第03讲 物质跨膜运输方式-【拾遗补缺】备战2024年高考生物一轮复习知识清单速记与精练（江苏专用）

第3讲 物质跨膜运输 一、主动运输和被动运输 1． 膜转运蛋白有两种：载体蛋白和通道蛋白，都具有专一性。 2． 载体蛋白可执行主动运输和协助扩散，通道蛋白只能执行协助扩散。 3．载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合（右图）。 4．载体蛋白在运输物质时一定发生构象改变，但通道蛋白不一定发生改变（如钾离子渗漏经过的非门控钾离子通道）。 5．通道蛋白有离子通道蛋白、孔蛋白和水孔蛋白，其中孔蛋白允许一定分子质量大小的水溶性物质通过，而水孔蛋白则是水分子的专一通道。通道蛋白大多是离子通道蛋白，广泛分布在各类真核细胞质膜和细胞内膜上。 6．门控通道和非门控通道 大多娄离子通道蛋白都有开和关两种构象，这些通道称为门控通道，通道的开启和关闭受复杂的生理环境调控。门控通道是不连续开放的，细胞质膜上的离子通道并非都是门控通道，也有始终开放的非门控通道，如神经细胞质膜上的非门控K+渗漏通道。 （1）离子通道的三种类型 （2）神经细胞处于静息状态时膜转运蛋白的状态 7． 根据能量来源的不同，主动运输分为：由ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运或偶联转运蛋白）以及光驱动泵三种基本类型。其中ATP驱动泵最为常见，光驱动泵发现于细菌。 7．4种类型的ATP驱动泵 二、胞吞和胞吐 真核细胞通过胞吞（endocytosis)和胞吐（exocytosis)作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，如蛋白质、多核苷酸、多糖等。在转运过程中，物质包裹在脂双层膜包被的囊泡中，因此又称膜泡运输。这种运输方式常常可同时转运一种或一种以上数量不等的大分子甚至颗粒性物质，因此也有人称之为批量运输（bulk transport)。膜泡运输涉及生物膜的断裂与融合，是一个耗能的过程。所谓胞吞作用，就是细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动；而胞吐作用则是细胞内合成的生物分子（蛋白质和脂质等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。 1．胞吞 （1）根据胞吞泡形成的分子机制不同和胞吞泡的大小差异，胞吞作用可分为两种类型：吞噬作用和胞饮作用（如下图）。所有真核生物细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液及可溶性分子，而吞噬作用往往发生于一些特化的吞噬细胞如巨噬细胞。 （2）吞噬作用需要补吞噬物与吞噬细胞表面结合激活细胞表面的受体，将信号传递到细胞内并引起细胞应答反应，是一个信号触发的过程。 （3）胞饮作用几乎发生于所有类型的真核细胞中。 2．胞吐作用 （1）胞吐作用包括调节型胞吐途径和组成型胞吐途径。 （2）特化的分泌细胞存在调节型胞吐途径，如内分泌细胞、神经细胞等，这些特化细胞合成的分泌物存储在囊泡中，当细胞受到某些化学信号或电信号刺激时，分泌泡移向细胞质膜，与细胞质膜融合，将囊泡的内容物释放到胞外。 三、教材拾遗 1．肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道蛋白的结构和功能有直接关系。 2．一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 3．囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。 4．胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 5．阿米巴痢疾的病原体通过饮食传播，注意个人饮食卫生，加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。 （一）转运蛋白 1．在盐化土壤中，大量Na＋迅速流入细胞，形成胁迫，影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2＋介导的离子跨膜运输，减少Na＋在细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要机制如下图。下列说法错误的是（ ） A． 在盐胁迫下，Na＋进入细胞的运输方式是协助扩散 B． 使用ATP抑制剂处理细胞，Na＋的排出量会明显减少 C． 在高盐胁迫下，胞外Ca2＋抑制转运蛋白A，胞内Ca2＋促进转运蛋白C D． 转运蛋白C能同时转运H＋和Na＋，故其不具有特异性 2．（多选）在水和离子跨膜运输中，通道蛋白发挥着重要作用，下列叙述正确的是（ ） A． 水通道蛋白由氨基酸分子组成，水分子进出细胞可能需要水通道蛋白的参与 B． 神经元动作电位产生的原因是K+通道开放，K+顺浓度梯度输入细胞 C． 水通道蛋白在转运水分子时会发生自身构象的改变且消耗ATP D． 同一个体不同细胞通道蛋白种类有所不同，是基因选择性表达的结果 （二）协同运输 3．协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式，一种物质跨膜运输所需要的能量直接来自另一种物质膜两侧离子的浓度梯度