第4章 素养提升课三 离子泵与H＋ ATP酶（Word教参）-【优化指导】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019 不定项版）

素养提升课三　离子泵与H＋­ATP酶 类型一 离子泵 1.功能 (1)水解ATP：水解ATP以推动离子的逆浓度梯度运输。 (2)运输：每种离子泵只转运专一的离子。 2．类型 (1)质子泵：即H＋泵，包括H＋­ATP泵和液泡膜上的H＋焦磷酸泵，利用ATP水解产生的能量将H＋泵入膜内，维持pH平衡。 (2)Na＋­K＋泵：主要存在于动物细胞膜上，每水解1个ATP释放的能量，可用于输送3个Na＋到细胞外，同时摄取2个K＋进入细胞，维持细胞内外Na＋和K＋的平衡。 (3)Ca2+泵：即Ca2+­ATP酶，能催化细胞膜内侧的ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来。 1．(2025·钦州高一检测)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是 (　　) A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 C　解析：根据题意分析，离子通过离子泵的跨膜运输需要利用ATP水解释放的能量，说明其运输方式为主动运输，是逆浓度梯度进行的，A、B错误；离子通过离子泵的跨膜运输方式为主动运输，需要消耗能量，因此动物一氧化碳中毒，导致呼吸作用受阻会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白变性，因此会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。 2．(2025·晋中高一检测)植物若要正常生存，就需要将光合作用产生的蔗糖通过维管组织分配到非光合组织(如根)中去。在此之前，需要先将蔗糖逆浓度转运至叶脉专门的细胞中，此过程需借助质子—蔗糖共转运蛋白，如图所示。下列说法错误的是 (　　) A．该物质跨膜运输过程主要体现了细胞膜的功能特点 B．H＋通过质子—蔗糖共转运蛋白进入细胞的过程属于协助扩散 C．质子—蔗糖共转运蛋白能转运蔗糖和H＋，说明该转运蛋白具有特异性 D．利用质子—蔗糖共转运蛋白运输蔗糖不消耗能量 D　解析：该运输过程需要细胞膜上蛋白质的协助，体现了细胞膜的选择透过性，这是细胞膜的功能特点，A正确；在质子－蔗糖共转运蛋白中，H＋的运输是顺浓度梯度的，为协助扩散，不消耗能量，B正确；质子－蔗糖共转运蛋白能特异性地识别和转运H＋和蔗糖，但不能转运其他物质，具有特异性，C正确；蔗糖分子通过质子－蔗糖共转运蛋白进入细胞，能量来源于膜两侧H＋浓度差产生的势能，为主动运输，D错误。 类型二 H＋­ATP酶与协同转运 1.H＋­ATP酶的原理 通过顺浓度梯度运输H＋产生的势能，推动合成ATP，既有酶的催化功能(合成ATP)，也有载体蛋白的功能(顺浓度梯度运输H＋)，类似于水电站发电原理，水从高处流下，水的势能转化为动能，带动轮机发电。 2．协同转运 指专一转运一种溶质(以ATP为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动运输。 3．(2024·长沙高一检测)细菌利用H＋泵将H＋运出细胞，使细胞外H＋浓度高于细胞内，转运蛋白依靠膜两侧的H＋浓度差将葡萄糖运进细胞，过程如下图所示。下列叙述错误的是 (　　) A．图中葡萄糖进入细菌的过程为协助扩散 B．H＋通过H＋泵运输的过程属于主动运输 C．外界环境中的pH影响细菌对葡萄糖的吸收 D．细菌中的葡萄糖含量可以影响H＋泵的功能 A　解析：图中葡萄糖进入细菌的过程为主动运输，A错误；H＋通过H＋泵运输的过程需要载体和能量，属于主动运输，B正确；外界环境中的pH影响细胞内外H＋浓度差，进而影响细菌对葡萄糖的吸收，C正确；细菌中的葡萄糖含量影响能量供应，可以影响H＋泵的功能，D正确。 4．(不定项)下图表示小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程，已知肠腔的葡萄糖浓度小于细胞内的葡萄糖浓度，细胞内的葡萄糖浓度大于组织液中的葡萄糖浓度，细胞内的Na＋浓度低于细胞外，葡萄糖依赖Na＋形成的浓度差与Na＋一起同向运输。下列相关叙述错误的是 (　　) A．细胞中的葡萄糖进入组织液可不消耗能量 B．图中Na＋的运输依赖两种不同的运输动力 C．一种物质可以有两种不同的运输方式 D．Na＋/葡萄糖同向运输蛋白能同时运输葡萄糖和Na＋，说明其不具有特异性 D　解析：根据题意可知，细胞中的葡萄糖可顺浓度梯度进入组织液，不消耗能量，A正确；因为细胞内的Na＋浓度低于细胞外，所以Na＋进入细胞为协助扩散，Na＋运出细胞为主动运输，前者的运输动力是浓度差，后者的运输动力是ATP水解产生的能量，B正确；小肠上皮细胞对Na＋和葡萄糖的运输都有两种不同的运输方式，C正确；虽然Na＋/葡萄糖同向运输蛋白能同时运输葡萄糖和Na＋，但这两种物质与该蛋白的结合位点不同，故其仍具有特异性，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$