物質(zhì)穿膜運(yùn)輸問(wèn)題是學(xué)生解題難點(diǎn)之一，其原因有兩個(gè)方面：首先，學(xué)生對(duì)題目涉及的生物體局部結(jié)構(gòu)不清楚，無(wú)從著手分析；其次，對(duì)物質(zhì)是否跨膜還是非跨膜(即膜融合)進(jìn)出細(xì)胞，不能作出正確判斷。
1．結(jié)構(gòu)區(qū)分
(1)單層膜與單層磷脂分子：?jiǎn)螌幽な且粚訂挝荒�，包含兩層磷脂分子，而不是單層磷脂分子�?/p>
(2)一層膜與一層細(xì)胞：物質(zhì)穿過(guò)一層膜，是指物質(zhì)通過(guò)跨膜運(yùn)輸(自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸)的方式通過(guò)一層膜結(jié)構(gòu)。物質(zhì)穿過(guò)一層細(xì)胞，指的是物質(zhì)先進(jìn)入細(xì)胞、再排出細(xì)胞的過(guò)程，通過(guò)膜的層數(shù)為兩層。
(3)跨膜運(yùn)輸和膜泡運(yùn)輸：前者主要是小分子物質(zhì)和離子通過(guò)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^(guò)生物膜的過(guò)程，通過(guò)膜結(jié)構(gòu)時(shí)，以實(shí)際通過(guò)膜的層數(shù)計(jì)算；后者主要指大分子物質(zhì)(神經(jīng)遞質(zhì)為小分子物質(zhì)，也通過(guò)胞吐的方式排出)通過(guò)胞吞、胞吐的方式通過(guò)生物膜的過(guò)程，物質(zhì)通過(guò)膜的層數(shù)為0。
(4)葉綠體內(nèi)的O2到達(dá)葉綠體外需通過(guò)2層膜(若強(qiáng)調(diào)從產(chǎn)生部位到葉綠體外，則為3層膜，因?yàn)镺2在類囊體內(nèi)產(chǎn)生)；線粒體產(chǎn)生的CO2到達(dá)線粒體外需通過(guò)2層膜。
2．典例示法
典例1 外界空氣中O2進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過(guò)的生物膜層數(shù)是
( )
A．5層 B．10層
C．11層 D．12層
圖解示法 組織細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的整個(gè)過(guò)程(如圖1所示)是通過(guò)內(nèi)環(huán)境而間接進(jìn)行的，整個(gè)過(guò)程包括外呼吸、氣體在血液中的運(yùn)輸和內(nèi)呼吸3個(gè)環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)外呼吸實(shí)現(xiàn)了血液和外界環(huán)境之間的氣體交換；O2在血液中以氧合血紅蛋白的形式進(jìn)行運(yùn)輸；經(jīng)過(guò)內(nèi)呼吸實(shí)現(xiàn)骨骼肌與內(nèi)環(huán)境之間的氣體交換及O2最后參與有氧呼吸而被骨骼肌細(xì)胞所利用。外呼吸可用下圖2表示，內(nèi)呼吸可用下圖3表示。
從圖2可知，在肺通氣和肺泡內(nèi)的氣體交換的過(guò)程中，O2要穿過(guò)肺泡壁(一層上皮細(xì)胞)、毛細(xì)血管壁(一層上皮細(xì)胞)及紅細(xì)胞膜，共計(jì)5層生物膜，才能與血紅蛋白結(jié)合；從圖3可知，經(jīng)過(guò)組織里的氣體交換，O2進(jìn)入骨骼肌細(xì)胞要透過(guò)紅細(xì)胞膜、毛細(xì)血管壁(一層上皮細(xì)胞)和一層骨骼肌細(xì)胞膜(合計(jì)4層生物膜)，再加上O2最終要進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸，而線粒體是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共合計(jì)6層膜。由此可知，外界空氣中O2進(jìn)入人體骨骼肌細(xì)胞被利用，至少要穿過(guò)的生物膜層數(shù)是11層。
答案 C
典例2 蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物被人體所吸收并轉(zhuǎn)化為組織蛋白的過(guò)程中，共穿過(guò)磷脂分子層數(shù)是 ( )
A．4 B．8
C．7 D．14
圖解示法 食物中的蛋白質(zhì)在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小腸中被吸收 高中英語(yǔ)，其吸收過(guò)程如圖所示：
腸腔中的氨基酸經(jīng)過(guò)小腸絨毛上皮細(xì)胞(2層膜)＋絨毛內(nèi)毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織處毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織細(xì)胞膜(1層膜)＝7層膜；而1層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過(guò)14層磷脂分子層。
答案 D
典例3 用同位素標(biāo)記血液的葡萄糖分子，若該分子流經(jīng)腎臟后又經(jīng)過(guò)腎靜脈流出，該分子穿過(guò)幾層細(xì)胞膜 ( )
A．4層 B．8層
C．0層或8層 D．16層
圖解示法 血糖流經(jīng)腎臟后又經(jīng)腎靜脈流出的過(guò)程中，
經(jīng)過(guò)了腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收作用(如圖所
示)。整個(gè)過(guò)程中葡萄糖分子依次穿過(guò)了腎小球毛細(xì)血管、
腎小囊壁、腎小管壁和腎小管周圍的毛細(xì)血管壁而重新
回到血液，最后經(jīng)靜脈流出。而這些“壁”都很薄，只
由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，而每穿過(guò)一層細(xì)胞即經(jīng)過(guò)2層細(xì)
胞膜，故共穿過(guò)8層膜。但并非每個(gè)葡萄糖分子都會(huì)從腎小球?yàn)V過(guò)，若沒(méi)有濾過(guò)的
葡萄糖分子，則從入球小動(dòng)脈流入而又直接從出球小動(dòng)脈流出，再流經(jīng)腎小管周圍
的毛細(xì)血管，最后經(jīng)腎靜脈流出，這個(gè)過(guò)程中葡萄糖分子始終在血管中流動(dòng)，沒(méi)有
穿過(guò)任何膜結(jié)構(gòu)。
答案 C
典例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(guò)幾層細(xì)胞膜 ( )
A．5層 B．3層
C．6層 D．4層
圖解示法 血漿中的葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞
必須通過(guò)內(nèi)環(huán)境(如圖所示)，葡萄糖首先要穿過(guò)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(guò)這層細(xì)胞即穿過(guò)2層細(xì)胞膜，再進(jìn)入組織細(xì)胞共穿過(guò)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(guò)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(guò)的細(xì)胞膜只有3層。本題易誤選A，因線粒體為雙層膜結(jié)構(gòu)，而實(shí)際上完整的葡萄糖分子只進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，初步分解后才進(jìn)入線粒體，但進(jìn)入線粒體的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，題目所問(wèn)的是幾層細(xì)胞膜，線粒體的內(nèi)、外膜不是細(xì)胞膜。
答案 B
典例5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分泌蛋白，輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工，最后釋放到細(xì)胞外。這一過(guò)程中分泌蛋白通過(guò)的生物膜層數(shù)是 ( )
A．4層 B．3層
C．2層 D．0層
圖解示法 如圖所示，分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合
成，經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成囊泡，
把蛋白輸送到高爾基體腔內(nèi)，做進(jìn)一步加工后，再由高爾
基體邊緣突起形成囊泡，把蛋白質(zhì)裹在囊泡內(nèi)，運(yùn)輸?shù)郊?xì)
胞膜，最后囊泡與細(xì)胞膜融合，經(jīng)細(xì)胞膜的胞吐作用把蛋
白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。整個(gè)過(guò)程中分泌蛋白都是以囊泡的形
式移動(dòng)，而并非穿過(guò)生物膜進(jìn)行運(yùn)輸，故這一過(guò)程中穿過(guò)
的生物膜層數(shù)是0層。
答案 D
典例6 1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來(lái)，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，至少穿過(guò)的生物膜層數(shù)及磷脂分子層數(shù)分別是 ( )
A．5層和10層 B．6層和12層
C．7層和7層 D．8層和16層
圖解示法 1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來(lái)，進(jìn)入相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)(如圖)，
因葉綠體和線粒體都是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共穿過(guò)的生物膜是6層，而每一層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過(guò)12層磷脂分子層。
答案 B
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