板块1 情境命题最前沿3 偶联转运蛋白、ATP驱动泵、光驱动泵-【备考最优解】2025版高考生物学二轮专题复习教用word

该高中生物学讲义紧扣物质跨膜运输高考核心考点，以主动运输的偶联转运蛋白、ATP驱动泵、光驱泵为核心，通过对比表格系统梳理转运方向、能量来源及实例，构建“结构-功能-能量”知识网络。教学流程涵盖考点精析、真题精讲（如Ca²⁺泵功能辨析、H⁺转运机制分析）及解题方法归纳，助力学生突破载体蛋白类型与功能的综合应用难点。 讲义突出“生命观念引领+科学思维训练”特色，创新采用对比表格整合知识，结合真题情境（如植物细胞Ca²⁺运输系统图解分析）引导学生从结构与功能视角理解载体蛋白作用机制。设置基础辨析、情境分析、综合应用分层练习，配合解析点拨能量来源与运输方式判断方法，高效提升学生解题能力，为教师把控复习节奏提供精准教学支持。

参与主动运输的三种载体蛋白的比较 项目 转运方向 能量来源 举例 偶联转 运蛋白 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同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　 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的偶联转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力； ②细菌、酵母菌和动物细胞的绝大多数主动运输靠H＋的电化学梯度来驱动 ATP 驱动泵 逆浓度梯度 ATP Na＋—K＋泵、 Ca2＋泵、H＋泵等 光驱 动泵 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质等物质利用光能驱动H＋的转运 1．Ca2＋泵是存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白，是一种Ca2＋激活的ATP酶，能驱动细胞质基质中的Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞质基质中低浓度的Ca2＋。当细胞受到刺激时，Ca2＋又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法正确的是(　　) A．Ca2＋泵运输Ca2＋的过程中会伴随ATP的水解，属于放能反应 B．Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中时，Ca2＋泵不会发生自身构象变化 C．Ca2＋从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质的过程属于主动运输 D．蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2＋泵运输Ca2＋的速率 解析：选D。Ca2＋泵运输Ca2＋的过程中会伴随ATP的水解，属于吸能反应，A错误；Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中需要Ca2＋泵，Ca2＋泵能运输Ca2＋，运输过程中会发生自身构象变化，B错误；Ca2＋从细胞外或内质网腔中进入细胞质基质，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，且需要借助通道蛋白，属于协助扩散，C错误；根据题意，Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内需要Ca2＋泵，需要ATP水解提供能量，属于主动运输，所以蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低Ca2＋泵运输Ca2＋的速率，D正确。 2．(2024·广东江门高三一模)为探究人工膜通过H＋的跨膜转运合成ATP的机制，科学家在脂质体(一种人工膜)上分别嵌入细菌紫膜质(一种膜蛋白)和ATP合酶，光照后结果如下图。下列说法正确的是(　　) A．光能先转化为ATP中的化学能，再为H＋进入脂质体内部供能 B．ATP合酶既可催化ATP的合成，又是H＋协助扩散的通道 C．照射细菌紫膜质由强光变为弱光时，ATP 的合成速率显著上升 D．推测线粒体内膜、类囊体薄膜上也存在图中所示的能量转换机制 解析：选B。依据题图可知，脂质体上有ATP合酶，有光照时，光能在脂质体上不能直接转化为ATP中的化学能，A错误；由图可知，ATP 合酶作为转运蛋白，协助H＋扩散出脂质体，同时催化合成ATP，故ATP 合酶既可催化ATP的合成，又是H＋协助扩散的通道，B正确；由图可知，ATP合酶利用H＋浓度差催化合成ATP，照射细菌紫膜质由强光变为弱光时，H＋浓度差会减小，ATP的合成速率显著下降，C错误；图示能量转换机制为光能转化成ATP中的化学能，推测类囊体薄膜上存在图中所示的能量转换机制，但线粒体不能利用光能，故线粒体内膜上不存在图中所示的能量转换机制，D错误。 3．(2024·山东烟台高三一模)细胞内的钙稳态是靠Ca2＋的跨膜运输来调节的，植物细胞的Ca2＋运输系统如下图所示，①～⑤表示相关的转运蛋白。下列说法错误的是(　　) A．ATP水解释放的磷酸基团可以使①和④磷酸化，进而导致其空间结构发生变化 B．抑制呼吸作用会影响③转运Ca2＋的速率 C．③转运H＋的机制和②⑤转运Ca2＋的机制类似，都不需要与其转运的离子结合 D．①③④介导的转运过程保证了细胞质基质中低Ca2＋水平 解析：选C。ATP水解释放的磷酸基团将①和④Ca2＋泵磷酸化，Ca2＋泵磷酸化会导致其空间结构发生变化，A正确；由图可知，Ca2＋通过③进入液泡的方式是主动运输，其能量源于H＋顺浓度梯度运输的势能，而H＋进入液泡需要呼吸作用释放的能量，故抑制呼吸作用会影响③转运Ca2＋的速率，B正确；由图可知，③为载体蛋白，②⑤为通道蛋白，③(载体蛋白)转运H＋时需要与其结合，C错误；由图可知，①介导的转运过程将细胞质基质中的Ca2＋运出细胞，③④介导的转运过程将细胞质基质中的Ca2＋运入液泡，从而保证了细胞质基质中低Ca2＋水平，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $