专题一 层级Ⅱ 微点精研(三) 破解物质运输中的四类迷茫点（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（老教材）

微点精研(三)　 破解物质运输中的四类迷茫点 从“高度”上研究高考 01 02 目 录 从“深度”上提升知能 03 从“宽度”上拓展训练 2 从“高度”上研究高考 [例1]　(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　 ) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 [答案]　B [解析]　乙醇属于脂溶性有机小分子，可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞，A错误； 血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，B正确； 抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程为胞吐，也消耗能量，C错误； 葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞，D错误。 [例2]　(2023·湖北高考)心肌细胞上广泛存在Na＋－K＋泵和Na＋－Ca2＋交换体(转入Na＋的同时排出Ca2＋)，两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋－K＋泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是(　 ) A．心肌收缩力下降 B．细胞内液的钾离子浓度升高 C．动作电位期间钠离子的内流量减少 D．细胞膜上Na＋－Ca2＋交换体的活动加强 [答案]　C [解析]　分析题图可知，Na＋－K＋泵的运输使膜外Na＋浓度高于膜内，而Na＋通过Na＋－Ca2＋交换体顺浓度梯度从膜外运输到膜内产生电化学势能， Na＋－Ca2＋交换体利用该电化学势能将Ca2＋从膜内逆浓度梯度运输到膜外，使细胞质中Ca2＋浓度下降，若用某种药物阻断细胞膜上Na＋－K＋泵的作用，则会影响Ca2＋从膜内运输到膜外，导致细胞质中Ca2＋浓度升高，据题干信息可知，细胞质中Ca2＋浓度升高会导致心肌收缩力增强，A错误； 阻断Na＋－K＋泵的作用，K＋从膜外到膜内的运输受阻，细胞内液的钾离子浓度下降，B错误； 阻断Na＋－K＋泵的作用，Na＋从膜内到膜外的运输受阻，导致细胞外液与细胞质中的Na＋浓度差减小，因此动作电位期间Na＋的内流量减少，C正确； Na＋－Ca2＋交换体的活动与细胞内外Na＋的浓度差有关，阻断Na＋－K＋泵的作用会降低细胞内外Na＋的浓度差，Na＋－Ca2＋交换体的活动受抑制，D错误。 从“深度”上提升知能 1．载体蛋白和通道蛋白作用不完全相同 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，它们的作用特点分析如下： (1)载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性。 (2)载体蛋白需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象改变；通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。 (3)载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行协助扩散，即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。 2．主动运输消耗的能量并不都由ATP直接提供 (1)主动运输的能量来源分为三类(如图1)：ATP直接提供能量(ATP驱动泵)、间接供能(协同转运蛋白)、光驱动(光驱动泵)。 (2)协同运输是一种物质的逆浓度跨膜运输，其依赖于另一种物质的顺浓度，该过程消耗的能量来自离子电化学梯度(如图2)。 3．主动运输中ATP供能的原理 4．物质跨膜运输速率的曲线分析 (1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上转运蛋白的数量有限。 (2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。 (3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。 从“宽度”上拓展训练 1．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，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关推测合理的是(　 ) A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度 B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．通常是ATP水解释放的磷酸基团使转运蛋白磷酸化，其空间结构发生变化，小分子结合位点转向膜内侧，使小分子进入膜内 答案：D　 解析：O2的跨膜方式是自由扩散，所以ABC转运蛋白不能提高O2的跨膜运输速度，A错误； ABC转运蛋白转运物质时需要消耗能量，属于主动运输，而葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要消耗能量，B错误； 由于每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性，所以Cl－和氨基酸依赖不同种ABC转运蛋白跨膜运输，C错误； 据