内环境中的物质交换跨膜层数计算问题

有关物质穿越生物膜层数的计算问题，是各种考试中经常出现的一类问题。

这类问题学生往往找不到正确的方法而感觉很难。

其实，要解决这个问题，注意以下三个方面就可以了：①正确运用结构与功能相统一的观点，，了解相关的结构特点和生理特点；②掌握相关物质的运行过程，明确该物质的运行需要经过哪些结构；③不要凭空想象，要画一张草图来描述该物质的运行路线，一目了然！试题中有关内容可能涉及到物质穿越生物膜层数的计算的，大致有以下几点：1.在植物叶肉细胞内或者相邻细胞之间的O2和CO2分子运行需要穿过的生物膜的层数。

在同一细胞内，叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿过4层膜；在两个相邻细胞间至少需要穿过6层膜。

CO2分子运行相同。

例1：一个叶肉细胞中的从产生处到被消耗处，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，若产生和被消耗都在同一个细胞，这样通过的膜层数最少，的产生处和被消耗处分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。

答案：C例2：植物根尖成熟区的一个细胞呼吸作用产生的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，但能够产生的是有氧呼吸，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，其中产生的是第三阶段，在线粒体中进行，所以这个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。

答案：D2.小肠绒毛上皮细胞吸收的葡萄糖被组织细胞利用穿越的生物膜层数。

运行路线：穿过小肠粘膜上皮细胞层和毛细血管壁进入毛细血管，随着血液运行到达相应部位，然后穿过毛细血管壁进入组织液，组织细胞从组织液吸收葡萄糖，最后进入线粒体被彻底利用，共需要穿过9层膜。

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。

解读物质跨膜运输的计算问题作者：张俊玲来源：《成才之路》2012年第02期物质穿过生物膜层数的计算一直是学生经常考查的题型，也是学生感到非常棘手的问题。

解答这类题型，应注意以下几点：一、首先要明确物质转运时的起点和终点（特别注意物质是由外界进入细胞还是从细胞出来或者穿越细胞）例1.叶绿体产生的1个葡萄糖分子进入相邻细胞中被彻底氧化分解,这一过程中葡萄糖分子至少需要穿过几层膜结构（）。

A．3层 B．4层 C．5层 D．6层解析：解答本题，首先要审清题目中葡萄糖分子从一个细胞的叶绿体内进入相邻细胞中氧化分解，所以穿过叶绿体双层膜，出细胞膜，进相邻细胞膜，在细胞质中分解成丙酮酸，共穿过4层膜，答案B。

二、注意各组织、细胞的结构特点（1）真核细胞的结构中，单层膜的有：细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜等；双层的膜有：线粒体和叶绿体膜、细胞核的膜；无膜的有：核糖体和中心体。

原核细胞只考虑细胞膜。

例2.一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一个相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过生物膜的层数是（）。

A．5 B．6 C．7 D．8解析：解答此题，首先要了解本题的生理过程。

图1中的箭头方向，表示的就是一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质，进入到一个相邻细胞的叶绿体基质内，物质所经过的细胞结构。

其通过的生物膜依次为：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（也就是12层磷脂分子层）。

若是问一分子C02从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入中的叶绿体基质内，则为4层生物膜。

答案：B。

（2）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。

例3.外界空气中的氧气，通过肺部气体交换，进入到血液中与血液中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，共穿过了几层膜（）。

A.3B.4C.5D.6解析：肺泡为一层扁平的上皮细胞，02在穿过时，必须是先进细胞膜，再出细胞膜，总共两层细胞膜。

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便可作答。

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。

活细胞代谢时需不断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．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的氧气被利用后变成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），最后到达血浆中。

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便可作答。

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。

一、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）常涉及到结构和细胞：红细胞；肺泡壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁、小肠粘膜上皮、肾小囊壁、肾小管壁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两层细胞膜。

（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、泌尿、血液循环、神经传导、光合作用、呼吸作用等。

二、穿膜问题典型题例析1.动物体内氧气的吸收、运输和利用过程中的穿膜问题例1.空气中的02被吸收到人体内参加细胞的有氧呼吸，这一过程中02共穿过( )A.7B.9C.1lD.13解析：呼吸的全过程分为五个环节：肺的通气；肺泡处的气体交换；气体在血液中的运输；组织处的气体交换；氧气在细胞内的利用。

呼吸全过程的三个连续环节①肺的通气：此过程中02没有穿膜行为，而是通过呼吸道直接进入肺泡；②肺泡处的气体交换：此过程02需穿过肺泡壁、毛细血管壁及红细胞的细胞膜，最终进入红细胞中与血红蛋白结合成氧合血红蛋白，其中肺泡壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞围成，因此在此过程中02共需穿过5层膜；③气体在血液中的运输：此过程中02始终以氧合血红蛋白的形式随血液运往全身各处，没有出红细胞，因而没有穿膜行为；④组织处的气体交换：此过程中02需从红细胞出来，穿过毛细血管壁进入组织细胞中，依据上面的分析，此处共需穿过4层膜；⑤氧气在细胞内的利用：02进入组织细胞后，还需进入线粒体内才能参与有氧呼吸过程，线粒体是双层膜细胞器，因此此过程中02需穿过2层膜。

关于生物膜层数的计算问题作者：郑红冠来源：《读写算》2013年第43期物质出入细胞跨膜层数的计算问题属于生物学的微观领域。

通常看不到摸不着内容抽象，并且涉及的知识点多，广泛地分布在相应地各章节中。

因此，学生在学习中不容易掌握和应用。

根据自己多年地教学经验，有关跨膜层数的计算问题总结如下。

并且为了便于学生理解，讲解此类习题时一定要画图（化抽象为具体）。

一，细胞内的跨膜层数的计算方法：总结各种细胞器的生物膜层数，单层膜的细胞器有内质网，高尔基体，液泡，溶酶体；双层膜的细胞器有线粒体，叶绿体；无膜结构的细胞器有核糖体，中心体。

根据所求物质地运动情况，计算穿过细胞器的生物膜层数之和。

例1.如果一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散进入同一细胞的叶绿体基质中，那么这个二氧化碳分子穿过的膜的层数至少是：（A）A.4B.6C.7D.8解析：至少是排除这一二氧化碳分子穿过其它细胞器的膜。

因為线粒体，叶绿体各双层膜所以选A。

二.细胞间的跨膜层数的计算方法：物质所在细胞的细胞膜及经过的细胞器膜加上相应细胞的细胞膜及经过的细胞器膜之和。

例2一个成熟区的细胞呼吸作用产生的H2O分子进入另一个成熟区细胞的大液泡中至少要经过（ A ）层膜。

A.5B.3C.10D.6解析：细胞呼吸作用产生H2O是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内。

因此计算的生物膜层数为：本细胞的细胞膜+线粒体膜+进入细胞的细胞膜+液泡膜。

至少是除线粒体，液泡以外的其它细胞器不计算在内。

答案选A。

三，涉及消化吸收的跨膜层数的计算方法：消化吸收的场所是消化道（人和高等动物）。

物质从消化道进入相应器官的组织细胞首先要穿过消化道壁的上皮细胞，毛细血管壁细胞，然后通过血液循环出毛细血管壁细胞，最后到达组织细胞。

例3.食物中的葡萄糖经消化道吸收到达肝脏细胞内穿过的生物膜层数至少是：（C）A.5B.6C.7D.8解析：葡萄糖进消化道壁细胞经过一层细胞膜，出消化道壁细胞经过一层细胞膜共两层，同理穿过毛细血管壁细胞两层，通过血液循环穿过毛细血管壁细胞两层，肝脏细胞膜一层总共七层。

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。

关于生物膜层数的计算问题作者：郑红冠来源：《读写算》2013年第43期物质出入细胞跨膜层数的计算问题属于生物学的微观领域。

通常看不到摸不着内容抽象，并且涉及的知识点多，广泛地分布在相应地各章节中。

因此，学生在学习中不容易掌握和应用。

根据自己多年地教学经验，有关跨膜层数的计算问题总结如下。

并且为了便于学生理解，讲解此类习题时一定要画图（化抽象为具体）。

一，细胞内的跨膜层数的计算方法：总结各种细胞器的生物膜层数，单层膜的细胞器有内质网，高尔基体，液泡，溶酶体；双层膜的细胞器有线粒体，叶绿体；无膜结构的细胞器有核糖体，中心体。

根据所求物质地运动情况，计算穿过细胞器的生物膜层数之和。

例1.如果一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散进入同一细胞的叶绿体基质中，那么这个二氧化碳分子穿过的膜的层数至少是：（A）A.4B.6C.7D.8解析：至少是排除这一二氧化碳分子穿过其它细胞器的膜。

因为线粒体，叶绿体各双层膜所以选A。

二.细胞间的跨膜层数的计算方法：物质所在细胞的细胞膜及经过的细胞器膜加上相应细胞的细胞膜及经过的细胞器膜之和。

例2一个成熟区的细胞呼吸作用产生的H2O分子进入另一个成熟区细胞的大液泡中至少要经过（ A ）层膜。

A.5B.3C.10D.6解析：细胞呼吸作用产生H2O是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内。

因此计算的生物膜层数为：本细胞的细胞膜+线粒体膜+进入细胞的细胞膜+液泡膜。

至少是除线粒体，液泡以外的其它细胞器不计算在内。

答案选A。

三，涉及消化吸收的跨膜层数的计算方法：消化吸收的场所是消化道（人和高等动物）。

物质从消化道进入相应器官的组织细胞首先要穿过消化道壁的上皮细胞，毛细血管壁细胞，然后通过血液循环出毛细血管壁细胞，最后到达组织细胞。

例3.食物中的葡萄糖经消化道吸收到达肝脏细胞内穿过的生物膜层数至少是：（C）A.5B.6C.7D.8解析：葡萄糖进消化道壁细胞经过一层细胞膜，出消化道壁细胞经过一层细胞膜共两层，同理穿过毛细血管壁细胞两层，通过血液循环穿过毛细血管壁细胞两层，肝脏细胞膜一层总共七层。

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便可作答。

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。

活细胞代谢时需不断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．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的氧气被利用后变成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），最后到达血浆中。

高中生物难点之：物质“穿膜”层数问题计算
大家好，我是生物老师朝花西子，今天更新高中生物第二个计算难点问题（第一个是蛋白质计算啦）——物质“穿膜”层数问题。

这是第四章都学完后出现的计算。

想要学透这个难点，首先要理解生物膜的概念，其次要知道八大细胞器，谁有两层膜（线粒体、叶绿体），谁是单层膜（内质网、高尔基体、液泡、溶酶体），谁无膜（中心体、核糖体）。

还要弄清楚一层生物膜由两层磷脂分子层组成，最后注意题干问的问题（让你求穿膜层数，还是穿过的磷脂分子层层数）。

最后要知道一些基本的人体代谢途径如呼吸过程中氧气和二氧化碳的代谢途径等，总之读题要抓住题干。

那么就说到这里，我给大家看一些我录制视频用到的例题，希望对大家有所帮助。

最后谢谢大家对朝花西子的支持，我会继续更新的，有问题随时交流哦！。

物质跨膜运输跨膜层数分析外界空气中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3层细胞膜蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过磷脂分子层数是141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，至少穿过的生物膜层数是6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，该分子穿过的细胞膜层数为0或8解析：m RNA属于生物大分子，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，不管是什么细胞，其中的RNA分子从产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分子层构成。

所以共穿过8层磷脂分子层。

答案：C【例5】经内质网糖基化加工后的蛋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（）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：分泌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，而分泌蛋白始终没有穿过膜，而是以小泡的形式运输。

答案：D。

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便可作答。

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。

活细胞代谢时需不断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．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18 O的氧气被利用后变成C18 O2进入 c( 血浆 ) 内，18 O 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）被利用变成 C18 O2，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。

物质交换过程中物质含量变换的原因及物质进出细胞途径及穿膜计算问题答题必备：一.物质交换过程中物质含量变换的原因和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动1.一般的组织器官中(除肺和消化器官外)O2脉端的含量大于静脉端的含量；而代谢废物(如CO等)在毛细血管动脉端的含量小于静脉端的2含量。

2.肺.3.小肠4.尿素二.物质进出细胞途径及穿膜计算问题1.肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁都由单层上皮细胞构成,物质通过这些结构时要穿过2层细胞膜。

(注:不考虑物质通过细胞间隙进出的情况)（1）葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液，要经过毛细血管壁,至少要穿越1层上皮细胞,共2层细胞膜(如图甲)。

(2)物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆,至少要穿越肺泡壁或小肠绒毛壁等(1层上皮细胞),还要穿越毛细血管壁(1层上皮细胞),即至少要穿越4层细胞膜,才能进入血浆中(如图乙)。

2.养料和氧气进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的途径如图所示。

(注:不考虑物质通过细胞间隙进出的情况)(1)养料(如葡萄糖)①转移途径:肠腔→小肠绒毛壁细胞→小肠毛细血管→血液循环→组织处毛细血管→组织液→组织细胞。

②相关系统:消化系统、循环系统。

③穿膜层数:进出小肠绒毛壁细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞(4层)+进入组织细胞(1层)=7层。

(2)02转移途径:肺泡→肺部毛细血管→血液循环→组织处毛细血管→组织液→组织细胞。

②相关系统:呼吸系统、循环系统。

③穿膜层数:进出肺泡壁细胞(2层)+进出肺部毛细血管壁细胞(2层)+进出红细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞(2层)+进入组织细胞(1层)=9层;若被利用,加进入线粒体(2层),共11层。

(3)CO2①转移途径:组织细胞→组织液→组织处毛细血管→血液循环→肺部毛细血管→肺泡。

②相关系统:循环系统、呼吸系统。

③穿膜层数:穿出线粒体(2层)+穿出组织细胞(1层)+进出毛细血管壁细胞(2层)+进出肺部毛细血管壁细胞(2层)+进出肺泡壁细胞(2层)=9层。

物质跨膜问题的计算
1:在真核细胞中，线粒体、叶绿体、细胞核为双层膜，
细胞膜、液泡、内质网、高尔基体为单层膜，核糖体、中心
体无膜；原核细胞只考虑细胞膜。

2.在同一个细胞内，二氧化碳从产生到利用经过至少4
层膜，8层磷脂分子；在相邻细胞间，二氧化碳从产生到利
用经过至少6层膜，12层磷脂分子。

3肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁由单层
上皮细胞构成，物质通过该细胞要穿透2层膜。

4:胞吞、胞吐作用：具膜小泡的形成要借助膜融合，并不
通过膜结构，出入核孔也不通透膜结构，所以穿透膜层数为
0。

例4. 氧气从外界、葡萄糖从小肠分别进入人体骨骼肌细
胞参与反应，至少穿过的生物膜层数分别为（）
A.4和 3
B.5和 4
C.9和7
D.11和7
[解析] 由下图可以看出氧气分子从外界进入骨骼肌细胞（实质上最终进入线粒体）被利用，途径为：氧气→出肺泡（2层）→入毛细血管（2层）→入红细胞（1层）→出红细胞（1层）→出毛细血管（2层）→入组织细胞（1层）→入线粒体（2层），共计11层膜；葡萄糖→穿过小肠绒毛上皮细胞（2层）→入毛细血管（2层）→出毛细血管（2层）→入组织细胞（1层），共计7层。

答案选D
易错点：1.“磷脂分子层”与“生物膜层数”不分
2.不注意物质的运输途径及要到达的代谢场所，如葡萄糖被分解发生在细胞质中，分解后产生的丙酮酸才进入线粒体，而氧气分子进入线粒体才能被利用。