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1、物质穿膜层数的归纳总结物质穿膜层数的归纳总结 与物质穿膜有关的一类试题在近年的高考中时有出现，此类问题涉及的知识面广，有些试题的难度较大，运用“简图法”可有效解决这类问题。 例1：1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中，“至少”穿过的生物膜层数入磷脂分子层数分别是 A、5层和10层 B、6层和12层 C、7层和7层 D、8层和16层 解析：选B。1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散 出来，进入相邻细胞的叶绿体基质内，因叶绿体 CO2 和线粒体都是双层膜的细胞器，故共穿过的生物膜是6 层，而每一层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过12层磷脂分子层。 细胞膜
2、例2：1分子CO2从空气中进入玉米维管束鞘细胞的叶绿体内，共穿过的生物膜层数至少是 A、8层 B、9层 C、10层 D、11层 细胞膜 叶绿体 解析：选B本题是一道涉及多个知识点的综合题。第一， CO2是通过叶的气孔进入叶肉细胞的；第二，玉米是C4 CO2 植物，其CO2首先在叶肉细胞中的叶绿体中被固定，然后 叶肉细胞 维管束鞘细胞 再在维管束鞘细胞的叶绿体中被固定和还原；第三，叶绿体是具有双层膜的细胞器。这样CO2通过的途径可用图表示。从图中可直观地看出，穿过C4植物叶肉细胞时共通过6层膜，进入C4植物维管束鞘细胞的叶绿体时穿过3层膜，共通过的生物膜是9层。题中“至少”之意是不考虑CO2进入
3、细胞后进入内质网等其他具有膜细胞器的情况。 例3、内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白通过生物膜层数是 A、4层 B、3层 C、2层 D、0层 分泌蛋白 解析：选D。如图所示，分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成， 细胞膜 经过内质网的加工，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡， 小泡 把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步加工后，再由高尔 高尔基体 基体边缘突起形成小泡，把蛋白质裹在小泡内，运输到细胞膜， 最后小泡与细胞膜融合，经细胞膜的外排作用把蛋白质释放到 核糖体 细胞外。整个过程中分泌蛋白都是以小泡的形式移动，而并非 内质网 穿过生物膜进行运
4、输，故这一过程中穿过的生物膜层数是0层。 例4、血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜 A、5层 B、3层 C、6层 D、4层 解析：选B。血浆中的葡萄分子进入组织细胞必 C6H12O6 须通过内环境，葡萄糖首先要穿过毛 C6H12O6拜 CH3COCOOH C6H12O6 细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细 胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子不直接进入线粒体，所
5、以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。本题学生易选A，因线粒体为双层膜结构，而实际上完整的葡萄糖分子只进入到细胞质基质，初步分解后才进入线粒体，但进入线粒体的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，题目所问的是几层细胞膜，线粒体的内、外也不是细胞膜。 例5、用同位素标记血液的葡萄糖分子，若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出，该分子穿过几层细胞膜？A、4层 B、8层 C、0或8层 D、16层 解析：选C。血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中， 入球小动脉 出球小动脉 经过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。 肾小球毛细血管整个过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小
6、囊壁、 肾小囊 肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液，最后经 静脉流出。而这些“壁”都很薄，只由一层上皮细胞构成，而 每穿过一层细胞即经过2层细胞膜，故共穿过8层膜。但并非 肾小管周围 每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过，若没有滤过的葡萄糖分子， 毛细血管 则从入球小动脉流入而又直接从出球小动脉流出，这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动，没有穿过任何膜结构，即穿过0层膜。 例6、蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过的磷脂分子层数是 A、4 B、8 C、7 D、14 肠腔 解析：选D。食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解 成氨基酸，主要在小肠中被吸收，其吸收过
7、程如图所示。肠腔 小肠绒毛 上皮细胞 中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞+绒毛内毛细血管 毛细血管 壁+组织处毛细血管壁+组织细胞膜=7层膜；而1层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过14 组织细胞 层磷脂分子层。 例7、外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是 A、5层 B、10层 C、11层 D、12层 解析：选D。组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。 外界空气 O2 肺泡毛 体循环 组织毛 组织 CO肺泡 2 细血管 细血管 细胞 及 细胞内氧 化代谢 肺通气 肺换气 气体在血液中的运输
8、 组织换气 O2利用CO2产生 外呼吸 内呼吸 经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；O2在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及O2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用图乙表示，内呼吸可用图丙表示。 外界空气 肺部毛细血管 组织处部毛细血管 红细胞 肺泡 组织细胞 线粒体 从图乙可知，在肺通气和肺泡内的气体交换过程中，O2要穿过肺泡壁、毛细血管壁及红细胞膜，才能与血红蛋白结合；从图丙可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁和一层骨骼肌细胞膜，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共计6层膜。由此可见，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数为12层。
