2022年高三生物一輪復(fù)習(xí) 專題培優(yōu)課 巧用模型分析物質(zhì)穿膜問題 新人教版

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1、2022年高三生物一輪復(fù)習(xí) 專題培優(yōu)課 巧用模型分析物質(zhì)穿膜問題 新人教版 物質(zhì)穿膜運(yùn)輸問題是學(xué)生解題的難點(diǎn)之一，其原因有兩個(gè)方面，首先是學(xué)生對(duì)題目涉及的生物體局部結(jié)構(gòu)不清楚，無從著手分析，其次是對(duì)物質(zhì)是否跨膜還是非跨膜(即膜融合)進(jìn)出細(xì)胞，不能作出正確判斷。另外學(xué)生缺乏空間想象能力，不會(huì)將生物體局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大，并利用圖示表示出來。 1．物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)不同細(xì)胞器之間的跨膜分析 (1)線粒體與葉綠體之間的跨膜： a為O2，b為CO2，由產(chǎn)生場所到利用場所共跨4層膜。 (2)分泌蛋白形成過程中的跨膜問題： ①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成肽鏈后直接進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工，不跨膜。 ②

2、蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成初步加工后，經(jīng)“出芽”形成囊泡與高爾基體融合，不跨膜。 ③高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)一步加工后，成熟蛋白也以囊泡形式分泌，并與細(xì)胞膜融合，以胞吐方式分泌出細(xì)胞，整個(gè)過程均不跨膜。 2．物質(zhì)在血漿、組織液等內(nèi)環(huán)境與細(xì)胞之間的跨膜分析 (1)幾種由單層細(xì)胞形成的結(jié)構(gòu)： 人體中有很多由單層細(xì)胞構(gòu)成的管狀或泡狀結(jié)構(gòu)，如毛細(xì)血管、毛細(xì)淋巴管、小腸絨毛、肺泡、腎小球和腎小管等，這些非常薄的結(jié)構(gòu)有利于物質(zhì)交換，物質(zhì)透過這些管壁或泡壁時(shí)，要經(jīng)過兩層細(xì)胞膜。 (2)物質(zhì)由血漿進(jìn)入組織液的跨膜： 葡萄糖、氧氣等物質(zhì)從血漿進(jìn)入組織液，經(jīng)過組織處的毛細(xì)血管，至少要跨毛細(xì)血管壁(一層上皮細(xì)胞

3、，共2層細(xì)胞膜)。 (3)物質(zhì)由組織液進(jìn)入細(xì)胞的跨膜： 物質(zhì)由組織液進(jìn)入細(xì)胞的跨膜，要分析該物質(zhì)具體在細(xì)胞中被利用的場所，然后計(jì)算出跨膜層數(shù)。如上圖葡萄糖利用的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，因此組織液中的葡萄糖只跨1層膜，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)即被利用。氧氣利用的場所在線粒體內(nèi)膜上，它要跨3層膜，進(jìn)入線粒體中被利用。 3．體外環(huán)境與血漿之間的跨膜分析 物質(zhì)由體外環(huán)境(肺泡、小腸等)進(jìn)入血漿，至少要跨1層上皮細(xì)胞和1層毛細(xì)血管壁細(xì)胞，即要跨4層膜，才能進(jìn)入到血漿中。 物質(zhì)進(jìn)入血漿后，由循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到全身各處的毛細(xì)血管，該過程是不跨膜的。 1．1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，

4、進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，至少穿過的生物膜層數(shù)及磷脂分子層數(shù)分別是(　　) A．5層和10層　　　　　　　　 B．6層和12層 C．7層和7層 D．8層和16層 解析：選B　1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)(如圖)，因葉綠體和線粒體都是具有雙層膜的細(xì)胞器，故共穿過的生物膜是6層，而每一層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過12層磷脂分子層。 2．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分泌蛋白，輸送到高爾基體腔內(nèi)進(jìn)一步加工，最后釋放到細(xì)胞外。這一過程中分泌蛋白通過的生物膜層數(shù)是(　　) A．4層 B．3層 C．2層 D．0層 解

5、析：選D　如圖所示，分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的小泡，把蛋白輸送到高爾基體腔內(nèi)，做進(jìn)一步加工后，再由高爾基體邊緣突起形成小泡，把蛋白質(zhì)裹在小泡內(nèi)，運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，最后小泡與細(xì)胞膜融合，經(jīng)細(xì)胞膜的外排作用把蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。整個(gè)過程中分泌蛋白都是以小泡的形式移動(dòng)，而并非穿過生物膜進(jìn)行運(yùn)輸，故這一過程中穿過的生物膜層數(shù)是0層。 3．血漿中的1個(gè)葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解，需要穿過幾層細(xì)胞膜(　　) A．5層 B．3層 C．6層 D．4層 解析：選B　血漿中的葡萄糖分子進(jìn)入組織細(xì)胞必須通過內(nèi)環(huán)境(如圖

6、所示)。 葡萄糖首先要穿過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液，毛細(xì)血管壁由 一層上皮細(xì)胞組成，所以葡萄糖穿過這層細(xì)胞即穿過2層細(xì)胞膜，再進(jìn)入組織細(xì)胞共穿過3層細(xì)胞膜。進(jìn)入組織細(xì)胞的葡萄糖在被徹底氧化分解時(shí)，首先要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中經(jīng)過細(xì)胞呼吸的第一階段，被分解成兩分子丙酮酸，再進(jìn)一步進(jìn)入線粒體被徹底氧化分解。葡萄糖分子不直接進(jìn)入線粒體，所以血漿中的葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞被徹底氧化分解經(jīng)過的細(xì)胞膜只有3層。本題易誤選A，因線粒體為雙層膜結(jié)構(gòu)，而實(shí)際上完整的葡萄糖分子只進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，初步分解后才進(jìn)入線粒體，但進(jìn)入線粒體的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，題目所問的是幾層細(xì)胞膜，線粒體的內(nèi)、外膜也不是細(xì)胞膜

7、。 4．用同位素標(biāo)記血液的葡萄糖分子，若該分子流經(jīng)腎臟后又經(jīng)過腎靜脈流出，該分子穿過幾層細(xì)胞膜(　　) A．4層 B．8層 C．0層或8層 D．16層 解析：選C　血糖流經(jīng)腎臟后又經(jīng)腎靜脈流出的過程中，經(jīng)過了腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用(如圖所示)。整個(gè)過程中葡萄糖分子依次穿過了腎小球毛細(xì)血管、腎小囊壁、腎小管壁和腎小管周圍的毛細(xì)血管壁而重新回到血液，最后經(jīng)靜脈流出。而這些“壁”都很薄，只由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，而每穿過一層細(xì)胞即經(jīng)過2層細(xì)胞膜，故共穿過8層膜。但并非每個(gè)葡萄糖分子都會(huì)從腎小球?yàn)V過，若沒有濾過的葡萄糖分子，則從入球小動(dòng)脈流入而又直接從出球小動(dòng)脈流出，再流經(jīng)腎小管周圍的毛細(xì)血管，最后經(jīng)腎靜脈流出，這個(gè)過程中葡萄糖分子始終在血管中流動(dòng)，沒有穿過任何膜結(jié)構(gòu)。 5．蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物被人體所吸收并轉(zhuǎn)化為組織蛋白的過程中，共穿過的磷脂分子層數(shù)是(　　) A．4 B．8 C．7 D．14 解析：選D　食物中的蛋白質(zhì)在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小腸中被吸收，其吸收過程如圖所示。腸腔中的氨基酸經(jīng)過小腸絨毛上皮細(xì)胞(2層膜)＋絨毛內(nèi)毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織處毛細(xì)血管壁(2層膜)＋組織細(xì)胞膜(1層膜)＝7層膜；而1層膜由2層磷脂分子構(gòu)成，所以共穿過14層磷脂分子層。