骼肌细胞有氧呼吸时需要的 C6 H12 O6 和 O2 从外界进入该细胞参与反响，各自至少需要通过多少层生物膜A 3 和 4B 4 和 5C 7

9、 和 9D 7 和 11解析：这个物质跨膜数量问题就比拟复杂。先看葡萄糖，机体吸收葡萄糖主要是用于组织细胞的氧化供能；葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管中，形成了血糖。葡萄糖从小肠进入毛细血管经过 4 层细胞膜后，还要再穿过一层毛细血管壁上皮细胞2 层膜，进入组织液，再穿过 1 层组织细胞膜，进入组织细胞，共通过 7 层生物膜。再看氧气，首先要知道肺泡膜也是由单层细胞构成的，其次要知道氧进入血液后，要进入红细胞与血红蛋白结合并运输；三是氧进入组织细胞后，还要再进入线粒体才能被利用，因为有氧呼吸的第三阶段需要氧，而该阶段是在线粒体基质中完成的。这一复杂的过程可表示为：离开肺泡2 层膜进入血管2 层

10、膜进入红细胞1 层膜运输到组织器官出红细胞1 层膜出血管2 层膜进入组织细胞1 层膜进入线粒体2 层膜，共计 11 层生物膜。答案 D【例 2】科学家在研究玉米，甘蔗等原产热带地区绿色植物的光合作用时发现，当向这些绿色植物提供 14CO2 时，光合作用开场后 1S，竟有 90%以上的 14C 出现在含有四个碳原子的有机酸用 C4 表示中。随着光合作用的进展，C4 中的 14C 逐渐减少，而 C3 中的 14C 逐渐增多。这说明在这类绿色植物的光合作用中，CO2 中的 C 首先转移到中 C4，然后才转移到 C3 中。科学家将这类植物叫做 C4 植物。请问空气中的 14CO2 进入上述植物叶肉细胞

11、中合成淀粉，那么 14CO2 至少需要穿过的生物膜层数为A 3B 5C 7D 9解析：此题考察 C4 植物的叶片构造。在维管束外有一圈维管束鞘细胞和局部的叶肉细胞。14CO2 进入 C4 植物的叶肉细胞的叶绿体中合成 C4 化合物后出来，进入到维管束鞘细.-.word.zl-胞的叶绿体中合成淀粉。涉及到的生物膜层数=叶肉细胞膜2+叶肉细胞叶绿体膜4+维管束鞘细胞膜1+维管束鞘细胞的叶绿体膜2=9。答案：D2 关于非气体跨膜的问题【例 3】细胞中的 mRNA 分子从产生部位到作用场所需要穿过多少层磷脂双分子层 A 0B 4C 5D 6解析：m RNA 属于生物大分子，mRNA 是从核孔进入细胞质

12、中与核糖体结合来完成翻译的，而原核细胞又无核膜。因此，不管是什么细胞，其中的 RNA 分子从产生部位到作用场所都不需要穿过生物膜，即通过 0 层磷脂双分子层。【例 4】葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是A4 层B 6 层C 8 层D 10 层解析：首先要知道小肠粘膜上皮及其周围的毛细血管壁，都是由单层上皮细胞构成的；其次要明白葡萄糖经小肠进入毛细血管需穿过小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁细胞。葡萄糖从小肠进入毛细血管一共要穿过 4 层细胞膜，而每层细胞膜都是由双层磷脂分子层构成。所以共穿过 8 层磷脂分子层。答案：C【例 5】经质网糖基化加工后的蛋白质分泌到细胞外需要经过的膜

13、构造及穿过的膜层数分别为A.质网细胞膜，2 层B.质网高尔基体细胞膜，3 层C.质网高尔基体线粒体细胞膜，4 层D.质网高尔基体细胞膜，0 层解析：分泌蛋白形成的过程经过的途径为：质网高尔基体细胞膜。即经质网糖基化加工后的蛋白质先通过质网出芽形成小泡融合到高尔基体，接着高尔基体再出芽形成形成小泡融合到细胞膜，最后由细胞膜排出细胞外，而分泌蛋白始终没有穿过膜，而是以小泡的形式运输。答案：D一植物细胞中的过膜问题例 1：一个叶肉细胞中的氧气从产生处到被消耗处，至少要通过几层膜？A.1 层 B.2 层 C.4 层 D.6 层解析：首先分析题意，假设氧气产生和被消耗都在同一个细胞，这样通过的膜层数最少

14、，.-.word.zl-氧气 的产生处和被消耗处分别是叶绿体和线粒体，然后根据叶绿体和线粒体都是双层膜来计算，从叶绿体出来通过 2 层膜，再进入线粒体又通过 2 层膜，总共 4 层膜。答案：C例 2：植物根尖成熟区的一个细胞呼吸作用产生的水分子进入另一个成熟区细胞的液泡中至少要通过几层膜?A.1 层 B.2 层 C.4 层 D.5 层解析：呼吸作用有两种类型，即有氧呼吸和无氧呼吸，但能够产生水的是有氧呼吸，有氧呼吸分为三个阶段，依次在细胞质基质、线粒体、线粒体中进展，其中产生水的是第三阶段，在线粒体中进展，所以这个水分子首先从线粒体出来通过 2 层膜，再出这个细胞通过 1 层细胞膜，然后进入另

15、一个细胞，通过 1 层细胞膜，最后进入液泡通过 1 层膜，总共 5 层膜。答案：D二、动物细胞中的过膜问题例 3：葡萄糖由小肠黏膜上皮细胞吸收进入肌肉细胞进展无氧呼吸，至少需要穿过几层膜？A.4 层 B.7 层 C.9 层 D.6 层小肠壁黏膜上皮、毛细血管壁都是由一层上皮细胞构成的，因此小肠中的葡萄糖要穿透黏膜上皮细胞、毛细血管壁细胞才能进入血液，这过程要通过 4 层细胞膜进出各一层，葡萄糖经血液运输，然后通过组织处毛细血管 2 层细胞膜，最后从组织液进入组织肌细胞通过 1层细胞膜，总共 7 层膜。这里特别提醒注意两点，一是葡萄糖是在血浆中运输，而不是进入红细胞被运输；二是葡萄糖是细胞质基质

16、中分解，而不是直接进入线粒体答案：B4.人体组织细胞如骨骼肌细胞有氧呼吸时需要的 O2 从外界进入该细胞参与反响，各自至少需要通过多少层生物膜A.4B.5C.9D.11.-.word.zl-首先要知道肺泡膜也是由单层细胞构成的，其次要知道氧进入血液后，要进入红细胞与血红蛋白结合并运输；三是氧进入组织细胞后，还要再进入线粒体才能被利用，因为有氧呼吸的第三阶段需要氧，而该阶段是在线粒体基质中完成的。丁图中的描述的就是这一比拟复杂的过程：出肺泡2 层膜进血管2 层膜进红细胞1 层膜运输到组织器管出红细胞1 层膜出血管2 层膜进组织细胞1 层膜进线粒体2 层膜，共计 11 层生物膜。例 4：ATP 是

17、细胞的能源物质，医药商店出售的 ATP 注射液可治疗心肌炎，假设人体静脉注射这类药物，ATP 到达心肌细胞至少要通过几层细胞膜？A.2 层 B.3 层 C.4 层 D.6 层解答：通过静脉注射，药物可以直接到达血液中，ATP 经血液循环到心脏中的毛细血管，通过毛细血管壁 2 层膜和心肌细胞 1 层细胞膜，共 3 层膜。答案：B例 5：细胞核中转录而成的 RNA 要与核糖体结合来翻译相关蛋白质，需穿过几层膜？A.0 层 B.3 层 C.8 层 D.6 层解析：因为 RNA 是生物大分子，不能自由通过膜，而细胞核膜上有核孔是大分子物质出入细胞核的通道，因此 RNA 是通过核孔到达细胞质中的蛋白质合

18、成场所核糖体上，作为模板来翻译合成蛋白质的，而核糖体是无膜构造的细胞器，所以需要穿过的膜为 0 层。答案：A例 6：胰腺合成分泌的消化酶到十二指肠消化食物需穿过几层膜？A.1 层 B.4 层 C.0 层 D.8 层解析：胰腺合成的消化酶的化学本质是蛋白质，是分泌蛋白，分泌蛋白在质网上的核糖体合成经质网运输，质腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔加工，接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。这个过程蛋白质不需要通过膜。胰腺又有胰导管直接通到十二指肠，分泌出来的胰液中的胰消化酶就通过胰导

19、管直接就到了肠腔中，这过程也不需要通过膜。所以胰腺产生消化酶到肠腔起作用共穿过 0 层膜。答案：C例 7：同位素标记追踪血液中的某葡萄糖分子，假设该分子流经肾脏后，又经肾静脉流出，那么该分子很可能穿过几层细胞膜？A.2 层 B.4 层 C.6 层 D.0 层或 8 层解析：血液中的葡萄糖分子有可能经肾小球滤过后被重吸收回血液，也有可能没有经肾.-.word.zl-小球滤过而一直在血液中，假设葡萄糖没有滤过那么流经肾脏后又经肾静脉流出不需要穿过膜；假设葡萄糖流经肾脏经肾小球滤过到肾小囊，要通过毛细血管壁、肾小囊壁一层细胞构成，需穿过 4 层细胞膜，再经肾小管重吸收回血液，经肾静脉流出，要通过肾小管壁一层细胞构成、毛细血管壁，需穿过 4 层细胞膜，总共 8 层膜。答案：D