高中生物穿过生物膜问题

一 穿膜层数的计算问题常涉及的知识点 1 常涉及到的细胞结构的膜的层数 线粒体和叶绿体均为 2 层膜 液泡 细胞膜均为 1 层膜 核糖体 核膜上的核孔均为 0 层膜等 2 常涉及到结构和细胞 红细胞 肺泡壁 毛细血管壁 毛细淋巴管壁 小肠粘膜上皮 肾小囊壁 肾小管壁细胞等均为单层上皮细胞 物质在穿越这些细胞时均穿越了两层细胞 膜 3 常涉及到的生理过程 营养物质的吸收 分泌蛋白的合成与分泌 泌尿 血液循环 神经传导 光合作用 呼吸作用等 二 穿膜问题典型题例析 1 动物体内氧气的吸收 运输和利用过程中的穿膜问题 例 1 空气中的 02 被吸收到人体内参加细胞的有氧呼吸 这一过程中 02 共穿过 层膜 A 7 B 9 C 1l D 13 解析 呼吸的全过程分为五个环节 肺的通气 肺泡处的气体交换 气体在血液中的运输 组织处的气体交换 氧气在细胞内的利用 如甲图 肺的通气 此过程中 02 没有穿膜行 为 而是通过呼吸道直接进入肺泡 肺泡处的气体交换 此过程 02 需穿过肺泡壁 毛细 血管壁及红细胞的细胞膜 最终进入红细胞中与血红蛋白结合成氧合血红蛋白 其中肺泡 壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞围成 因此在此过程中 02 共需穿过 5 层膜 气体在 血液中的运输 此过程中 02 始终以氧合血红蛋白的形式随血液运往全身各处 没有出红细 胞 因而没有穿膜行为 组织处的气体交换 此过程中 02 需从红细胞出来 穿过毛细血 管壁进入组织细胞中 依据上面的分析 此处共需穿过 4 层膜 氧气在细胞内的利用 02 进入组织细胞后 还需进入线粒体内才能参与有氧呼吸过程 线粒体是双层膜细胞器 因此此过程中 02 需穿过 2 层膜 综合上述五个过程 02 共需穿过 11 层膜 答案 C 外呼吸如图乙 内呼吸如图丙 外呼吸如图乙 内呼吸如图丙 2 动物体内营养物质的吸收 运输和利用过程中的穿膜问题 例 2 人小肠中的葡萄糖被吸收到体内成为肝糖原 此过程中葡萄糖共穿过 层膜 A 6 B 7 C 8 D 9 解析 主要考查营养物质的吸收问题 小肠中的葡萄糖需要穿过小肠绒毛壁和毛细血管壁 才能进入血浆成为血糖 再经过血液循环 穿越毛细血管到达组织液 进入肝细胞内合成 肝糖原 小肠绒毛壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞围成的薄壁 而穿过每一层细胞都 需穿过 2 层细胞膜 因此此过程中葡萄糖共穿过 7 层膜 注 由葡萄糖 包括少量果 糖和半乳糖 合成糖原的过程称为糖原合成 反应在细胞质中进行 需要消耗 ATP 和 UTP 合成反应包括以下几个步骤 答案 B 关于这个问题见下图 例 3 一种口服止痛药物并不损伤神经元的结构 却能在一段时间内阻断神经冲动向感觉 中枢的传导 口服这种药物后到达它的作用部位至少要通过几层生物膜 A 0 B 2 C 4 D 6 解析 这种药物的作用是阻断神经递质的作用 所以是在内环境起作用 过程如下 穿过 小肠绒毛壁和毛细血管壁进入血浆 然后运输到需要作用的部位从毛细血管出来到组织液 共六层膜 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 血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境 如图所示 葡萄糖首先要穿过 毛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 但若问生物膜则选 A 因为葡萄糖最 终被彻底氧化分解的场所是线粒体 线粒体具有两层膜 答案 B 3 动物泌尿过程中的穿膜问题 例 5 血浆中的某个葡萄糖分子 流经肾小球后 最终发现于肾静脉中 那么它总共穿过了 几层磷脂分子结构 A 12 层 B 16 层 C 0 层 D 0 层或 16 层 解析 主要考查了泌尿的过程 葡萄糖分子由血浆通过入球小动脉进入肾小球 有可能不 经过肾小球的滤过作用直接从出球小动脉出来 进入肾静脉 则没有过穿越膜结构 还有 可能穿越了肾小囊壁 进入肾小囊内形成原尿 最后通过肾小管的重吸收回血管 这种情 况下所穿越的膜结构依次为 肾小球的毛细血管壁 肾小囊壁 肾小管壁 毛细血管壁 共 8 层膜 即 16 层磷脂分子层 答案 D 4 植物体内光合作用和呼吸作用过程中的穿膜问题 例 6 细胞线粒体产生的 C02 进入相邻细胞内参与光合作用 此过程中 C02 需穿过 层 膜 A 4 B 6 C 8 D 10 解析 关键词是 相邻细胞 线粒体和叶绿体都是双层膜结构的细胞器 C02 从一个细胞 的线粒体出来 进入相邻细胞的叶绿体内 需穿过两层细胞膜和线粒体 叶绿体的各两层 膜 共计 6 层膜 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 若为同 一细胞内 则只穿越 4 层膜 答案 B 例 7 CO2 从外界进入某绿色植物细胞完成光合作用和通过有氧呼吸被分解成 CO2 后又离开 该细胞 共穿过的生物膜层数是 A 10 B 12 C 8 D 6 解析 绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体 葡萄糖 在细胞质基质中完成有氧呼吸第一 阶段反应 然后进入 线粒体彻底氧化分解 答案 A 图解如图所示 5 特殊情况下的穿膜问题 例 8 转录形成的 mRNA 从细胞核内出来后 会附着在细胞质中的核糖体上 此过程中 mRNA 需穿过 层膜 A 0 B 1 C 2 D 4 解析 细胞核的核膜是双层膜 但 mRNA 是大分子化合物 无法穿膜通过 它从细胞核内出 来是从核膜上的通道 核孔出来的 因此穿过 0 层膜 答案 A 例 9 当神经兴奋在神经元之间传递时 突触小泡中的神经递质由突触前膜释放到