物质跨膜数量的计算
内环境中的物质交换跨膜层数计算问题
内环境中的物质交换跨膜层数计算问题物质跨膜数量的计算，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×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4B 4和5C 7和9D 7和11解析：这个物质跨膜数量问题就比较复杂。
先看葡萄糖，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。
浅析物质跨膜运输层数的计算问题
外 界 空气 中 的 ０ ２ 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 １ ０层 Ｃ １ １层 图解 示法 Ｄ１ ２层
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一《 巾 墩 ～ Nhomakorabea静ｆ》
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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 ；０ 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 ０ ２ 最 后参 与有 氧 呼吸而 被 骨骼 肌细 胞所 利用 。外 呼吸 可用 图２ 表 示 ，内呼 吸可用 图 ３ 表示。
浅谈小学语 文审 美教学策略
（ 河北 省景县北留智镇北 留智 中心完小 ０ ５ ３ ５ ０ ０）
小 学 语 文 教 材 中 的许 多课 文 是 文 质 兼美 的优 秀作 品， 具 有 很 高 的审 美 的 教学 中， 可 通过 创设 图 片、音 像等情 景 、激情 朗读 等现 代 教学手 段 来实现 价值。 教 学 中发 掘 教材 中的 美学 内容 ， 对学 生进 行美 感 教育， 正是 新课 标所 倡 教 学 目标 。 导的。 《 语 文课 程 标准 》 指 出： ” 语 文 课程 还 应重 视 培养 学 生 的 品德 修 养 和 １ ． １ ． ３ 注重 细节 。一个 标 点， 一个 词 语， 一句 话 的教 学， 都应 显示 教者 的睿 审美情趣， 使他们逐步形成良好的个性和健全的人格， 促进德、智、体、美的 智， 学 者 的聪 慧 。细节 教 学可 以 引导学 生紧 扣细 节 ， 一 点 突破， 由点 及面 ， 既教 和 谐发 展 。”经过 初 步的 探索 我认 为 ’ ， Ｊ 、 学语 文 审美 教学 可从 以下两个 方 面 会学 生 的学 习方 法， 又 能 凸现 文 章主 旨， 提 高 了语文 教学 实效 。 细节 教学 给我 着 手实 施 们 的启迪 是 多方 面的 。 现实 生活 中， 大 起大 落， 大 悲大 喜 的事情 固然 能打 动人 ， １ 重 视课 堂教 学 提 升 审美 能力 给人 以美感 。 而那 些不 起眼 的 小事 同样 能打动 人． 正 如美 的范 畴一 样， 除 了崇 语 文教 学 的主 阵地 是课 堂 。课 堂 教学培 养 学生 的 审美 能力， 使学 生在 美 高之 美， 还 有和 谐之 荚 。血 战沙场 、英 勇献 身是 一种 崇 高的美 ． 而生 活 中的一 感愉 悦 中 乐学 ， 最 为关键 的， 离开 了审 美化 ， 语文 课 堂教 学就 会 索然 无味 ， 枯燥 颦一 笑 有 时也 会 令人 铭 刻在 心 洇 此 引 导学 生 紧 扣课 文 中的 细节 进 行启 迪 ， 了。 十分 有利 于对 人物 形象 的理解 。 １ ． １剖 析 形象 ， 审美 鉴赏 １ ． ２ 激 发想象 ， 美化 心 灵 审 美 的主体 是 学生 个体 ， 审美 的对 象 是形 象 。小 学语 文大 多 作品 是艺 术 黑格 尔说 ： ” 最杰 出的艺 术本 领就 是想 象 。” 在 审 美活 动 中， 想 象力 是 必不 经 典， 它 用语 言 来 刻画 作 为社 会 主体 的人 ， 及 人与 人之 间的 具体 的 生活 场景 ， 可少 的 创 作 如 此， 欣 赏亦 如 此 在 小学 语文 教 学 中， 最大 限度 地 激发 学 生的 它所 呈现 的形象 是 活灵 活现 、丰 富多 彩的 。在 语文 教学 中， 要 努力 让形 象在 想象力， 能促进学生对课文内容的理解， 意义和意境的把握， 从而使学生获得 学 生心 目中鲜 活 起 来， 把 课 本 语 言 内化 成 学 生语 言 ， 使 学 生与 作 品 中人物 产 最 大 限度 的审 美 的愉悦 。吟诵 李 白的不 朽 诗句 ” 黄 河之 水 天上 来 ” ， 出现在 人 生共 鸣， 强 化 艺术 感受 。要 使学 生加 深对 形 象 的鉴赏 ， 可从 哲 学角度 出发 。 的脑海里的何止是黄河昵？ 也许是浩瀚无际的大海， 也许是一泻千里的黄果 １ ． １ ． １联 系 的角度 。教师 和 学生解 读 文本 时， 若 孤 立理 解人 物 形象 ， 那只 树瀑 布 ， 也 许 是滚 滚 东 去 的长 江 … …想 象在 人 们 头脑 中迭现 的是 许 多波 澜 能是 片面 的 。 必须 全面 地， 联 系地 理解 人 物形 象， 结 合 当时 的历 史背 景进 行解 的画 面， 使 审美 的感 受更 丰富 了 。 ． 读， 更有 利 于学 生 感悟 人物 性格 。 课 堂教 学 时要从 联 系的 角度 Ｉ 对课文 写 作 的 老 师 们 可借 助 儿童 生 活经 验 和想 象 能 力， 引导他 们 根 据课 文 内容 ， 在 头 相 关 背景 进行 相应 的介绍 ， 有助 于激 发学 生情 感 理 解 形象 。 脑 中 再现 过 去 感知 过 的事 物 形象 ， 用 自己的 语 言描 绘 出画 面。 这 不 仅顺 应 儿 １ ． １ ． ２ 突 出重 点 。历来 的文 学 作 品， 以塑 造 典型人 物 ， 最逼 真 、最 能打 动 童长于具体形象思维的心理年龄特点， 有助于理解课文， 而且可使学生获得 人 。教 学 时 可抓 住 人物 的语 言 、动 作 、表情 等 重 点突破 。在感 受人 物 形象 美 的享 受 。
高中生物必修(1-3)计算题专项复习
高中生物必修（1-3）计算题专项复习类型一：与显微镜放大倍数有关的数学计算题例1：求放大倍数某同学在观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂时，使用的目镜是5×，物镜是10×。
则，该同学所观察的细胞被放大了多少倍？解题依据：放大倍数 = 目镜放大倍数×物镜放大倍数所以，细胞被放大了5×10 = 50倍例2：求放大倍数、视野中细胞数某同学在观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂时，所使用的显微镜的目镜头有5×、10×、12.5×，物镜头有10×、40×。
则，⑴、采用怎样的镜头组合视野中的细胞数量最多？⑵、采用怎样的镜头组合视野中的细胞最大？解题依据：放大倍数与视野中细胞数量成反比；放大倍数与视野中细胞边长成正比。
所以：⑴、采用5×的目镜头与10×的物镜头组合时，视野中的细胞数量最多。
⑵、采用12.5×的目镜头与40×的物镜头组合时，视野中的细胞最大。
例3：求视野中细胞数显微镜的放大倍数为K1时，视野中央有M个细胞排成一列。
求：显微镜的放大倍数为K2时，视野中央的细胞数目。
解题依据：放大倍数与视野中细胞数量成反比。
设：显微镜的放大倍数为K2时，视野中央的细胞数目为N，则： K1 / K2 = N / M 。
N= M K1 / K2例4：求视野中细胞数显微镜的放大倍数为K1时，视野中央被M个细胞充满。
求：显微镜的放大倍数为K2时，视野中的细胞数目。
解题依据：放大倍数与视野中细胞数量成反比；显微镜放大的实质是线性放大；不同放大倍数下视野中细胞数量比等于放大倍数比的平方的倒数。
设：显微镜的放大倍数为K2时，视野中的细胞数目为N，则：（ K1 / K2 ）2 = N / M 。
N= M（ K1 / K2 ）2类型二：有关脱水缩合的数学计算例1：求肽键数、脱水数、氨基数、羧基数、蛋白质相对分子量假若20种氨基酸的相对平均分子量为a，某蛋白质分子由M个氨基酸分子组成的N条多肽链构成的。
高考关于物质跨膜运输膜的层数
物质跨膜层数计算活细胞代谢时需不断的与外界环境进行物质交换，即从外界环境获得氧气和养分物质，同时，把自身代谢产生的二氧化碳、水等代谢终产物和对细胞有害物质排出体外。
细胞代谢是在特地细胞器或细胞质基质中进行的，从结构上看，内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的。
前三者为单层膜，后二者是双层膜。
每层膜都与细胞膜一样的，都含有两层磷脂分子。
因此，计算某物质代谢中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数，肯定要弄清物质在体内的运行路途，结合各部分结构和相应功能便可作答。
留意物质进入毛细血管，穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜。
（1）1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层（2）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。
（3）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，且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。
例1．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】葡萄糖经小肠（消化道）进入毛细血管需经过两层细胞：小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞。
葡萄糖从小肠进入毛细血管，进、出共穿过4层膜，每层细胞膜由双层磷脂分子层和蛋白质构成，故共穿过8层磷脂分子层。
例2．一分子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，共穿过的生物膜层数是（） A．5 B．6 C．7 D．8【解析】主要考查对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微结构等学问的驾驭状况。
线粒体、叶绿体都是双层膜结构的细胞器，内膜里面含有液态基质，每层膜都是单层的生物膜。
相邻两个细胞各有一层生物膜包被。
因此，一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过3层膜，再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越3层膜，所以共穿过了6层膜。
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。
第五章 物质的跨膜运输——翟中和细胞生物学
3.光驱动泵
光驱动泵主要在细菌细胞中发现，对溶质的主动运输 与光能的输入相耦联。
协同转运
概念
由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用，靠
间接消耗ATP所完成的主动运输方式。
类型与机制
根据物质运输方向与离子顺电化学梯度的转移方向的关系，协同转 运又可分为：
同向转运:物质运输方向与离子转移方向相同（图示）
膜电位：细胞膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和。
静息电位的产生
静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子跨膜运输或 离子流形成的。
过程： Na+—K+泵的工作使细胞内外的Na+和K+浓度远离平 衡态分布，胞内高浓度的K+是细胞内有机分子所带负电 荷的主要平衡者。处于静息状态的动物细胞，质膜上许 多非门控的K+渗漏通道通常是开放的，而其他离子通道 却很少开放。所以静息膜允许K+通过开放的渗漏通道顺 电化学梯度流向胞外。随着正电荷转移到胞外而留下胞 内非平衡负电荷，结果是膜外阳离子过量和膜内阴离子 过量，从而产生外正内负的静息膜电位。
即使在很高的离子浓度下它们通过的离子量依然没 有最大值。
是非连续性开放 , 而是门控的，即离子通道的活性由 通道开或关两种构象调节。 通道打开时，同时结合膜两侧的离子 .
电压门通道
带电荷的蛋白结构域会随 跨膜电位梯度的改
细胞内外的某些小分子配 体与通道蛋白结合继而引 起通道蛋白构象的改变。
β α
ATP催化位点
Fig. Na+-K+泵的结构与工作模式示意图
1. 由ATP直接提供能量的主动运输——钙泵和质子泵
Ca2+泵：是由1000个氨基酸残基组成的多肽构成的跨膜蛋白。
高考生物跨膜运输知识点
高考生物跨膜运输知识点高考生物跨膜运输知识点生物学中，跨膜运输是指细胞跨过细胞膜将物质传输到细胞内或细胞外的过程。
在高考生物考试中，跨膜运输是一个重要的考题，涉及到了细胞膜结构、物质转运及其重要的生理功能。
因此，本文将为大家介绍高考生物跨膜运输的知识点，帮助大家深入理解这一重要的生物学概念。
一、细胞膜结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质组成的。
磷脂双层在水中自组装成为一个类似于油的膜，其两侧分别包含有亲水性的头部和亲疏水性的尾部。
尾部中的疏水性分子为磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸等，且它们的静电荷不同，导致膜内的蛋白质分布也不同。
蛋白质在细胞膜中有着各种不同的功能，比如传递信息，促进物质运输等等。
细胞膜的结构决定了其对物质的选择性通透性，即只允许亲水性的小分子通过膜孔道进出细胞，例如水和一些离子。
对于大分子，如蛋白质或核酸而言，它们则需要通过跨膜运输的方式被细胞膜转运。
二、物质跨膜转运在生物学中，物质跨膜转运是指跨过细胞膜将物质传输到细胞内或细胞外的过程。
这个过程可以由被动、主动转运以及细胞外囊泡等多种方式实现。
1. 被动转运被动转运是一种passively diffussion 的过程，即物质沿着其浓度梯度从高浓度区域自发地扩散到低浓度区域，例如氧气和二氧化碳的进出细胞膜。
对于非极性分子以及极性分子的小分子而言，由于它们没有带电，因此可以轻易地穿过细胞膜进入细胞内或者跨出来。
2. 主动转运主动转运是指需要能量的转运过程，即分子非自发地沿着浓度对比相反的方向运动，以维持化学平衡。
它可以分为原位调节、信号传导和转运蛋白三种。
原位调节转运是通过离子泵、钠-钾泵等的机械作用来驱动分子运动过程，将一些离子从低浓度区向高浓度区运输。
信号传导转运凭借的是信号分子的生成或者传递过程，例如细胞表面的受体可以将信号传递到细胞内部，促进细胞对于外界环境的适应。
转运蛋白主要是利用细胞膜表面存在的一些载体蛋白，将某些大分子或者离子通过膜孔道运输到细胞内或者细胞外，也是实现物质跨膜运输的常见方法之一。
物质跨膜运输时的穿膜层数问题
物质跨膜运输时的穿膜层数问题适用题型【例】如图为小肠绒毛细胞与内环境之间的物质交换示意图，下列说法正确的是（ ）A．葡萄糖进入1的方式是协助扩散B．3内液体渗透压过高可引起组织水肿C．由2携带的氧到组织细胞内被利用，至少需要经过6层生物膜D．5内液体含有的蛋白质与3内一样多识别标志判断物质在运输过程中跨膜的层数。
常见于必修一跨膜运输、必修二神经递质的释放，必修三内环境中的O2、CO2和葡萄糖的跨膜运输。
操作步骤1.穿膜层数的计算问题常涉及的知识点1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层（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、肺泡壁细胞、毛细血管壁细胞、毛细淋巴管壁细胞、小肠粘膜上皮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2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、血液循环、光合作用、呼吸作用等。
2.穿膜问题典型类型的分析（1）O2从外界进入人体组织细胞并被利用从图可知，O2穿过肺泡壁（一层上皮细胞）、毛细血管壁（一层上皮细胞）及红细胞膜，共计5层生物膜，才能与血红蛋白结合；从图3可知，经过组织里的气体交换，O2进入组织细胞要透过红细胞膜，毛细血管壁（一层上皮细胞）和一层组织细胞膜（共计4层生物膜），再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6层膜。
由此可知，外界空气中O2进入人体组织细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。
（2）血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞如图所示，葡萄糖首先要先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。
高中生物 物质跨膜数量的计算素材
物质跨膜数量的计算物质跨膜数量的计算——绘图法一、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.7B.9C.1lD.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;①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；②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；③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；④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；⑤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。
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.6B.7C.8D.9：主要考查营养物质的吸收问题。
细胞生物学[第五章物质的跨膜运输]课程预习
![细胞生物学[第五章物质的跨膜运输]课程预习](https://img.taocdn.com/s3/m/cd845c042bf90242a8956bec0975f46527d3a7e5.png)
细胞生物学[第五章物质的跨膜运输]课程预习第五章物质的跨膜运输物质跨膜运输主要有三种方式：(1)被动运输：包括简单扩散和载体介导的协助扩散；两类蛋白负责物质的跨膜转运：载体蛋白和通道蛋白。
(2)主动运输：由ATP直接提供能量(Na+一K+泵，Ca2+泵和质子泵)，由ATP 间接提供能量(协同运输)以及光能驱动三种基本类型。
(3)胞吞作用与胞吐作用：两类胞吞作用(胞饮作用和吞噬作用)；两类胞吐作用(组成型外排与调节型外排)；膜融合与膜泡运输。
一、膜转运蛋白与物质的跨膜运输(一)脂双层的不透性与物质的跨膜运输细胞膜上存在膜转运蛋白(membrane transport proteins)，负责无机离子和水溶性有机小分子的跨膜转运。
膜转运蛋白可分为两类：载体蛋白(carrier proteins)，它既可介导被动运输，又可介导逆浓度或电化学梯度的主动运输。
通道蛋白(channel proteins)，只能介导顺浓度或电化学的被动运输。
1．载体蛋白及其功能载体蛋白是几乎是所有类型的细胞膜上普遍存在的多次跨膜蛋白分子。
载体蛋白又称为通透酶(permease)，因其在细胞膜上有特异性结合位点，可与特异性底物(溶质)结合，一种特异性载体只转运一种类型的分子或离子。
转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学曲线。
既可被底物类似物竞争性抑制，又可被微量的某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH的依赖性等。
2．通道蛋白及其功能通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合，横跨膜形成亲水通道，允许适宜大小的分子与带电荷的离子通过。
目前发现的通道蛋白已有100余种。
大多数通道蛋白能够形成与离子转运有关的选择性开关的多次跨膜通道，故又称为离子通道。
离子通道的举例离子通道有两个显著的特征：(1)具有离子选择性：离子通道对被转运的离子的大小与电荷都有高度的选择性，而且转运速率高，可达106个离子／s，其速率是已知任何一种载体蛋白的最快速率的1000倍以上。
细胞生物学-第五章 物质的跨膜运输
活通道。
通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子 结合，它横跨膜形成亲水通道，允许适宜大小 的分子和带电荷的离子通过。目前发现的通道 蛋白已有50多种，主要是离子通道蛋白
Ion Channels
----or----
1、配体门通道(ligand gated channel)
特点：受体与细胞外的配体结合，引起门通道蛋白发生构 象变化， “门”打开。又称离子通道型受体。 可分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺受 体，和阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸受体。 Ach受体是由4种不同的亚单位组成的5聚体蛋白质，形成 一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单 位是同两分子Ach相结合的部位。
个磷酸基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸残基上，导致构
象变化），所以这类离子泵叫做P-type。 Na+-K+泵的作用： ①维持细胞的渗透性，保持细胞的体积； ②维持低Na+高K+的细胞内环境； ③维持细胞的静息电位。 地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有 助提高于其活性。
（二）、钙离子泵
Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化，酶的构象恢复
原状，于是与K+ 结合的部位转向膜内侧，K+ 与酶的亲和力降低，使K+在 膜内被释放，而又与Na+结合。其总的结果是每一循环消耗一个ATP；转 运出三个Na+，转进两个K+。
钠钾泵对离子的转运循环依赖自磷酸化过程（ATP上的一
③肌肉细胞膜的去极化， ④肌肉细胞去极化又引起 肌浆网上的Ca2+ 通道开放。 又使膜上的电压闸门Na+ Ca2+ 从肌浆网内流入细胞 更多的涌入，进一步促 质，细胞质内Ca2+ 浓度急 进膜的去极化，扩展到 剧升高，肌原纤维收缩。
高中生物计算题讲解
生物计算生物学作为科学的重要分支学科，科学的严密性与定量化是其重要特征。
利用数学思想方法定量地研究生物学问题，是生物科学深入发展的标志之一。
该特点反映在各级考试上，尤其在高考中表现为问题解决与工具学科---数学学科的结合越来越紧密，解题方式的数学化也越来越明显。
不仅如此，在高中生物教材中许多知识都可以量化，涉及到一些计算。
因此，在教学中理顺这些数量关系，不仅有利于学生对有关知识的理解和掌握，同时还能培养学生运用数学知识解决生物学问题的综合能力。
这些数量关系，按章节总结可分类归纳如下：第一节蛋白质方面的计算题1、解题策略：①求蛋白质分子中的氨基酸个数、所含的碱基数或失去的水分子数时，依据公式：氨基酸数=肽链数+肽键数（=失去的水分子数）②求蛋白质分子中含有游离的氨基或羧基数时，一方面依据是一条多肽链中至少含有游离的氨基、羧基各1 个；另一方面是依据公式：一条多肽链中的氨基（羧基）数=R 基中的氨基（羧基）数+1。
③求蛋白质分子的相对分子量时，依据公式：蛋白质的相对分子量=所含氨基酸的总分子量－失去水的分子量④求多肽中某种氨基酸的个数时，首先观察各种氨基酸的分子式，一般情况下，所求氨基酸与其它氨基酸不同，通常表现为氧元素或氮元素等比其它的多；然后设所求氨基酸的个数为X，其余氨基酸总数为Y，用所求氨基酸的特殊元素的数量列式计算。
2、典例精析：例1、血红蛋白是由574个氨基酸构成的蛋白质，含四条多肽链，那么在形成过程中，失去的水分子数为（）A．570 B．571C．572 D．573答案：A精析：利用公式：氨基酸数=肽链数+肽键数（=失去的水分子数），574=4+失去的水分子数，可求出失去的水分子数为570。
变式1．由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为（）A.m－n＋zB.m－n－zC.m－z＋nD.m＋z＋n变式2．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中共有的肽键数为（）例2、已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，该蛋白质的分子量接近于( )A．12800 B．12544 C．11036 D．12888答案：C精析：蛋白质中的肽键数等于失去的水分子数；依据公式：氨基酸数=肽链数+肽键数，可求得此蛋白质分子中的氨基酸数=100个；由此，蛋白质的相对分子量=128×100—18×98=11036。
例析物质跨膜层数的计算问题
例 析 质跨 膜 层 数 的 计 算 问 题 物
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难点 剖析
４ ２
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例 １人 体 组 织 细 胞 （ 骨 骼 肌 细 胞 ） 氧 呼 吸 ． 如 有 时需 要 的 Ｃ Ｈ２ ６和 ０ 从 外 界 进 入 该 细 胞 参 与 反 ６。 ０ ２ 应 ， 自至 少 需 要 通 过 多 少层 生 物 膜 ？ （ 各 ）
Ａ ３ ４ Ｂ ４和 ５ Ｃ ７和 ９ Ｄ ７和 １ ．和 ． ． ． １
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物质 跨 膜 层 数 的计 算 问题 在 高 中生 物 试 题 中 经 常出现 ， 也是 重点 和难点之一 。不 少学生 在解答 此 类 试 题 的 过 程 中暴 露 出很 多 问题 。该类 试题 涉及 很 多知 识 内 容 ， 相 关 生 理 过 程 及 经 过 的 生 物 膜 结 构 如 等 。下 面 对此 类 问题 的解 法 进 行 例 析 。 跨膜层数的计算问题 常涉及的知识点 １物 质 的 运 输 途 径 。若 氧 气 或 二 氧 化碳 进 入 通 ． 过 的途 径 ， 常 涉及 生 理 结 构 的 知识 。 常 ２ 涉及 生物 膜 的 问题 。单 层 的有 ： 胞 膜 、 泡 ． 细 液 膜、 内质 网膜 、 高尔基膜 。其 中肺 泡 壁 、 细 血管 壁 和小 毛 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 通 过 核 孔 从 细 胞 核 中 出 来 ， 涉 ． 不 及跨膜 ； 此外 ， 细胞 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 ， 可看做 是 都
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。
高二生物人体的内环境与稳态作业题(附答案和解释)
应用一物质进入机体时跨“膜”层数的计算1．外界空气中的O2进入人体骨骼肌细胞被利用，最多要穿过的生物膜层数是( )A．5 B．10 C．11 D．12解析物质跨膜层数的问题比较复杂，可用图示加以说明。
肺泡壁是由单层细胞构成的，氧进入血液后，要进入红细胞与血红蛋白结合并运输；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。
据题意由图分析可知，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），共计通过11层生物膜。
故选C。
答案 C解法总结外界物质进入内环境被组织细胞利用需要跨越细胞的生物膜。
解决跨膜层数的计算问题至少要有以下知识储备：一是内环境知识；二是物质要经过哪些器官、系统、结构；三是有关结构膜的组成情况，如肺泡壁、毛细血管壁都是由单层细胞构成的；同时要知道，每层生物膜由两层磷脂分子和蛋白质构成。
绘图更利于问题的理解和计算。
应用二对内环境的概念及组成成分的理解2．下列属于人体内环境组成成分的是( )①血浆、组织液和淋巴②血红蛋白、O2和葡萄糖③氨基酸、CO2和甲状腺激素④呼吸氧化酶、分泌小泡、尿素A.①③B.③④C.①②D.②④解析凡是只存在于细胞内而不能释放到细胞外的物质都不属于内环境的组成成分，如血红蛋白存在于红细胞中，呼吸氧化酶存在于细胞内，分泌小泡是由高尔基体产生，移向细胞膜的结构，不属于内环境成分。
答案 A规律总结(1)准确把握细胞外液的内涵与外延：①“细胞外液”属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓“细胞外液”；②正常细胞外液中必定有活细胞生活；③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等通过孔道与外界相通的液体应算作人体外部环境，如尿液、原尿、消化液等不是细胞外液。
(2)血浆的成分：①水约90%；②蛋白质约7%～9%；③无机盐约1%；④血液运送的各种营养物质，如脂质、氨基酸、维生素、葡萄糖、核苷酸等；⑤血液运送的各种代谢废物，如尿素、尿酸、氨等；⑥血液运送的气体、激素，如O2、CO2、胰岛素等。
跨膜压的计算公式及表示意义
跨膜压的计算公式及表示意义跨膜压是指在膜两侧存在的压力差，常用于描述物质在细胞膜中穿越过程中的动力学过程。
跨膜压的计算可以通过以下公式进行：跨膜压 = 膜外压力 - 膜内压力这个公式中，膜外压力指的是物质从膜外向膜内扩散的推力，而膜内压力则是物质在膜内积聚所产生的抵抗力。
通过计算跨膜压，我们可以了解物质跨越细胞膜的难易程度，以及跨膜过程中所需的能量和动力学参数。
跨膜压的计算公式可以应用于多种生物学和生物化学领域的研究中。
例如，在细胞生物学中，我们可以通过计算跨膜压来研究细胞内外物质的交换过程。
细胞膜的选择性通透性使得跨膜过程需要克服一定的能量障碍，而跨膜压可以提供这一信息。
在药物传递和药物设计领域，跨膜压的计算也具有重要意义。
药物分子需要能够穿过细胞膜才能发挥作用，而跨膜压可以帮助我们评估药物分子进入细胞的难易程度，从而指导药物设计和优化。
跨膜压的计算对于研究生物膜的结构和功能也非常重要。
生物膜是细胞的基本组成部分，具有多种功能，包括细胞的保护、信号传导和能量转化等。
通过计算跨膜压，我们可以了解生物膜的稳定性和通透性，以及其在细胞内外物质交换中的作用。
需要注意的是，跨膜压的计算是一个复杂的过程，涉及到多个参数和方法。
除了膜外压力和膜内压力，还需要考虑膜的物理化学性质、渗透压差等因素。
因此，在具体的研究中，需要根据实际情况选择合适的计算方法和模型。
跨膜压是用于描述物质在细胞膜中穿越过程中的压力差，通过计算跨膜压，我们可以了解物质跨越细胞膜的难易程度和所需的能量和动力学参数。
跨膜压的计算在细胞生物学、药物传递和生物膜研究等领域具有重要意义，并且需要考虑多个参数和方法。
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物质跨膜数量的计算
物质跨膜数量的计算，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×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
14CO2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：D
2 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 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→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。