物质跨膜运输层数计算问题

1、物质跨膜运输层数计算问题物质跨膜运输层数的计算，是试题中经常出现的一种类 型题。不少学生在解答此类试题中明显暴露出很多问题。该 类试题涉及很多知识的支撑，如相关生理过程及经过的生物 膜结构等。解答此类问题应注意： 1 物质的运输途径。若氧 气或二氧化碳进入通过的途径，常常涉及到生理结构的知识。 2 涉及生物膜的问题。单层的有：细胞膜、液泡膜、内质网 膜、高尔基体膜等；双层的有：线粒体和叶绿体膜、细胞核 的膜。其中肺泡壁、毛细血管壁和小肠绒毛壁都是由单层上 皮细胞构成的，穿过上皮细胞涉及 2 层膜结构；无膜的有： 核糖体与中心体。 3 某些大分子从细胞核中出来，如果核 孔，不涉及到穿膜；此外，细

2、胞向外分泌消化酶、抗体，或 蛋白类激素的外排作用以及细胞的内吞作用，都可看作是通 过0层生物膜。4磷脂分子层数=生物膜的数量X 2。5理解 至少的含义。在该类试题中常常涉及到“至少”一词，是为了 使答案准确和问题简化起见。 6 跨膜中涉及到的物质有：氧 气、二氧化碳、葡萄糖、大分子物质如蛋白质等。经典试题回顾 1 、关于气体跨膜运输的问题【例 1】人体组织细胞 （如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的 C6 H12 O6 和 O2 从 外界进入该细胞参与反应，各自至少需要通过多少层生物膜 （） A 3 和 4 B 4 和 5 C 7 和 9 D 7 和 11 解析：这个物质 跨膜数量问题就比较复杂。先

3、看葡萄糖，机体吸收葡萄糖主 要是用于组织细胞的氧化供能；葡萄糖经小肠粘膜上皮进入 毛细血管中，形成了血糖。葡萄糖从小肠进入毛细血管经过4 层细胞膜后，还要再穿过一层毛细血管壁上皮细胞（ 2 层 膜），进入组织液， 再穿过 1 层组织细胞膜， 进入组织细胞， 共通过 7 层生物膜。再看氧气，首先要知道肺泡膜也是由单 层细胞构成的。其次要知道氧进入血液后，要进入红细胞内 与血红蛋白结合并运输；三是氧进入组织细胞后，还要再进 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。这一复杂的过程可表示为： 离开肺泡（2层膜）-进入血管（2层膜）-进入红细胞（1 层膜）-运

4、输到组织器官-出红细胞（1层膜）-出血管（2 层膜）-进入组织细胞（ 1 层膜）-进入线粒体（ 2 层膜）， 共计11层生物膜。答案D【例2】科学家在研究玉米，甘蔗 等原产热带地区绿色植物的光合作用时发现，当向这些绿色 植物提供 14CO2 时，光合作用开始后 1S 内，竟有 90%以 上的 14C 出现在含有四个碳原子的有机酸 （用 C4 表示）中。 随着光合作用的进行， C4 中的 14C 逐渐减少，而 C3 中的 14C 逐渐增多。 这说明在这类绿色植物的光合作用中， CO2 中的 C 首先转移到中 C4 ，然后才转移到 C3 中。科学家将 这类植物叫做 C4 植物。请问空气中的 14C

5、O2 进入上述植 物叶肉细胞中合成淀粉，则 14CO2 至少需要穿过的生物膜层数为（） A 3 B 5 C 7 D 9 解析： 本题考查 C4 植物的 叶片构造。在维管束外有一圈维管束鞘细胞和部分的叶肉细 胞。 14CO2 进入 C4 植物的叶肉细胞的叶绿体中合成 C4 化 合物后出来，进入到维管束鞘细胞的叶绿体中合成淀粉。涉 及到的生物膜层数 =叶肉细胞膜（ 2）+叶肉细胞叶绿体膜 （ 4） +维管束鞘细胞膜（ 1）+维管束鞘细胞的叶绿体膜（ 2）=9 。 答案：D2、关于非气体跨膜的问题 【例3】细胞中的mRNA 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

6、5 D 6 解析： m RNA 属于生物大分子， mRNA 是 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 胞又无核膜。因此，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。 【例 4】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 层 B 6 层 C 8 层 D 10 层 解析： 首先要知道小肠粘膜上皮及其周围的毛细血管壁， 都是由单层上皮细胞构成的；其次要明白葡萄糖经小肠进入 毛细血管需穿过小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁细胞。葡萄 糖从小肠进入毛细血管一共要穿过 4 层细胞膜，而每层细胞 膜都是由双层磷脂分子层构成。 所以共穿过 8 层磷脂分子层。 答案：C【例5】经内质网糖基化加工后的蛋白质分泌到细 胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数分别为（）A.内质网t细胞膜，2层B.内质网t高尔基体t细胞膜，3层C.内质网 t咼尔基体t线粒体t细胞膜，4层D.内质网t咼尔基体t细 胞膜， 0 层解析： 分泌蛋白形成的过程经过的途径为： 内质 网T高尔基体t细胞膜。即经内质网糖基化加工后的蛋白质先