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微专题3 跨膜运输的热考题型
【考点速览】
热点
考情
跨膜运输的
热考题型
2024·山东卷,1;2024·甘肃卷,2;2024·浙江6 月选考,15;
2023·浙江6 月选考,13;2023·福建卷,12;2023·湖北卷,
15;2023·山东卷,2;2022·山东卷,3;2022·重庆卷,2;
2022·海南卷,16
【剖析真题】
1.(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
2.(2024·浙江6 月选考,15)植物细胞的细胞质基质中的Cl-、NO 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,夜间这些蔗糖运到细胞质基质。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
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B.Cl-、NO 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
【梳理知识】
1.主动运输的三种驱动方式的比较
方式
转运方向
能量来源
ATP 驱动泵
逆浓度梯度
ATP
协同
转运
逆向协
同运输
一种离子或分子逆浓度梯
度转运;另外一种离子或
分子顺浓度梯度转运
利用的能量储存在其中的
一种溶质的电化学梯度中
同向协
同运输
光驱动泵
逆浓度梯度
光能
2.物质运输方式中不同转运蛋白的比较
依据
蛋白质类型
转运蛋白举例
方式
运输物
质方法
改变构象运输物质
钙离子泵
主动运输
通道蛋白运输物质
水通道蛋白
协助扩散
运输物
质种类
运输一种物质的载体蛋白
质子泵
多为主动运输
运输两种物质的载体蛋白
钠钾泵
主动运输
运输能
量来源
ATP 驱动的载体蛋白
质子泵
主动运输
化学势能驱动的载体蛋白
钠离子葡萄糖协
同转动蛋白
钠离子:协助扩散;
葡萄糖:主动运输
3.图析单向运输载体、同向运输载体和逆向运输载体
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如图中钠钾泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5 均代表载体,其中GLUT5 属于单向运
输载体,SGLT1、GLUT2 属于同向运输载体,钠钾泵属于逆向运输载体。
【情境应用】
情境素材一 膜转运蛋白
科学研究发现,细胞进行主动运输主要以以下几种方式进行:①偶联转运蛋白,
把一种物质穿过膜的上坡转运与另一种物质的下坡转运相偶联;②ATP 驱动泵,
把上坡转运与ATP 的水解相偶联;③光驱动泵,主要在细菌中发现,能把上坡
转运与光能的输入相偶联(图中a、b、c 代表物质跨膜运输方式,■、▲分别代
表跨膜的离子或小分子X、Y)。
根据情境素材一,回答下列问题:
(1) 上图中
Q
侧属于细胞的________ 侧,判断的依据是
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)Na+-K+泵是常见的ATP 驱动泵,这种泵能逆浓度梯度把3 个Na+泵出细胞
外,2 个K+泵入细胞内,Na+通过Na+-K+泵运输的方式与在神经纤维膜上受
到刺激后Na+内流的方式分别属于________________和________________。
(3)图中a 方式,物质Y 转运所需能量来源于____________________(填“ATP 直
接供能”或“X 运输中的梯度动力”)。
情境素材二 葡萄糖转运蛋白家庭包括GLUT1~GLUT14,均参与葡萄糖的运
输。GLUT2 是肝细胞的葡萄糖转运蛋白,其作用过程如图1 所示,小肠绒毛上
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皮细胞膜存在载体蛋白SGLT1。借助SGLT1,当Na+顺浓度梯度进入小肠绒毛
上皮细胞的同时,葡萄糖进入小肠细胞。
根据情境素材二,回答下列问题。
(1) 与葡萄糖转运蛋白的合成和运输有关的细胞器有
______________________________________________________________。
(2)根据图1 葡萄糖进入肝细胞的方式是____________,影响葡萄糖进入肝细胞
速率的因素有______________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)上述转运蛋白转运葡萄糖的过程中,其空间结构发生了变化,________(填
“能”或“不能”)继续转运葡萄糖。
(4)
根据图2 可以判断葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的运输方式为____________,判
断的依据是______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
【巩固训练】
1.(2025·广东惠州调研)小肠是人体消化和吸收的主要器官,能够吸收葡萄糖、无
机盐等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,物质运输需要的动力
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可来自ATP 水解或离子电化学梯度等。据图分析,下列说法错误的是( )
A.不同物质进入小肠上皮细胞可共用同一载体
B.葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输,运出小肠上皮细胞为协助扩散
C.胰岛素可通过阻止肠腔中的葡萄糖进入机体,从而达到降低血糖的作用
D.Na+运出小肠上皮细胞后,载体蛋白恢复原状,又可以继续转运Na+
2.(2025·广东揭阳月考)拟南芥CLCa 转运蛋白位于液泡膜上,负责将细胞质基质
中过多的NO 转入液泡。研究发现ATP 和AMP 可以差异性调控CLCa 蛋白的转
运活性,机理如图所示,已知液泡腔中H+浓度高于细胞质基质。下列叙述错误
的是( )
A.通过CLCa 蛋白运输NO,可能需要消耗H+的电化学势能
B.ATP 与CLCa 蛋白结合稳定了发夹结构,堵塞了NO 转运通道
C.ATP/AMP 的值上升有利于AMP 与CLCa 蛋白竞争性结合进而发挥转运活性
D.若液泡吸收2 个NO 的同时排出1 个H+,则液泡中pH 和渗透压会发生改变
3.(2023·山东卷,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
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