2027届高考生物人教版一轮复习导学案：特殊的物质跨膜运输

该高中生物学高考复习导学案系统梳理了特殊物质跨膜运输核心考点，以生命观念中的结构与功能观、物质与能量观为统领，整合主动运输能量来源、载体类型（单向、同向、反向）及典型实例（Na⁺-K⁺泵、质子泵、协同运输），通过问题导向设计引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于真题演练与可视化学习结合，提升演练含7道高考及模拟题，覆盖Na⁺通道、Ca²⁺泵等实例，培养科学思维，素养必备中热图解读助学生通过建模分析运输机制，学生可自主诊断薄弱点，教师能据此精准指导，有效提升学生自主复习能力与备考实效。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：特殊的物质跨膜运输 素养必备 1.主动运输消耗的能量并不都由ATP直接提供 2.图析单向运输载体、同向运输载体和反向运输载体 3.与物质运输有关的几种热图解读 （1）Na＋－K＋泵 （2）质子泵 （3）协同运输→包括同向协同和反向协同两种方式 提升演练 1.（2025·重庆卷）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 解析：B　Na＋通道运输Na＋的方式属于协助扩散，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，胞内Na＋会积累，NCX载体会将胞内过多的Na＋逆浓度排入胞外，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.（2025·湖南岳阳三模）细胞膜上的Ca2+泵通过如图所示的过程完成Ca2+的跨膜运输。细胞膜上的Ca2+泵是一种能催化ATP水解的载体蛋白，每催化一分子ATP水解释放的能量可转运两个Ca2+到细胞外。下列有关叙述错误的是（　　） A.Ca2+泵上有Ca2+和磷酸基团的结合位点 B.Ca2+泵体现了蛋白质具有运输和调节功能 C.转运过程中Ca2+泵磷酸化导致其空间结构发生变化 D.Ca2+通过Ca2+泵跨膜运输的方式为主动运输 解析：B　Ca2+泵具有转运蛋白的功能和催化功能，结合图示可知，Ca2+泵能与ATP结合，也具有磷酸基团的结合位点，A正确；根据题意可知，Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的转运蛋白，同时还可转运Ca2+，消耗能量，因此Ca2+泵体现了蛋白质具有运输和催化功能，B错误；转运过程中Ca2+泵磷酸化导致其空间结构发生变化，进而实现了Ca2+的转运，此后Ca2+泵可恢复原状，C正确；Ca2+通过Ca2+泵跨膜运输的方式为主动运输，因为该过程需要消耗能量，且是逆浓度梯度转运，D正确。 3.（2026·湖北宜昌模拟）盐碱地中含大量NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存，同时一些病原菌也会感染水稻，影响其生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图。下列相关叙述错误的是（　　） A.H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞 B.海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 C.液泡逆浓度梯度吸收Na＋增大细胞液的浓度以适应高浓度盐环境 D.H＋从液泡内运输到细胞质基质的方式是主动运输 解析：D　由图可以看出，H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞，A正确；图中海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，以胞吐方式分泌抗菌蛋白，B正确；图中液泡吸收Na＋是从低浓度一侧到高浓度一侧，逆浓度梯度运输，从而增大细胞液的浓度以适应高浓度盐环境，防止细胞在高浓度的盐环境下失水，C正确；液泡中pH低于细胞质基质，即液泡中H＋浓度更高，所以H＋从液泡运输到细胞质基质的方式是协助扩散，D错误。 4.主动运输包括原发性主动运输和继发性主动运输，原发性主动运输直接利用ATP水解产生的能量来转运物质，继发性主动运输则利用原发性主动运输产生的离子浓度差作为驱动力来转运其他物质。下图为动物细胞膜上主动运输转运不同物质的示意图，下列叙述错误的是（　　） 注：图中膜两侧黑点的密集程度代表对应物质的相对浓度。 A.图中葡萄糖进入细胞内属于继发性主动运输 B.同一种物质可能存在两种跨膜运输方式 C.Na＋原发性主动运输所需的能量均来自线粒体 D.图中的离子泵既有转运功能也起催化作用 解析：C　由图可知，葡萄糖进入细胞内为逆浓度运输，所用载体是钠驱动的葡萄糖载体，驱动力来自Na＋浓度差，而Na＋浓度差是消耗ATP形成的，所以图中葡萄糖进入细胞内属于继发性主动运输，A正确；由图可知，Na＋运输到胞外，消耗ATP，为原发性主动运输；Na＋进入细胞内为协助扩散，由此可知同一种物质存在两种跨膜运输方式，B正确；Na＋原发性主动运输所需的能量来自线粒体和细胞质基质，C错误；图中的离子泵既可作为载体运输Na＋和 K＋，也可催化ATP水解，D正确。 5.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。如图为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 解析：C　α­变形菌的细胞膜内外存在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；α­变形菌分泌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。 6.（2026·河南郑州模拟）溶酶体含有多种酸性水解酶，H＋可通过膜上的质子泵V­ATPaSe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.V­ATPaSe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.V­ATPaSe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 解析：D　V­ATPaSe具有转运H＋作用，同时催化ATP形成ADP＋Pi，但V­ATPaSe作为酶能降低化学反应所需的活化能，A错误；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；V­ATPaSe和Cl－/H＋转运蛋白转运物质时构象均发生改变，C错误；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。 7.（2025·江西九江三模）帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，PD患者的TMEM175往往发生变异，从而影响溶酶体的功能。已知TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，它能和质子泵V型ATP酶（V­ATPaSe）互相配合，共同调节溶酶体的pH平衡，具体过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.TMEM175功能缺失会导致溶酶体内H＋浓度升高，从而激活V­ATPaSe的活性 B.PD患者因TMEM175变异导致溶酶体pH下降，影响溶酶体的功能，从而引发神经元损伤 C.H＋从细胞质基质转运进溶酶体时V­ATPaSe的空间结构不发生变化 D.溶酶体的pH平衡仅依赖于TMEM175，与V­ATPaSe无关 解析：B　TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，可以使H＋顺浓度梯度从溶酶体进入细胞质基质，所以TMEM175功能缺失会导致溶酶体内H＋浓度升高，但没有信息指明H＋浓度升高会激活V­ATPaSe的活性，A错误；由题干可知，TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，PD患者的TMEM175发生变异，使得H＋进入细胞质基质的过程受阻，溶酶体内的H＋浓度上升，溶酶体内pH下降，影响溶酶体功能，从而引发神经元损伤，B正确；V­ATPaSe是质子泵，属于载体蛋白，载体蛋白在运输物质时，其空间结构会发生变化，从而实现对物质的转运，所以H＋从细胞质基质转运进溶酶体时，V­ATPaSe的空间结构会发生变化，C错误；已知TMEM175是溶酶体膜上的H＋通道，它能和质子泵V型ATP酶（V­ATPaSe）互相配合，共同调节溶酶体的pH平衡，所以溶酶体的pH平衡依赖于TMEM175和V­ATPaSe，D错误。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $