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日志

 
 

穿过膜的层数?  

2015-01-09 12:48:09|  分类: 稳态与环境 |  标签: |举报 |字号 订阅

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物质跨膜数量的运算问题,在近年的高测验题中时常展现。在高中生物教材,该知识点属于再生性知识;但由于学生对解剖构造知识打听甚少,不了解相干的生理进程,要想正确解答这类问题,仍有必定难度。它必要许多知识点的扶持,尤其是要准确领会相干生理历程和生理程序所通过的细胞构造的生物膜的数量。鉴于该知识在教材中的隐藏性,下文首要以图示法,较为直观的谈谈如何处理物质跨膜数量问题,增高药。
一、绿色植物体内物质的运输问题
例1:(1999上海高考题)一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中分散出来,进去一个邻接细胞的叶绿体基质内,共穿越生物膜的层数是:()
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:本例考核一个容易的生理历程和不同细胞构造膜的数量问题。解答此题,最先要打听本题的生理进程(图1所示):此生理程序是线粒体经过呼吸作用发生的CO2,可用于光协作用的暗反响。图1中的箭头方向,表示的即使一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质,进去到一个邻接细胞的叶绿体基质内,物质所通过的细胞构造。其穿过的生物膜顺次为: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。将该题举行变式训练,譬如一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中分散出来,进去统一个细胞中的叶绿体基质内,共穿越生物膜层数是多少?图2便直观的将答案显现出来,即4层。
图1
图2
本题准确答案:B
变式题1:在光照富余的条件下,绿色植物叶肉细胞内参加光协作用的二氧化碳分子,共穿越生物膜的层数是:()
A.2 B.3 C.4 D.6
变式题2:一分子氧气从叶肉细胞的叶绿体基质中分散出来,进去统一细胞的线立粒体基质内参加有氧呼吸,共穿越生物膜的层数是:()
A.2 B.4 C.6 D.8
参看答案:1、BC 2、B
二、高级动物体内氧气的吸纳和运输历程中的跨膜运输
打听氧气的吸纳和运输,最先要知悉肺泡膜也是由单层细胞造成的;其次要知晓氧进去血液后,要进去红细胞内与猩红蛋白联结并运输;三是氧进去组织细胞后,还要再进去线粒体能力被运用,因为有氧呼吸的第二阶段必要氧,而该阶段是在线粒体基质中完结的。图3中的①-→②-→③一→④刻画的即使这一对照庞杂的历程: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。
图3
(一)、肺泡内气体交流中的跨膜运输
例2:外界空气中的氧气,穿过肺部气体交流,进去到血液中与血液中的猩红蛋白联结成氧合猩红蛋白,共穿越了几层膜?()
图4 A、3 B、4 C、5 D、6.
解析:这是另一种模式的物质跨膜运算。有些学友受到图4的扰乱,组成了差错的思维:容易考虑了事。以为据图所示,肺泡即使一层膜,毛细血管也是一层膜,总共两层,加上猩红蛋白位于红细胞中,因而即使三层膜了,从而抉择得出过错答案A。
其实,在动物体中,外界的物质02进去血管中并与猩红蛋白联合,一定要斟酌到三点:一是02从外界环境进去到肺泡中来,通过的是呼吸道,并未通过任何生物膜。二是02从肺泡进去毛细血管中来,肺泡为一层扁平的上皮细胞,02在穿越时,务须是优秀细胞膜。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在通过时,也是要穿越两层细胞膜。三是必定要铭记:猩红蛋白是位于血液中的红细胞中,故02要与猩红蛋白联结,还得再穿越红细胞膜这一层膜方可,归纳上述三点,总共要穿过5层膜。
本题准确答案:C
(二)、氧气的血液中运输的跨膜运输
例3:人体心肌细胞有氧呼吸时必要的02从外界进去该细胞参加呼吸作用,最少必要穿过多少层生物膜()
A.4 B.5 C.9 D.11
解析:外界O2进去人体的组织细胞的历程是:
呼吸活动自由泛滥运输自由分散
外界O2--→肺泡--→肺部毛细血管--→组织处毛细血管--→组织细胞
①肺泡壁和毛细血管壁十分薄,都是由一层上皮细胞形成,因而穿过肺泡壁和毛细血管壁应都为2层膜。②在血液运输历程中,最先要进去红细胞与猩红蛋白联结,然后在组织处毛细血管要开释,必定出红细胞,因此在运输进程中要穿过2层膜。进去组织细胞后还要穿越线粒体的双层膜,因而外界02进去组织细胞参加呼吸作用最少要经过11层膜。
本题准确答案:D
变式题1:外界空气中的氧气,通过内环境,最后达到某组织细胞中,并参加该组织细胞中线粒体中呼吸作用。问氧气由外界环境抵达该组织线粒体基质中,共穿越了几层膜?()
A、5 B、7 C、9 D、11
变式题2:某组织细胞中线粒体由于呼吸作用所发生的C02,从线粒体中出来,通过人体内环境,最后穿过人的呼吸体系排泄体外。C02由线粒体基质中抵达外界环境中,共穿越几层膜?()
A、5 B、7 C、9 D、11
参看答案:1、D 2、DC
三、哺乳动物体内泌尿体系中离子跨膜运输的问题
在人的泌尿体系中,也常考核到有关离子跨膜运算的问题,图5是哺乳动物泌尿体系的主要器官--肾中的一个肾单位的示愿望解。
图5
当血液经入球小动脉流经肾小球时,除血细胞和分子量比猩红蛋白大的蛋白质外,所有物质都随水分滤至肾小囊腔内,称为原尿。剩下的局部血浆则携带着血细胞从出球小动脉中出来。出球小动脉在集合了滤过后的血液后,即环抱着肾小管、聚集管四周成为毛细血管网,穿过肾小管、汇集管重吸纳回原尿中的营养物质和水进去毛细血管,最后聚集于肾静脉。
肾小球的过滤量很大,正匹夫一天穿过肾小球过滤的原尿到达180L左右,万一原尿就这么白白以尿液的模式散失,损耗十分庞大,于是原尿就由肾小囊流经肾小管,到聚集管最后抵达肾盂中造成终尿时,肾小管、汇集管源源不停地举行了重吸纳作用,各类物质又被抉择性重吸纳回血液,其他组成尿液。中间对机体有用的物质,如葡萄糖整个被重吸纳,水、钠、钾、氯等大局部被重吸纳;对机体无用或有害的物质,如尿素、碳酸氢根、磷酸根等只少量被重吸纳或不吸纳,肌酸酐全副不吸纳。除重吸纳外,肾小管和汇合管还有分泌与排放的性能,如尿中的氨,绝大局部由肾小管和汇合管所分泌,故固然一日夜内从肾小球滤过的原尿总量可达100~200升;但每天排尿量只有1~2升,况且其成分经过了重吸纳后,与血浆成分有了很大的区别。
例4:血浆中的某个葡萄糖分子,流经肾小球过滤至肾小囊成为原尿,然后再经过肾小管重吸纳回血浆,共穿过了几层膜?()
A、4层B、6层C、8层D、10层
解析:葡萄糖分子由血浆中进去肾小囊,穿越了肾小球毛细血管壁。还有肾小囊腔壁。肾小球毛细血管壁为单层扁平细胞,肾小囊腔也是单层扁平细胞,两层细胞四层膜;原尿中的葡萄糖分子重吸纳回血浆,穿过了肾小管壁和毛细血管壁,又是两层细胞四层膜,总计:8层。
本题准确答案:C
变式题:血浆中的某个用同位素记号的葡萄糖分子,流经肾小球后,最后发觉于肾静脉中,请问:它总共穿越了几层膜?()
A、4 B、6 C、8层D、10层E、8层或0层
参看答案:E
四、高级动物小肠上皮细胞吸纳营养物质历程中的跨膜运输
例5:(2003年上海高考题)葡萄糖经小肠黏膜上皮进去毛细血管。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:解答此题,最先要知悉小肠粘膜上皮及其四周的毛细血管,都是由单层细胞形成的;其次要知晓其生理历程是图6中的①→②;葡萄糖经小肠进去毛细血管需通过两层细胞:小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞,因而葡萄糖从小肠进去毛细血管要通过4层细胞膜。最终还要懂得,每层细胞膜由双层磷脂分子层和蛋白质造成;故共穿越8层磷脂分子层。
图6
本题准确答案:C
变式题:人体组织细胞(如骨骼肌细胞)有氧呼吸时必要的C6H1206和02从外界进去该细胞参加反响,各自最少必要穿过多少层生物膜。()
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对照庞杂,我们还是用图示加以解释。先看葡萄糖(C6H12O6),机体吸纳葡萄糖首要是用于组织细胞的氧化供能。图丙中的①--→②--→③便是其运输的门道:葡萄糖从小肠进去毛细血管通过4层细胞膜后,还要穿越一层毛细血管壁上皮细胞(2层膜)进去组织液,再通过1层组织细胞膜进去组织细胞。共穿过7层生物膜。此地尤其提示留神两点,一是葡萄糖是在血浆中运输,而不是进去红细胞内被运输;二是葡萄糖是细胞质基质中被分解,而不是直接进去线粒体。
参看答案:D
五、特异方法的跨膜运输问题
①高级动物细胞分泌蛋白从融合、运输到排泄细胞外经过膜的层数应为0层,因为大分子物质进出细胞是穿过内吞和外排作用,不穿越膜。
②细胞核内外的大分子如蛋白质、酶、信使RNA可经过核孔进出细胞核,这种方法也并未穿过膜构造。
③植物叶肉细胞间隙中的水分的蒸腾作用和氧气、二氧化碳从气孔的进出穿越0层生物膜。
④单细胞动物如变形虫的捕食和代谢产物的排泄是内吞、胞饮作用和外排作用,穿过细胞膜构造的转变而完结的,穿越的生物膜为0层。
⑤高级动物在免疫历程中,体内的吞噬细胞解决抗原和消亡病原体的进程,效应B细胞向外分泌抗体,消化腺分泌消化酶,内分泌腺分泌蛋白类激素的外排作用,都可看作是穿过零层生物膜(参照教材中的图解)。
⑥高级动物突触递送历程中神经递质的跨膜运输
例6:图7是动物突触构造形式图,当神经亢奋时,突触小泡C中的神经递质由前膜开释通过间隙,再和突触后膜上的特殊性受体联结的历程中共穿越几层生物膜?()
A、0层B、1层C、2层D、3层
图7
解析:突触小泡中的神经递质是在突触小体中的高尔基体里组成的,小泡的膜是由一层细胞形成的,突触前膜也是一层细胞造成,然而当小泡中的神经递质在前膜开释的时候,是突触小泡的膜和突触小体的膜混合后断裂开释出来的,不曾穿越膜的构造,同样在突触后膜上只是产生神经递质和受体的联结,也不曾产生跨膜运输的问题,即通过了0层膜。
本题准确答案:A
以上概括了物质出入细胞经过膜的层数的几种情形,学友们在解题历程中优秀自己起草一个形式图显现穿过的构造,而不要只是笼统的遐想,用图示法可直观、容易、明了的处理物质跨膜数量问题,无妨一试。
六、归纳检测:
1、在相宜光照情形下和在昏暗条件下植物叶肉细胞中线粒体举行有氧呼吸所需O2穿过的膜构造的至少层数离别为()
A.4和3 B.6和4 C.4和2 D.2和3
解析:相宜光照条件下,植物一同举行细胞呼吸和光协作用,且光配合用强度大于细胞呼吸强度。线粒体举行有氧呼吸的O2起源于统一细胞中的叶绿体,故是4层膜。在昏暗条件下,植物举行细胞呼吸,不举行光协作用,线粒体举行有氧呼吸的O2滥觞于外界环境,故是3层膜。
2、在缺氧条件下,某高级植物叶肉细胞中发生的CO2,用于邻接的光协作用,最少穿过几层磷脂分子()
A.4 B.6 C.8 D.12
准确答案为C 3、外界02进去组织细胞内被运用应最少穿越几层磷脂分子?()
A.8 B.12 C.18 D.22
解析:进去组织细胞内运用是O2要进去线粒体,而线粒体是双层膜构造,因此最少要通过11层膜。一层膜是由2层磷脂分子造成,则起码穿越22层磷脂分子层。
4、下列到处02浓度起码的是()
A肺泡B.红细胞C.组织液D.组织细胞
解析:答案为D。因为O2进出细胞的方法为自由分散.即:从高浓度-→低浓度。不必要载体,不必要能量。故应是组织细胞内O2浓度起码。万一标题稍许更换一下,下列到处CO2浓度最高的是,同样是D答案。
5、空气中的氧气要与人的猩红蛋白联结,必要穿越几层磷脂分子()
图8 A.3 B.5 C.6 D.10 6、葡萄糖经小肠黏膜上皮进去毛细血管,需穿过的磷脂分子层数是()
A.4层B.6层C.8层D.10层
中间1--小肠黏膜上皮细胞围成的肠腔;
2--毛细血管腔;
3--肠黏膜上皮细胞;
4--毛细血管上皮细胞
图9 7、组织细胞发生C02排泄体外最少穿过几层膜()
A.4层B.6层C.8层D.9层
解析:CO2的排泄与02进去组织细胞的门道刚好相反,但少量的CO2可在血浆中运输,可不进出红细胞。故最少9层膜。
8、细胞中的RNA分子从发生部位到作用处所必要穿越多少层磷脂双分子层()
A.0 B.4 C.5 D.6
解析:RNA属于生物大分子,其不能穿过生物膜的分子层。我们知晓,真核细胞中的信使RNA是在细胞核内融合的,RNA是从核孔进去细胞质中与核糖体联结完结翻译的,而原核细胞又无核膜。因而。不管是什么细胞,中间的RNA分子从发生部位到作用处所都不必要穿越生物膜,即经过零层磷脂双分子层。
9、ATP是细胞内的能量物质,医疗上用ATP注射液可治疗心肌炎。若人体静脉滴注ATP药物,ATP抵达心肌细胞内至少要通过多少层细胞膜()
A、1层B、2层C、3层D、4层
10、在条件相宜的情形下,空气中的一分子二氧化碳进去植物叶肉细胞参加光协作用,共穿越生物膜的层数是:()
A.1 B.3 C.5 D.7 11、土壤中的NO3-,被植物吸纳进去老练区细胞共穿越的磷脂分子层数是()
A.2 B.3 C.4 D.6 12、人体组织细胞(如骨骼肌细胞)有氧呼吸时必要的02从外界进去体内运输历程,最少必要穿过多少层生物膜。()
A.4 B.5 C.9 D.11 13、02从外界环境进去动物细胞内最少必要穿过多少层生物膜。()
A.3 B.7 C.9 D.11 14、小肠内C6H12O6进去组织细胞必要穿越几层生物膜()
A.4 B.5 C.7 D.9 15、血浆中的某个用同位素记号的葡萄糖分子,流经肾小球后,最后发觉于出球小动脉,请问:它总共穿越了几层膜?()
A、O层B、2层C、4层D、6层E、8层
参看答案:
1-5、ACDDD 6-10、CDACB 11、ACCCA
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