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高三生物一轮复习专题培优课 巧用模型分析物质穿膜问题

高三生物一轮复习专题培优课 巧用模型分析物质穿膜问题

专题培优课 巧用模型分析物质穿膜问题 [来源:学科网] 物质穿膜运输问题是学生解题的难点之一,其原因有两个方面,首 先是学生对题目涉 及的生物体局部结构不清楚,无从着手分析,其次是对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合) 进出细胞,不能作出正确判断。另外学生缺乏空间想象能力,不会将生物体局部结构进行放 大,并利用图示表示出来。 [来源:Z.xx.k.Com] 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: [来源 :学科网 ZXXK] a 为 O2,b 为 CO2,由产生场所到利用场所共跨 4 层膜。 (2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题: 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。 2.物质在血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析 (1)几种由单层细胞形成的结构: 人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构, 如毛细血管、 毛细淋巴管、 小肠绒毛、 肺泡、肾小球 和肾 小管等,这些非常薄的结构有利于物质交换,物质透过这些管壁或泡壁 时,要经过两层细胞膜。 (2)物质由血浆进入组织液的跨膜: 葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液,经过组织处的毛细血管,至少要跨毛细血管壁 (一层上皮细胞,共 2 层细胞膜)。 [来源:Z。xx。k.Com] (3)物质由组织液进入细胞的跨膜: 物质由组织液进入细胞的跨膜,要分析该物质具体在细胞中被利用的场所,然 后计算 出跨膜层数。如上图葡萄糖利用的场所是细胞质基质,因此组织液中的葡萄糖只跨 1 层膜, 进入细胞质基质即被利用。氧气利用的场所在线粒体内膜上,它要跨 3 层膜,进入线粒体中 被利用。 3.体外环境与血浆之间的跨膜分析 物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆,至少要跨 1 层上皮细胞和 1 层毛细血管壁细 胞,即要跨 4 层膜,才能进入到血浆中。 [来源:学*科*网 Z*X*X*K] 物质进入血浆后,由循环系统转运到全身各处的毛细血管,该过程是不跨膜的。 1. 1 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及磷脂分子层数分别是( A.5 层和 10 层 C.7 层和 7 层 ) B.6 层和 12 层 D.8 层和 16 层 解析:选 B 1 分子 CO2 从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入相邻细胞的叶绿 体 基质内( 如图),因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器,故共穿过的生物膜是 6 层,而 每一层膜由 2 层磷脂分子构成,所以共穿过 12 层磷脂分子层。 2.内质网腔内的分泌蛋白,输送到高尔基体腔内进一步加工,最后释放到细胞外。这 一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是( A.4 层 C.2 层 ) B.3 层 D.0 层 解析: 选 D 如图所示 , 分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成, 经过内质网的加工,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,把蛋 白输送到高尔基体腔内,做进一步加工后,再由高尔基体边缘突起形成小泡,把蛋白质裹在 小泡内,运输到细胞膜,最后小泡与细胞膜融合,经细胞膜的外排作用把蛋白质释放到细胞 外。整个过程中分泌蛋白都是以小泡的形式移动,而并非穿过生物膜进行运输,故这一过程 中穿过的生物膜层数是 0 层。 3. 血浆中的 1 个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解, 需要穿过几层细胞膜( A.5 层 C.6 层 B.3 层 D.4 层 ) 解析:选 B 血浆中的葡 萄糖分子进入组织细胞必 须通过内环境(如图所示)。 葡萄糖首先要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。葡萄糖 分子不直接进入线粒体, 所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只 有 3 层。本题易误选 A,因 线粒体为双层膜结构,而实际上完整的葡萄糖分子只进入到细 胞质基质,初步分解后才进入线粒体,但进入线粒体的已不是葡萄糖分子,而是丙酮酸。另 外,题目所问的是几层细胞膜,线粒体的内、外膜也不是细胞膜。 4.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 几层细胞膜( A.4 层 C.0 层或 8 层 ) B.8 层 D.16 层 解析:选 C 血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中,经 过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用 (如图所示)。整个 过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小囊壁、肾小 管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液,最后经静脉流 出。而这些“壁”都很薄,只由一层上皮细胞构成,而每穿过一 层细胞即经过 2 层细胞膜,故共穿过 8 层膜。但并非每个葡萄糖 分子都会从肾小球滤过, 若没有滤过的葡萄糖分子, 则从入球小动脉流入而又直接从出球小 动脉流出,再流经肾小管周围的毛细血管,最后经肾静脉流出,这个过程中葡萄糖分子始终 在血管中流动,没有穿过任何膜结构。 5.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,共穿过的磷脂分子层 数是( ) A.4 C.7 B.8 D.14 解析: 选 D 食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽 酶分解成氨基酸,主要在小肠中被吸收 ,其吸收过程如图 所示。肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2 层膜)+绒 毛内毛细血管壁(2 层膜)+组织处毛细血管壁(2 层膜)+组 织细胞膜(1 层膜)=7 层膜;而 1 层膜由 2 层磷脂分子构成, 所以共穿过 14 层磷脂分子层。

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