2027届高中生物一轮复习讲义第二单元　专题突破1　主动运输的类型

专题突破1　主动运输的类型

一、ATP直接驱动——各类“泵”和ABC转运蛋白

1．Na＋－K＋泵

2．质子泵

3．钙泵

4．ABC转运蛋白

典例1　(2024·甘肃，2)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　细胞膜上的H＋－ATP酶既是载体蛋白又可催化ATP水解，在其作用下，ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与H＋－ATP酶结合，使H＋－ATP酶磷酸化从而导致其空间结构发生变化，A正确；观察题图可知，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；H＋－ATP酶抑制剂干扰H＋的转运，进而影响膜两侧H＋浓度，对Na＋的运输会产生干扰，C错误；由题干“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”可知，为了适应环境，盐胁迫下Na＋－H＋逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高，D正确。

典例2　Ca2＋是一种重要的信号物质，植物细胞内的钙稳态是靠Ca2＋的跨膜转运来调节的。据图分析，下列叙述不合理的是(　　)

A．Ca2＋进出液泡都由ATP直接供能

B．载体蛋白转运Ca2＋时会发生构象改变

C．细胞质基质中Ca2＋浓度比细胞外低

D．生物膜上存在多种运输Ca2＋的转运蛋白

答案　A

解析　Ca2＋从液泡进入细胞质基质是顺浓度梯度的协助扩散，不需要消耗能量，A不合理；根据题图可知，Ca2＋从细胞质基质向细胞外运输需要消耗能量，为主动运输，从细胞外向细胞质基质运输为协助扩散，故细胞质基质中Ca2＋浓度比细胞外低，C合理；由题图可知，生

物膜上既存在能够介导Ca2＋主动运输的载体蛋白，也存在介导Ca2＋协助扩散的通道蛋白，D合理。

二、ATP间接驱动——协同运输

典例3　(2023·山东，2)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　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＋浓度在溶酶体内较高，因此H＋进入溶酶体为逆浓度运输，属于主动运输，A正确；溶酶体内H＋浓度由H＋载体蛋白维持，若H＋载体蛋白失活，溶酶体内H＋浓度降低会导致Cl－转运受阻，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；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；细胞质基质中的pH与溶酶体内的pH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。

典例4　海水稻是一种介于野生稻和栽培稻之间，普遍生长在海边滩涂地区，具有耐盐碱特点的水稻。某些物质进出海水稻根细胞的方式如图所示，下列叙述错误的是(　　)