有關過膜問題的解題策略

〔關鍵詞〕 生物教學；過膜問題；解

題策略

〔中圖分類號〕 G633.91

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2011）

10（B）—0083—０1

在學習生物的過程中，經常會遇到關于過膜問題的計算，要進行這類計算，首先要熟悉有關生物膜的知識點：細胞膜，核膜，以及內質網，高爾基體，線粒體，液泡，葉綠體等，它們都由膜構成，這些膜的化學組成相似，基本結構大致相同，統稱為生物膜。細胞膜，液泡膜，內質網膜，高爾基體膜，都為單層膜；核膜，葉綠體膜，線粒體膜，為雙層膜。在不同的生物膜中，各種化學物質的含量差別較大，從而決定了它們的功能有所不同，下面我就過膜問題在動植物細胞中的不同情況和要注意的問題進行舉例說明。

一 、植物細胞中的過膜問題

在植物細胞中，首先要明確具有雙層膜結構的細胞器有線粒體和葉綠體，無膜結構的細胞器只有核糖體，其余細胞器為單層膜結構。其次要明確物質分子穿過了幾個細胞，是進入了同一個細胞，還是從一個細胞到了另一個細胞。因為進入一個細胞就只穿過一個單位膜，即一層膜，而從一個細胞出來，又進入一個細胞，就穿過了兩層膜。再次要明確膜的基本結構：以雙磷脂分子層為骨架，蛋白質分子是以不同的深度鑲嵌附著或貫穿在雙磷脂分子層中的。

例如，一個綠色植物的葉肉細胞通過呼吸作用產生的一個二氧化碳分子，進入到周圍大氣中，要經過幾層膜？幾層磷脂分子？如果這個二氧化碳分子沒有直接進入大氣，而是進入同一個細胞的葉綠體中，它穿過了幾層膜？幾層磷脂分子？如果這個二氧化碳分子從呼吸部位釋放出來后，又進入了鄰近的另一個細胞的葉綠體中，要穿過幾層膜？幾層磷脂分子？

【解析】細胞呼吸作用有兩種類型：無氧呼吸和有氧呼吸，無氧呼吸的場所是細胞質基質，有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。

1.無氧呼吸。如果葉肉細胞產生的二氧化碳分子是通過無氧呼吸產生的，那么這個二氧化碳分子：（1） 進入周圍大氣中，就只穿過一層細胞膜，每層膜有兩層磷脂分子，所以穿過兩層磷脂分子；

（2） 進入同一個細胞的葉綠體中，因為葉綠體為雙層膜，所以這個二氧化碳分子穿過了兩層膜，四層磷脂分子；（3） 進入鄰近細胞的葉綠體中時，首先要從原來的細胞出來，要經過一層膜，再進入鄰近細胞，又經過一層膜，再進入葉綠體，又穿過兩層膜，總過穿過了四層膜，八層磷脂分子。

2.有氧呼吸。如果葉肉細胞產生的這個二氧化碳分子是通過有氧呼吸產生的，那么這個二氧化碳分子：（1） 進入周圍大氣中，首先要從線粒體出來，需穿過兩層膜，再穿過一層細胞膜，才釋放到大氣中，共穿過了三層膜，六層磷脂分子；（2） 進入同一個細胞的葉綠體中，首先要穿過線粒體的兩層膜出來，再穿過葉綠體的兩層膜進去，共穿過四層膜，八層磷脂分子；（3） 進入鄰近細胞的葉綠體時，首先從線粒體出來，經過兩層膜，再從這個細胞出來，又經過一層膜，進入另一細胞，要經過一層膜，進入另一細胞的葉綠體，又要經過兩層膜，共穿過六層膜，十二層磷脂分子。

二、動物細胞中的過膜問題

在動物細胞中，首先要明確具有雙層膜結構的細胞器只有線粒體，核糖體和中心體無膜結構，其余細胞器具有單層膜結構。其次要明確毛細血管壁，肺泡壁，腎小囊壁等管壁均由一層細胞組成，即進出這些管壁，需要穿過兩層膜。

例如， 外界空氣中的氧氣，要進入人體組織細胞中被利用，至少要通過幾層膜？

A．5B.11C.8D.9

【解析】外界空氣進入人體需經過三個環節：即外呼吸，氣體在血液中的運輸和內呼吸。其中，外呼吸包括肺通氣（外界氣體與肺泡的交換）和肺泡內的氣體交換（肺泡與毛細血管的氣體交換），內呼吸包括組織處的氣體交換和氧的利用。

首先，外界空氣中的氧氣通過吸氣從呼吸道進入肺泡，不穿過膜，而從肺泡進入肺泡外的毛細血管，要穿過一層肺泡壁和一層毛細血管壁，各兩層膜，共四層膜；又因為氧在血液中運輸，需要血紅蛋白作為載體，而血紅蛋白在紅細胞中，所以，氧要進入紅細胞，才能被運輸，氧進入紅細胞中，要通過一層細胞膜；到達相應的組織后，要從紅細胞出來，又通過一層細胞膜；然后透過毛細血管壁出來，又通過了兩層細胞膜；最后從組織液進入組織細胞，又穿過一層膜；再進入線粒體，又通過了兩層膜；所以外界空氣中的氧氣進入體內細胞被利用，共通過１１層膜，選B。

編輯：張昀