2026届高三生物一轮复习专题总结：物质跨膜运输与协同转运学案

这份高中生物学导学案聚焦主动运输知识拓展，系统覆盖ATP驱动（质子泵、钠钾泵）、协同转运、光驱动等高考核心考点，以概念梳理为基础，通过典型例题（如液泡质子泵调节pH、小肠上皮细胞协同转运葡萄糖）和练习题构建“基础-实例-应用”的层级体系，引导学生通过例题中的分析问题链自主推导跨膜运输方式、浓度关系等，逐步形成生命观念中的物质与能量观。 亮点在于问题驱动式自主学习设计与诊断性练习结合，例题分析设置分层问题（如比较H⁺浓度与pH、判断运输方式），培养科学思维；总结拓展提炼质子泵、协同转运等模型，帮助学生构建知识网络。配套练习题可即时检测掌握情况，教师通过学生答题反馈精准指导，有效提升备考实效，助力学生自主复习能力养成。

微专题：主动运输知识拓展 微专题：主动运输知识拓展 一、主动运输：物质（顺/逆）浓度进行跨膜运输，（需要/不需要）载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的（ ） 二、主动运输的类型 1.ATP驱动 2.协同转运 3.光驱动 三、例题分析 例1 【ATP驱动—离子泵】细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一，液泡可对细胞内的环境起调节作用，这与液泡膜上的质子泵(H+—ATP酶)密切相关，H+—ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡，以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H+—ATP酶维持胞质pH平衡示意图，说法错误的是（ ） A.H+—ATP酶在运输H+时会发生空间结构的变化 B.H+—ATP酶的作用是催化ATP水解、作为运输H+载体 C.胞外H+进入细胞质基质的过程不消耗细胞提供的能量 D.由图可知pH大小是液泡液>细胞外环境>细胞质基质 【分析】①H+从细胞质基质进入液泡的过程，物质跨膜运输方式 ，依据是 。 ②H+从细胞质基质排出细胞外的过程，物质跨膜运输方式 。 ③胞外H+进入细胞质基质的过程，物质跨膜运输方式 。 ④比较H+浓度大小：液泡液、细胞外环境、细胞质基质 （填写＞、＜或＝） PH呢？ ⑤植物细胞存在质子泵有什么意义？ 【总结拓展】质子泵(又称H+—ATP酶) 相关离子转运蛋白与ATP水解酶的复合体，具有两项功能，即①水解ATP；②主动运输；即水解ATP以推动离子通过载体蛋白逆浓度梯度运输；每种离子泵只转运专一的离子。 例2 【ATP驱动—钠钾泵】钠钾泵是一种特殊的载体蛋白，该蛋白既可催化ATP水解和合成，又能促进Na+、K+的转运下图为细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图做出的判断错误的是（ ） A.细胞内高K+、低Na+环境依靠钠钾泵和脂双层共同维持 B.钠钾泵的存在说明载体蛋白对离子运输不具有选择性 C.细胞膜上的钠钾泵同时具有运输和催化的功能 D.细胞内K+外流和细胞外Na+内流均不消耗ATP 【分析】①处钾离子运出细胞的物质跨膜运输方式 ②处钾离子进细胞、钠离子出细胞的过程，物质跨膜运输方式 ，依据是 。 细胞内K+外流和细胞外Na+内流消耗能量吗？ ，原因是 ③钠钾泵在细胞膜的作用可以总结为 ④载体蛋白同时转运钠离子和钾离子，体现载体蛋白的特异性吗？ 体现细胞膜的什么特性？ 【总结拓展】钠钾泵(又称Na+ K+—ATP酶) 相关离子转运蛋白与ATP水解酶的复合体。存在于动物细胞质膜上，具有两项功能，即①水解ATP；②主动运输（水解一个ATP释放的能量，送3个Na+到胞外，同时摄取2个K+入细胞），本质是一种主动运输。 例3 【协同转运】钠钾ATP酶（Na+/K+-ATPase）存在于大多数的动物细胞膜上，能够利用ATP水解释放的能量，将细胞内的Na+泵出细胞外，而相应地将细胞外的K+泵入细胞内，从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内，然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液，完成对葡萄糖的吸收。如图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图，下列相关分析正确的是（ ）1 2 A.葡萄糖进出小肠绒毛上皮细胞的方式不同，但运输的载体相同 B.Na+通过Na+-K+泵的跨膜运输是主动运输，K+通过Na+-K+泵的跨膜运输是协助扩散3 C.图示细胞的膜蛋白有催化、运输、信息交流等功能 D.当细胞内外Na+浓度相等时，Na+和葡萄糖的协同运输不能进行 【分析】①比较图中 ① ② ③处葡萄糖浓度大小 钠离子浓度大小 葡萄糖： 钠离子： ；钾离子浓度 ③处 （＞、＜）①处。 ②钠钾泵吸K+排Na+，使膜外 Na+浓度高于膜内，膜内外Na+浓度梯度相当于储存了电势能。小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是 ，能量来自 ； 小肠绒毛上皮细胞运出葡萄糖的方式是 【总结拓展】 协同转运是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转运，是靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。 本题：协同转运是指专一转运 钠离子溶质（以ATP为能源)的泵又间接地推动 葡萄糖的主动转运。 例4 【协同转运】Na+-K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如下图所示，它具有ATP酶活性，能将Na+排出细胞外，同时将K+运进细胞内，维持细胞内外Na+和K+的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖于细胞膜两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述正确的是（ ） A.图中所示过程说明细胞膜具有流动性 B.图中对Na+和K+的运输均属于主动运输 C.载体蛋白1和载体蛋白2的空间结构不同 D.图中各种载体蛋白参与构成细胞膜的基本骨架 【分析】 1 膜外钠离子浓度 膜内钠离子浓度。 2 葡萄糖从膜外运输至细胞内，物质跨膜运输方式是 ，氢离子呢？ 3 本题中钠离子进出细胞过程，物质跨膜运输方式有 【总结拓展】 协同转运：同向转运；逆（反）向转运 例5【光驱动】嗜盐杆菌质膜上的视紫红质是一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，在光照条件下使膜两侧形成H+浓度差，即质子动力势。在质子动力势的驱动下合成的ATP可用于将CO2同化为糖，具体过程如图所示。①表示视紫红质，②表示ATP合成酶。下列叙述正确的是（    ） A.质膜上的视紫红质在核糖体上合成后需要内质网、高尔基体加工 B.②是一种通道蛋白，在运输过程中与氢离子结合 C.①所介导的H+跨膜运输是主动转运，该过程不消耗ATP D.嗜盐菌为自养生物，利用叶绿素和藻蓝素吸收的光能合成ATP 【分析】①处氢离子物质跨膜运输方式为 ②处氢离子从细胞外运输到细胞质的物质跨膜运输方式为 能量转换为：光能转化为氢离子浓度差（势能）进而转化为ATP中活跃的化学能。 【总结拓展】通过H+的顺浓度梯度产生的势能，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。 练1主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na＋、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列关于图中物质跨膜运输过程的分析错误的是( ) A.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是不需耗能的主动运输 B.Na＋从小肠上皮细胞进入组织液是需要消耗ATP的主动运输 C.葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞与Na＋从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随 D.Na＋从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输 练2 质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质，对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。图是常见的两种质子泵，相关叙述错误的是（    ） A.生物膜上有质子泵体现了生物膜在结构上具有一定的流动性 B.V型质子泵转运H+的方式为主动运输 C.溶酶体膜上可能分布有V型质子泵 D.叶肉细胞中的类囊体膜和线粒体内膜可能分布有F型质子泵 练3胡杨耐盐的机制之一是通过细胞膜或液泡膜上的 H+—ATP酶和H+— Na+逆向转运蛋白，将细胞质基质中的Na+转运到细胞外或液泡中，以维持细胞质基质的低Na+水平，相关机制如图所示。下列说法错误的是（　　） A．A侧表示细胞外或液泡内，B侧表示细胞质基质 B．该机制中，H+运入液泡的方式和Na+进入液泡的方式相同 C． H+— Na+逆向转运蛋白转运物质时会发生自身构象的改变 D．H+—ATP酶受到抑制不会影响Na+的转运 例1【答案】D；主动运输；消耗ATP、需要载体蛋白；主动运输；协助扩散；液泡大于细胞质基质、细胞外大于细胞质基质；PH液泡小于细胞质基质、细胞外小于细胞质基质；对于细胞质基质来说，这种基质可以维持酸碱平衡，利用保持细胞内环境的稳定；对于液泡来说，酸性环境利于保持水解酶活性，利于储存物质。 例2【答案】B；①协助扩散；②主动运输；需要载体蛋白、需要能量、逆浓度运输；不消耗能量；顺浓度梯度运输；③主动运输钠离子、钾离子；催化ATP水解④体现；选择透过性 例3【答案】D；① 葡萄糖 ①大于② ①大于③；钠离子②大于① ③大于①；钾离子②大于③ ②主动运输；钠离子浓度差/钠离子势能/钠离子电化学势能；协助扩散 例4【答案】C；① 大于；②主动运输；主动运输 ③主动运输和协助扩散 例5【答案】C；①主动运输；②协助扩散 练1A练2A练3D 答案第1页，共1页 第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $