04 第一部分 专题二 新情境热点命题(二)主动运输的驱动机制、载体蛋白的磷酸化与去磷酸化（Word教参）-【优化指导】2024高考生物二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

[对应学生用书P21] (2022·山东高考)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动①，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动②，相关转运机制如下图。铵肥施用过多时，细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒③。下列说法正确的是(　　) A.NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B.NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C.铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运NO和H＋的速度与两者在膜外的浓度呈正相关 ►解题指导 情境标注 逻辑判断 ①＋图 NH通过AMTs进入细胞的方式为主动运输，但能量是电位差驱动 ②＋图 NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度，为协助扩散 ③＋②＋图 增加细胞外的NO会减轻铵毒 图 NRT1.1转运NO和H＋的方式不一样，分别为主动运输和协助扩散 B　解析：由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞消耗的能量不是直接来自ATP，A错误。由题图可知，NO进入根细胞膜由H＋的浓度梯度驱动，进行的是逆浓度梯度运输，所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确。铵毒发生后，增加细胞外的NO，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误。由题图可知，载体蛋白NRT1.1转运NO属于主动运输，主动运输的速率与其浓度无必然关系；运输H＋属于协助扩散，协助扩散的速率在一定范围内与H＋在膜外的浓度呈正相关，超过一定范围后转运速率不再增加，D错误。 1.主动运输的三种驱动方式的比较 方式 转运方向 能量来源 ATP驱动泵 逆浓度梯度 ATP 协同转运蛋白 逆向协同运输 一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种离子或分子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中一种溶质的电化学梯度中 同向协同运输 光驱动泵 逆浓度梯度 光能 2.物质运输方式中不同转运蛋白的比较 依据 蛋白质类型 转运蛋白举例 方式 运输物质方法 改变构象运输物质 钙离子泵 主动运输 通道蛋白运输物质 水通道蛋白 协助扩散 运输物质种类 运输一种物质的载体蛋白 质子泵 主动运输 运输两种物质的载体蛋白 钠钾泵 主动运输 运输能量来源 ATP驱动的载体蛋白 质子泵 主动运输 化学势能驱动的载体蛋白 钠离子—葡萄糖协同转运蛋白 钠离子：协助扩散 葡萄糖：主动运输 1.(2023·山东聊城二模)α­变形菌的细胞膜镶嵌有光驱动蛋白，其作为“质子泵”可将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，形成的H＋浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。下图为α­变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述正确的是(　　) A.质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，有利于调节变形菌细胞的pH B.H＋从细胞内侧泵到细胞膜外过程中，光驱动蛋白的构象不会发生变化 C.H＋从细胞内侧泵到细胞膜外没有消耗ATP，为被动运输 D.α­变形菌的鞭毛运动可利用光能作为直接能源 A　解析：质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞膜外，改变了细胞的pH，所以有利于调节变形菌细胞的pH，A正确；光驱动蛋白属于载体蛋白，在运输物质过程中发生构象的变化，B错误；H＋从细胞内侧泵到细胞膜外需要光能驱动，为主动运输，C错误；α­变形菌的鞭毛运动利用的是H＋跨膜运输形成的化学势能，不能利用光能作为直接能源，D错误。 2.植物根细胞吸收磷元素是一个从低磷到高磷的跨膜运输过程，运输过程中磷元素与2～4个H＋通过共转运的模式同向进入细胞质。细胞质内pH降低时，需要质膜H＋­ATPase将过多的H＋泵到细胞外。根细胞内外的H＋电化学梯度为磷元素的吸收提供了驱动力。通过上述分析，下列叙述正确的是(　　) A.缺乏磷元素会影响细胞中核糖、ATP、脂质的合成 B.H＋进入植物根细胞的跨膜运输方式为主动运输 C.植物根细胞吸收磷元素时，不直接消耗ATP D.植物根细胞光合作用产生的ATP可供H＋­ATPase使用 C　解析：核糖只含有C、H、O三种元素，不含磷元素，A错误；根据题目信息可知，磷元素进入细胞是从低浓度到高浓度，属于主动运输，且磷元素进入细胞需要H＋进入植物根细胞形成的势能，说明H＋的跨膜运输方式为协助扩散，B错误；植物根细胞吸收磷元素时，不直接消耗ATP，而是利用了H＋运输的势能，C正确；植物根细胞不能进行光合作用，D错误。 3.ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每种ABC转运蛋白均具有物质运输的特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如下图所示。下列相关推测合理的是(