第2单元 热点突破2 主动运输的三种驱动方式(课件PPT)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“主动运输的三种驱动方式”核心考点，依据高考评价体系明确载体蛋白功能、能量来源及生理意义三大考查要求，通过近三年真题分析（如2025重庆卷、2024甘肃卷），归纳出选择、实验设计等常考题型，突出备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+情境探究+素养提升”策略，以2025重庆卷Na⁺通道与NCX载体题为例，运用结构与功能观分析运输机制，结合拟南芥突变体实验设计培养科学思维。特设“易错点警示”（如通道蛋白与载体蛋白区别），帮助学生掌握答题技巧，教师可据此高效组织复习，助力高考冲刺。

热点突破2　主动运输的三种驱动方式 ‹#› 1．(2025·重庆卷，8)骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na＋通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2＋的运输，据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．Na＋通道运输Na＋不需要消耗ATP B．运输Na＋时，Na＋通道和NCX载体 均需与Na＋结合 C．患者软骨细胞的Ca2＋内流增多 D．与NCX载体相比，Na＋通道更适合 作为研究药物的靶点 B ‹#› 解析：B　Na＋通道运输Na＋属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确；Na＋通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误；因为患者软骨细胞膜上Na＋通道蛋白增多，会使Na＋内流增多，细胞内Na＋会积累，NCX载体会将细胞内过多的Na＋逆浓度排出细胞，需要利用Ca2＋产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2＋内流增多，C正确；因为患者是Na＋通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病， 所以与NCX载体相比，Na＋通道更适合作为 研究药物的靶点，D正确。 ‹#› 2．(2024·甘肃卷，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 C ‹#› 解析：C　细胞膜上的H＋- ATP酶转运H＋的过程属于主动运输，主动运输的载体蛋白磷酸化时伴随着空间构象的改变，A正确；由题图可知，Na＋-H＋逆向转运蛋白可以顺浓度将H＋运到细胞内，同时驱动Na＋转运到细胞外，B正确；H＋-ATP酶抑制剂会干扰H＋的转运，导致细胞膜两侧的H＋浓度差减小，进而干扰Na＋-H＋逆向转运蛋白将Na＋转运到细胞外，C错误；根据题意可知，盐胁迫下，植物细胞膜(或液泡膜)上的H＋- ATP酶和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，因此盐胁迫下Na＋ -H＋逆向转运蛋白的基因表达 水平可能提高，D正确。 ‹#› 1．液泡是植物细胞中储存Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H＋，建立液泡膜两侧的H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动H＋通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输，从而使Ca2＋以与H＋相反的方向同时通过CAX进入液泡(所需能量由H＋顺浓度梯度运输产生的势能提供)并储存，如图所示。 ‹#› 2．(2022·山东卷，3改编)氮素是植物需求量最大的矿质元素，也是植物生长发育的主要限制因子之一。和是植物利用的主要无机氮源，二者的相关转运机制如图所示。当作为主要氮源时，会引起细胞内积累和细胞外酸化，进而抑制植物生长，这种现象被称为铵毒。已知AMTs、H＋泵、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。 ‹#› [问题探究] (1)若加入H＋焦磷酸酶抑制剂，则Ca2＋通过CAX跨膜运输的速率将会________(填“加快”或“减慢”)，原因是__________________________ _____________________________________________________________________________________。 (2)氮元素是农作物生长所需的大量元素，根细胞吸收的氮元素可用来合成的有机大分子是________________(答出2点)。 (3)由图2分析，通过AMTs进入细胞的方式是____________。通过 NRT1.1进入细胞的方式是__________________，判断依据是__________________。 减慢 H＋焦磷酸酶抑制剂会抑制H＋进入液泡，使液泡内H＋浓度降低，液泡膜两侧H＋浓度差减小，为运输Ca2+提供的能量减少 蛋白质、核酸 协助扩散 主动运输 逆浓度梯度运输 ‹#› (4)结合以上信息分析，引起细胞外酸化的分子机制是_______________ _____________________________________________________________。在农业生产上，为缓解铵毒可采取的施肥措施是________________ ____。 (5)研究发现，拟南芥NRT1.1和SLAH3参与了解铵毒的过程，据图可知其解铵毒的机制是一方面，当过量的吸收造成了植物根周围的显著酸化，植物感知这种胁迫信号后，________________________________ _____________________________________，缓解了铵毒。另一方面，由于外界浓度较低，植物抑制根周围酸化的能力很有限。此时植物调用SLAH3，使其介导 的外流，在胞外维持一定浓度的以供NRT1.1继续转运，从而使发生持续的跨膜流动，进而达到解铵毒的作用。 土壤中的增多使其在细胞内积累和产生的NH3和H＋增多，H＋外流增多引起细胞外酸化　 施加硝态氮() 调用NRT1.1来加速对细胞外/H＋的同向转运，从而降低了细胞外H＋浓度 肥 ‹#› (6)现有拟南芥的NRT1.1基因单突变体、SLAH3基因单突变体、NRT1.1-SLAH3基因双突变体及正常的拟南芥若干，请设计实验证明在解铵毒的过程中，NRT1.1和SLAH3共同起作用，缺一不可。要求简要写出实验思路并预期实验结果。 实验思路：_____________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 实验结果：___________________________________________________。 取相同数量、生理状态一致的拟南芥的NRT1.1基因单突变体、SLAH3基因单突变体、NRT1.1-SLAH3基因双突变体和正常的拟南芥分成4组，分别培养到过量施用造成酸化的土壤中，一段时间后，观察4组拟南芥的生长情况 正常的拟南芥组不受抑制，其他3组拟南芥的生长均受抑制 ‹#› [思维升华] 1．主动运输消耗的能量并不都由ATP直接提供 ‹#› 2．离子泵与质子泵 (1)Na＋-K＋泵 ‹#› (2)质子泵 ‹#› 1．(2025·安徽合肥模拟)细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合酶能将H＋势能转化为ATP中的化学能。科研人员分别将细菌紫膜质和ATP合酶重组到脂质层(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)中，在光照条件下观察到如图所示的结果。下列叙述错误的是(　　) ‹#› A．图1中H＋通过细菌紫膜质进入脂质体内部的过程需要消耗ATP B．细菌紫膜质是一种载体蛋白，转运物质时会发生自身构象的改变 C．图3中ATP合成消耗的能量依赖于脂质体内外部H＋形成的电化学势能 D．ATP合酶同时具有催化和控制物质运输的功能 ‹#› 解析：A　图1中，H＋通过细菌紫膜质逆浓度梯度进入脂质体内部需要的能量来自光能(主动运输)，不需要消耗ATP，A错误；细菌紫膜质参与主动运输，属于载体蛋白，载体蛋白转运物质时会发生自身构象的改变，B正确；由图1、2、3对比可知，当H＋从脂质体内部顺浓度梯度转运到脂质体外部时，才会有ATP的合成，因此可以推出ATP合成消耗的能量依赖于脂质体内外部H＋形成的电化学势能，C正确；由图3可知，ATP合酶同时具有催化和控制物质运输的功能，既能催化ADP和Pi合成ATP，又能控制H＋运出脂质体，D正确。 ‹#› 2．(2026·河南郑州模拟)主动运输包括初级主动运输和次级主动运输，初级主动运输直接利用ATP等高能磷酸化合物水解释放的能量(如图1)，次级主动运输利用物质顺浓度梯度所提供的电化学势能，来驱动其他物质逆浓度梯度运输(如图2)。下列叙述错误的是(　　) A．图1所示的主动运输是初级主动运输，所需ATP 主要来自线粒体 B．图2中S1、S2运入细胞的方式分 别是初级主动运输、次级主动运输 C．图1、图2所示的运输方式运输 的都是小分子物质 D．初级主动运输和次级主动运输 能体现出细胞膜运输物质具有一定 的选择性 B ‹#› 解析：B　从题干可知，初级主动运输直接利用ATP等高能磷酸化合物水解释放的能量，图1所示主动运输符合初级主动运输特点。在细胞中，ATP的主要来源是细胞呼吸，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以所需ATP主要来自线粒体，A正确。由图2可知，S1进入细胞是顺浓度梯度进行的，属于顺浓度梯度的运输；S2是利用S1顺浓度梯度所提供的电化学势能逆浓度梯度运输，属于次级主动运输，B错误。一般主动运输这种跨膜运输方式运输的是小分子物质，图1、图 2所示的主动运输方式也不例外，运输的都是小分子物质，C正确。初级主动运输和次级主动运输都需要载体蛋白，载体蛋白具有特异性，能体现出细胞膜运输物质具有一定的选择性，D正确。 ‹#› 3．(2026·福建福州一模)下图表示海水稻(耐盐碱水稻)与抗逆性相关的生理过程，SOS1和NHX的活性受磷酸化和去磷酸化的调控。下列叙述错误的是(　　) ‹#› A．Na＋外排和液泡区隔化可降低细胞质基质中Na＋浓度以减轻Na＋毒害 B．H＋运入细胞可建立H＋浓度梯度，为SOS1提供驱动力，促进Na＋排出 C．SOS1和NHX磷酸化和去磷酸化的动态平衡参与维持细胞内离子稳态 D．海水稻通过胞吐分泌抗菌蛋白抵御病原体的侵染是其适应环境的表现 ‹#› 解析：B　结合图示可知，Na＋可以通过SOS1运出细胞，也可以通过NHX运入液泡(液泡区隔化)，从而降低细胞质基质中Na＋浓度以减轻Na＋毒害，A正确；H＋运出细胞和运入液泡时，需要载体蛋白的参与，需要消耗ATP，为主动运输，主动运输一般是逆浓度运输的，可以建立H＋浓度梯度，为SOS1提供驱动力，B错误；据图所示，SOS1和NHX参与Na＋和H＋的运输，物质通过两种载体蛋白运输时，载体蛋白会发生磷酸化和去磷酸化过程，因此说SOS1和NHX 磷酸化和去磷酸化的动态平衡参与维持细胞内离子稳态，C正确；图示表明海水稻分泌抗菌蛋白的方式是胞吐，抗菌蛋白可用于抵御病原体的侵染，这是其适应环境的表现，D正确。 ‹#› 4．(2026·江西南昌模拟)如图为高等哺乳动物肾小管上皮细胞与周围环境进行部分物质交换示意图，图中Na＋-K＋泵工作原理与Ca2＋泵相似。乌本苷是Na＋-K＋泵抑制剂。下列叙述正确的是(　　) A．图中Cl－进入细胞间隙液的过程中，Cl－与通道蛋白结合能提高运输速率 B．图中Na＋-K＋泵运输Na＋、K＋的过程中空间结构会发生变化 C．图中细胞吸收Na＋和Cl－能 促进肾小管上皮细胞通过主动 运输吸收H2O D．用乌本苷处理图示细胞会 影响其从细胞间隙液中吸收K＋ 而不影响其从肾小管腔中吸收 Cl－ B ‹#› 解析：B　图中Cl－进入细胞间隙液需要通道蛋白协助，通道蛋白运输Cl－时不和Cl－结合，A错误；图中Na＋-K＋泵为载体蛋白，载体蛋白转运物质时其空间结构会发生变化，B正确；肾小管上皮细胞吸收水的方式属于被动运输，C错误；乌本苷是Na＋-K＋泵抑制剂，若用乌本苷处理图示细胞，会影响Na＋运出细胞，而Na＋细胞内外浓度差形成的电化学势能是肾小管上皮细胞通过主动运输吸 收Cl－的动力，故用乌本苷处 理图示细胞会影响该细胞从肾 小管腔中吸收Cl－，D错误。 ‹#› 5．(2026·甘肃金昌一模)α-变形菌的细胞膜上镶嵌有光驱蛋白，其作为“质子泵”可将H＋从细胞膜内侧泵到细胞膜外，形成的H＋浓度梯度(化学势能)可用于ATP合成、物质的跨膜运输或驱动细菌鞭毛运动。下图为α-变形菌能量转化的部分示意图。下列叙述错误的是(　　) A．α-变形菌的鞭毛运动利用了H＋浓度 梯度形成的化学势能 B．光驱动蛋白可以利用光能逆浓度梯 度转运物质 C．H＋进入细胞的跨膜运输方式是主动运输 D．α-变形菌分泌H＋对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用 C ‹#› 解析：C　细菌细胞膜内外存在H＋浓度差，α-变形菌的鞭毛运动利用了H＋浓度梯度形成的化学势能，A正确；光驱动蛋白是载体蛋白，其将H＋逆浓度梯度从细胞内转运到细胞外，该过程属于主动运输，主动运输需要消耗能量，该能量是光能提供的，B正确；H＋出细胞是逆浓度梯度进行的，有载体蛋白协助，需要消耗能量，属于 主动运输，而H＋进入细胞是顺浓度梯度进行的，有载体蛋白协助，属于协助扩散，C错误；细菌分泌H＋使细胞内外H＋浓度发生变化，改变了pH，故α-变形菌分泌H＋对维持细胞内的酸碱平衡有重要作用，D正确。 ‹#› 热点突破2　主动运输的三种驱动方式 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 ‹#› $