关于计算物质跨膜运输的问题
浅析物质跨膜运输层数的计算问题
浅析物质跨膜运输层数的计算问题当我们学习到物质跨膜运输方式的时候，同学们问我关于“物质通过生物膜层数”的相关计算，在解答类似问题时，我发现同学们最大的疑惑并不是不知道相关细胞器的层数，而是学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚，无从着手分析；其次，对物质是否跨膜还是非跨膜（即膜融合）进出细胞，不能作出正确的判断。
现就跨膜层数问题谈谈我的一些理解：1 解析说明：1.1 单层膜与单层磷脂分子：单层膜是一层单位膜，包含两层磷脂分子，而不是单层磷脂分子。
1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层1.2 跨膜运输与非跨膜运输：前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程，通过膜结构时，以实际通过膜的层数计算；后者主要指大分子物质通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程，物质通过膜的层数为0。
1.3 一层膜与一层细胞：物质穿过一层膜，是指物质通过跨膜运输（自由扩散，协助扩散和主动运输）的方式通过一层膜结构。
物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞，再排出细胞的过程，通过膜的层数为两层。
1.4 在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质若从核孔穿透核膜时，则穿过的膜层数为0。
肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，即穿过1层细胞则需穿过2层细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。
2 例题分析：外界空气中的02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D12层图解示法组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程（如图1所示）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。
经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；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最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。
解读物质跨膜运输的计算问题
解读物质跨膜运输的计算问题作者：张俊玲来源：《成才之路》2012年第02期物质穿过生物膜层数的计算一直是学生经常考查的题型，也是学生感到非常棘手的问题。
解答这类题型，应注意以下几点：一、首先要明确物质转运时的起点和终点（特别注意物质是由外界进入细胞还是从细胞出来或者穿越细胞）例1.叶绿体产生的1个葡萄糖分子进入相邻细胞中被彻底氧化分解,这一过程中葡萄糖分子至少需要穿过几层膜结构（）。
A．3层 B．4层 C．5层 D．6层解析：解答本题，首先要审清题目中葡萄糖分子从一个细胞的叶绿体内进入相邻细胞中氧化分解，所以穿过叶绿体双层膜，出细胞膜，进相邻细胞膜，在细胞质中分解成丙酮酸，共穿过4层膜，答案B。
二、注意各组织、细胞的结构特点（1）真核细胞的结构中，单层膜的有：细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜等；双层的膜有：线粒体和叶绿体膜、细胞核的膜；无膜的有：核糖体和中心体。
原核细胞只考虑细胞膜。
例2.一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一个相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过生物膜的层数是（）。
A．5 B．6 C．7 D．8解析：解答此题，首先要了解本题的生理过程。
图1中的箭头方向，表示的就是一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质，进入到一个相邻细胞的叶绿体基质内，物质所经过的细胞结构。
其通过的生物膜依次为：线粒体膜(2层生物膜)、细胞膜(1层生物膜)×2、叶绿体膜(2层生物膜)，共计6层生物膜（也就是12层磷脂分子层）。
若是问一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入中的叶绿体基质内，则为4层生物膜。
答案：B。
（2）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。
例3.外界空气中的氧气，通过肺部气体交换，进入到血液中与血液中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，共穿过了几层膜（）。
A.3B.4C.5D.6解析：肺泡为一层扁平的上皮细胞，02在穿过时，必须是先进细胞膜，再出细胞膜，总共两层细胞膜。
物质跨膜运输模型归纳
一、“物质跨膜运输”模型归纳二、物质跨膜运输模型解读1．自由扩散模型首先要明确自由扩散的条件即膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要载体协助也不需要能量供应。
自由扩散的速度与物质浓度的高低（浓度差）成正比，但自由扩散是不受载体和能量等因素的影响，例如：水分子，氧气等气体分子以及甘油等脂溶性分子可以自由通过细胞膜。
2．协助扩散模型首先要明确协助扩散的条件即需要载体蛋白的协助并且膜的两侧具有浓度差（小分子物质是从高浓度向低浓度扩散的），不需要能量的供应。
在一定的浓度范围内，随浓度差增大，物质的扩散速度加快。
达到一定程度后，由于受载体数目的限制（膜上的载体达到饱和时），物质运输速度不再增加而保持稳定，例如：葡萄糖通过红细胞膜。
3．主动运输模型首先要明确主动运输的条件即需要载体蛋白的协助和伴随能量的消耗。
一般小分子物质是从从低浓度向高浓度方向转运的（也可顺浓度进行），例如：钠离子等无机盐离子、葡萄糖、氨基酸等通过细胞膜。
3．1“耗氧量”模型运输速度与氧气的供应呈正相关，但不是正比例，因受细胞膜上载体数量的限制，故在一定的氧气消耗量范围内，随耗氧量的增大，物质的扩散速度加快。
达到一定程度后，物质运输速度不再增加而保持稳定。
值得注意的是，在氧气消耗量为零时，虽然有氧呼吸受到了抑制，但物质仍然可以运输，因为此时还要无氧呼吸产生能量，故曲线的起始位置运输速率并非为零。
3．2“时间”模型当细胞外物质的浓度高于细胞内时（顺浓度梯度），主动运输比被动运输快得多。
当主动运输逆浓度梯度进行时，在能量供应充足、载体没有达到饱和之前，物质运输速度随细胞外浓度的升高而加快；当载体饱和或能量不足时，运输速度维持相对稳定，不再随细胞外浓度而变化。
综上，也说明主动运输不但可以逆浓度梯度进行，也是可以顺浓度梯度进行的。
3．3“浓度差”模型在载体饱和之前，主动运输的速率和物质浓度成正相关，此时体现了主动运输和协助扩散模型的统一性。
物质跨膜运输的方式测试题及答案
物质跨膜运输的方式测试题及答案【学海导航】1.知识方面（1）举例说明细胞膜是选择透过性膜。
（2）熟练制作临时装片和操作显微观察。
2.能力方面（1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。
（2）学习进行探究问题的一般方法和步骤。
3.情感态度与价值观方面（1）参与课堂讨论与交流。
（2）养成良好的实验习惯。
【基础整理】一、被动运输：1．概念：物质进出细胞，的扩散。
2．类型（1）自由扩散①特点：物质通过简单进出细胞。
②实例：水、、、、乙醇、苯等。
（2）协助扩散①特点：进出细胞的物质，借助的扩散。
②实例：葡萄糖进入。
二、主动运输1．运输方向：由一侧运输到一侧。
2．所需条件（1）需要细胞膜上相应的协助。
（2）需要消耗细胞内化学反应所释放的。
3．意义：保证了活细胞能够按照生命活动需要，主动选择吸收所需要的，排出和对细胞有害的物质。
三、列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别：物质出入细胞的方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向___浓度→___浓度___浓度→___浓度___浓度→___浓度是否需要载体是否消耗能量代表例子氧气、CO2、水、甘油、乙醇等葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等补充：大分子的跨膜运输1．：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。
如人体的白细胞能吞噬入侵的细菌，细胞啐片及衰老的红细胞等。
2．：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。
如分泌蛋白的分泌等。
3．实现胞吞和胞吐依赖于细胞膜具有，这一生命活动过程所需的ATP主要通过细胞内线粒体进行的有氧呼吸提供。
【跟踪训练】1.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2.水稻吸收Si4+多，番茄吸收Ca2+多，原因是（）A．土壤中Si4+和Ca2+的多少B．细胞液中Si4+和Ca2+的多少C．细胞提供的能量多少D．细胞膜上载体种类和数量不同3．大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍。
4.1物质跨膜运输的实例
1、渗透作用概念：
水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用。
2、渗透装置
渗透系统装置
思考与讨论
①、漏斗管内的液面为什么会升高？②、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？③、如果烧杯中的是蔗糖溶液，漏斗管内是清水，结果会怎样？
单位时间内透过玻璃纸进入漏斗的水分子比渗出的多
质壁分离
质壁分离复原
④发生质壁分离的原因
外因：
外界溶液浓度
＞
细胞液浓度
内因：
原生质层相当于一层半透膜
细胞壁的伸缩性
＜
原生质层的伸缩性
特别提醒 1.质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是____________________，因为细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。2.若用50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为______________________。3.若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl等做实验会出现_ 现象，因为外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
漏斗管内的液面先上升再下降。
⑨ 、若葡萄糖分子不能通过半透膜，在烧杯和漏斗管内分别加入同等浓度的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？ 若改成同等质量分数的蔗糖和葡萄糖，结果会怎么样？
同等浓度：水分子进出量相等，漏斗管内液面不变。
同等质量：蔗糖溶液浓度低，故漏斗管液面上升。
⑩、若葡萄糖分子能通过半透膜，第⑨题结果会怎么样？
250mg/L
血液中碘的浓度
I－
3、水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？
细胞对于物质的输出和输入有选择性。
实例三
4、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择性有普遍性吗？
跨膜运输知识点归纳
跨膜运输知识点归纳一、跨膜运输的概念。
跨膜运输是指物质进出细胞时，穿过细胞膜的运输方式。
细胞膜是一种选择透过性膜，它允许某些物质通过，而阻止其他物质通过。
二、跨膜运输的方式。
1. 被动运输。
- 自由扩散。
- 概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。
- 特点：顺浓度梯度运输（从高浓度到低浓度）；不需要载体蛋白的协助；不需要消耗能量。
- 实例：水（水分子通过水通道蛋白进出细胞的方式是协助扩散，但单纯的水分子扩散是自由扩散）、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等小分子物质。
- 协助扩散。
- 概念：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
- 特点：顺浓度梯度运输；需要载体蛋白的协助；不需要消耗能量。
- 实例：葡萄糖进入红细胞（葡萄糖进入其他细胞的方式可能是主动运输）、离子通道运输某些离子（如神经细胞上的Na⁺通道在动作电位形成时允许Na⁺内流，K ⁺通道在静息电位形成时允许K⁺外流等情况属于协助扩散）。
2. 主动运输。
- 概念：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
- 特点：逆浓度梯度运输；需要载体蛋白的协助；需要消耗能量（能量来源主要是细胞呼吸产生的ATP）。
- 实例：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐离子（如K⁺、Na⁺、Ca²⁺等）。
主动运输保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
3. 胞吞和胞吐（大分子物质进出细胞的方式）- 胞吞。
- 概念：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
- 实例：白细胞吞噬病菌、变形虫吞噬食物颗粒等。
- 胞吐。
- 概念：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。
物质的跨膜运输习题及答案
细胞生物学章节习题-第五章一、选择题1、物质进入细胞的过程，需消耗能量，但不需要载体的一项是（C ）。
A. 根吸收矿质元素离子B. 红细胞保钾排钠C. 腺细胞分泌的酶排出细胞D. 小肠对Ca、P的吸收2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳，或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内，都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。
这种跨膜转运方式称为（B ）。
A. 吞噬作用B. 跨细胞转运C. 协同转运D. 胞吞作用3、既能执行主动运输，又能执行被动运输的膜转运蛋白是（A ）。
A. 载体蛋白B. 通道蛋白C. 孔蛋白D. ABC转运蛋白4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠（B ）。
A. 受体介导的胞吞作用B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述，错误的是（ B）。
A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性6、流感病毒进入细胞的方式为（C ）。
A. 吞噬作用B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用C.网格蛋白依赖的胞吞作用D. 大型胞饮作用7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后（ D）。
A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用B. 受体返回质膜，而表皮生长因子进入溶酶体降解C. 表皮生长因子被活化，刺激细胞生长D. 进入溶酶体被降解，从而导致细胞信号转导活性下降8、一种带电荷的小分子物质，其胞外浓度比细胞内浓度高。
那么，该物质进入细胞的可能方式为（A ）。
A. 被动运输B. 简单扩散C. 主动运输D.以上都错9、对P型泵描述正确的是（D ）。
A. 位于液泡膜上B. 位于线粒体和叶绿体上C. 其ATP结合位点位于质膜外侧D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体二、填空题1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点：其一是水解ATP 功能，其二是磷酸化和去磷酸化作用。
高考生物复习题物质跨膜运输的实例和方式含解析
物质跨膜运输的实例和方式小题狂练④小题是基础练小题提分快1.[2018·全国卷Ⅱ]下列有关物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B．固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于被动运输D．护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输答案：C解析：巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞，A错误；固醇类激素如性激素以自由扩散的方式进入靶细胞，B错误；静息状态时，神经细胞膜外的Na＋浓度高于膜内，受到刺激时产生的Na＋内流是顺浓度梯度进行的，属于被动运输，C正确；护肤品中的甘油属于小分子脂溶性物质，以自由扩散的方式进入皮肤细胞，D错误。
2．[2019·云南民族大学附属月考]下列关于物质运输的叙述中，错误的是( )A．海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离B．神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式相同C．人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同D．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同答案：C解析：海带细胞通过主动运输积累I－等溶质，可增加细胞液的浓度，因而不会在浓度较高的海水中发生质壁分离，A正确；神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式都是胞吐，B正确；人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，C错误；小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同，均为主动运输，D正确。
3．[2019·石家庄普通高中月考]下列关于细胞物质输入和输出的叙述，错误的是( ) A．受O2浓度影响的物质运输方式一定需要载体B．性激素和胰岛素的运输方式不同C．水的跨膜运输是顺相对含量梯度的D．某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散答案：A解析：当运输的物质是O2时，其运输方式为自由扩散，受O2浓度影响但不需要载体，A 错误；性激素为固醇类物质，运输方式是自由扩散；胰岛素是蛋白质，运输方式是胞吐，B 正确；水的跨膜运输是顺相对含量梯度的，即由水分子多的一侧向水分子少的一侧运输，C正确；某些离子和一些较大的分子可以顺浓度梯度进行协助扩散，如神经细胞内Na＋的内流，葡萄糖进入红细胞，D正确。
物质跨膜运输的实例与方式附答案
物质跨膜运输的实例与物质跨膜运输的方式一、选择题1．如图为紫色洋葱表皮细胞质壁分离及复原实验流程图，下列四个选项中错误的是( )A．步骤④所观察到的细胞中的液泡体积不再变化时，生物膜仍具有选择透过性B．若将蔗糖溶液浓度变为0.4 g/mL，则原生质体积缩小的速率更快C．若图中溶液为适宜浓度的KNO3溶液，无需⑤过程，同样会观察到图中⑥处的细胞状态D．即使条件具备，根尖成熟区表皮细胞也不会发生上述过程2.与质壁分离和复原实验的实验材料及外界溶液有关的正确叙述分别是( )①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞②细胞液最好有颜色，便于观察和判断细胞质壁分离和复原的程度③细胞液必须有颜色，否则不能发生质壁分离和复原实验④外界溶液的浓度应适中，不能过低或过高⑤外界溶液必须对细胞无毒害⑥外界溶液的浓度无特殊要求，任何浓度均可以A．①②，④⑤ B．①③，④⑤ C．①②，⑤⑥ D．①③，⑤⑥3.曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列分析正确的是( )A．CO2通过方式a运输B．葡萄糖通过方式a进入红细胞C．低温只会影响方式b的运输D．方式b表示物质顺浓度梯度的运输4.下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( )A．腌制果脯变甜时，蔗糖分子水解为葡萄糖后以主动运输的方式进入果实细胞B．静息状态下，大量K＋以主动运输方式进入神经细胞C．施肥过多作物萎蔫时，矿质元素以主动运输方式大量进入根细胞D．血糖浓度下降时，胰高血糖素以胞吐方式从胰岛A细胞排出5．下列有关物质进入人体细胞方式的叙述，错误的是( )A．相对分子质量小的分子或离子都可通过扩散进入细胞内B．主动运输、胞吞和胞吐均需要消耗能量C．葡萄糖以协助扩散的方式进入红细胞D．温度会影响物质跨膜运输的速率6．如图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图，下列相关叙述，正确的是( )A．O2和CO2以图中a方式通过细胞膜B．被动运输过程有时也需要膜蛋白的参与C．图中c可表示葡萄糖进入口腔上皮细胞的过程D．图中①②④都能运动，而③一般不能运动7．物质进入细胞需要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，如图表示在一定范围内细胞膜外物质通过细胞膜的三种不同方式。
物质跨膜运输层数的计算
物质跨膜运输层数的计算物质跨膜运输层数的计算,在高考试题中经常出现,因为这类题目需要把握较多的知识点,综合性较强,而现在的理综高考试题题量少,需要通过这一类型的试题来考察学生生物知识掌握的覆盖面。
考查时大多与物质运输方式、细胞的代谢特点相结合,考查的形式既有选择题也有非选择题。
鉴于该类型题目的特点,知识的掌握与综合运用能力如果不到位,学生很容易出现错误。
下面就这一类型题目做以下几点复习建议。
一、强化基础知识的牢固掌握这一类型题目需要把握的知识比较多,因此要想很好地解决这一难点,基本知识的掌握就是必不可少的,这些知识主要包括以下几点:1、掌握各种膜结构(1)单层膜结构包括细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜与溶酶体膜。
(2)双层膜结构包括线粒体膜、叶绿体膜与核膜。
此外,还必须注意核膜上有核孔,物质进出核孔时不穿过膜结构,同时小分子物质可以通过核膜进出细胞。
2、掌握各种生物的结构特征人体的内环境特点、原核生物只有细胞膜病毒无膜结构等。
3、掌握所研究物质的特点学会区分大分子物质与小分子物质,大分子物质运输则不跨膜,运输方式属于胞吞或胞吐,若就是小分子物质或离子,则主要就是跨膜运输。
4、把握物质运输的具体路线画出物质依次经过的各种结构,计算所经过的生物膜层数或磷脂双分子层数(膜层数的两倍)。
二、注意物质跨膜运输的类型归纳1、物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析(1)线粒体与叶绿体之间的跨膜线粒体与叶绿体均为双层膜结构,因此二者之间的跨膜运输层数为4层。
如图所示(a为O2,b为CO2,由产生场所到利用场所共跨4层膜)。
(2)分泌蛋白合成与分泌过程中的跨膜问题分泌蛋白的合成过程就是必修1教材中极为重要的一个知识点,涉及的知识可以有很多,比如跨膜运输、蛋白质合成与基因表达等等。
①内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工,不跨膜。
②蛋白质在内质网中完成初步加工后,经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合,不跨膜。
穿过几层膜的问题
自由扩散
运输
自由扩散
注意：1、大分子物质进出 细胞是通过胞吞和胞吐作 用，不穿过膜。 2、细胞核内外的大分子如 蛋白质、酶、mRNA可通过 核孔进出细胞核，这种方 式也未通过膜结构。
物质跨膜运输穿过 几层？
例1：一个细胞的线粒 体基质中的CO2进入 到相邻细胞的叶绿体 基质中共要经过多少 层磷脂分子层？ 12
人体心肌细胞有氧 呼吸时需要的O2从外 界进入该细胞参与呼 吸作用，至少需要通 过多少层生物膜？ 11
例 2：
外界O2进入人体组织细胞的过程：
外界O2 肺泡 肺部毛细血管 组织处毛细血管 组织细胞
高考生物 题型分析 物质跨膜运输的方式
高中生物题型分析---- 物质跨膜运输的方式题型一、物质运输方式一、考查形式选择题或填空题二、典型例题1.将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。
培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测得细胞中两种离子的含量，得到如图所示曲线。
据图分析下列叙述中正确的是( )A．该组织的细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输B．该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的数量多C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧D．曲线m～n段和a～b段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞的吸收答案 B解析从图中可以看出，甲、乙曲线随时间的变化是：细胞内离子浓度超过细胞外离子浓度，因此对两者的吸收都是主动运输的方式，A项不正确；在相同的时间内，甲曲线表示的浓度高于乙曲线，说明甲离子的吸收速度快，主要原因是载体蛋白的数量相对较多，B项正确；可从图中直接得出：细胞内浓度无论大于或小于细胞外浓度，细胞均能吸收离子，C项不正确；D项中曲线m～n段和a～b段两种离子应该是处于平衡的状态，是由于载体蛋白数量有限引起的，而不是抑制了细胞的吸收，D项不正确。
2.如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答：(1)图中A表示________方式，B表示________方式，C表示________方式，D表示________方式。
(2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过B方式进入红细胞的是________。
(3)与A方式相比，B方式的主要特点是需要借助________，该物质是在细胞内的________上合成的。
(4)胰岛B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式也体现出细胞膜________________的特点。
(5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂，__________________方式将会受到较大影响。
(6)需要载体蛋白协助的方式为________________(填字母)，影响B方式运输速率的因素为__________________；与C运输方式有关的细胞器是___________________。
高中生物疑难专题之物质跨膜运输跨膜层数分析
物质跨膜运输跨膜层数分析外界空气中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11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3层细胞膜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，共穿过磷脂分子层数是141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，至少穿过的生物膜层数是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，该分子穿过的细胞膜层数为0或8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→细胞膜，2层B.内质网→高尔基体→细胞膜，3层C.内质网→高尔基体→线粒体→细胞膜，4层D.内质网→高尔基体→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→高尔基体→细胞膜。
即经内质网糖基化加工后的蛋白质先通过内质网出芽形成小泡融合到高尔基体，接着高尔基体再出芽形成形成小泡融合到细胞膜，最后由细胞膜排出细胞外，而分泌蛋白始终没有穿过膜，而是以小泡的形式运输。
答案：D。
物质跨膜运输层数的计算
物质跨膜运输层数的计算物质跨膜运输层数的计算，在高考试题中经常出现,因为这类题目需要把握较多的知识点，综合性较强，而现在的理综高考试题题量少，需要通过这一类型的试题来考察学生生物知识掌握的覆盖面。
考查时大多与物质运输方式、细胞的代谢特点相结合，考查的形式既有选择题也有非选择题。
鉴于该类型题目的特点，知识的掌握和综合运用能力如果不到位,学生很容易出现错误.下面就这一类型题目做以下几点复习建议。
一、强化基础知识的牢固掌握这一类型题目需要把握的知识比较多，因此要想很好地解决这一难点，基本知识的掌握是必不可少的，这些知识主要包括以下几点：1。
掌握各种膜结构(1）单层膜结构包括细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜和溶酶体膜.（2）双层膜结构包括线粒体膜、叶绿体膜和核膜。
此外，还必须注意核膜上有核孔，物质进出核孔时不穿过膜结构，同时小分子物质可以通过核膜进出细胞。
2.掌握各种生物的结构特征人体的内环境特点、原核生物只有细胞膜病毒无膜结构等。
3。
掌握所研究物质的特点学会区分大分子物质和小分子物质,大分子物质运输则不跨膜，运输方式属于胞吞或胞吐，若是小分子物质或离子，则主要是跨膜运输.4。
把握物质运输的具体路线画出物质依次经过的各种结构，计算所经过的生物膜层数或磷脂双分子层数（膜层数的两倍)。
二、注意物质跨膜运输的类型归纳1.物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析（1)线粒体与叶绿体之间的跨膜线粒体和叶绿体均为双层膜结构，因此二者之间的跨膜运输层数为4层。
如图所示（a为O2，b为CO2，由产生场所到利用场所共跨4层膜)。
（2）分泌蛋白合成和分泌过程中的跨膜问题分泌蛋白的合成过程是必修1教材中极为重要的一个知识点，涉及的知识可以有很多,比如跨膜运输、蛋白质合成和基因表达等等。
①内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工,不跨膜。
②蛋白质在内质网中完成初步加工后，经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合,不跨膜.③高尔基体对蛋白质进一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并与细胞膜融合，以胞吐方式分泌出细胞，整个过程均不跨膜。
第五章物质的跨膜运输习题及答案
细胞生物学章节习题-第五章一、选择题1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是C ;A. 根吸收矿质元素离子B. 红细胞保钾排钠C. 腺细胞分泌的酶排出细胞D. 小肠对Ca、P的吸收2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合;这种跨膜转运方式称为B ;A. 吞噬作用B. 跨细胞转运C. 协同转运D. 胞吞作用3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是A ;A. 载体蛋白B. 通道蛋白C. 孔蛋白D. ABC转运蛋白4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠B ;A. 受体介导的胞吞作用B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是B;A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性6、流感病毒进入细胞的方式为C ;A. 吞噬作用B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用C.网格蛋白依赖的胞吞作用D. 大型胞饮作用7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后D;A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高;那么,该物质进入细胞的可能方式为A ;A. 被动运输B. 简单扩散C. 主动运输D.以上都错9、对P型泵描述正确的是D ;A. 位于液泡膜上B. 位于线粒体和叶绿体上C. 其ATP结合位点位于质膜外侧D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体二、填空题1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点：其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用;2、离子通道有两个显著的特征：离子选择和门控性;3、多数动物病毒进入细胞的主要方式是细胞以内吞作用使病毒进入细胞;但有些有包膜的病毒,以其包膜与细胞膜融合的方式进入细胞;4、在大分子与颗粒性物质跨膜运输中,胞饮泡的形成需要网格格蛋白,而吞噬泡的形成需要微丝及其结合蛋白;三、判断题1、载体蛋白既能进行主动运输,又能进行被动运输,而通道蛋白只能进行被动运输;2、V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中将H+逆着电化学梯度泵入细胞器,以维持细胞质基质pH中性和细胞器内的pH酸性,而F型质子泵以相反的方式发挥其生理作用;3、所有胞吞的物质最终都会进入溶酶体被降解;x4、葡萄糖从小肠上皮细胞游离面进入细胞内,然后从基底面出细胞进入血液;动物细胞对葡萄糖的这种吸收过程就是一个典型的跨细胞转运过程;x5、抑制Na+-K+泵的功能,对动物细胞吸收营养没有影响; x6、若硝酸银浓度过大,则对细胞具有很强的毒性;若红细胞被硝酸银毒死后,其在低渗溶液中仍将溶血; x7、对于具有抗药性的肿瘤细胞或疟原虫,其质膜上的ABC转运蛋白比没有抗药性的细胞表达量要高; x8、主动运输都需要消耗能量,且都有ATP提供;x9、在受体介导的胞吞作用过程中,受体一旦被胞吞进入胞内体,最后都会在溶酶体中降解;x10、V型质子泵广泛存在于胞内体和溶酶体等细胞器的膜上,能利用ATP水解功能将质子从这些细胞器转运到细胞质基质;x四、名词解释1、协同运输symporter1、协同运输又称协同转运,是指一种物质的逆浓度梯度跨膜运输依赖于另一种物质的顺浓度梯度的跨膜运输的物质运输方式,不直接消耗能量但是需要间接地消耗能量;协同转运又可分为同向转运和反向转运;同向转运的物质运输方向和离子转移方向相同;2、ABC super family2、ABC超家族,是一类ATP驱动的膜转运蛋白,利用ATP水解释放的能量将多肽及多种小分子物质进行跨膜转运;ABC超家族包含有几百种不同的转运蛋白,广泛分布于从细菌到人类的各种生物中,所有ABC蛋白一般都含有4个核心结构域：两个跨膜结构域T,形成运输分子的跨膜通道；两个胞质测ATP结合域A,具有ATP酶活性3、P type proton pump & V type proton pump3、P型质子泵,是存在于植物细胞、真菌和细菌的细胞质膜上的H+转运通道,将H+泵出细胞,建立和维持跨膜的H+电化学梯度,并用力啊驱动转运溶质摄入细胞,例如,细菌对糖和氨基酸的摄入主要是由H+驱动的同向协同运输完成的;V型质子泵是存在于动物细胞的胞内体膜、溶酶体膜、破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜,以及植物、酵母及其他真菌细胞的液泡膜上;转运H+中不形成磷酸化的中间体,其功能是从细胞质基质中泵出H+进入细胞器,保持特定的pH值;二者的关系P型质子泵和V型质子泵都只转运质子,且都属于ATP驱动泵,利用ATP水解释放的能量将H+进行跨膜转运4、载体蛋白carrier protein和通道蛋白channel protein4、二者转运机制不同;载体蛋白与特异底物结合,通过自身构象的改变实现对物质的跨膜转运,既能以被动运输方式又能以主动运输方式转运底物;而通道蛋白以被动运输方式,通过形成选择性或门控性亲水通道实现对特异溶质的跨膜转运;通道蛋白转运速率比载体蛋白高五、问答题1、将蛙卵和红细胞放到纯水中,红细胞将会涨破但蛙卵却能维持常态;两种细胞内有几乎相等的离子浓度,同样的渗透压作用于两者,为什么红细胞在水中破裂而蛙卵却不然1、红细胞在水中破裂而蛙卵细胞却不破裂的原因如下：1红细胞膜上有很多水孔蛋白;水孔蛋白是内在膜蛋白的一个家族,提供了水分子快速跨膜运动的通道;水孔蛋白能使红细胞适应所处环境中血浆渗透压力的变化,通过调节水的运输使红细胞表现为膨胀或皱缩;2红细胞细胞质膜上水孔蛋白的密度很高,每个红细胞表面有200000个水孔蛋白,因而纯水能够迅速进入红细胞而将其涨裂;蛙卵细胞表面很少水孔蛋白,纯水无法大量进入细胞,而使细胞维持原来大小;2、举例说明大分子物质通过受体介导的内吞作用进入细胞的过程;2、1受体介导的内吞作用大分子物质内吞首先同细胞膜上的特异性受体结合,然后内陷形成包被小窝,继而形成包被膜泡进入细胞;这种胞吞作用是高度特异性的,能使细胞摄入大量特定的分子,而不需要摄入很多细胞外液,具有浓缩的效果,提高了物质运输效率;2受体介导的内吞作用的过程举例如细胞对胆固醇的摄取;通常血中胆固醇与蛋白质结合,以低密度脂蛋白LDL的形式存在和运输;当细胞需要胆固醇时,LDL颗粒可与细胞膜上LDL受体特异结合,这种结合可诱使尚未结合的LDL受体向包被小窝处移动来与LDL结合,并引起包被小窝继续内陷,形成包被膜泡;这样与受体结合的LDL颗粒很快被摄入细胞,接着包被小泡迅速地脱去网格蛋白衣被,并与细胞内其他囊泡融合,形成胞内体;在胞内体内的LDL颗粒与受体分开,受体随转移囊泡返回到细胞膜,完成受体的再循环；LDL颗粒则被溶酶体酶水解为游离的胆固醇进入细胞质,用于合成新的细胞膜;。
2-4物质跨膜运输的实例和方式
图3
A. B. C. D.
两玻璃管中液面高度一致 最终两透析袋中蔗糖溶液浓度相等 左边玻璃管中液面较高 右边玻璃管中液面较高
一、渗透作用原理
[例题3]： 如图所示的渗透装置中，玻璃缸中为清水，A、B为大小相同 透析袋并接上口径相同的小玻璃管，在A、B中分别加入30%、50%的蔗糖 溶液，初始时，左右玻璃管内液面与大烧杯中液面均相同。 问：
一、渗透作用原理
10:29
※特别提醒※ ①决定渗透方向：低浓度→高浓度 （此浓度为物质的量浓度，相同质量浓度条件下，物质的量浓度未必 相同） ②渗透作用发生过程中，半透膜两侧溶液间的水分子是进行双向运动的， 但速率不均衡。 ③水柱不再升高时：水柱产生的压力＝浓度差引起的吸水力 （水柱不再升高时，膜两侧的溶液浓度并不相等） ④决定渗透速率：浓度差（浓度差越大，渗透速率越大） 2、渗透压与渗透作用 ①渗透压：溶液中溶质微粒对水 ②渗透压大小：取决于溶液中溶质微粒的数量，溶质微粒越多，对水 的吸引力越大，渗透压越高。的吸引力，即吸水能力。
第二次观察
二、实验：质壁分离和复原（植物渗透失水和吸水实验）
（五）实验分析：
10:29
吸水 质壁分离复原
清水
第二次观察 原生质层与细胞壁： 分离 → 紧贴 液泡体积变化： 小 → 大
第三次观察
液泡颜色深浅变化：深 → 浅
吸水能力变化：强 → 弱
二、实验：质壁分离和复原（植物渗透失水和吸水实验）
（三）实验材料： 紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色，易于观察。也可用水绵代替。 0.3g/ml的蔗糖溶液。用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用。
10:29
※特别提醒※ ①实验材料一般选择有大液泡、有颜色、成熟的植物细胞[根尖分生区细 胞（无大液泡）不能用于该实验] 实验材料的选择 ②一般不选择细菌细胞，它能发生质壁分离，但现象不明显。 ③不能选择动物细胞，它无细胞壁，不能发生质壁分离现象。 ④本实验用30%（0.3g/ml）的蔗糖溶液（既明显出现质壁分离，又不会 杀死细胞） ⑤使用浓度过高的蔗糖溶液(质量浓度为0.5 g/mL)，质壁分离现象明显， 但不能复原，因为溶液浓度过高，细胞过度失水而死亡。 ⑥使用质量浓度为1 mol•L－1的KNO3溶液，因为K＋和NO3-可被细胞吸收， 使细胞液浓度增大，所以细胞先发生质壁分离后又自动复原。(尿素、甘 油、乙二醇等现象同上) 加一定量的KNO3、尿素、NaCl、乙二醇溶液， 可观察到质壁分离和质壁分离复原。
物质跨膜运输速率测定
物质跨膜运输速率测定细胞膜具有选择渗透性，物质不同进入细胞膜的速率差别很大，通过红细胞的溶血现象，比较了不同浓度的氯化钠等试剂的渗透速率，物质进出细胞膜的快慢可以用实验来证明。
跨膜运输速率测定原理生物膜对小分子的跨膜渗透包括水、电解质和非电解质溶质。
根据人工不含蛋白质的磷脂双分子层研究物质通透性质表明，只要时间足够长，任何分子都能顺浓度梯度扩散通过脂双层。
人工合成的脂质体主要用来研究细胞膜的渗透性及各类物质进入细胞的速率。
但不同分子通过脂双层扩散的速率差别很大，主要取决于它们在脂类和水之间的分配系数及其分子的大小。
分子越小，分配系数越大，通过质膜的速率越快。
小的、亲脂性的、非极性分子（如O2、CO2、N2、苯）容易溶解于脂双层，可迅速透过脂双层。
小的、不带电荷的极性分子（如水、脲、甘油等）如果足够小时，也能很快透过脂双层。
大的、不带电荷的极性分子（如葡萄糖，蔗糖等）可以跨膜扩散运输，但比较困难。
对于带电荷的分子或离子，由于这些分子的电荷及高的水化度，因此不管多小，都很难透过脂双层的疏水区，它们要通过载体介导的主动运输方式跨膜运输。
所以人工脂双层对水的透性比那些直径小的多的Na+和K+大109倍。
与人工脂双层膜不同的是，生物膜不但允许水和非极性分子借简单的物理扩散作用透过，还允许各种极性分子，如离子、糖、氨基酸、核苷酸及很多细胞代谢产物通过特有的机制通过。
如果将红细胞放置在各种溶液中，根据红细胞质膜对各种溶质的渗透性不同，有的溶质可渗入，有的溶质不能渗入。
即使能渗入，速率也有差异。
可通过观察红细胞溶血现象时间的不同来记录渗入速率。
血红蛋白从红细胞中逸出的现象称为溶血现象。
渗入红细胞的溶质能提高红细胞渗透压，使水进入红细胞，引起溶血及细胞膜破裂。
此时光线较容易通过溶液，使溶液呈现透明即为溶血。
由于溶质透入速率不同，溶血时间也不同。
因此，可通过溶血现象来测量各种物质通透性的。
跨膜运输速率实验操作程序（1）血红细胞悬液：取50mL烧杯将鸡血用等渗液进行适当稀释。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于计算物质跨膜运输的问题
例1：一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一个相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过生物膜的层数是（）
A．5 B．6 C．7 D．8 解析：解答此题，首先要了解本题的生理过程。
图1中的箭头方向，表示的就是一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质，进入到一个相邻细胞的叶绿体基质内，物质所经过的细胞结构。
其通过的生物膜依次为：线粒体膜(2层生物膜)、
细胞膜(1层生物膜)×2、叶绿体膜(2层生物膜)，
共计6层生物膜（也就是12层磷脂分子层）。
若是问
一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，
进入中的叶绿体基质内，则为4层生物膜。
答案：B。
图1 例2：外界空气中的氧气，通过肺部气体交换，进入到血液中与血液中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，共穿过了几层膜？（）
图3
A.3
B.4
C.5
D.6
图2 解析：肺泡为一层扁平的上皮细胞，02在穿过时，必须是先进细胞膜，再出细胞膜，总共两层细胞膜。
同样，毛细血管壁也是一层扁平的上皮细胞，02在穿过时，也是要穿过两层细胞膜。
再者，血红蛋白是位于血液中的红细胞中，故02要与血红蛋白结合，还得再穿过红细胞膜，故 5层膜。
答案：C
例3：人体心肌细胞有氧呼吸时需要的02从外界进入该细胞参与呼吸作用，至少需要通过多少层生物膜（）
A．4 B．5 C． 9 D． 11
解析：外界02进入人体的组织细胞的过程是(如图3)：
外界02——→肺泡(2层细胞膜)——→肺部毛细血
管(2层细胞膜)——→红细胞(02 进红细胞与血红蛋白
结合，然后再出红细胞，2层细胞膜)——→组织处毛细
血管(2层细胞膜)——→组织细胞(细胞膜1层，线粒体
膜2层，共3层细胞膜)。
故要通过11层膜。
答案：D。
图3
其他特殊方式的跨膜运输问题：①高等动物细胞分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外通过膜的层数应为0层，因为大分子物质进出细胞是通过内吞和外排作用。
②细胞核内外的大分子如mRNA可通过核孔进出细胞核，这种方式也并未通过膜结构。
- 1 -。