高中生物_穿過幾層膜的計(jì)算問題

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?；罴?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）在細(xì)胞中，核糖體、中心體、染色體

2、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（  ）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(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（   ）A2層         B4層      C6層         D8層答案

4、：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)，18O至少要透過（  ）層膜。【解析】紅細(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。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（   ）A4層       

5、0; B6層      C8層         D10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（   ）A5     

6、60;  B6      C7      D8【解析】主要考查對線粒體、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

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(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層組織液中的組織細(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幾層膜.答：0層。例8、

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(zhǔn)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(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)

10、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）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

11、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%以上的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。在維管束外有一圈維管束鞘細(xì)胞和部分的葉肉細(xì)胞。14CO2進(jìn)入C4植物的葉肉細(xì)胞的葉綠體中合成C4化

12、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：D 2 關(guān)于非氣體跨膜的問題【例3】細(xì)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(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?！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

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(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)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

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(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一植物細(xì)胞中的過膜問題 例1：一個(gè)葉肉細(xì)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(gè)細(xì)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(jì)算， 從葉綠體出來通過2層膜，再進(jìn)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(gè)細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的水分子進(jìn)入另

15、一個(gè)成熟區(qū)細(xì)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(gè)階段，依次在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、線粒體中進(jìn)行，其中產(chǎn)生水的是第三階段，在線粒體中進(jìn)行，所以這個(gè)水分子首先從線粒體出來通過2層膜，再出這個(gè)細(xì)胞通過1層細(xì)胞膜，然后進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，通過1層細(xì)胞膜，最后進(jìn)入液泡通過1層膜，總共5層膜。 答案：D 二、動(dòng)物細(xì)胞中的過膜問題例3：葡萄糖由小腸黏膜上皮細(xì)胞吸收進(jìn)入肌肉細(xì)胞進(jìn)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(xì)血管壁都是由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成的，因此小腸中的葡萄糖要穿透黏膜上皮細(xì)胞、毛細(xì)血管壁細(xì)胞才能進(jìn)入血液，這過程要通過4層細(xì)胞膜（進(jìn)出各一層），葡萄糖經(jīng)血液運(yùn)輸，然后通過組織處毛細(xì)血管2層細(xì)胞膜，最后從組織液進(jìn)入組織肌細(xì)胞通過1層細(xì)胞膜，總共7層膜。這里特別提醒注意兩點(diǎn)，一是葡萄糖是在血漿中運(yùn)輸，而不是進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)被運(yùn)輸；二是葡萄糖是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解，而不是直接進(jìn)入線粒體答案：B 4.人體組織細(xì)胞（如骨骼肌細(xì)胞）有氧呼吸時(shí)需要的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. 4 B.5 C.9 D. 11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)

17、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。丁圖中的描述的就是這一比較復(fù)雜的過程：出肺泡（2層膜）進(jìn)血管（2層膜）進(jìn)紅細(xì)胞（1層膜）運(yùn)輸?shù)浇M織器管出紅細(xì)胞（1層膜）出血管（2層膜）進(jìn)組織細(xì)胞（1層膜）進(jìn)線粒體（2層膜），共計(jì)11層生物膜。例4：ATP是細(xì)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(dá)心肌細(xì)胞內(nèi)至少要通過幾層細(xì)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(dá)血液中，ATP經(jīng)血液循環(huán)到心臟中

18、的毛細(xì)血管，通過毛細(xì)血管壁2層膜和心肌細(xì)胞1層細(xì)胞膜，共3層膜。 答案：B 例5：細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄而成的RNA要與核糖體結(jié)合來翻譯相關(guān)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?yàn)镽NA是生物大分子，不能自由通過膜，而細(xì)胞核膜上有核孔是大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道，因此RNA是通過核孔到達(dá)細(xì)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(jié)構(gòu)的細(xì)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(xué)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(yùn)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(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，小泡與細(xì)胞膜融合，把蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。這個(gè)過程蛋白質(zhì)不需要通過膜。胰腺又有胰導(dǎo)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(dǎo)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