物質(zhì)跨膜數(shù)量的計(jì)算

物質(zhì)跨膜數(shù)量的計(jì)算——繪圖法一、穿膜層數(shù)的計(jì)算問題常涉及的知識(shí)點(diǎn)（1）常涉及到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的膜的層數(shù)：線粒體和葉綠體均為2層膜，液泡、細(xì)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(jié)構(gòu)和細(xì)胞：紅細(xì)胞；肺泡壁、毛細(xì)血管壁、毛細(xì)淋巴管壁、小腸粘膜上皮、腎小囊壁、腎小管壁細(xì)胞等均為單層上皮細(xì)胞，物質(zhì)在穿越這些細(xì)胞時(shí)均穿越了兩層細(xì)胞膜。（3）常涉及到的生理過程：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、分泌蛋白的合成與分泌、泌尿、血液循環(huán)、神經(jīng)傳導(dǎo)、光合作用、呼吸作用等。二、穿膜問題典型題例析1.動(dòng)物體內(nèi)氧氣的吸收、運(yùn)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(nèi)參加細(xì)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(gè)環(huán)節(jié)：肺的通氣；肺泡處的氣體交換；氣體在血液中的運(yùn)輸；組織處的氣體交換；氧氣在細(xì)胞內(nèi)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(jìn)入肺泡；②肺泡處的氣體交換：此過程O2需穿過肺泡壁、毛細(xì)血管壁及紅細(xì)胞的細(xì)胞膜，最終進(jìn)入紅細(xì)胞中與血紅蛋白結(jié)合成氧合血紅蛋白，其中肺泡壁和毛細(xì)血管壁都是由一層上皮細(xì)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(yùn)輸：此過程中O2始終以氧合血紅蛋白的形式隨血液運(yùn)往全身各處，沒有出紅細(xì)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(xì)胞出來，穿過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織細(xì)胞中，依據(jù)上面的分析，此處共需穿過4層膜；⑤氧氣在細(xì)胞內(nèi)的利用：O2進(jìn)入組織細(xì)胞后，還需進(jìn)入線粒體內(nèi)才能參與有氧呼吸過程，線粒體是雙層膜細(xì)胞器，因此此過程中O2需穿過2層膜。綜合上述五個(gè)過程，02共需穿過11層膜.答案：C

外呼吸如圖乙，內(nèi)呼吸如圖丙。2.動(dòng)物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、運(yùn)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(nèi)成為肝糖原，此過程中葡萄糖共穿過(

)層膜

：主要考查營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收問題。小腸中的葡萄糖需要穿過小腸絨毛壁和毛細(xì)血管壁才能進(jìn)入血漿成為血糖。再經(jīng)過血液循環(huán)，穿越毛細(xì)血管到達(dá)組織液，進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)合成肝糖原。小腸絨毛壁和毛細(xì)血管壁都是由一層上皮細(xì)胞圍成的薄壁，而穿過每一層細(xì)胞都需穿過2層細(xì)胞膜，因此此過程中葡萄糖共穿過7層膜。（注：）答案：B關(guān)于這個(gè)問題見下圖：例3．一種口服止痛藥物并不損傷神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，卻能在一段時(shí)間內(nèi)阻斷神經(jīng)沖動(dòng)向感覺中樞的傳導(dǎo)?？诜@種藥物后到達(dá)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(jīng)遞質(zhì)的作用，所以是在內(nèi)環(huán)境起作用，過程如下：穿過小腸絨毛壁和毛細(xì)血管壁進(jìn)入血漿，然后運(yùn)輸?shù)叫枰饔玫牟课粡拿?xì)血管出來到組織液。共六層膜。例4．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層解析：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。但若問生物膜則選A，因?yàn)槠咸烟亲罱K被徹底氧化分解的場(chǎng)所是線粒體，線粒體具有兩層膜。答案：B3.動(dòng)物泌尿過程中的穿膜問題例5.血漿中的某個(gè)葡萄糖分子，流經(jīng)腎小球后，最終發(fā)現(xiàn)于腎靜脈中，那么它總共穿過了幾層磷脂分子結(jié)構(gòu)（

）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(dòng)脈進(jìn)入腎小球，有可能不經(jīng)過腎小球的濾過作用直接從出球小動(dòng)脈出來，進(jìn)入腎靜脈，則沒有過穿越膜結(jié)構(gòu)。還有可能穿越了腎小囊壁，進(jìn)入腎小囊內(nèi)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(jié)構(gòu)依次為：腎小球的毛細(xì)血管壁→腎小囊壁→腎小管壁→毛細(xì)血管壁，共8層膜，即16層磷脂分子層。答案：D

4.植物體內(nèi)光合作用和呼吸作用過程中的穿膜問題例6.細(xì)胞線粒體產(chǎn)生的CO2，進(jìn)入相鄰細(xì)胞內(nèi)參與光合作用，此過程中CO2需穿過(

)層膜

解析:關(guān)鍵詞是“相鄰細(xì)胞”。線粒體和葉綠體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。O2從一個(gè)細(xì)胞的線粒體出來，進(jìn)入相鄰細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，需穿過兩層細(xì)胞膜和線粒體、葉綠體的各兩層膜．共計(jì)6層膜。而每一層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過12層磷脂分子層。若為同一細(xì)胞內(nèi)，則只穿越4層膜。答案：B例7.O2從外界進(jìn)入某綠色植物細(xì)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(xì)胞，共穿過的生物膜層數(shù)是()A．10

B．12

C．8

D．6解析：綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體；葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成有氧呼吸第一階段反應(yīng)，然后進(jìn)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(zhuǎn)錄形成的mRNA從細(xì)胞核內(nèi)出來后，會(huì)附著在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，此過程中mRNA需穿過(

)層膜

解析：細(xì)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(xì)胞核內(nèi)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(dāng)神經(jīng)興奮在神經(jīng)元之間傳遞時(shí)，突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放到突觸間隙中，再和突觸后