有关物质跨膜运输计算的归类解析.doc

知识整理一、细胞膜的分子结构1化学成分：细胞膜主要是由和构成的。：构成基本支架2空间结构： 蛋白质分子： 在膜的表面 在磷脂双分子层中 细胞膜的外表：组成糖被3结构特点： 二、细胞膜的功能1细胞膜的主要功能 功能 相应的细胞膜结构 举 例物质交换细胞膜的流动性、载体细胞识别细胞膜外表的糖蛋白分 泌细胞膜的流动性排 泄细胞膜的流动性、载体免 疫细胞膜外表的糖蛋白， 细胞膜的流动性物 质 类别物 质 出 入细 胞 方 式物 质 运 动方 向是 否 需 要 载 体是 否 耗 能举 例离子和小分子物质自由扩散主动运输颗粒和大分子物质内吞细胞外细胞内否外排细胞内细胞外否2物质出入细胞的方式 3细胞膜的功能特点: 细胞膜是一种，只有具有这个功能。可以自由通过；细胞可以通过；则不能通过。三、细胞的生物膜系统1.生物膜及生物膜系统的概念: 生物膜: 生物膜系统:2.各种膜在结构、功能上的联系: 3.生物膜的功能: 4.研究生物膜的重要意义: 理论上:有助于阐明细胞的生命活动规律; 实践上:在农业、工业和医学实践中也有重要用途.提分关键1如何理解细胞膜成分、结构、功能及运动性、流动性、选择透过性之间的关系？2水分子的自由扩散与渗透作用有矛盾吗？3如何理解细胞膜的流动性？4如何从细胞亚显微结构图上认识细胞的生物膜结构？名师点拨例1（2003上海卷）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层例2（2003年江苏卷）下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是A酒精进入胃黏膜细胞 B二氧化碳由静脉血进入肺泡内C原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D水分子出入细胞例3（2004年北京卷）新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输例5（2004年春季理综卷）下列有关膜的叙述，错误的是A细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成 B核膜和内质网膜在结构上有密切联系C线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的例6 在胰岛细胞中与合成和分泌胰岛素有关的一组细胞器是A线粒体、中心体、高尔基体、内质网B内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体C内质网、核糖体、高尔基体、线粒体 D内质网、核糖体、高尔基体、中心体巩固练习 1细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有白细胞吞噬病菌蛋白质不能吸收 变形虫的变形运动水分子能自由进出细胞细胞融合 AB CD2蔗糖分子不能透过细胞膜，但利用蔗糖和醋酸溶液可将蒜瓣腌醋蒜，这是因为A蔗糖分子分解后才被细胞吸收 B腌制时间长，蔗糖分子缓慢的进入细胞C醋酸分子破坏了细胞膜，使其失去了选择透过性，蔗糖进入细胞D蔗糖分子只存在于活细胞的间隙中3运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱属于A自由扩散B主动运输C内吞作用D外排作用4分析以下资料：K+不能通过双分子层的人工膜；缬氨霉素是一种脂溶性抗菌素，与K+具有特异亲和力；在人工膜上加少量缬氨霉素，K+可以通过膜，Na+仍不能通过膜。上述资料中正确解释K+能通过膜，Na+不能通过膜的是AK+的载体是缬氨霉素，Na+的载体不是缬氨霉素 BK+能够与缬氨霉素反应，Na+不能CK+能可逆性地与缬氨霉素结合，Na+不能 DK+以协助扩散方式通过膜，Na+不是5（2004年广东卷）细胞的生物膜系统指的是 A. 由细胞膜、核膜以及由膜围成的细胞器形成的统一膜系统B由内质网、高尔基体和核膜形成的具有特定功能的结构 C全部的细胞膜 D细胞膜和核膜6在结构上与内质网膜没有直接相连的是A外层核膜 B细胞膜 C高尔基体膜 D线粒体外膜7糖蛋白普遍存在于细胞膜上（形成糖被层），如果将细胞培养在含某种抑制剂的培养基中，发现细胞无法在蛋白质上形成糖链。据此推断此抑制剂可能作用在蛋白质合成及加工过程中的哪一种细胞器上A核糖体 B线粒体 C内质网 D溶酶体8下列关于生物膜的叙述中，不正确的是 A细胞膜的结构特点与细胞新陈代谢活动密切相关 B生物膜把细胞质分隔成多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，而互不干扰 C细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，在信息传递的过程中起重要作用 D水分子通过细胞壁和细胞膜的扩散叫做渗透作用9细胞的内膜系统在膜流过程中分别完成各自特定的功能。从内膜的结构和功能上分析，处于内膜系统中心地位的是A.核膜 B.内质网 C.高尔基体 D.分泌小泡或溶酶体10美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖，他的研究成果是发现了细胞膜上专门供水分子进出的通道。要想证实细胞膜上的水通道的化学性质，一般情况下，最好用什么同位素进行标记研究？AN BS CP DO 有关物质跨膜运输计算的归类解析重庆市垫江中学 物质跨膜数量的计算问题，在近年的高考试题和生物复习资料中经常出现。正确快速解答此类试题，不仅要求学生掌握相关的知识，还要求学生对相关的生理过程和生理过程中所经过的细胞结构的生物膜数量正确理解，因而综合性较强，能力要求高，对学生来说有一定难度，通过归类解析此类试题，可以掌握解答这类题的方法，从而提高解题能力。一、O2从外界进入细胞内参与有氧呼吸时需要通过的生物膜1知识链接外界O2出肺泡（2层膜）进血管（2层膜）进红细胞（1层膜）运输到组织器官出红细胞（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。说明：（1）肺泡膜是由单层细胞构成的。（2）O2进入血液后，要进入红细胞内与血红蛋白结合并运输；（3）O2进入组织细胞后，还要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。（4）1层膜由2层磷脂分子构成。2例题分析例1 外界O2要进入肝内参与有机物的氧化分解过程，至少要穿越磷脂双分子层（ ）A.3 B.5 C.10 D.11 参考答案 D。例2 大气中的O2 要与人的血红蛋白结合，至少穿过多少层磷脂分子层（ ）A.5 B.8 C.10 D.12 参考答案 C。二、C6H12O6从小肠进入组织细胞内需要通过的生物膜1知识链接葡萄糖通过小肠粘膜上皮（2层膜）进组织液穿过毛细血管（2层膜）进入血液（血糖）穿过毛细血管壁上皮细胞（2层膜）组织液细胞膜（1层膜）共通过7层生物膜。说明：（1）小肠粘膜上皮由单层细胞构成的。（2）葡萄糖进入血液后，随血液循环运输。2例题分析例3 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（ ）A. 4 B. 6 C. 8 D. 10 参考答案 C。例 4 ATP是细胞内的能源物质，医药店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内至少要通过的细胞膜有（ ）A.1 B.2 C.3 D.4 解析 ATP静脉滴注便是直接进入血液中，不需通过肺泡壁和肺部的毛细血管，另处进入血液中的ATP不需血红蛋白作为载体，通过血液运输，因此ATP只需穿过心肌毛细血管内皮细胞膜2层、心肌细胞膜1层，总共穿过膜为3层，便可到达心肌细胞。答案选C。例5 小肠吸收的氨基酸运输到大脑，在大脑中经脱氨基作用后，将含氮部分运输到肝脏加工，然后运输到肾脏，并经泌尿系统排出体外。这一系列过程，氮至少有几次穿过了细胞膜（ ）A.10 B.12 C.16 D.20 解析 氨基酸中的氮变为尿液中尿素的氮穿过膜的过程为：氨基酸通过小肠粘膜上皮（2层膜）进组织液穿过毛细血管（2层膜）进入血液穿过毛细血管壁上皮细胞（2层膜）脑细胞膜（1层膜）含氮部分出脑细胞进入血液（1层脑细胞膜、2层毛细血管内皮细胞膜）含氮部分进入肝细胞（2层毛细血管内皮细胞膜、1层肝细胞膜）尿素出肝细胞(1层肝细胞膜、2层毛细血管内皮细胞膜) 尿素随尿液排出(2层肾小球毛细血管、2层肾小球囊的上皮细胞膜)所以，全过程氮元素穿过的细胞膜层数为：4+3+3+3+3+4=20层。选D。例6 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 B.8 C.0或8 D.16 解析 此问题分两种情况：（1）若葡萄糖分子从入球小动脉流入直接从出球小动脉流出，再流经肾小管周围的毛细血管，最后经肾静脉流出，这个过程葡萄糖分子始终在血管中流动，没有穿过膜结构，即穿过0层膜；（2）血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中，经过肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，整个过程依次穿过的膜为：肾小球毛细血管（2层膜）、肾小囊壁（2层膜）、肾小管壁（2层膜）、和肾小管周围的毛细血管壁（2层膜）而重新回到血液，共8层。选C。三、植物细胞中的物质跨膜1知识链接（1）高中生物介绍的单层膜结构有：细胞膜、液泡、内质网、高尔基体。（2）双层膜结构有：线粒体、叶绿体。（3）CO2分子通过叶的气孔进入叶肉细胞。（4）C4植物其CO2的固定首先在叶肉细胞中的叶绿体，然后在维管束鞘细胞的叶绿体中被固定的还原。2例题分析例7 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内，共穿越生物膜层数（ ）A.4 B.6 C.8 D.12解析 叶绿体和线粒体分别是光合作用的场所和有氧呼吸的主要场所。解答本题的关键是抓住“进入相邻细胞”。参考答案 B。例8 植物根尖成熟区的一个细胞呼吸作用产生的H2O分子进入另一个成熟区细胞的液泡中至少通过几层膜？解析 有氧呼吸第三阶段，在线粒体内产生水。因而这个水分子进入另一个成熟区细胞的液泡中至少通过的膜的层数为：线粒体（2层膜）细胞膜（1层膜）另一个细胞膜（1层膜）液泡（1层膜），总共5层膜。例9 1分子CO2从空气中进入玉米维管束鞘细胞的叶绿体中，共穿过的生物膜层数至少是（ ）A.8 B.9 C.10 D.11 解析 玉米是C4植物，其CO2的固定依次为CO2叶肉细胞中的叶绿体（3层膜）出叶肉细胞（3层膜）进入维管束鞘细胞的叶绿体（3层膜）共9层。选B。四、其它特殊的跨膜问题1知识链接（1）外分泌蛋白。分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外是通过形成出芽以小泡的方式外排，不穿过细胞膜，因而通过的膜的层数应为0层。（2）细胞的内吞作用通过0层生物膜。（3）核内外的大分子。细胞核内外的大分子如蛋白质、信使RNA通过核孔进出细胞核，未通过膜结构，因而通过的膜的层数为0层。2例题分析例10 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。在这一过程中分泌蛋白通过的生物膜的层数是（ ）A.3B.0C.2D.4参考答案 B。例11 细胞中的RNA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. 0 B. 4 C. 5 D. 6解析 真核细胞中的信使RNA是在细胞核内合成的，从核孔进入细胞质中与核糖体结合来完成翻译的，而原核细胞无核膜，同时核糖体无膜结构。因而，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。参考答案 A。1 教材中常见蛋白质成分归纳（1） 大部分酶：胰蛋白酶：可用来分解蛋白质。可用于动物细胞培养时分解组织使组织细胞分散开。胃蛋白酶：最适PH为1.82.2微生物培养课本上提到的那部分的一系列酶(如高丝氨酸脱H酶)高中阶段常用的酶还有：生理过程所需酶淀粉的消化 唾液、胰、肠淀粉酶 蛋白质的消化 胃、胰蛋白酶，肽酶 脂肪的消化 肠、胰脂肪酶 DNA复制 解旋酶 RNA转录 解旋酶、RNA聚合酶 RNA逆转录 逆转录酶 基因工程 限制性内切酶、DNA连接酶 植物体细胞杂交 纤维素酶、果胶酶 （2） 胰岛素、生长激素：成分是蛋白质（3） 载体：位于细胞膜上，在物质运输过程中起作用，其成分是蛋白质（4） 抗体：指机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布于血清中，也分布于组织液，外分泌液中。（5） 抗毒素：属于抗体，成分为蛋白质。在血清中能特异性中和外毒素毒性的成分（6） 凝集素：属于抗体，成分为蛋白质。在血清中能与相应的抗原发生特异性的结合。另外，人的红细胞膜上存在不同的凝集原，血清中则含有相应种类的凝集素。（7） 部分抗原：引起机体产生抗体的物质叫抗原，某些抗原成分是蛋白质。如红细胞携带的凝集原、决定病毒抗原特异性的衣壳，其成分都是抗原。（8） 神经递质的受体：突触后膜上存在一些特殊蛋白质，能与一定的递质发生特异性的结合，从而改变突触后膜对离子的通透性，激起突触后神经原产生神经冲动或发生抑制。（9） 朊病毒：成分为蛋白质，可导致疯牛病等（10） 糖被：位于细胞膜外表面，由蛋白质和多糖组成，有保护、润滑、识别等作用（11） 单细胞蛋白：指通过发酵获得的大量微生物菌体。可用作饲料、食品添加剂、蛋白食品等（12） 丙种球蛋白：属于被动免疫生物制品（13） 血浆中的纤维蛋白原和凝血酶原：均为蛋白质。在凝血酶原激活物的作用下凝血酶原转变成凝血酶，纤维蛋白原转化为纤维蛋白，起到止血和凝血的作用。（14） 血红蛋白：存在于红细胞中的含Fe2+的蛋白质.其特性是在氧浓度高的地方与氧结合,在氧浓度低的地方与氧结合。（15） 肌红蛋白：存在于肌细胞中，为肌细胞储存氧气的蛋白质（16） 干扰素：由效应T细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可容性糖蛋白。正常情况下组织或血清中不含干扰素，只有在某些特定因素作用下，才能使细胞产生干扰素。 （17） 细胞骨架：由多种细胞内由微管、微丝和中等纤维构成的蛋白质纤维网架系统。不仅在维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达、细胞分化等生命活动密切相关。（18） 动物