第2单元 热点情境 2.物质运输的机制-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

细胞的结构和生命活动 第二单元 热点情境 2.物质运输的机制 答案：B 2．（2023·湖北卷，15）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 C 由题干分析可知，该药物可以特异性阻 断细胞膜上的Na＋-K＋泵，影响Na＋势能， 细胞膜上的Na＋-Ca2+交换体（即细胞内钙 流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内） 活动减弱，使细胞外钠离子进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，A、D错误，C正确；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na＋-K＋泵，导致K＋内流、Na＋外流减少，故细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降低，B错误。 [知识归纳提炼] 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 逆向协同运输 一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中 运蛋白 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 改变构象运输物质 钙离子泵 主动运输 物质方法 通道蛋白运输物质 水通道蛋白 协助扩散 运输 运输一种物质的载体蛋白 质子泵 多为主动运输 物质种类 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 [巩固演练提升] 1．经测定，溶酶体内pH为4.6～4.8。溶酶体膜上Cl－/H＋转运蛋白缺失会导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列叙述正确的是(　　) A．H＋通过质子泵顺浓度梯度 进入溶酶体 B．Cl－跨膜进入溶酶体内利于维持其正常形态 C．Cl－/H＋转运蛋白缺失导致腔内水解酶活性增强 D．溶酶体破裂释放出蛋白酶催化质膜的基本骨架水解 B 溶酶体内的pH较低，H＋浓度高，H＋通 过质子泵进入溶酶体的过程是消耗能量、 逆浓度梯度进行的，A错误；溶酶体膜上 Cl－/H＋转运蛋白缺失会导致溶酶体内的 吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂，Cl－跨膜进入溶酶体内利于维持其正常形态，B正确；Cl－/H＋转运蛋白缺失导致腔内水解酶活性减弱，导致溶酶体内的吞噬物积累，C错误；溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶失去了最适条件，酶活性会降低，不会导致酶催化质膜基本骨架——磷脂双分子层水解的现象，D错误。 2．α-变形菌的细胞质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质膜外，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。如图为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 质膜外，有利于调节变形菌细胞的pH B．H＋从细胞内侧泵到细胞质膜外过程 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质膜外没有消耗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 质子泵将H＋从细胞内侧泵到细胞质膜外， 改变了细胞的pH，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，所以 H＋从细胞内侧泵到细胞质膜外过程中，光驱动蛋白的构象发生变化，B错误；H＋从细胞内侧泵到细胞质膜外需要光能驱动，为主动运输，C错误；α-变形菌的鞭毛运动消耗的能量是ATP中的化学能，不能利用光能作为直接能源，D错误。 3．（2024·四川成都校考）钠钾泵由α、β两亚基组成，其中α亚基为跨膜蛋白，如图所示。一般认为钠钾泵首先在膜内侧与Na＋结合，ATP酶活性被激活，水解ATP释放的能量使泵本身构象改变，将Na＋输出细胞的同时，泵与细胞质膜外侧的K＋细胞外液结合，构象再次改变，将K＋输入细胞内。下列说法错误的是(　　) A．α亚基对K＋的亲和力始终大于Na＋ B．钠钾泵在该过程中，同时承担了催化和转运功能 C．钠钾泵的生理作用有利于维持细胞质膜内外 Na＋、K＋的浓度差 D．钠钾泵属于载体蛋白，运输物质时其结构会发生改变 A 由题意可知，α亚基首先与Na＋结合，完成Na＋的转运， 此后与K＋结合完成K＋的转运，说明α亚基对Na＋的亲和 力始终大于K＋，A错误；钠钾泵首先在膜内侧与Na＋结 合，ATP酶活性被激活，水解ATP释放的能量使泵本身 构象改变并将Na＋输出细胞，说明钠钾泵具有催化功能， 还具有转运功能，B正确；细胞外Na＋浓度高，细胞内K＋浓度高，由题可知，钠钾泵可以将细胞内的Na＋排出细胞同时吸收K＋，因此钠钾泵的生理作用有利于维持细胞质膜内外Na＋、K＋的浓度差，C正确；钠钾泵属于载体蛋白，运输物质时其结构会发生改变，D正确。 4．如图为海水稻根细胞的细胞质膜和液泡膜上部分物质跨膜运输的不同方式示意图，其中Na＋对应颗粒的多少反映出浓度的高低情况。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A.转运蛋白1和2运输H＋的方式不同， 前者为协助扩散，后者为主动运输 B．Na＋经转运蛋白进入根细胞时， 该转运蛋白不需与Na＋结合 C．根细胞从土壤吸收水分时， 经水通道蛋白吸收的水量较大 D．将H＋运出根细胞的载体蛋白，还具有催化ATP水解的功能 A 根据细胞质膜外的pH、细胞质基质 的pH和液泡的pH大小关系可知，转 运蛋白1和2运输H＋的方式均为协助 扩散，A错误；据图可知，将Na＋运 入细胞的转运蛋白为通道蛋白，该通道蛋白在运输Na＋时，不需与Na＋结合，B正确；水进入根细胞的方式有协助扩散和简单扩散，主要经水通道蛋白进入细胞，故根细胞从土壤吸收水分时，经水通道蛋白吸收的水量较大，C正确；据图可知，将H＋运出根细胞的载体蛋白具有催化ATP水解的功能，D正确。 $$