高考关于物质跨膜运输膜的层数
浅析物质跨膜运输层数的计算问题
浅析物质跨膜运输层数的计算问题当我们学习到物质跨膜运输方式的时候，同学们问我关于“物质通过生物膜层数”的相关计算，在解答类似问题时，我发现同学们最大的疑惑并不是不知道相关细胞器的层数，而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，对物质是否跨膜还是非跨膜（即膜融合）进出细胞，不能作出正确的判断。
现就跨膜层数问题谈谈我的一些理解：1 解析说明：1.1 单层膜与单层磷脂分子：单层膜是一层单位膜，包含两层磷脂分子，而不是单层磷脂分子。
1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层1.2 跨膜运输与非跨膜运输：前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程，通过膜结构时，以实际通过膜的层数计算；后者主要指大分子物质通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程，物质通过膜的层数为0。
1.3 一层膜与一层细胞：物质穿过一层膜，是指物质通过跨膜运输（自由扩散，协助扩散和主动运输）的方式通过一层膜结构。
物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞，再排出细胞的过程，通过膜的层数为两层。
1.4 在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质若从核孔穿透核膜时，则穿过的膜层数为0。
肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，即穿过1层细胞则需穿过2层细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。
2 例题分析：外界空气中的02进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是（）A.5层B 10层C 11 层D12层图解示法组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程（如图1所示）是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。
经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。
高中生物 穿过几层膜的问题
之邯郸勺丸创作膜计算计算某物质代谢中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数，一定要弄清物质在体内的运行路线，结合各部分结构和相应功能即可作答。
注意物质进入毛细血管，穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜。
活细胞代谢时需不竭的与外界环境进行物质交换，即从外界环境获得氧气和营养物质，同时，把自身代谢发生的二氧化碳、水等代谢终产品和对细胞有害物质排出体外。
细胞代谢是在专门细胞器或细胞质基质中进行的，从结构上看，内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的。
前三者为单层膜，后二者是双层膜。
（1）1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层（2）在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质若从核孔穿透核膜时，则穿过的膜层数为0。
（3）肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。
例1．大气中的氧气要进入红细胞与血红蛋白结合，需要穿过几层磷脂分子层（）A．3层 B．5层C．6层 D．10层【解析】大气中的氧气首先要从呼吸道进入肺泡，穿过肺泡中的某一细胞时，进、出共两层膜，然后穿过血管壁,进、出血管壁也是两层膜，最后进入红细胞（1层膜）中与血红蛋白结合，总共是5层膜，即10层磷脂分子层。
答案：D例2.内环境中的氧气进入组织细胞并用于有氧呼吸至少要通过几层磷脂分子层（）A．2层 B．4层C．6层 D．8层答案：C例3.红细胞中含18O的氧气被利用后酿成C18O2进入c(血浆)内，18O至少要透过（）层膜。
【解析】红细胞中含18O的氧气首先从红细胞中出来（1层膜），穿过毛细血管（进、出共2层膜），【进入组织细胞（1层膜），再进入线粒体（2层膜）被利用酿成C18O2，又从线粒体中出来，穿过组织细胞膜，即进、出组织细胞和线粒体共6层膜】，再一次穿过毛细血管（进、出共2层膜），最后到达血浆中。
高中生物_穿过几层膜的计算问题
之巴公井开创作膜计算计算某物质代谢中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数, 一定要弄清物质在体内的运行路线, 结合各部份结构和相应功能即可作答.注意物质进入毛细血管, 穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜.活细胞代谢时需不竭的与外界环境进行物质交换, 即从外界环境获得氧气和营养物质, 同时, 把自身代谢发生的二氧化碳、水等代谢终产物和对细胞有害物质排出体外.细胞代谢是在专门细胞器或细胞质基质中进行的, 从结构上看, 内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的.前三者为单层膜, 后二者是双层膜.（1）1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层（2）在细胞中, 核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜, 但物质若从核孔穿透核膜时, 则穿过的膜层数为0.（3）肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成, 且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层.例1．年夜气中的氧气要进入红细胞与血红卵白结合, 需要穿过几层磷脂分子层（）A．3层 B．5层C．6层 D．10层【解析】年夜气中的氧气首先要从呼吸道进入肺泡, 穿过肺泡中的某一细胞时, 进、出共两层膜, 然后穿过血管壁,进、出血管壁也是两层膜, 最后进入红细胞（1层膜）中与血红卵白结合, 总共是5层膜, 即10层磷脂分子层.谜底：D例2.内环境中的氧气进入组织细胞并用于有氧呼吸至少要通过几层磷脂分子层（）A．2层 B．4层C．6层 D．8层谜底：C例3.红细胞中含18O的氧气被利用后酿成C18O2进入c(血浆)内, 18O至少要透过（）层膜.【解析】红细胞中含18O的氧气首先从红细胞中出来（1层膜）, 穿过毛细血管（进、出共2层膜）, 【进入组织细胞（1层膜）, 再进入线粒体（2层膜）被利用酿成C18O2, 又从线粒体中出来, 穿过组织细胞膜, 即进、出组织细胞和线粒体共6层膜】, 再一次穿过毛细血管（进、出共2层膜）, 最后达到血浆中.因此, 总共要穿过11层膜.例4．葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管, 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】葡萄糖经小肠（消化道）进入毛细血管需经过两层细胞：小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞.葡萄糖从小肠进入毛细血管, 进、出共穿过4层膜, 每层细胞膜由双层磷脂分子层和卵白质构成, 故共穿过8层磷脂分子层.谜底：C例5．一分子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, 共穿过的生物膜层数是（）A．5 B．6 C．7 D．8【解析】主要考核对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微结构等知识的掌握情况.线粒体、叶绿体都是双层膜结构的细胞器, 内膜里面含有液态基质, 每层膜都是单层的生物膜.相邻两个细胞各有一层生物膜包被.因此, 一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过3层膜, 再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越3层膜, 所以共穿过了6层膜.例6.肺泡中的1个氧分子, 以氧合血红卵白的形式运输到组织细胞, 最后在细胞内成为水中的氧.在此过程中, 这个氧分子需通过的选择透过性膜的次数共为（）A、5次B、7次C、9次 D、11次【解析】肺泡壁（单层细胞围成）2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→红细胞膜2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→组织液中的组织细胞1层→线粒体2层, 即11层细胞膜.例7、分泌卵白的分泌需要穿过几层膜？答：0层.例8、信使RNA离开合成部位达到核糖体上, 需要通过几层生物膜？答：0层.高中生物内环境中物质穿过共通过了几层生物膜,解答此类问题应注意：1 物质的运输途径.若氧气或二氧化碳进入通过的途径, 经常涉及到生理结构的知识.2 涉及生物膜的问题.单层的有：细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜等；双层的有：线粒体和叶绿体膜、细胞核的膜.其中肺泡壁、毛细血管壁和小肠绒毛壁都是由单层上皮细胞构成的, 穿过上皮细胞涉及2层膜结构；无膜的有：核糖体与中心体.3 某些年夜分子从细胞核中出来, 如果核孔, 不涉及到穿膜；另外, 细胞向外分泌消化酶、抗体, 或卵白类激素的外排作用以及细胞的内吞作用, 都可看作是通过0层生物膜.4 磷脂分子层数=生物膜的数量×2.5 理解至少的含义.在该类试题中经常涉及到“至少”一词, 是为了使谜底准确和问题简化起见.6 跨膜中涉及到的物质有：氧气、二氧化碳、葡萄糖、年夜分子物质如卵白质等.经典试题回顾：1 关于气体跨膜运输的问题【例1】人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的C6H12 O6 和O2 从外界进入该细胞介入反应, 各自至少需要通过几多层生物膜（）A 3和4B 4和5C 7和9D 7和11解析：这个物质跨膜数量问题就比力复杂.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.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.再看氧气, 首先要知道肺泡膜也是由单层细胞构成的, 其主要知道氧进入血液后, 要进入红细胞内与血红卵白结合并运输；三是氧进入组织细胞后, 还要再进入线粒体才华被利用, 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.这一复杂的过程可暗示为：离开肺泡（2层膜）→进入血管（2层膜）→进入红细胞（1层膜）→运输到组织器官→出红细胞（1层膜）→出血管（2层膜）→进入组织细胞（1层膜）→进入线粒体（2层膜）, 共计11层生物膜.谜底D【例2】科学家在研究玉米, 甘蔗等原产热带地域绿色植物的光合作用时发现, 当向这些绿色植物提供14CO2时, 光合作用开始后1S内, 竟有90%以上的14C 呈现在含有四个碳原子的有机酸（用C4暗示）中.随着光合作用的进行, C4中的14C 逐渐减少, 而C3中的14C 逐渐增多.这说明在这类绿色植物的光合作用中, CO2中的C首先转移到中C4, 然后才转移到C3中.科学家将这类植物叫做C4植物.请问空气中的 14CO2进入上述植物叶肉细胞中合成淀粉, 则14CO2至少需要穿过的生物膜层数为（）A 3B 5C 7D 9解析：本题考查C4植物的叶片构造.在维管束外有一圈维管束鞘细胞和部份的叶肉细胞.14CO2进入C4植物的叶肉细胞的叶绿体中合成C4化合物后出来, 进入到维管束鞘细胞的叶绿体中合成淀粉.涉及到的生物膜层数=叶肉细胞膜（2）+叶肉细胞叶绿体膜（4）+维管束鞘细胞膜（1）+维管束鞘细胞的叶绿体膜（2）=9.谜底：D2 关于非气体跨膜的问题【例3】细胞中的mRNA分子从发生部位到作用场所需要穿过几多层磷脂双分子层（）A 0B 4C 5D 6解析：m RNA属于生物年夜分子, mRNA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, 不论是什么细胞, 其中的RNA分子从发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.【例4】葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管, 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：首先要知道小肠粘膜上皮及其周围的毛细血管壁, 都是由单层上皮细胞构成的；其主要明白葡萄糖经小肠进入毛细血管需穿过小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁细胞.葡萄糖从小肠进入毛细血管一共要穿过4层细胞膜, 而每层细胞膜都是由双层磷脂分子层构成.所以共穿过8层磷脂分子层.谜底：C【例5】经内质网糖基化加工后的卵白质分泌到细胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数分别为（）→→高尔基体→细胞膜, 3层→高尔基体→线粒体→→高尔基体→细胞膜, 0层解析：分泌卵白形成的过程经过的途径为：内质网→高尔基体→细胞膜.即经内质网糖基化加工后的卵白质先通过内质网出芽形成小泡融合到高尔基体, 接着高尔基体再出芽形成形成小泡融合到细胞膜, 最后由细胞膜排出细胞外, 而分泌卵白始终没有穿过膜, 而是以小泡的形式运输.谜底：D一．植物细胞中的过膜问题例1：一个叶肉细胞中的氧气从发生处到被消耗处, 至少要通过几层膜？（） A. 1层 B. 2层 C. 4层 D. 6层解析：首先分析题意, 若氧气发生和被消耗都在同一个细胞, 这样通过的膜层数最少, 氧气的发生处和被消耗处罚别是叶绿体和线粒体, 然后根据叶绿体和线粒体都是双层膜来计算, 从叶绿体出来通过2层膜, 再进入线粒体又通过2层膜, 总共4层膜.谜底：C例2：植物根尖成熟区的一个细胞呼吸作用发生的水分子进入另一个成熟区细胞的液泡中至少要通过几层膜?（ A. 1层 B. 2层C. 4层 D. 5层解析：呼吸作用有两种类型, 即有氧呼吸和无氧呼吸, 但能够发生水的是有氧呼吸, 有氧呼吸分为三个阶段, 依次在细胞质基质、线粒体、线粒体中进行, 其中发生水的是第三阶段, 在线粒体中进行, 所以这个水分子首先从线粒体出来通过2层膜, 再出这个细胞通过1层细胞膜, 然后进入另一个细胞, 通过1层细胞膜, 最后进入液泡通过1层膜, 总共5层膜. 谜底：D二、植物细胞中的过膜问题例3：葡萄糖由小肠黏膜上皮细胞吸收进入肌肉细胞进行无氧呼吸, 至少需要穿过几层膜？（）A. 4层B. 7层C. 9层D. 6层小肠壁黏膜上皮、毛细血管壁都是由一层上皮细胞构成的, 因此小肠中的葡萄糖要穿透黏膜上皮细胞、毛细血管壁细胞才华进入血液, 这过程要通过4层细胞膜（进出各一层）, 葡萄糖经血液运输, 然后通过组织处毛细血管2层细胞膜, 最后从组织液进入组织肌细胞通过1层细胞膜, 总共7层膜.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；二是葡萄糖是细胞质基质中分解, 而不是直接进入线粒体谜底：B4.人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的O2从外界进入该细胞介入反应, 各自至少需要通过几多层生物膜（）A. 4B.5C.9D. 11首先要知道肺泡膜也是由单层细胞构成的, 其主要知道氧进入血液后, 要进入红细胞内与血红卵白结合并运输；三是氧进入组织细胞后, 还要再进入线粒体才华被利用, 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.丁图中的①→②→③→④描述的就是这一比力复杂的过程：出肺泡（2层膜）→进血管（2层膜）→进红细胞（1层膜）→运输到组织器管→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.例4：ATP是细胞内的能源物质, 医药商店出售的ATP注射液可治疗心肌炎, 若人体静脉注射这类药物, ATP达到心肌细胞内至少要通过几层细胞膜？（）A. 2层B. 3层C. 4层D. 6层解答：通过静脉注射, 药物可以直接达到血液中, ATP经血液循环到心脏中的毛细血管, 通过毛细血管壁2层膜和心肌细胞1层细胞膜, 共3层膜.谜底：B例5：细胞核中转录而成的RNA要与核糖体结合来翻译相关卵白质, 需穿过几层膜？（）A. 0层B. 3层C. 8层D. 6层解析：因为RNA是生物年夜分子, 不能自由通过膜, 而细胞核膜上有核孔是年夜分子物质收支细胞核的通道, 因此RNA是通过核孔达到细胞质中的卵白质合成场所核糖体上, 作为模板来翻译合成卵白质的, 而核糖体是无膜结构的细胞器, 所以需要穿过的膜为0层.谜底：A例6：胰腺合成份泌的消化酶到十二指肠消化食物需穿过几层膜？（）A. 1层B. 4层C. 0层D. 8层解析：胰腺合成的消化酶的化学实质是卵白质, 是分泌卵白, 分泌卵白在内质网上的核糖体合成经内质网运输, 内质腔膨年夜、出芽形成具膜的小泡, 包裹着卵白质转移到高尔基体, 把卵白质输送到高尔基体腔内加工, 接着, 高尔基体边缘突起形成小泡, 把卵白质包裹在小泡里, 运输到细胞膜, 小泡与细胞膜融合, 把卵白质释放到细胞外.这个过程卵白质不需要通过膜.胰腺又有胰导管直接通到十二指肠, 分泌出来的胰液中的胰消化酶就通过胰导管直接就到了肠腔中, 这过程也不需要通过膜.所以胰腺发生消化酶到肠腔起作用共穿过0层膜.谜底：C例7：同位素标识表记标帜追踪血液中的某葡萄糖分子, 若该分子流经肾脏后, 又经肾静脉流出, 则该分子很可能穿过几层细胞膜？（）A. 2层B. 4层C. 6层D. 0层或8层解析：血液中的葡萄糖分子有可能经肾小球滤过后被重吸收回血液, 也有可能没有经肾小球滤过而一直在血液中, 若葡萄糖没有滤过则流经肾脏后又经肾静脉流出不需要穿过膜；若葡萄糖流经肾脏经肾小球滤过到肾小囊, 要通过毛细血管壁、肾小囊壁（一层细胞构成）, 需穿过4层细胞膜, 再经肾小管重吸收回血液, 经肾静脉流出, 要通过肾小管壁（一层细胞构成）、毛细血管壁, 需穿过4层细胞膜, 总共8层膜.谜底：D。
物质跨膜运输时的穿膜层数问题
物质跨膜运输时的穿膜层数问题题大招适用题型【例】如图为小肠绒毛细胞与内环境之间的物质交换示意图，下列说法正确的是（）A ．葡萄糖进入1的方式是协助扩散B ．3内液体渗透压过高可引起组织水肿C ．由2携带的氧到组织细胞内被利用，至少需要经过6层生物膜D ．5内液体含有的蛋白质与3内一样多识别标志操作步骤判断物质在运输过程中跨膜的层数。
常见于必修一跨膜运输、必修二神经递质的释放，必修三内环境中的O 2、CO 2和葡萄糖的跨膜运输。
1.穿膜层数的计算问题常涉及的知识点1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层（1）常涉及到的细胞结构的膜的层数线粒体和叶绿体均为2层膜，液泡、细胞膜均为1层膜、核糖体、核膜上的核孔均为0层膜等。
（2）常涉及到的结构和细胞：红细胞、肺泡壁细胞、毛细血管壁细胞、毛细淋巴管壁细胞、小肠粘膜上皮细胞等均为单层上皮细胞，物质在穿越这些细胞时均穿越了2层细胞膜（3）常涉及到的生理过程：营养物质的吸收、分泌蛋白的合成与分泌、血液循环、光合作用、呼吸作用等。
题物质跨膜运输时的穿膜层数问题大招操作步骤2.穿膜问题典型类型的分析从外界进入人体组织细胞并被利用（1）O2从图可知，O穿过肺泡壁（一层上皮细胞）、毛细血管壁（一2层上皮细胞）及红细胞膜，共计5层生物膜，才能与血红蛋白结进入组织细胞要透合；从图3可知，经过组织里的气体交换，O2过红细胞膜，毛细血管壁（一层上皮细胞）和一层组织细胞膜最终要进入线粒体参与有氧呼吸，（共计4层生物膜），再加上O2而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6层膜。
由此可知，外界空气中O进入人体组织细胞被利用，至少要穿过的生物膜2层数是11层。
题物质跨膜运输时的穿膜层数问题大招操作步骤（2）血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞如图所示，葡萄糖首先要先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。
4.3 物质跨膜运输的方式高考一轮
脂溶性：脂溶性越强，通过脂双层膜的速率越快
协助扩散
进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散，叫做协助扩散。
特征：
1. 顺浓度梯度运输
2. 需要载体参与
3. 不需要消耗能量 葡萄糖进入红细胞
需要细胞膜上载体的协助，消耗细胞提供的能 量，将物质从低浓度的一侧运输到高浓度的跨膜运 输方式，叫做
主动运输的特点 ※需要载体(蛋白质)协助。 ※需要消耗能量。 ※逆浓度梯度运输。 如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+ 等离子通过细胞膜；葡萄糖、 氨基酸通过小肠上皮细胞。
(2)实验结论： ①若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明_柽__柳__从__土__壤__中__吸__收__无__机__ _盐__是__被__动__运__输__； ②_若__乙__组__吸__收__速_率__明__显__小__于__甲__组__吸__收__速__率__，__说__明__柽__柳__从__土__壤__中__吸__收__无__机__盐__ 是主动运输 。
(3)氧气含量对跨膜运输的影响 通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。
①P点时，无氧呼吸为离子的吸收提供能量。 ②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越 多 ，主动运输的 速率也越大。 ③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他的限 制因素运输速率不再增加。
(4)温度
二.影响物质跨膜运输因素的分析 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响
浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越 大 ，运输 速率越 大 ；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加， 原因是受 载体数量 的限制。
(2)载体数量对跨膜运输的影响
载体蛋白主要影响 协助扩散 和 主动运输 。其他条件适宜的情况下，载体 蛋白数量越多，运输速率越大。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。
知识点26：物质跨膜运输的方式--2022届高考大一轮复习笔记
④跨膜层数⑤附着核糖体合成的多肽通过通道蛋白运输到内质网加工笔记26：物质跨膜运输的方式 1.物质运输的方式被动运输 主动运输胞吐、胞吐自由 扩散协助 扩散胞吞胞吐运输方向 高 浓度→ 低 浓度低 浓度→ 高 浓度细胞 外 →细胞 内细胞 内 →细胞 外载体 不需要 需要 需要 不需要 不需要 能量 不需要 不需要 需要需要 需要 举例 O2，CO2，H2O,甘油，乙醇，苯 红细胞吸收葡萄糖 无机盐，氨基酸，小肠吸收葡萄糖 人体白细胞吞噬病菌、细胞碎片等 分泌蛋白图示常见物质跨膜方式①葡萄糖⎩⎨⎧进入红细胞：协助扩散⎭⎪⎬⎪⎫进入小肠绒毛上皮细胞肾小管重吸收葡萄糖主动运输②Na ⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：协助扩散靠离子通道运出神经细胞：主动运输Na ＋K ＋泵③K＋⎩⎪⎨⎪⎧进入神经细胞：主动运输Na ＋K ＋泵运出神经细胞：协助扩散靠离子通道⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫自由扩散协助扩散主动运输⇒跨过1层膜 ⎭⎪⎬⎪⎫膜泡核孔⇒跨过0层膜模式图析物质穿膜层数①空气中的O 2进入人体组织细胞被利用，穿膜层数至少为 11，图解路径如下：O 2经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2)＋进、出毛细血管壁细胞(两次2＋2)＋进、出红细胞(2)＋进组织细胞(1)＋进线粒体(2)＝11层（③无氧呼吸的场所在细胞质基质）②O 2从一个植物叶肉细胞的叶绿体产生到相邻叶肉细胞的线粒体被利用，穿膜层数为 6 ③水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO 2，被同一个细胞利用需要跨过2层生物膜.(1)从高浓度向低浓度方向运输的方式并非只有被动运输，主动运输也可以从高浓度向低浓度运输，如餐后小肠上皮细胞吸收 葡萄糖 是由高浓度向低浓度运输。
(2)从低浓度向高浓度方向运输一定是 主动运输 。
因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。
(3)同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为 协助扩散 ，小肠上皮细胞吸收葡萄糖则是 主动运输 。
经过的膜层数
在物质输入和输出部分常见的一类较为综合的题目是计算物质运输跨过的生物膜层数，这类题好似简单，但是综合考察了多个知识点，同学们解题时出错率较高。
让我们通过下面的例题探究一下这类题的解题方法。
例题: 分析下列生理活动中物质穿过的生物膜层数①植物二氧化碳从产生部位到相邻细胞光合作用②小肠吸收葡萄糖进入毛细血管③外界的氧气由肺泡扩散出来到到红细胞运输④mRNA出细胞核进入核糖体⑤唾液腺分泌唾液淀粉酶的过程。
解析：①二氧化碳从产生部位线粒体出来经2层膜，出细胞1层膜，进相邻细胞1层膜，进叶绿体光合作用又2层膜，共6层膜②小肠吸收葡萄糖经过小肠绒毛上皮细胞，是一层细胞两层膜，进入毛细血管，又是一层细胞两层膜，共4层膜。
③氧气由肺泡出来，经过肺泡壁，是一层细胞两层膜，又进入毛细血管壁，又经过一层细胞两层膜，再加上进入红细胞的一层膜，共5层膜。
④mRNA出细胞核过核孔，不过核膜，故是0层膜。
⑤唾液腺分泌唾液淀粉酶的过程，首先是核糖体合成不经过膜，其次是内质网运输、高尔基体加工、细胞膜分泌，是膜的融合过程，不存在跨膜运输，故该过程经过0层膜。
答案：层层层④0层⑤0层解法指导首先要审清题：1）注意题干中的要求是细胞膜还是生物膜，是磷脂分子层还是磷脂双分子层；2）根据题干信息，弄清物质参与的生理过程，如氧气被细胞利用，涉及氧气扩散进细胞和线粒体有氧呼吸两个过程；3）氧气的运输要进入红细胞容易被忽略。
其次要识记某些特殊的结构，如小肠绒毛上皮、肺泡壁、毛细血管壁均由一层细胞构成；识记某些特殊过程：1）穿过一层细胞时要算2层生物膜，如氧气过肺泡壁是过一层细胞2层生物膜；2）大分子进出细胞的方式是胞吞、胞吐，不是跨膜运输，按0层膜算；3)物质通过核孔出入细胞核穿过的膜层数也是0。
针对训练1、 CO2从外界进入某绿色植物细胞完成光合作用和通过有氧呼吸被分解成CO2后又离开该细胞，共穿过的生物膜层数是( )A．10 B．12 C．8 D．6 2 、如图血浆中的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 B．3层 C．6层 D．4层3、肌肉注射氯霉素后，氯霉素进入作用部位的组织细胞至少穿过多少磷脂双分子层（）A．3层 B．5层 C．6层 D．4层解析：1、CO2进绿色植物进行光合作用经细胞膜1层、叶绿体2层，共3层；（注意CO2只进叶绿体不出叶绿体，故只算2层）。
高中生物 穿过几层膜的问题
之老阳三干创作膜计算计算某物质代谢中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双份子层数,一定要弄清物质在体内的运行路线,结合各部分结构和相应功效即可作答.注意物质进入毛细血管,穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜.活细胞代谢时需不竭的与外界环境进行物质交换,即从外界环境获得氧气和营养物质,同时,把自身代谢产生的二氧化碳、水等代谢终产品和对细胞有害物质排出体外.细胞代谢是在专门细胞器或细胞质基质中进行的,从结构上看,内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构组成的.前三者为单层膜,后两者是双层膜.（1）1层生物膜=1层磷脂双份子层=2层磷脂份子层（2）在细胞中,核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜,但物质若从核孔穿透核膜时,则穿过的膜层数为0.（3）肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞组成,且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂份子层.例1．大气中的氧气要进入红细胞与血红蛋白结合,需要穿过几层磷脂份子层（）A．3层 B．5层C．6层 D．10层【解析】大气中的氧气首先要从呼吸道进入肺泡,穿过肺泡中的某一细胞时,进、出共两层膜,然后穿过血管壁,进、出血管壁也是两层膜,最后进入红细胞（1层膜）中与血红蛋白结合,总共是5层膜,即10层磷脂份子层.答案：D例2.内环境中的氧气进入组织细胞并用于有氧呼吸至少要通过几层磷脂份子层（）A．2层 B．4层C．6层 D．8层答案：C例3.红细胞中含18O的氧气被利用后酿成C18O2进入c(血浆)内,18O至少要透过（）层膜.【解析】红细胞中含18O的氧气首先从红细胞中出来（1层膜）,穿过毛细血管（进、出共2层膜）,【进入组织细胞（1层膜）,再进入线粒体（2层膜）被利用酿成C18O2,又从线粒体中出来,穿过组织细胞膜,即进、出组织细胞和线粒体共6层膜】,再一次穿过毛细血管（进、出共2层膜）,最后到达血浆中.因此,总共要穿过11层膜.例4．葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管,需透过的磷脂份子层数是（）A．4层 B．6层C．8层 D．10层【解析】葡萄糖经小肠（消化道）进入毛细血管需经过两层细胞：小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞.葡萄糖从小肠进入毛细血管,进、出共穿过4层膜,每层细胞膜由双层磷脂份子层和蛋白质组成,故共穿过8层磷脂份子层.答案：C例5．一份子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,共穿过的生物膜层数是（）A．5 B．6 C．7 D．8【解析】主要考核对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微结构等知识的掌握情况.线粒体、叶绿体都是双层膜结构的细胞器,内膜里面含有液态基质,每层膜都是单层的生物膜.相邻两个细胞各有一层生物膜包被.因此,一份子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过3层膜,再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越3层膜,所以共穿过了6层膜.例6.肺泡中的1个氧份子,以氧合血红蛋白的形式运输到组织细胞,最后在细胞内成为水中的氧.在此过程中,这个氧份子需通过的选择透过性膜的次数共为（）A、5次B、7次C、9次D、11次【解析】肺泡壁（单层细胞围成）2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→红细胞膜2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→组织液中的组织细胞1层→线粒体2层,即11层细胞膜.例7、排泄蛋白的排泄需要穿过几层膜？答：0层.例8、信使RNA离开合成部位到达核糖体上,需要通过几层生物膜？答：0层.高中生物内环境中物质穿过共通过了几层生物膜,解答此类问题应注意：1 物质的运输途径.若氧气或二氧化碳进入通过的途径,经常涉及到生理结构的知识.2 涉及生物膜的问题.单层的有：细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜等；双层的有：线粒体和叶绿体膜、细胞核的膜.其中肺泡壁、毛细血管壁和小肠绒毛壁都是由单层上皮细胞组成的,穿过上皮细胞涉及2层膜结构；无膜的有：核糖体与中心体.3 某些大份子从细胞核中出来,如果核孔,不涉及到穿膜；此外,细胞向外排泄消化酶、抗体,或蛋白类激素的外排作用以及细胞的内吞作用,都可看作是通过0层生物膜.4 磷脂份子层数=生物膜的数量×2.5 理解至少的含义.在该类试题中经常涉及到“至少”一词,是为了使答案准确和问题简化起见.6 跨膜中涉及到的物质有：氧气、二氧化碳、葡萄糖、大份子物质如蛋白质等.经典试题回顾：1 关于气体跨膜运输的问题【例1】人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的C6 H12 O6 和O2 从外界进入该细胞介入反响,各自至少需要通过多少层生物膜（） 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比较庞杂.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.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.再看氧气,首先要知道肺泡膜也是由单层细胞组成的,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干被利用,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.这一庞杂的过程可暗示为：离开肺泡（2层膜）→进入血管（2层膜）→进入红细胞（1层膜）→运输到组织器官→出红细胞（1层膜）→出血管（2层膜）→进入组织细胞（1层膜）→进入线粒体（2层膜）,合计11层生物膜.答案D【例2】科学家在研究玉米,甘蔗等原产热带地区绿色植物的光合作用时发明,当向这些绿色植物提供14CO2时,光合作用开始后1S内,竟有90%以上的14C 出现在含有四个碳原子的有机酸（用C4暗示）中.随着光合作用的进行,C4中的14C 逐渐减少,而C3中的14C 逐渐增多.这说明在这类绿色植物的光合作用中,CO2中的C 首先转移到中C4,然后才转移到C3中.科学家将这类植物叫做C4植物.请问空气中的 14CO2进入上述植物叶肉细胞中合成淀粉,则14CO2至少需要穿过的生物膜层数为（）A 3B 5C 7D 9解析：本题考查C4植物的叶片机关.在维管制外有一圈维管制鞘细胞和部分的叶肉细胞.14CO2进入C4植物的叶肉细胞的叶绿体中合成C4化合物后出来,进入到维管制鞘细胞的叶绿体中合成淀粉.涉及到的生物膜层数=叶肉细胞膜（2）+叶肉细胞叶绿体膜（4）+维管制鞘细胞膜（1）+维管制鞘细胞的叶绿体膜（2）=9.答案：D 2 关于非气体跨膜的问题【例3】细胞中的mRNA份子从产生部位到作用场合需要穿过多少层磷脂双份子层（）A 0B 4C 5D 6解析：m RNA属于生物大份子,mRNA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份子从产生部位到作用场合都不需要穿过生物膜,即通过0层磷脂双份子层.【例4】葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管,需透过的磷脂份子层数是（）A 4层B 6层C 8层D 10层解析：首先要知道小肠粘膜上皮及其周围的毛细血管壁,都是由单层上皮细胞组成的；其次要明白葡萄糖经小肠进入毛细血管需穿过小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁细胞.葡萄糖从小肠进入毛细血管一共要穿过4层细胞膜,而每层细胞膜都是由双层磷脂份子层组成.所以共穿过8层磷脂份子层.答案：C【例5】经内质网糖基化加工后的蛋白质排泄到细胞外需要经过的膜结构及穿过的膜层数辨别为（）A.内质网→细胞膜,2层B.内质网→高尔基体→细胞膜,3层C.内质网→高尔基体→线粒体→细胞膜,4层D.内质网→高尔基体→细胞膜,0层解析：排泄蛋白形成的过程经过的途径为：内质网→高尔基体→细胞膜.即经内质网糖基化加工后的蛋白质先通过内质网出芽形成小泡融合到高尔基体,接着高尔基体再出芽形成形成小泡融合到细胞膜,最后由细胞膜排出细胞外,而排泄蛋白始终没有穿过膜,而是以小泡的形式运输.答案：D。
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物质跨膜层数计算
活细胞代谢时需不断的与外界环境进行物质交换，即从外界环境获得氧气和养分物质，同时，把自身代谢产生的二氧化碳、水等代谢终产物和对细胞有害物质排出体外。
细胞代谢是在特地细胞器或细胞质基质中进行的，从结构上看，内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的。
前三者为单层膜，后二者是双层膜。
每层膜都与细胞膜一样的，都含有两层磷脂分子。
因此，计算某物质代谢中进入细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数，肯定要弄清物质在体内的运行路途，结合各部分结构和相应功能便可作答。
留意物质进入毛细血管，穿过毛细血管壁和氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时都要经过两层细胞膜。
（1）1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层
（2）在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质若从核孔穿透核膜时，则穿过的膜层数为0。
（3）肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。
例1．葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，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】葡萄糖经小肠（消化道）进入毛细血管需经过两层细胞：小肠粘膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞。
葡萄糖从小肠进入毛细血管，进、出共穿过4层膜，每层细胞膜由双层磷脂分子层和蛋白质构成，故共穿过8层磷脂分子层。
例2．一分子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，共穿过的生物膜层数是（） A．5 B．6 C．7 D．8
【解析】主要考查对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微结构等学问的驾驭状况。
线粒体、叶绿体都是双层膜结构的细胞器，内膜里面含有液态基质，每层膜都是单层的生物膜。
相邻两个细胞各有一层生物膜包被。
因此，一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过3层膜，再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越3层膜，所以共穿过了6层膜。
例3.肺泡中的1个氧分子，以氧合血红蛋白的形式运输到组织细胞，最终在细胞内成为水中的氧。
在此过程中，这个氧分子需通过的选择透过性膜的次数共为（）
A、5次
B、7次
C、9次
D、11次
【
解析1】
肺泡壁
（单层
细胞围
成）2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→红细胞膜2层→毛细血管壁（单层细胞围成）2层→组织液中的组织细胞1层→线粒体2层，即11层细胞膜。
从图2可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮细胞)及红细胞膜，共计5层生物膜，才能与血红蛋白结合；从图3可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层骨骼肌细胞膜(合计4层生物膜)，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共合计6层膜。
由此可知，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。
【解析】肺泡壁（单层细胞围成）2→毛细血管壁（单层细胞围成）2→红细胞膜2→毛细血管壁（单层细胞围成）2→组织液中的组织细胞1→线粒体2
【解析2】外界空气中的氧进入人体红细胞与血红蛋白结合（血红蛋白位于血浆的红细胞内），至少需穿过肺泡壁（单层细胞围成）、毛细血管壁（单层细胞围成）、红细胞膜、毛细血管壁（单层细胞围成）、组织细胞、线粒体的双层膜。
而氧分子要穿过肺泡壁，首先要进入肺泡壁中的某个细胞，然后再出这个细胞，即在氧分子穿过肺泡壁的过程中共通过了两层细胞膜结构。
同理，氧分子穿过毛细胞血管壁进入血浆的过程中也要通过两层膜结构。
血红蛋白在红细胞内，所以氧气进入红细胞后就可与血蛋白结合，即氧气从血浆进入红细胞与血红蛋白结合只需通过一层膜结构。
氧气被运输到组织细胞四周时，氧气从红细胞出来进入血浆（一层膜），再出毛细血管壁（两层膜），进入组织液，再进入组织细胞（单层膜），再进入线粒体的基质（两层膜）。
综上，外界空气中的氧进入人体后，参与到呼吸作用共通过11细胞膜（一层膜结构由两层磷脂分子构成，即共需通过22层磷脂分子层）。
例4．大气中的氧气要进入组织细胞与血红蛋白结合，须要穿过几层磷脂分子层（）
A．3层 B．5层 C．6层 D．10层
【解析】大气中的氧气首先要从呼吸道进入肺泡，穿过肺泡中的某一细胞时，进、出共两层膜，然后穿过血管壁,进、出血管壁也是两层膜，最终进入红细胞（1层膜）中与血红蛋白结合，总共是5层膜，即10层磷脂分子层。
例5.人体组织液中的氧气要进入组织细胞中参与氧化分解有机物，这些氧分子须要通过几层由磷脂分子组成的膜（）
A．1 B．2 C. 3 D. 6
【解析】人体组织液中的氧气要进入组织细胞,须要穿过组织细胞膜1层，参与氧化分解则须要在组织细胞中的线粒体进行，因此氧气进入组织细胞后，接着穿过线粒体（两层膜），方能完成氧化分解反应。
即3层膜，共6层磷脂分子层。
例6.红细胞中含18O的氧气被利用后变成C18O2进入c(血浆)内，18O至少要透过（）层单位膜。
【解析】红细胞中含18O的氧气首先从红细胞中出来（1层膜），穿过毛细血管（进、出共2层膜），【进入组织细胞（1层膜），再进入线粒体（2层膜）被利用变成C18O2，又从线粒体中出来，穿过组织细胞膜，即进、出组织细胞和线粒体共6层膜】，再一次穿过毛细血管（进、出共2层膜），最终到达血浆中。
因此，总共要穿过11层膜。
例7.蛋白质的消化产物被人体所汲取并转化为组织蛋白的过程中，共穿过磷脂分子层数是 ( )
A．4 B．8 C．7 D．14
图解示法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，主要在小肠中被汲取，其汲取过程如图所示：
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。
例8.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 B．8层 C．0层或8层 D．16层
图解示法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汲取作用(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、肾小管壁和肾小管四周的毛细血管壁而重新回到血液，最终经静脉流出。
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干脆从出球小动脉流出，再流经肾小管四周
的毛细血管，最终经肾静脉流出，这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流淌，没有
穿过任何膜结构。
答案 C。