高考生物一輪復習課件第二單元　專題突破1　主動運輸的類型

主動運輸的類型一、ATP直接驅動——各類“泵”和ABC轉運蛋白1.Na＋－K＋泵2.質子泵3.鈣泵4.ABC轉運蛋白典例1

(2024·甘肅，2)維持細胞的Na＋平衡是植物的耐鹽機制之一。鹽脅迫下，植物細胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(質子泵)和Na＋－H＋逆向轉運蛋白可將Na＋從細胞質基質中轉運到細胞外(或液泡中)，以維持細胞質基質中的低Na＋水平(見圖)。下列敘述錯誤的是A.細胞膜上的H＋－ATP酶磷酸化時伴

隨著空間構象的改變B.細胞膜兩側的H＋濃度梯度可以驅動

Na＋轉運到細胞外C.H＋－ATP酶抑制劑會干擾H＋的轉運，但不影響Na＋轉運D.鹽脅迫下Na＋－H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高√細胞膜上的H＋－ATP酶既是載體蛋白又可催化ATP水解，在其作用下，ATP分子末端的磷酸基團脫離下來與H＋－ATP酶結合，使H＋－ATP酶磷酸化從而導致其空間結構發生變化，A正確；觀察題圖可知，H＋順濃度梯度進入細胞所釋放的勢能是驅動Na＋轉運到細胞外的直接動力，B正確；H＋－ATP酶抑制劑干擾H＋的轉運，進而影響膜兩側H＋濃度，對Na＋的運輸會產生干擾，C錯誤；

由題干“鹽脅迫下，植物細胞膜(或液泡膜)上的H＋－ATP酶(質子泵)和Na＋－H＋逆向轉運蛋白可將Na＋從細胞質基質中轉運到細胞外(或液泡中)，以維持細胞質基質中的低Na＋水平”可知，為了適應環境，鹽脅迫下Na＋－H＋逆向轉運蛋白的基因表達水平可能提高，D正確。典例2

Ca2＋是一種重要的信號物質，植物細胞內的鈣穩態是靠Ca2＋的跨膜轉運來調節的。據圖分析，下列敘述不合理的是A.Ca2＋進出液泡都由ATP直接供能B.載體蛋白轉運Ca2＋時會發生構象改變C.細胞質基質中Ca2＋濃度比細胞外低D.生物膜上存在多種運輸Ca2＋的轉運蛋白√

Ca2＋從液泡進入細胞質基質是順濃度梯度的協助擴散，不需要消耗能量，A不合理；根據題圖可知，Ca2＋從細胞質基質向細胞外運輸需要消耗能量，為主動運輸，從細胞外向細胞質基質運輸為協助擴散，故細胞質基質中Ca2＋濃度比細胞外低，C合理；由題圖可知，生物膜上既存在能夠介導Ca2＋主動運輸的載體蛋白，也存在介導Ca2＋協助擴散的通道蛋白，D合理。二、ATP間接驅動——協同運輸典例3

(2023·山東，2)溶酶體膜上的H＋載體蛋白和Cl－/H＋轉運蛋白都能運輸H＋，溶酶體內H＋濃度由H＋載體蛋白維持，Cl－/H＋轉運蛋白在H＋濃度梯度驅動下，運出H＋的同時把Cl－逆濃度梯度運入溶酶體。Cl－/H＋轉運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl－轉運受阻導致溶酶體內的吞噬物積累，嚴重時可導致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是A.H＋進入溶酶體的方式屬于主動運輸B.H＋載體蛋白失活可引起溶酶體內的吞噬物積累C.該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除D.溶酶體破裂后，釋放到細胞質基質中的水解酶活性增強√

Cl－/H＋轉運蛋白在H＋濃度梯度驅動下，運出H＋的同時把Cl－逆濃度梯度運入溶酶體，說明H＋濃度在溶酶體內較高，因此H＋進入溶酶體為逆濃度運輸，屬于主動運輸，A正確；溶酶體內H＋濃度由H＋載體蛋白維持，若H＋載體蛋白失活，溶酶體內H＋濃度降低會導致Cl－轉運受阻，進而導致溶酶體內的吞噬物積累，B正確；Cl－/H＋轉運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl－轉運受阻導致溶酶體內的吞噬物積累，該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除，C正確；細胞質基質中的pH與溶酶體內的pH不同，溶酶體破裂后，釋放到細胞質基質中的水解酶可能失活，D錯誤。典例4海水稻是一種介于野生稻和栽培稻之間，普遍生長在海邊灘涂地區，具有耐鹽堿特點的水稻。某些物質進出海水稻根細胞的方式如圖所示，下列敘述錯誤的是√蛋白B既有物質運輸功能(運輸H＋)，也有酶的催化功能(催化ATP水解)，C正確；方式同向協同轉運實例葡萄糖通過小腸上皮細胞的轉運過程圖解

類比兩種協同轉運方式方式反向協同轉運實例擬南芥中的Na＋、H＋通過液泡膜上的逆向協同轉運蛋白(鈉氫交換體)的運輸圖解

協同轉運過程并非不消耗能量，而是不直接消耗ATP中的化學能，即細胞將ATP中的化學能轉化為某些離子(如H＋、Na＋)的化學勢能，再利用該離子的勢能逆濃度梯度以相同方向轉運(即同向協同轉運)或相反方向轉運(即反向協同轉運)其他物質。三、光驅動泵的運輸光驅動泵主要在細菌細胞中發現，對溶質的主動運輸與光能的輸入相偶聯，如細菌視紫紅質利用光能驅動H＋的轉運，光能驅動比較少見。典例5

(2025·合肥模擬)細菌紫膜質是一種膜蛋白，ATP合成酶能將H＋勢能轉化為ATP中的化學能?？蒲腥藛T分別將細菌紫膜質和ATP合成酶重組到脂質層(一種由磷脂雙分子層組成的人工膜)中，在光照條件下觀察到如圖所示的結果。下列敘述錯誤的是A.圖甲中H＋通過細菌紫膜質進入脂質

體內部的過程需要消耗ATPB.細菌紫膜質是一種載體蛋白，轉運物

質時會發生自身構象的改變C.圖丙中ATP合成消耗的能量依賴于脂質體內外部H＋形成的電化學勢能D.ATP合成酶同時具有催化和控制物質運輸的功能√圖甲中，H＋通過細菌紫膜質逆濃度梯度進入脂質體內部需要的能量來自光能(主動運輸)，不需要消耗ATP，A錯誤；細菌紫膜質參與主動運輸，屬于載體蛋白，載體蛋白轉運物質時會發生自身構象的改變，B正確；由圖甲、乙、丙對比可知，當H＋從脂質體內部順濃度梯度轉運到脂質體外部時，才會有ATP的合成，因此可以推出ATP合成消耗的能量依賴于脂質體內外部H＋形成的電化學勢能，C正確；由圖丙可知，ATP合成酶同時具有催化和控制物質運輸的功能，既能催化ADP和Pi合成ATP，又能控制H＋運出脂質體，D正確。1.人的細胞質基質的pH一般為7.2左右。胃液pH的正常范圍是0.9～1.5，這與胃黏膜內某種細胞的細胞膜上具有質子泵(一種轉運H＋的載體蛋白，且能催化ATP水解)有12345678910答案關。人的進食通過刺激機體釋放相關激素引起胃黏膜上皮細胞中質子泵的轉移和活化，如圖所示。下列敘述錯誤的是A.質子泵通過膜融合整合到細胞膜上，并恢復活性B.質子泵主動轉運H＋時，不會發生自身構象的改變C.質子泵向胃內泵送的H＋有利于食物的消化和對病原體的防御D.開發能特異性抑制質子泵活性的藥物，可治療胃酸分泌過多√12345678910答案

質子泵是一種載體蛋白，并有催化ATP水解的功能，主動轉運H＋時，會發生自身構象的改變，B錯誤。2.視紫紅質是人視桿細胞中的一種特殊感光物質，科研人員發現海洋細菌中也存在視紫紅質，它利用光能將H＋泵出細胞，從而在H＋回流時產生能量，細菌可以利用這些能量生長，具體過程如圖所示。下列敘述正確的是12345678910答案A.在細菌中，視紫紅質將H＋泵出細胞與人體紅細胞吸收

葡萄糖進細胞的運輸方式相同B.視紫紅質是一種H＋通道蛋白，ATP合成酶抑制劑可以抑制視紫紅質對H＋的

運輸C.含有視紫紅質的細菌的胞外H＋濃度高于胞內H＋濃度D.無光照條件時該細菌無法合成ATP√12345678910答案

在細菌中，視紫紅質將H＋泵出細胞消耗光能且需要載體蛋白，是主動運輸，人體紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散，A錯誤；視紫紅質作為載體蛋白利用光能主動運輸H＋，在細胞內、外建立質子濃度梯度，形成的電化學勢能驅動ATP合成酶合成ATP，ATP合成酶抑制劑抑制ATP的合成，但不能抑制視紫紅質對H＋的主動運輸，B錯誤；含有視紫紅質的細菌，H＋從細胞外回流至細胞內時為協助擴散，說明細胞外H＋濃度大于細胞內H＋濃度，C正確；無光條件下，該細菌可通過呼吸作用合成ATP來實現供能，D錯誤。3.肺炎鏈球菌和肺炎支原體都能使機體患肺炎，兩種生物細胞膜上都具備一種ABC轉運蛋白，可以利用ATP水解供能來運輸合成蛋白質的原料。下列敘述正確的是A.兩種生物都沒有核膜、細胞器膜等各種生物膜B.兩種細胞在結構上的共性表現在都具有細胞膜、核糖體、DNA等基本

結構C.ABC轉運蛋白運輸氨基酸時會發生空間構象的改變D.ABC轉運蛋白轉移到細胞膜上時需要膜泡運輸的參與12345678910答案√

肺炎鏈球菌和肺炎支原體都是原核生物，都沒有核膜、各種細胞器膜，但是都含有細胞膜，A錯誤；兩種細胞在結構上的共性表現在都具有細胞膜、核糖體等基本結構，DNA是物質不是結構，B錯誤；分析題意，ABC轉運蛋白可以利用ATP水解供能來運輸合成蛋白質的原料氨基酸，由此可知，ABC轉運蛋白為載體蛋白，其運輸氨基酸時會發生空間構象的改變，C正確；原核細胞沒有內質網、高爾基體等具膜結構，因此ABC轉運蛋白轉移到細胞膜上時不需要膜泡運輸的參與，D錯誤。12345678910答案4.(2025·成都一模)植物細胞中的液泡是一種酸性細胞器，膜上有V－ATPase能夠催化ATP的水解并運輸H＋，液泡吸收半胱氨酸(Cys)由H＋濃度梯度驅動，如圖所示。液泡酸化消失會導致線粒體12345678910答案功能異常而使細胞出現衰老癥狀。下列敘述錯誤的是A.H＋進入液泡的過程中V－ATPase的空間結構會發生變化B.正常情況下，細胞質基質中Cys的濃度低于液泡中的濃度C.若液泡中的H＋大量外流，會抑制葡萄糖在線粒體內的分解D.液泡中存在水解酶，由此推測液泡可能有分解衰老、損傷細胞器的功能√12345678910答案

H＋進入液泡的方式是主動運輸，要消耗ATP，還需要載體蛋白的協助，并且載體蛋白的空間結構會發生變化，A正確；Cys－H＋轉運蛋白要依靠H＋順濃度梯度產生的勢能來運輸Cys，屬于主動運輸，因此正常情況下，細胞質基質中Cys的濃度低于液泡中的濃度，B正確；若液泡中的H＋大量外流，會導致液泡酸化消失影響線粒體功能，但葡萄糖不會進入線粒體，C錯誤；液泡內有類似于溶酶體酶的水解酶，可推測其具有和溶酶體類似的功能，可以分解衰老、損傷的細胞器，D正確。12345678910答案√

由圖可知，細胞液的pH為3～6，胞質溶膠的pH為7.5，說明細胞液的H＋濃度高于胞質溶膠，若要長期維持膜內外的H＋濃度梯度，需通過主動運輸將胞質溶膠中的H＋運輸到細胞液中，A正確；12345678910答案6.(2026·河南青桐鳴聯考)某科研團隊發現：腸道微生物分泌的信號分子能調控小腸上皮細胞的Na＋－K＋泵活性，進而影響葡萄糖吸收速率。如圖為小腸上皮細胞通過SGLTs(鈉驅動的葡萄12345678910答案糖載體蛋白)和Na＋－K＋泵轉運葡萄糖、Na＋和K＋的過程。下列敘述錯誤的是A.葡萄糖通過SGLTs進入細胞的過程與細胞膜兩側Na＋濃度有關，屬于協助擴散B.Na＋－K＋泵既具有運輸功能，又能催化ATP水解，體現了蛋白質功能的多樣性C.細胞內K＋濃度高于細胞外，K＋通過Na＋－K＋泵進入細胞的方式為主動運輸D.若腸道微生物信號分子能增強Na＋－K＋泵活性，則可以促進小腸上皮細胞

吸收葡萄糖√12345678910答案

葡萄糖通過SGLTs進入細胞時，是從低濃度向高濃度運輸，依賴細胞內外的Na＋濃度差提供動力，且需要載體SGLTs協助，因此屬于主動運輸，A錯誤；細胞內K＋濃度高于細胞外，K＋通過Na＋－K＋泵進入細胞時，是逆濃度梯度運輸，且需要Na＋－K＋泵催化ATP水解供能，因此屬于主動運輸，C正確；Na＋－K＋泵活性增強時，會更高效地將Na＋運出細胞、K＋運入細胞，使細胞內外Na＋濃度差進一步增大，而葡萄糖通過SGLTs進入細胞依賴Na＋濃度差產生的勢能，因此會促進小腸上皮細胞吸收葡萄糖，D正確。7.(2025·三門峽聯考)植物葉片保衛細胞的細胞膜和液泡膜上均存在H＋－ATP酶，當保衛細胞膜上的H＋－ATP酶被藍光照射激活后，將H＋逆濃度泵出細胞膜外，H＋再次通過細胞膜載體返回細胞時協同其他離子(K＋、

等)逆濃度進入細胞；液泡膜上的H＋－ATP酶利用水解ATP的能量將H＋逆濃度轉運進入液泡，H＋順濃度重新進入細胞質基質的同時能夠使Ca2＋逆濃度進入液泡儲存，從而避免細胞質基質中Ca2＋濃度過高對細胞的毒害。下列敘述正確的是A.細胞質中的H＋逆濃度泵出細胞膜外，需藍光直接提供能量B.液泡中H＋及細胞外的K＋、

轉運進入細胞質基質的方式均是協助擴散C.H＋－ATP酶不僅具有催化功能，還能作為運載H＋等的載體D.H＋－ATP酶保持活性有利于促進細胞吸水，且受到溫度、光照強度等的影響√12345678910答案12345678910答案

由題干信息可知，細胞質中的H＋逆濃度泵出細胞膜外，屬于主動運輸，需ATP直接提供能量，A錯誤；液泡中H＋進入細胞質基質的方式是協助擴散，細胞外的K＋、

逆濃度進入細胞屬于主動運輸，B錯誤；H＋－ATP酶保持活性有利于促進細胞吸水，且受到溫度、光質等的影響，D錯誤。8.土壤鈉鹽過高對植物的傷害作用稱為鹽脅迫。研究發現擬南芥可通過SOS轉導途徑增強耐鹽性，調節機制如圖所示。鹽脅迫出現后，細胞膜上某種磷脂分子PA含量迅速增加并與SOS2結合，一方面使SOS1被激活后利用H＋電化學勢能轉運Na＋，另一方面又使鈣調蛋白SCaBP8磷酸化，磷酸化的SCaBP8對K＋內流的抑制作用減弱，從而調節細胞內Na＋/K＋的穩態。12345678910答案下列敘述錯誤的是A.磷脂分子PA在SOS轉導途徑中是起調節作用的信號分子B.鹽脅迫下，Na＋通過SOS1排出細胞的方式未直接消耗ATPC.鈣調蛋白SCaBP8磷酸化會導致其蛋白質空間結構改變D.鹽脅迫下細胞內的Na＋/K＋值降低，經調節后Na＋/K＋值升高√12345678910答案12345678910答案磷脂分子PA含量迅速增加并與SOS2結合，使SOS1被激活、鈣調蛋白SCaBP8磷酸化等，從而調節細胞內Na＋/K＋的穩態，所以磷脂分子PA在SOS轉導途徑中是起調節作用的信號分子，A正確；鹽脅迫下，Na＋通過SOS1排出細胞的方式屬于主動運輸，利用了H＋電化學勢能，未直接消耗ATP，B正確；12345678910答案

結構與功能相適應，鈣調蛋白SCaBP8磷酸化后對K＋內流的抑制作用減弱，所以鈣調蛋白SCaBP8磷酸化會導致其蛋白質空間結構改變，C正確；鹽脅迫下，細胞內的Na＋/K＋值升高，經調節后，Na＋通過SOS1運出細胞，磷酸化的SCaBP8對K＋內流的抑制作用減弱，使得細胞內Na＋/K＋比值降低，D錯誤。9.(2026·六安月考)胃壁細胞靠近胃腔的細胞膜(頂膜)上有質子泵，質子泵每水解一分子ATP，可驅動一個H＋和一個K＋的轉運。胃壁細胞的Cl－通過細胞頂膜的Cl－通道進入胃腔，與H＋形成鹽酸，過程如圖所示。PPIs是目前臨床上最常用的抑酸藥物，這種藥物需要在酸性環境才能被活化。活化后的PPIs與質子泵結合，使質子泵空12345678910答案間結構發生改變，從而抑制胃酸的分泌，抑酸作用可持續24h以上，造成胃腔完全無酸狀態。下列敘述正確的是A.H＋通過胃壁細胞頂膜上的質子泵進入胃腔的

方式是協助擴散B.胃壁細胞的Cl－需要與細胞頂膜的Cl－通道蛋

白結合進入胃腔C.胃壁細胞頂膜上的質子泵除能控制物質進出

細胞外，還具有催化ATP合成的功能12345678910答案D.胃壁細胞的K＋通過細胞頂膜的K＋通道蛋白進入胃腔不需要能量√12345678910答案

根據圖中信息可知，胃腔pH≈1.2，胃壁細胞pH≈7.4，胃腔內H＋濃度大于胃壁細胞內，質子泵水解ATP將H＋逆濃度梯度運到胃腔，運輸方式為主動運輸，A錯誤；通道蛋白在運輸物質時不與該物質結合，所以胃壁細胞的Cl－進入胃腔不需要與細胞頂膜的Cl－通道蛋白結合，B錯誤；