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，那么小肠吸收一个氨基酸分子进入血液至少要消耗个ATP （）

A．2 B．4 C．8 D．16

【解析】C小肠吸收的氨基酸进入血液需穿过小肠上皮细胞和毛细血管壁细胞，即四层细胞膜，而穿过一层细胞膜需消耗ATP2个，所以小肠吸收氨基酸需消耗ATP为2×4 = 8个。

五、精选练习

1．关于右面的概念图的分析正确的是（）

A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量

B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质

C．大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞

D．蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关

2．维生素D进入细胞不需载体，也不需消耗能量，主要原因是（）

A．维生素D本身就是载体B．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层C．细胞膜具有一定的流动性D．维生素D是小分子

3．实验表明，正常情况下维生素D可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这是因为（）A．细胞膜上含有蛋白质成分B．细胞内维生素D的浓度过低

C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层D．细胞膜上维生素D的载体较多

4．氧气透过肺泡进入毛细血管的过程是（）

A．全部为主动运输B．大部分为自然扩散，少部分为主动运输C．全部为自由扩散D．少部分为自由扩散，大部分为主动运输5．人体红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，而Na+的浓度却只有血浆的1／6。关于红细胞运输Na+的方向及所需条件，正确的是（）

①从高浓度到低浓度②从低浓度到高浓度③载体蛋白④ATP供能

A．①B．①③C．②③D．②③④

6．下列物质进出细胞属于主动运输的是（）

A．肾小管上皮细胞分泌K+ B．红细胞吸收葡萄糖

C．氧气进入肝脏细胞D．胰岛B细胞分泌胰岛素

7．下列与物质跨膜运输有关的叙述合理的是（）

A．洋葱表皮细胞置于蒸馏水中会破裂

B．蔗糖浸渍冬瓜导致细胞脱水死亡，蔗糖分子再进入细胞

C．分泌蛋白主要是通过主动运输的方式排到细胞外的

D．植物细胞的质壁分离是指细胞失去了大量的水导致细胞质和细胞壁的分离

8．下图表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞内的四种情况。若在X点加入有氧呼吸、抑制剂，下列曲线中将不会发生明显变化的是（）

9．下列说法正确的是（）

A．果脯在腌制中慢慢变甜，是细胞主动吸收糖分的结果

B．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞

C．大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要膜上的载体蛋白

D．大分子有机物要通过载体蛋白才能进入细胞，并消耗能量

10．下列有关细胞膜的功能的叙述中，最能体现细胞膜结构特点的是（）

A．选择透过性B．主动运输C．保护作用D．胞吞和胞吐

11．由胞质核糖体合成的DNA聚合酶要进入细胞核内参与DNA的复制，其进入方式是（）A．自由扩散B．协助扩散C．主动运输D．非跨膜运输

12．以下各项，不能体现物质在植物体内进行主动运输的事实是（）

A．成熟的香蕉能催熟混放在一起的未成熟的果实

B．有实验证明：在加入呼吸抑制剂的情况下生长素的运输会受影响

C．顶端优势现象D．向光源弯曲生长现象

13．右下图示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程，下列有关叙述错误的是（）A．a和b均以膜的流动性为基础

B．a过程存在细胞识别并需要内部供能

C．b过程存在膜成分的更新

D．b是细胞排泄废物的基本方式

14．下列有关突触的正确叙述是（）

A．兴奋从轴突传递到细胞体只能通过突触实现

B．神经元之间一般通过化学信号发生联系

C．神经递质的化学本质是蛋白质

D．神经递质通过主动运输进入突触间隙