物质进出细胞膜的方式(知识+练习+答案)

物质进出细胞膜的方式

一、物质跨膜运输

1、被动运输：分为自由扩散与协助扩散

（1）自由扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。不需要

能量（ATP释放的化学能），也不需要蛋白质（载体蛋白）的协助。H2O、O2、CO2等气体分子、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等脂溶性物质。

（2）协助扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。不需要

能量（ATP释放的化学能），但需要蛋白质（载体蛋白）的协助，其中分为通道蛋白、门通道蛋白、载体蛋白。

2、主动运输：物质由浓度低向浓度高的进行运输，（也可以顺浓度梯度进行运输的），需要能量（ATP释放的化学能），需要载体。如葡萄糖、氨基酸、各种离子等。

易化扩散是协助扩散，葡萄糖在进入红细胞是协助扩散，而进入其他细胞（除红细胞）的方式就是主动运输。钠离子如果是通过钠离子通道进出细胞的，其方式就可以看作是协助扩散；而如果不是通过钠离子通道进出细胞的，那其方式就是主动运输。

二、非跨膜运输：分为胞吞（内吞作用）与胞吐（外排作用）。需要能量，不需要载体（通过小泡）。

三、例析计算“物质通过生物膜或磷脂分子的层数”

1、离子、小分子物质通过生物膜或磷脂分子的层数

离子、小分子物质以跨膜方式（自由扩散、主动运输、协助扩散）通过生物膜。解答此类题目的方法是：明确所研究的物质运动的起点和止点→弄清物质通过的方式和经过的结构及其结构特点→注意一个等量关系“生物膜的层数=1/2磷脂分子的层数”。此外，还要明确细胞结构中，具有双层生物膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜（有核孔），具有单层生物膜的结构有细胞膜、液泡膜、内质网、高尔基体、溶酶体。

2、大分子物质、病菌、病毒通过生物膜或磷脂分子的层数

大分子物质（如蛋白质、多糖、DNA、RNA等）、病菌、病毒等颗粒性物质不能以跨膜方式通过生物膜，而是以内吞（胞吞）、外排（胞吐）作用通过生物膜。其原理是生物膜具有一定的流动性，能形成小泡包围大分子和颗粒性物质过生物膜，所以这些物质通过生物膜时没有穿过生物膜。细胞质与细胞核之间的大分子物质通过核孔进行物质交换，所以也不穿过生物膜。

四、例题解析

1、以下哪一过程是主动运输（）

A、氯离子在血细胞和血浆之间运动

B、钠在肾小管中的重吸收

C、尿素的重吸收

D、氧在血液中的运输

E、红细胞吸收葡萄糖

F、小肠上皮细胞吸收葡萄糖

G、红细胞从血浆中吸收钾离子

【解析】BFG该题主要考察主动运输概念的理解和运用。判断物质

的主动运输方式，有三个关键：一是被运输的物质是否通过细胞膜；二是

明确物质转运是否需要载体；三是否需要能量。氯离子和氧在血液中的运输是的细胞间隙中的运动，不通过细胞膜，也就不存在主动运输的问题；尿素的重吸收方式是自由扩散；红细胞吸收葡萄糖需要载体但不消耗能量。答案是BFG。

植物细胞膜对某种物质的运输方向如下图箭头所示，黑点的数量表示某种物质的浓度。该物质可能是

A．叶绿素B．生长素C．纤维素D．胡萝卜素【解析】B生长素在植物体中的运输方式是极性运输，受光的作用

也会横向运输，它们都是属于主动运输，会消耗能量，因此生长素的运输方式是主动运输；叶绿素和胡萝卜素存在于细胞内（在叶绿体中），不会往细胞外运输；纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，纤维素属于多糖，是高分子物质，纤维素的运输应该属于胞吐。

1．细胞中的RNA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

A．0 B．4 C．5 D．6

【解析】A解答该题时要注意：RNA属于生物大分子，其不能通过

生物膜的分子层。我们知道，真核细胞中的信使RNA是在细胞核内合成的，RNA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。此外，细胞向外分泌消化酶、抗体，或蛋白类激素的胞吐以及细胞的胞吞，都可看作是通过0层生物膜。

2．人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的C6H12O6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（）D

A．3和4 B．4和5 C．7和9 D．7和11

【解析】D这个物质跨膜数量问题就比较复杂，我们还是用图示加以说明：

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。图丙中的①→②→③便是其运输的途径：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。

这里特别提醒注意两点，一是葡萄糖是在血浆中运输，而不是进入红细胞内被运输；二是葡萄糖是在细胞质基质中被分解，而不是直接进入线粒体。再来看氧气，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。图丁中的①→②→③→④描述的就是这一比较复杂的过程：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11层生物膜。

3．在缺氧的条件下，某高等植物叶肉细胞中产生的CO2参与该细胞的光合作用需通过几层磷脂分子（）

A．2 B．4 C．6 D．8 【解析】B本题考查光合作用、呼吸作用及其结构基础。在缺氧的

条件下，植物通过无氧呼吸产生的CO2，其反应的场所是细胞质基质。CO2直接运输到叶绿体用于光合作用。叶绿体是双层膜结构。故要通过2层膜4层磷脂分子层。

4．若一个氨基酸分子通过人体的细胞膜要消耗2个ATP分子，

那么小