微专题02 ATP泵、偶联转运蛋白、光驱动泵（培优专练）2026年高考生物二轮复习高效培优系列

微专题02 ATP泵、偶联转运蛋白、光驱动泵 真题引领练 素养拔高练 高考真题限时测、知己知彼百战不殆 限时：20分钟 1．【新情境】（2024·甘肃·高考真题）维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜（或液泡膜）上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述错误的是（    ）    A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B．细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C．H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 D．盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 【答案】C 【解析】A、细胞膜上的H+-ATP酶介导H+向细胞外转运时为主动运输，需要载体蛋白的协助。载体蛋白需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变，A正确； B、H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力，B正确； C、H+-ATP酶抑制剂干扰H+的转运，进而影响膜两侧H+浓度，对Na+的运输同样起到抑制作用，C错误； D、盐胁迫下，会有更多的Na+进入细胞，为适应高盐环境，植物可能会通过增加Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平，以增加Na+-H+逆向转运蛋白的数量，将更多的Na+运出细胞，D正确 故选C。 2．【新情境】（2024·浙江·高考真题）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（    ）   A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 【答案】C 【解析】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确； B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确； C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误； D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 故选C。 3．（2025·浙江·高考真题）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 【答案】D 【解析】A、Na+-氨基酸共转运体运输物质具有特异性，A错误； B、氨基酸依赖转运体进入细胞是逆浓度梯度的过程，属于主动运输，B错误； C、人体细胞通过消耗呼吸作用产生的ATP维持膜两侧Na+浓度梯度，利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，因此使用细胞呼吸抑制剂会影响氨基酸的运输速率，C错误； D、适当增加膜两侧Na+的浓度差会提高Na+的运输速率，同时也能加快氨基酸的运输，D正确。 故选D。 4．（2024·广东·高考真题）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA．正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（　　） A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 B．正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D．患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 【答案】D 【解析】A、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A正确； B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确； C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，C正确； D、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，D错误。 故选D。 5．（2025·广西·高考真题）某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A．低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B．运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C．呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D．K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 【答案】A 【解析】A、由图可知，低钾环境时，K+进行主动运输，由膜两侧的H+浓度差驱动，因此受H+运输速率限制，A正确； B、载体蛋白运输物质时，会与被运输物质结合，改变自身构象，B错误； C、图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散，呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式，C错误； D、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式，但根细胞不能产生兴奋，D错误。 故选A。 6．【新情境】（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ） A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输 B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 【答案】D 【解析】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确； B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确； C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确； D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。 故选D。 7．（2021·河北·高考真题）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ） A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 【答案】D 【解析】A、根据题意可知，红细胞能运输O2和CO2，肌肉细胞进行有氧呼吸时，消耗O2，产生CO2，可以判断气体A和B分别是CO2和O2，A正确； B、①和②表示气体进出红细胞，一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散，④是载体蛋白运输葡萄糖进入红细胞，顺浓度梯度，不需要消耗能量，为协助扩散，⑤是H2O通过水通道蛋白进入红细胞，属于协助扩散，B正确； C、③为红细胞通过消耗能量主动吸收K+排出Na+，成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量，C正确； D、成熟红细胞没有核糖体，不能再合成新的蛋白质，细胞膜上的糖蛋白不能更新，糖蛋白存在于细胞膜的外表面，由于细胞膜具有流动性，其表面的糖蛋白处于不断流动中，D错误。 故选D。 8．（2025·江苏·高考真题）（多选题）研究小组开展了Cl-胁迫下，添加脱落酸（ABA）对植物根系应激反应的实验，机理如图所示。下列相关叙述错误的有（    ） A．Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B．转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C．ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D．细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 【答案】ABC 【解析】A、由图可知，Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入植物细胞，属于协助扩散，A错误； B、转运蛋白甲是协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞，转运蛋白乙（载体蛋白）协助Cl-逆浓度排出植物细胞，两者的结构和功能不同，B错误； C、由图可知，ABA与细胞质膜上的受体结合，没有进入细胞，通过信号转导促进细胞核相关基因的表达，C错误； D、细胞质膜实现了跨膜运输Cl-及接受ABA的信息分子，发挥了物质运输、信息交流的功能，D正确。 故选ABC。 9．【实践应用】（2025·全国二卷·高考真题）神经元轴突末梢内的突触小泡通过胞吞、递质装载和胞吐的过程发挥作用（图1）。突触小泡膜上有一种由V1和V0两部分组成的V型质子泵，研究者对其进行了研究。 (1)研究者将小鼠脑组织制成匀浆；用 法分离出含突触小泡的细胞组分。 (2)研究者将突触小泡与内含荧光标记物的脂质体小泡融合，该标记物在酸性条件下荧光淬灭，酸性条件解除时恢复荧光。用含低浓度神经递质的缓冲液孵育融合小泡，进行图2所示实验，在箭头标示时间一次性施加所示试剂，检测小泡的荧光强度相对值。      ①加入ATP后，荧光迅速淬灭，原因是V型质子泵 。 ②添加ATP一段时间后，再添加V型质子泵抑制剂，荧光逐渐恢复。推测其原因是融合小泡膜上的神经递质载体装载神经递质时，利用了 提供的动力。 ③为检验推测，研究者增加一组实验，提高缓冲液中神经递质浓度，重复图2操作，结果证实了推测。在图中画出该组实验在施加ATP后的结果曲线 。 (3)研究者发现，突触小泡形成一段时间后，V1会与V0解离，V1从膜上离开。为确定V1与V0的解离条件，研究者将突触小泡在4组缓冲液中孵育，之后提取突触小泡膜蛋白，电泳后，加入能与V1特异性结合的荧光标记蛋白，结果如图。结果表明 引发了V1与V0解离。    (4)已知同一突触小体内的各个突触小泡体积相同。请综合上述研究结果，推测同一突触小体的突触小泡中装载的神经递质数量基本相同的机制。 。 【答案】(1)差速离心 (2) 利用水解ATP释放的能量将H+泵入小泡 H+顺浓度梯度出小泡    (3)突触小泡酸化/ATP (4)V型质子泵将一定量H+泵入突触小泡后，V1与V0解离，所形成的跨膜H+浓度差只能为一定量的神经递质装载提供动力。 【解析】（1）分离细胞器常用差速离心法，通过不同的离心速度和时间，使不同大小、密度的细胞器分开，所以此处用差速离心法分离出含突触小泡的细胞组分。 （2）①加入ATP后荧光迅速消失：由题意可知突触小泡膜上有V - 型质子泵，加入ATP后荧光迅速消失，原因是V - 型质子泵利用ATP水解释放的能量将H⁺泵入小泡，改变了小泡内的环境，影响了荧光物质，所以此处填利用水解ATP释放的能量将H⁺泵入小泡。 ②添加ATP一段时间后，再添加V - 型质子泵抑制剂：添加ATP一段时间后小泡内积累了H⁺，再添加V - 型质子泵抑制剂，此时小泡内的H⁺会因浓度差扩散出来，导致荧光逐渐恢复，所以是H⁺浓度梯度出小泡。 ③绘制实验结果曲线：开始时加入ATP，荧光迅速下降，一段时间后添加抑制剂，荧光又逐渐上升，曲线应呈现先快速下降，然后缓慢上升的趋势。    （3）实验中先将突触小泡在缓冲液中孵育，再提取膜蛋白，加入能与V₁特异性结合的荧光标记蛋白，结果表明突触小泡能催化ATP，使得V₁与V₀解离，因为只有在有ATP催化相关反应的情况下才出现这种解离现象。 （4）V - 型质子泵将一定量H⁺泵入突触小泡后，V₁与V₀解离，形成的跨膜H⁺浓度差只为一定量的神经递质装载提供动力，这就保证了每次装载神经递质的量相对固定，所以同一突触小体内的各个突触小泡中装载的神经递质数量基本相同。 10．【联系生活】（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 【答案】(1) 促进 抑制 (2) 降低 2/二 (3)胰岛素被胰蛋白酶分解 (4) 血糖浓度 胰岛素浓度 A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组 【解析】（1）胰岛素是唯一降血糖的激素，作用是促进肌细胞、肝细胞合成糖原，抑制非糖物质（如氨基酸、脂肪 ）转化为葡萄糖从而降低血糖浓度。 （2）血糖升高→葡萄糖进入细胞→ 氧化分解使ATP/ADP比例上升→钾离子通道关闭（开放概率降低→ K+外流减少→细胞膜去极化。葡萄糖（协助扩散 ）、K+（协助扩散 ）、Ca2+（协助扩散 ）、胰岛素（胞吐）→ 跨膜方式为协助扩散和胞吐，共2种。 （3）胰腺受损（如切除）的实验狗，注射胰腺研磨提取物（含胰岛素）但血糖未降→ 原因是研磨液中胰岛素被胰蛋白酶分解（胰腺含胰蛋白酶，会分解胰岛素 ）。 （4）实验目的：探究胰岛素受体功能对血糖调节的影响（MKR 小鼠受体功能受损 ）。步骤②：禁食后测血糖浓度和胰岛素浓度→ 验证基础状态下两组小鼠无差异。步骤③：注射葡萄糖后，预期结果：A组（MKR小鼠，受体功能受损）→ 胰岛素不能有效发挥作用→ 血糖浓度较高，胰岛素浓度也较高（因血糖高刺激胰岛B细胞分泌，但受体不敏感，血糖难降）。B组（正常小鼠 ）→胰岛素正常作用→血糖浓度较低，胰岛素浓度正常→ 预期：A组血糖浓度高于B组，胰岛素浓度也高于B组。 素养导向限时测、训练解题思维、提升关键能力 限时：25分钟 1．【结构与功能观】（2025·河北·一模）泌氯细胞(位于鱼鳃处)是海水鱼对抗高盐环境的关键细胞，其将Cl⁻排出体外的方式如图所示。下列分析错误的是（　　） A．Cl-运进泌氯细胞的方式为主动运输 B．抑制细胞呼吸会影响泌氯细胞对Cl-的吸收 C．Na+排出泌氯细胞时伴随着能量转移和载体蛋白空间结构的改变 D．用3H标记的某氨基酸的羧基可追踪其参与合成Cl-通道蛋白的途径 【答案】D 【解析】A、Cl⁻进入泌氯细胞时，依赖Na⁺的顺浓度梯度运输提供动力，属于主动运输（逆浓度梯度），A正确； B、Cl⁻的吸收依赖 Na⁺-K⁺泵（消耗ATP），而ATP主要由细胞呼吸提供，因此抑制细胞呼吸会影响Cl⁻吸收，B正确； C、Na⁺排出泌氯细胞是通过Na⁺-K⁺泵的主动运输，需消耗ATP（能量转移），且载体蛋白会发生空间结构改变，C正确； D、Cl⁻通道蛋白的基本单位是氨基酸，但羟基（-OH）不参与蛋白质的合成与运输标记（通常不用放射性同位素标记氨基酸的氨基或羧基），因此不能用3H标记的羟基追踪，D错误。 故选D。 2．【结构与功能观】（2025·河南·模拟预测）溶酶体含有多种酸性水解酶，H+可通过膜上的质子泵V -ATPase和Cl-/H+转运蛋白进出溶酶体，以维持溶酶体腔内pH的相对稳定（如图）。下列相关叙述正确的是（　　） A．V-ATPase具有转运和为化学反应提供活化能的作用 B．Cl-和H+通过Cl-/H+转运蛋白进出溶酶体的方式相同 C．V-ATPase和Cl-/H+转运蛋白转运物质时构象均不变 D．细胞在营养缺乏时发生的自噬过程与溶酶体功能相关 【答案】D 【解析】A、V-ATPase具有转运H+作用，同时催化ATP形成ADP+Pi，但V-ATPase作为酶能降低化学反应所需的活化能而不能为化学反应提供活化能，A错误； B、Cl-和H+通过Cl-/H+转运蛋白进出溶酶体的方式不同，前者是主动运输，后者是协助扩散，B错误； C、V-ATPase和Cl-/H+转运蛋白转运物质时构象均发生改变，C错误； D、溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；细胞在营养缺乏时发生的自噬过程与溶酶体功能相关，D正确。 故选D。 3．【结构与功能观】（2025·甘肃白银·三模）SGLT、GLUT都是葡萄糖（G）转运蛋白，小肠上皮细胞转运Na+和葡萄糖的机理如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．SGLT将葡萄糖运入图中细胞属于协助扩散 B．抑制SGLT活性可降低糖尿病患者的血糖 C．Na+运出小肠上皮细胞需与转运蛋白结合 D．SGLT和GLUT转运葡萄糖的过程均不直接消耗ATP 【答案】A 【解析】A、SGLT运输葡萄糖需依赖Na+顺浓度梯度运输提供的势能，属于主动运输，A错误； B、抑制SGLT活性，使小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收减少，可降低糖尿病患者的血糖，B正确； C、据图可知，Na+运出小肠上皮细胞的方式是主动运输，故Na+运出小肠上皮细胞需与转运蛋白结合，C正确； D、葡萄糖借助GLUT以协助扩散的方式运出小肠上皮细胞，不消耗ATP，SGLT运输葡萄糖依赖Na+顺浓度梯度运输提供的势能，不直接消耗ATP，D正确。 故选A。 4．【结构与功能观】（2025·河南·一模）如图所示，生物膜上存在多种运输H+的蛋白质。下列叙述正确的是（　　） A．图中3种蛋白质运输H+时均逆浓度梯度进行 B．图中①、③的B侧可能分别为细胞质基质、内质网腔 C．呼吸抑制剂处理直接抑制图中3种蛋白质的运输功能 D．②中H+—蔗糖载体可同时转运H+和蔗糖，具有特异性 【答案】D 【解析】A、由图可知，②和③中H+的运输是顺浓度梯度，①是逆浓度梯度，A错误； B、③是ATP合成酶主要存在于线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜上，若是线粒体内膜，则B侧是线粒体基质；若是叶绿体，则B侧是叶绿体基质，而非内质网腔，①是ATP分解酶，通过消耗能量运输，若①在液泡膜上，则B侧是细胞液；若在细胞膜上，则B侧是细胞质基质，B错误； C、呼吸抑制剂抑制ATP生成，仅直接影响①，消耗ATP的主动运输，②和③不直接使用ATP，不会直接影响，C错误； D、载体蛋白具有特异性，H+—蔗糖载体只能识别并转运H+、蔗糖，不能转运其他物质，体现了载体的特异性，D正确。 故选D。 5．【结构与功能观】（2025·广东佛山·一模）胃壁泌酸细胞分泌胃酸（分泌过多会导致胃灼热）辅助消化。胃壁非泌酸细胞既能顺浓度吸收Cl-，也能逆浓度将HCO3-排入黏液层，过程如图所示。有关叙述正确的是（    ） A．K+通过K+通道排出泌酸细胞时，需要与K+通道结合，不需要消耗能量 B．胃蛋白酶原排出细胞的过程需要载体蛋白的协助，且需要消耗能量 C．HCO3-通过被动运输从非泌酸细胞排出，与H+发生中和，可以保护胃黏膜 D．产生胃灼热的患者可采取服用抑制H+-K+ATP酶的药物来减轻症状 【答案】D 【解析】A、通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。另外，通道蛋白介导细胞的协助扩散，不消耗细胞内化学反应所释放的能量，A错误； B、胃蛋白酶原是大分子，其从细胞内排出的过程属于胞吐，胞吐不需要载体蛋白的协助，但消耗细胞呼吸所释放的能量，B错误； C、非泌酸细胞能逆浓度梯度分泌HCO3-属于主动运输，C错误； D、泌酸细胞通过H+-K+ATP酶将H+泵入胃腔，形成胃酸，胃酸分泌过多会导致胃灼热。 服用抑制H+-K+ATP酶的药物，可阻止 H⁺的主动运输，减少胃酸分泌，从而减轻胃灼热症状，D正确。 故选D。 6．【演绎与推理】（2025·四川德阳·一模）甲状腺滤泡上皮细胞内的碘浓度比血液中高出20-25倍。科学家发现，钠钾泵（消耗ATP以维持细胞外高钠浓度）和钠碘同向转运体（吸收钠离子的同时协同转运碘离子）共同参与了此过程；乌本苷会抑制钠钾泵的活性，但不直接影响钠碘同向转运体。据此分析，以下叙述正确的是（　　） A．碘离子进入甲状腺细胞是需要载体蛋白协助的协助扩散 B．用乌本苷处理后，甲状腺细胞立即停止对碘离子的吸收 C．在顺浓度梯度运输钠离子的同时逆浓度梯度运输碘离子 D．细胞吸收碘离子不直接消耗ATP，不属于主动运输方式 【答案】C 【解析】A、碘离子进入甲状腺细胞需载体蛋白（钠碘同向转运体），但属于逆浓度梯度运输（细胞内碘浓度高于血液20-25倍），故为主动运输而非协助扩散，A错误； B、乌本苷抑制钠钾泵后，影响细胞内外钠离子浓度梯度的维持，但钠碘同向转运体仍可利用钠离子浓度梯度（不会立即消失）转运碘离子，吸收不会立即停止，B错误； C、钠碘同向转运体利用钠离子顺浓度梯度产生的势能，驱动碘离子逆浓度梯度运输，符合题干描述，C正确； D、碘离子运输虽不直接消耗ATP，但依赖钠钾泵消耗ATP建立的钠离子浓度梯度，属于主动运输，D错误。 故选C。 7．【演绎与推理】（2025·湖南长沙·三模）bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动，合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是（    ） A．该菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能 B．图中Na+、K+的转运均为主动运输，H+运进细胞的方式均为被动运输 C．bR在核糖体上合成后，需要经过内质网、高尔基体的加工，运往细胞膜 D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH值上升，停止光照后胞外H+浓度低于胞内 【答案】B 【解析】A、嗜盐杆菌能利用光能，驱动H+浓度梯度的形成，形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成，因此合成ATP所需能量不是直接来源于光能，合成的ATP可用于同化CO2，为自养生物，A错误； B、Na+、K+的转运是主动运输，需要H+浓度梯度提供能量，H+在bR处的转运是主动运输，需要光能，导致H+在细胞外面浓度更高，H+运进细胞为顺浓度梯度运输，为被动运输，B正确； C、嗜盐杆菌为原核生物，没有内质网和高尔基体，C错误； D、光照时H+通过bR运出质膜，可导致嗜盐杆菌细胞质基质内H+浓度降低，pH值上升，停止光照后胞外H+通过协助扩散进入细胞内，浓度降低，因为协助扩散，由高浓度到低浓度运输，所以不会低于胞内的H+浓度，D错误。 故选B。 8．【归纳与总结】（2025·四川眉山·三模）某些古细菌的细胞膜上存在一种光驱动蛋白--细菌视紫红质，它能在光照下将H+从细胞内泵至细胞外。吸收光能后，细菌视紫红质的结构发生改变，暴露出与H+的结合位点，结合H+后其空间结构进一步变化，将H+释放到胞外，同时第96位的天冬氨酸的侧链封闭通道以防止H+回流。下列叙述错误的是（　　） A．古细菌的细菌视紫红质是细胞膜上的一种通道蛋白 B．H+的运输过程需要吸收光能，可推测该运输为主动运输 C．H+的外排速率与光照强度和视紫红质数量均有密切关系 D．若第96位天冬氨酸替换为甘氨酸，膜两侧H+浓度梯度将降低 【答案】A 【解析】A、细菌视紫红质是在光照下（提供能量）将H+从细胞内泵至细胞外，该过程需要消耗能量，为主动运输，因此，细菌视紫红质属于载体蛋白，不是通道蛋白，A错误； B、主动运输是物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗能量。H+的运输过程需要吸收光能来提供能量，且需要载体蛋白-细菌视紫红质参与，所以可推测该运输为主动运输，B正确； C 、因为细菌视紫红质能在光照下将H+从细胞内泵至细胞外，光照强度会影响细菌视紫红质吸收光能，进而影响H+的运输；在一定范围内，视紫红质数量越多，能运输H+的载体就越多，所以H+的外排速率与光照强度和视紫红质数量均有密切关系，C正确； D、H+从细胞内泵至细胞外，为主动运输，为逆浓度梯度运输，第 96 位天冬氨酸的侧链封闭通道以防止H+回流，若将其替换为甘氨酸，可能无法有效封闭通道，导致H+回流增加，膜两侧H+浓度梯度将降低，D正确。 故选A。 9．【演绎与推理】（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 【答案】C 【解析】A、丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关，A 正确； B、H+-K+-ATP酶在转运离子时，ATP水解提供能量，提供磷酸基团，该过程会发生磷酸化与去磷酸化过程，B正确； C、酶的作用是降低化学反应所需的活化能，而不是提供活化能，C错误； D、蛋白酶是大分子物质，排出细胞的方式是胞吐，胞吐过程需要膜上蛋白质的参与，由图可知，H+的排出也需要膜上蛋白质的参与，D正确。 故选C。 10．【归纳与总结】（2024·江苏南通·二模）细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（    ） A．若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B．图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C．低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D．除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 【答案】B 【解析】A、若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子，因为磷脂分子的头部具有亲水性，A正确； B、图2中H＋出细胞的方式为主动运输，因为有能量和转运蛋白的参与，蔗糖进细胞的方式为主动运输，能量来自H＋的浓度差，B错误； C、低温处理法会影响膜的流动性，进而对左图中物质进出细胞方式都有影响，④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量，所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响，C正确； D、除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白，D正确。 故选B。 11．【演绎与推理】（2025·四川成都·一模）肠道微生物产生的代谢产物可调节小肠上皮细胞膜上的SGLTs(钠驱动的葡萄糖载体蛋白)活性，进而影响葡萄糖吸收。如图为小肠上皮细胞通过SGLTs和Na+-K+泵转运葡萄糖、Na+和K+的过程。下列叙述错误的是（　　） A．葡萄糖借助SGLTs进入细胞的过程依赖Na+浓度差，属于主动运输 B．Na+-K+泵发生磷酸化后引起自身构象改变，然后才能与Na+、K+结合 C．细胞内Na+浓度低于细胞外，Na+通过Na+-K+泵运出细胞的方式为主动运输 D．若肠道微生物的代谢产物能增强SGLTs活性，则会促进小肠细胞吸收葡萄糖 【答案】B 【解析】A、葡萄糖借助SGLTs进入细胞时，依赖细胞内外的Na+浓度差（细胞外Na+浓度高）提供动力，从低浓度向高浓度运输，需要载体（SGLTs）协助，属于主动运输，A正确； B、该表述不完全准确，Na+- K+泵的磷酸化与离子结合、构象改变的顺序有明确的先后逻辑：是先结合Na+，再发生磷酸化引起自身构象改变，最后再释放Na+、结合K+，而非磷酸化后才与Na+、K+结合，B错误； C、由图可知，Na+通过Na+- K+泵运出细胞时，是逆浓度梯度进行的，且需要ATP水解供能，因此属于主动运输，C正确； D、SGLTs是钠驱动的葡萄糖载体蛋白，若其活性增强，会更高效地利用Na+浓度差的动力，促进葡萄糖进入小肠细胞，D正确。 故选B。 12．【归纳与总结】（2025·云南红河·一模）胃酸的分泌过程如下图。适量的胃酸可杀灭随食物进入胃内的细菌，但胃酸过多容易引发胃溃疡等疾病。奥美拉唑（质子泵抑制剂）是一种用于治疗消化性溃疡的药物。下列叙述错误的是（    ） A．质子泵具有转运H+、K+和催化ATP水解的功能 B．质子泵每次转运H+、K+时自身构象都会发生改变 C．CO2进入壁细胞和K+、Cl-出壁细胞都不需要消耗能量 D．长期服用奥美拉唑能减少H+入胃腔而避免消化道细菌感染 【答案】D 【解析】A、据图可知，质子泵具有转运H+、K+和催化ATP水解的功能，即兼有催化和运输的功能，A正确； B、质子泵每次转运H+、K+时自身构象都会发生改变，从而实现物质的跨膜运输，B正确； C、CO2进入壁细胞和K+、Cl-出壁细胞都是被动运输，被动运输都不需要消耗能量，C正确； D、质子泵可以将H+运输到胃腔中，结合图示和题干信息可知，奥美拉唑抑制质子泵的活性，抑制H+运出细胞，从而降低胃腔中H+的含量，而适量的胃酸可杀灭随食物进入胃内的细菌，故该过程不利于避免消化道细菌感染，D错误。 故选D。 13．【关注社会性科学议题】（2025·湖南·一模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞 B．渗透胁迫下，海水稻通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压 C．SOS1可以同时转运Na+和H+，两种物质运输方式相同 D．据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡 【答案】B 【解析】A、水分子可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入细胞，主要以协助扩散的方式进入海水稻根细胞，A错误； B、渗透胁迫下，海水稻可通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压，B正确； C、由图可知，SOS1可同时转运Na+和H+，两种物质运输方式不同，C错误； D、据题图可知，海水稻根细胞解决上述问题的机制是通过NHX将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，D错误。 故选B。 14．【制定计划与设计实验】（2025·河南·一模）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径如图所示，①~④表示场所。 回答下列问题： (1)植物在白天，气孔打开有利于 进行光合作用；在干旱时气孔关闭可防止 。 (2)据图分析，光照条件下保卫细胞中，产生ATP的场所有 （从①~④中选填)；在特定酶的作用下CO2可与 结合后被固定；叶肉细胞的光合作用在调节气孔开度中所发挥的作用有 （答出2点即可）。 (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光作为信号激活保卫细胞膜上的质子泵（AHA），将H+以 方式运出膜外，形成跨膜的电化学势能梯度，驱动细胞吸收K+等离子，增大细胞液浓度。为验证蓝光是通过激活保卫细胞细胞膜上的质子泵（AHA）使气孔张开，请以含保卫细胞原生质体的培养液为研究对象设计实验证明这一机理（写出实验思路并对显微观察结果进行预期） 。 【答案】(1) 吸收CO2 蒸腾作用散失水分 (2) ①②④ PEP、C5 产生的蔗糖直接进入保卫细胞的液泡、水解后转化成的苹果酸进入液泡以改变细胞液的渗透压、蔗糖水解后氧化分解产生ATP为气孔运动供能 (3) 主动运输 实验思路：将培养液均分为甲乙两组，甲组加入质子泵抑制剂，乙组为对照组，分别测定并比较两组原生质体体积在蓝光刺激前后的变化。预期结果：甲组原生质体体积变化不显著，乙组原生质体体积明显增大 【解析】（1）气孔是CO2进出植物的结构，植物在白天，气孔打开有利于植物吸收CO2进行光合作用；在干旱时气孔关闭可防止蒸腾作用过强，散失水分过多，有利于植物适应干旱环境。 （2）光照条件下保卫细胞可以进行光合作用和呼吸作用，ATP可来源于有氧呼吸和光反应，故场所有①细胞质基质、②线粒体和④叶绿体类囊体膜。由图可知，在特定酶的作用下CO2可与PEP结合形成苹果酸，可以与C5结合形成C3；叶肉细胞光合作用产生的蔗糖直接进入保卫细胞的液泡、水解后转化成的苹果酸进入液泡以改变细胞液的渗透压、蔗糖水解后氧化分解产生ATP为气孔运动供能。 （3）由图可知，质子泵（AHA）运输H+时，需要ATP提供能量，因此H+以主动运输方式运出膜外，形成跨膜的电化学势能梯度。验证蓝光是通过激活保卫细胞细胞膜上的质子泵（AHA）使气孔张开，自变量为质子泵是否起作用，即质子泵抑制剂的有无，因变量为原生质体体积在蓝光刺激前后的变化。 实验思路：将培养液均分为甲乙两组，甲组加入质子泵抑制剂，乙组为对照组，分别测定并比较两组原生质体体积在蓝光刺激前后的变化。 对照组（乙组）蓝光激活保卫细胞细胞膜上的质子泵（AHA），质子泵（AHA）运输H+形成跨膜的电化学势能梯度，驱动细胞吸收K+等离子，增大细胞液浓度，使细胞吸水，气孔张开；加入质子泵抑制剂组（甲组），照射蓝光，H+不能通过质子泵（AHA）运出细胞，膜两侧的电化学势能梯度降低，细胞吸收的K+等离子，细胞液浓度降低，吸水能力弱，气孔关闭。 因此预期结果：甲组原生质体体积变化不显著，乙组原生质体体积明显增大。 15．【制定计划与设计实验】（2025·河南·模拟预测）某些植物细胞线粒体内膜上存在图中甲、乙两种呼吸链电子传递途径。途径甲是细胞中呼吸链电子传递的主要途径，主要由复合体I、Ⅱ、Ⅲ、IV以及传递电子的载体泛醌（CoQ）和细胞色素c（Cytc）组成。这些组分协同工作，实现了电子的传递和质子的泵送，并驱动复合体V工作。途径乙是植物细胞在氰化物存在条件下进行的电子传递途径。在该途径中，电子经复合体I或复合体Ⅱ传给CoQ后，不经复合体Ⅲ和复合体IV，通过交替氧化酶（AOX）交给氧。途径甲所必需的复合体IV含有的铁离子易与氰化物结合而导致其活性被强烈抑制，途径乙中的AOX则不存在此现象。回答下列问题： (1)在途径甲中，同时具有转运H+和传递电子功能的复合体有 ，且转运H+的方式为 ；复合体V的功能有 。 (2)与途径甲相比，等量的同种呼吸底物经途径乙时释放的热能 ，原因是 。 (3)已知在低温环境胁迫下，植物会产生过氧化氢等过量的活性氧（ROS）进而抑制植物生长、促进细胞凋亡。而研究发现，途径乙能降低植物细胞中ROS的产生。 ①植物适应低温环境的机制可能是 。 ②现提供小麦幼根、SHAM（AOX的专一性抑制剂）等相关材料，在低温环境胁迫下，验证途径乙通过降低体内ROS的含量对植物的生长发育产生了重要影响。实验思路： 。 【答案】(1) I、Ⅲ、IV 主动运输 催化、运输 (2) 多 在途径乙中，电子传递给CoQ后，不经过复合体Ⅲ和复合体IV，通过AOX交给O2，减少了转运H+消耗的电能，有利于O2和H+结合释放更多的能量 (3) 低温环境胁迫使植物细胞中氰化物含量增加，复合体I与氰化物结合导致其活性被强烈抑制，而AOX不受氰化物的影响，导致途径乙过程增强，细胞释放更多的热能抵抗低温，同时降低了细胞中ROS的含量，缓解了ROS对植物的伤害 将小麦幼根均分为两组，分别进行低温、低温且SHAM处理，一段时间后，检测细胞中ROS的含量、幼根的生长速率和细胞凋亡率 【解析】（1）观察图中途径甲，找到同时有转运H⁺和传递电子功能的复合体，可发现复合体I、III、IV具备此功能。 对于转运H⁺的方式，从图中可知是主动运输（逆浓度梯度运输）。复合体V（ATP合酶）利用膜间隙与基质间的H⁺浓度梯度势能，驱动ADP与Pi结合生成ATP，同时允许H⁺顺浓度梯度回流，所以复合体V的功能有催化、运输。 （2）比较途径甲和途径乙，途径乙中电子经交替氧化酶（AOX）交给氧，不经过复合体III和复合体IV，少了这两个部位的电子传递过程，所以电子传递过程中释放的能量少，用于合成ATP的能量少，那么释放的热能就多。 （3）植物适应低温环境的机制：低温环境胁迫使植物细胞中氰化物含量增加，复合体I与氰化物结合导致其活性被强烈抑制，而AOX不受氰化物的影响，导致途径乙过程增强，细胞释放更多的热能抵抗低温，同时降低了细胞中ROS的含量，缓解了ROS对植物的伤害。 ​​分组设计： 实验组：低温环境 + SHAM（AOX抑制剂）处理；对照组：低温环境（不加SHAM）。通过抑制AOX活性，阻断途径乙，观察ROS积累与生理指标变化。 检测指标： ROS含量（直接反映途径乙的抗氧化作用）； 生长速率（评估低温胁迫对整体生长的影响）； 细胞凋亡率（反映ROS引发的细胞损伤）。 ​​预期结果：实验组（SHAM处理）ROS含量升高，生长速率下降，凋亡率增加，证明途径乙通过减少ROS保护细胞。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题02 ATP泵、偶联转运蛋白、光驱动泵 真题引领练 素养拔高练 高考真题限时测、知己知彼百战不殆 限时：25分钟 1．【新情境】（2024·甘肃·高考真题）维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下，植物细胞膜（或液泡膜）上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外（或液泡中），以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述错误的是（    ）    A．细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变 B．细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C．H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 D．盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高 2．【新情境】（2024·浙江·高考真题）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（    ）   A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 3．（2025·浙江·高考真题）人体细胞通过消耗 ATP 维持膜两侧Na+浓度梯度，细胞膜上的Na+-氨基酸共转运体能利用Na+浓度梯度驱动氨基酸逆浓度进入细胞，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．Na+-氨基酸共转运体运输物质不具有特异性 B．氨基酸依赖转运体进入细胞的过程属于被动运输 C．使用细胞呼吸抑制剂不会影响氨基酸的运输速率 D．适当增加膜两侧Na+的浓度差能加快氨基酸的运输 4．（2024·广东·高考真题）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质 GABA．正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，错误的是（　　） A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 B．正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D．患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 5．（2025·广西·高考真题）某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A．低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B．运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C．呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D．K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 6．【新情境】（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ） A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输 B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累 C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 7．（2021·河北·高考真题）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ） A．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 8．（2025·江苏·高考真题）（多选题）研究小组开展了Cl-胁迫下，添加脱落酸（ABA）对植物根系应激反应的实验，机理如图所示。下列相关叙述错误的有（    ） A．Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B．转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C．ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D．细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 9．【实践应用】（2025·全国二卷·高考真题）神经元轴突末梢内的突触小泡通过胞吞、递质装载和胞吐的过程发挥作用（图1）。突触小泡膜上有一种由V1和V0两部分组成的V型质子泵，研究者对其进行了研究。 (1)研究者将小鼠脑组织制成匀浆；用 法分离出含突触小泡的细胞组分。 (2)研究者将突触小泡与内含荧光标记物的脂质体小泡融合，该标记物在酸性条件下荧光淬灭，酸性条件解除时恢复荧光。用含低浓度神经递质的缓冲液孵育融合小泡，进行图2所示实验，在箭头标示时间一次性施加所示试剂，检测小泡的荧光强度相对值。      ①加入ATP后，荧光迅速淬灭，原因是V型质子泵 。 ②添加ATP一段时间后，再添加V型质子泵抑制剂，荧光逐渐恢复。推测其原因是融合小泡膜上的神经递质载体装载神经递质时，利用了 提供的动力。 ③为检验推测，研究者增加一组实验，提高缓冲液中神经递质浓度，重复图2操作，结果证实了推测。在图中画出该组实验在施加ATP后的结果曲线 。 (3)研究者发现，突触小泡形成一段时间后，V1会与V0解离，V1从膜上离开。为确定V1与V0的解离条件，研究者将突触小泡在4组缓冲液中孵育，之后提取突触小泡膜蛋白，电泳后，加入能与V1特异性结合的荧光标记蛋白，结果如图。结果表明 引发了V1与V0解离。    (4)已知同一突触小体内的各个突触小泡体积相同。请综合上述研究结果，推测同一突触小体的突触小泡中装载的神经递质数量基本相同的机制。 。 10．【联系生活】（2025·甘肃·高考真题）糖尿病严重危害人类的健康。受环境和生活方式变化的影响，糖尿病的发病率近年来呈上升趋势。科学家研究发现，其发病机理与血糖调节直接相关，而胰岛素是调节血糖最重要的激素之一。回答下列问题。 (1)胰岛素能 肌细胞和肝细胞的糖原合成， 非糖物质转化成葡萄糖。 (2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素，机制如下图所示，其中膜去极化的原因是ATP/ADP比例的升高使钾离子通道的开放概率 。图中呈现的物质跨膜运输方式共有 种。 (3)科学家在早期的研究中将胰脏研磨并制备提取物，注射到由胰腺受损诱发糖尿病的实验狗体内，血糖没有明显下降，最可能的原因是 。 (4)胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的MKR小鼠的胰岛素受体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验探究胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，部分实验步骤和结果如下。完善实验步骤并预测结果。 ①实验分两组，A组：MKR小鼠5只，B组：正常小鼠5只； ②两组小鼠均禁食10小时，取少量血液，测定 和 ，结果表明，两组间没有显著差异； ③分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，30分钟后取少量血液，测定以上两项指标，预期实验结果为 。 素养导向限时测、训练解题思维、提升关键能力 限时：25分钟 1．【结构与功能观】（2025·河北·一模）泌氯细胞(位于鱼鳃处)是海水鱼对抗高盐环境的关键细胞，其将Cl⁻排出体外的方式如图所示。下列分析错误的是（　　） A．Cl-运进泌氯细胞的方式为主动运输 B．抑制细胞呼吸会影响泌氯细胞对Cl-的吸收 C．Na+排出泌氯细胞时伴随着能量转移和载体蛋白空间结构的改变 D．用3H标记的某氨基酸的羧基可追踪其参与合成Cl-通道蛋白的途径 2．【结构与功能观】（2025·河南·模拟预测）溶酶体含有多种酸性水解酶，H+可通过膜上的质子泵V -ATPase和Cl-/H+转运蛋白进出溶酶体，以维持溶酶体腔内pH的相对稳定（如图）。下列相关叙述正确的是（　　） A．V-ATPase具有转运和为化学反应提供活化能的作用 B．Cl-和H+通过Cl-/H+转运蛋白进出溶酶体的方式相同 C．V-ATPase和Cl-/H+转运蛋白转运物质时构象均不变 D．细胞在营养缺乏时发生的自噬过程与溶酶体功能相关 3．【结构与功能观】（2025·甘肃白银·三模）SGLT、GLUT都是葡萄糖（G）转运蛋白，小肠上皮细胞转运Na+和葡萄糖的机理如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．SGLT将葡萄糖运入图中细胞属于协助扩散 B．抑制SGLT活性可降低糖尿病患者的血糖 C．Na+运出小肠上皮细胞需与转运蛋白结合 D．SGLT和GLUT转运葡萄糖的过程均不直接消耗ATP 4．【结构与功能观】（2025·河南·一模）如图所示，生物膜上存在多种运输H+的蛋白质。下列叙述正确的是（　　） A．图中3种蛋白质运输H+时均逆浓度梯度进行 B．图中①、③的B侧可能分别为细胞质基质、内质网腔 C．呼吸抑制剂处理直接抑制图中3种蛋白质的运输功能 D．②中H+—蔗糖载体可同时转运H+和蔗糖，具有特异性 5．【结构与功能观】（2025·广东佛山·一模）胃壁泌酸细胞分泌胃酸（分泌过多会导致胃灼热）辅助消化。胃壁非泌酸细胞既能顺浓度吸收Cl-，也能逆浓度将HCO3-排入黏液层，过程如图所示。有关叙述正确的是（    ） A．K+通过K+通道排出泌酸细胞时，需要与K+通道结合，不需要消耗能量 B．胃蛋白酶原排出细胞的过程需要载体蛋白的协助，且需要消耗能量 C．HCO3-通过被动运输从非泌酸细胞排出，与H+发生中和，可以保护胃黏膜 D．产生胃灼热的患者可采取服用抑制H+-K+ATP酶的药物来减轻症状 6．【演绎与推理】（2025·四川德阳·一模）甲状腺滤泡上皮细胞内的碘浓度比血液中高出20-25倍。科学家发现，钠钾泵（消耗ATP以维持细胞外高钠浓度）和钠碘同向转运体（吸收钠离子的同时协同转运碘离子）共同参与了此过程；乌本苷会抑制钠钾泵的活性，但不直接影响钠碘同向转运体。据此分析，以下叙述正确的是（　　） A．碘离子进入甲状腺细胞是需要载体蛋白协助的协助扩散 B．用乌本苷处理后，甲状腺细胞立即停止对碘离子的吸收 C．在顺浓度梯度运输钠离子的同时逆浓度梯度运输碘离子 D．细胞吸收碘离子不直接消耗ATP，不属于主动运输方式 7．【演绎与推理】（2025·湖南长沙·三模）bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动，合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是（    ） A．该菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能 B．图中Na+、K+的转运均为主动运输，H+运进细胞的方式均为被动运输 C．bR在核糖体上合成后，需要经过内质网、高尔基体的加工，运往细胞膜 D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH值上升，停止光照后胞外H+浓度低于胞内 8．【归纳与总结】（2025·四川眉山·三模）某些古细菌的细胞膜上存在一种光驱动蛋白--细菌视紫红质，它能在光照下将H+从细胞内泵至细胞外。吸收光能后，细菌视紫红质的结构发生改变，暴露出与H+的结合位点，结合H+后其空间结构进一步变化，将H+释放到胞外，同时第96位的天冬氨酸的侧链封闭通道以防止H+回流。下列叙述错误的是（　　） A．古细菌的细菌视紫红质是细胞膜上的一种通道蛋白 B．H+的运输过程需要吸收光能，可推测该运输为主动运输 C．H+的外排速率与光照强度和视紫红质数量均有密切关系 D．若第96位天冬氨酸替换为甘氨酸，膜两侧H+浓度梯度将降低 9．【演绎与推理】（2025·安徽蚌埠·三模）将药用脐贴贴在患儿肚脐处，12小时可有效缓解小儿腹泻腹痛。如图所示，贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞，刺激胃蛋白酶和胃酸分泌，进而促进食物的消化。下列相关叙述错误的是（    ） A．丁香酚进入细胞的速度不仅与浓度差有关，也与分子大小有关 B．H+-K+-ATP酶在转运离子时，会发生磷酸化和去磷酸化 C．H+-K+-ATP酶可为相关离子转运过程提供活化能 D．H+和胃蛋白酶的排出都需要膜上蛋白质的参与 10．【归纳与总结】（2024·江苏南通·二模）细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（    ） A．若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B．图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C．低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D．除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 11．【演绎与推理】（2025·四川成都·一模）肠道微生物产生的代谢产物可调节小肠上皮细胞膜上的SGLTs(钠驱动的葡萄糖载体蛋白)活性，进而影响葡萄糖吸收。如图为小肠上皮细胞通过SGLTs和Na+-K+泵转运葡萄糖、Na+和K+的过程。下列叙述错误的是（　　） A．葡萄糖借助SGLTs进入细胞的过程依赖Na+浓度差，属于主动运输 B．Na+-K+泵发生磷酸化后引起自身构象改变，然后才能与Na+、K+结合 C．细胞内Na+浓度低于细胞外，Na+通过Na+-K+泵运出细胞的方式为主动运输 D．若肠道微生物的代谢产物能增强SGLTs活性，则会促进小肠细胞吸收葡萄糖 12．【归纳与总结】（2025·云南红河·一模）胃酸的分泌过程如下图。适量的胃酸可杀灭随食物进入胃内的细菌，但胃酸过多容易引发胃溃疡等疾病。奥美拉唑（质子泵抑制剂）是一种用于治疗消化性溃疡的药物。下列叙述错误的是（    ） A．质子泵具有转运H+、K+和催化ATP水解的功能 B．质子泵每次转运H+、K+时自身构象都会发生改变 C．CO2进入壁细胞和K+、Cl-出壁细胞都不需要消耗能量 D．长期服用奥美拉唑能减少H+入胃腔而避免消化道细菌感染 13．【关注社会性科学议题】（2025·湖南·一模）海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．水分子主要通过自由扩散的方式进入海水稻根细胞 B．渗透胁迫下，海水稻通过提高细胞内可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的含量，来提高细胞的渗透压 C．SOS1可以同时转运Na+和H+，两种物质运输方式相同 D．据图分析，海水稻根细胞解决上述问题的机制之一是通过NHX蛋白将Na+顺浓度运入液泡 14．【制定计划与设计实验】（2025·河南·一模）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径如图所示，①~④表示场所。 回答下列问题： (1)植物在白天，气孔打开有利于 进行光合作用；在干旱时气孔关闭可防止 。 (2)据图分析，光照条件下保卫细胞中，产生ATP的场所有 （从①~④中选填)；在特定酶的作用下CO2可与 结合后被固定；叶肉细胞的光合作用在调节气孔开度中所发挥的作用有 （答出2点即可）。 (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光作为信号激活保卫细胞膜上的质子泵（AHA），将H+以 方式运出膜外，形成跨膜的电化学势能梯度，驱动细胞吸收K+等离子，增大细胞液浓度。为验证蓝光是通过激活保卫细胞细胞膜上的质子泵（AHA）使气孔张开，请以含保卫细胞原生质体的培养液为研究对象设计实验证明这一机理（写出实验思路并对显微观察结果进行预期） 。 15．【制定计划与设计实验】（2025·河南·模拟预测）某些植物细胞线粒体内膜上存在图中甲、乙两种呼吸链电子传递途径。途径甲是细胞中呼吸链电子传递的主要途径，主要由复合体I、Ⅱ、Ⅲ、IV以及传递电子的载体泛醌（CoQ）和细胞色素c（Cytc）组成。这些组分协同工作，实现了电子的传递和质子的泵送，并驱动复合体V工作。途径乙是植物细胞在氰化物存在条件下进行的电子传递途径。在该途径中，电子经复合体I或复合体Ⅱ传给CoQ后，不经复合体Ⅲ和复合体IV，通过交替氧化酶（AOX）交给氧。途径甲所必需的复合体IV含有的铁离子易与氰化物结合而导致其活性被强烈抑制，途径乙中的AOX则不存在此现象。回答下列问题： (1)在途径甲中，同时具有转运H+和传递电子功能的复合体有 ，且转运H+的方式为 ；复合体V的功能有 。 (2)与途径甲相比，等量的同种呼吸底物经途径乙时释放的热能 ，原因是 。 (3)已知在低温环境胁迫下，植物会产生过氧化氢等过量的活性氧（ROS）进而抑制植物生长、促进细胞凋亡。而研究发现，途径乙能降低植物细胞中ROS的产生。 ①植物适应低温环境的机制可能是 。 ②现提供小麦幼根、SHAM（AOX的专一性抑制剂）等相关材料，在低温环境胁迫下，验证途径乙通过降低体内ROS的含量对植物的生长发育产生了重要影响。实验思路： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $