解题思路：线粒体和叶绿体都是具有双膜结构的细胞器，有氧呼吸过程产生二氧化碳的场所是线粒体基质，光合作用过程中消耗二氧化碳的场所是叶绿体基质．
一分子CO2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中，需要穿过线粒体内膜、线粒体外膜、细胞膜、另一个细胞的细胞膜、叶绿体外膜、叶绿体内膜，共6层膜．
故选：C．
点评：
本题考点： 线粒体、叶绿体的结构和功能；物质进出细胞的方式的综合．
考点点评： 对于线粒体和叶绿体的结构特点，光合作用与有氧呼吸过程中物质变化和场所的理解，把握知识的内在联系并应用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力是解题的关键．