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

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)穿膜運輸問題是學(xué)生解題的難點之一，其原因有兩個方面，首先是學(xué)生對題目涉及的生物體局部結(jié)構(gòu)不清楚，無從著手分析，其次是對物質(zhì)是否跨膜還是非跨膜(即膜融合)進出細(xì)胞，不能作出正確判斷。另外學(xué)生缺乏空間想象能力，不會將生物體局部結(jié)構(gòu)進行放大，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：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成肽鏈后直接進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工，不跨膜。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。高爾基體對蛋白質(zhì)進一步加工后，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，要經(jīng)過兩層細(xì)胞膜。(2)物質(zhì)由血漿進入組織液的跨膜：葡萄糖、氧氣等物質(zhì)從血漿進入組織液，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，共2層細(xì)胞膜)。(3)物質(zhì)由組織液進入細(xì)胞的跨膜：物質(zhì)由組織液進入細(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，才能進入到血漿中。物質(zhì)進入血漿后，由循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運到全身各處的毛細(xì)血管，該過程是不跨膜的。11分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入一相鄰細(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()A5層和10層B6層和12層C7層和7層 D8層和16層解析：選B1分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入相鄰細(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()A4層 B3層C2層 D0層解析：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。整個過程中分泌蛋白都是以小泡的形式移動，而并非穿過生物膜進行運輸，故這一過程中穿過的生物膜層數(shù)是0層。3血漿中的1個葡萄糖分子進入組織細(xì)胞被徹底氧化分解，需要穿過幾層細(xì)胞膜()A5層 B3層C6層 D4層解析：選B血漿中的葡萄糖分子進入組織細(xì)胞必須通過內(nèi)環(huán)境(如圖所示)。葡萄糖首先要穿過毛細(xì)血管壁進入組織液，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，再進入組織細(xì)胞共穿過3層細(xì)胞膜。進入組織細(xì)胞的葡萄糖在被徹底氧化分解時，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，再進一步進入線粒體被徹底氧化分解。葡萄糖分子不直接進入線粒體，所以血漿中的葡萄糖進入組織細(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)，而實際上完整的葡萄糖分子只進入到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，初步分解后才進入線粒體，但進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。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()A4層 B8層C0層或8層 D16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。但并非每個葡萄糖分子都會從腎小球濾過，若沒有濾過的葡萄糖分子，則從入球小動脈流入而又直接從出球小動脈流出，再流經(jīng)腎小管周圍的毛細(xì)血管，最后經(jīng)腎靜脈流出，這個過程中葡萄糖分子始終在血管中流動，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()A4 B8C7 D14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。