2027届高考生物一轮复习讲义-大概念1高考共鸣点4主动运输的三种类型

高考共鸣点4主动运输的三种类型热点考情速览主动运输的三种类型2025·广西卷，9；2025·江苏卷，16；2025·陕晋宁青卷，8；2025·黑吉辽蒙卷，10；2025·甘肃卷，11；2025·四川卷，4；2025·浙江6月选考，11；2025·重庆卷，8；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·湖北卷，15；2023·山东卷，2；2023·福建卷，121.主动运输的能量来源分为三类2.ATP直接供能的ATP驱动泵(1)离子泵属于复合蛋白，既具有酶的催化功能(催化ATP水解)，又具有运输离子的功能，通过主动运输的方式对特定离子进行跨膜运输，如下图所示钠钾泵：(2)质子泵(3)ABC超家族ABC超家族也是一类ATP驱动泵，又叫ABC转运蛋白。广泛分布于从细菌到人类各种生物中，是最大的一类转运蛋白，通过ATP分子的结合与水解完成小分子物质的跨膜转运。原核细胞(A)和真核细胞(B)ABC超家族结构与工作示意图3.ATP间接供能——协同转运介导各种离子和分子的跨膜运动：一种间接消耗ATP的主动运输方式，所直接利用的能量储存在一种溶质的电化学梯度中。包括同向协同和反向协同两种方式4.光驱动泵发现于一些光合细菌细胞质膜上的H＋泵(如菌紫红质)，它们被光激活后，形成跨膜的H＋电化学梯度，驱动溶质的主动运输(对溶质的主动运输与光能的输入相偶联)。继阿格雷成功分离出了水通道蛋白、麦金农解析了K＋通道蛋白的立体结构后，许多科学家开展通道蛋白的研究，进一步揭示通道蛋白的作用机制。回答下列问题。(1)通道蛋白主要包括水通道蛋白和离子通道蛋白。细胞中与通道蛋白加工与运输相关的细胞器有________________。通道蛋白在运输分子或离子时具有一定的特异性(或专一性)，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)研究发现，水分子能以自由扩散方式进出细胞，更多的是借助膜上的水通道蛋白以________方式跨膜运输。结合下图分析，信息分子与特异性受体结合后促进肾小管上皮细胞对水重吸收的具体过程是_______________________________________________________________________________________________。提示(1)内质网、高尔基体通道蛋白具有特定的空间结构(2)协助扩散信息分子与特异性受体结合后，促进水通道蛋白的合成，并且加速存储水通道蛋白的囊泡移动并融合到细胞膜1.(2025·四川卷，4)某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2，相关物质的跨膜运输过程如图。下列叙述正确的是()A.转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞B.胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量C.转运蛋白W能同时转运两种物质，故不具特异性D.CO2分子经自由扩散，只能从胞内运输到胞外答案B解析从图中可以看出，转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞，A错误；胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度，属于主动运输，需要消耗能量，能量由组氨酸浓度梯度提供，B正确；转运蛋白W能同时转运特定的两种物质，也具有特异性，C错误；CO2分子经自由扩散，也可以从胞外运输至胞内，例如从血浆进入肺部细胞，D错误。2.(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ATPB.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答案B解析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＋逆浓度梯度排出胞外，需要利用Ca2＋顺浓度梯度运输产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2＋内流增多，C正确；因为患者是由于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。3.(2025·陕晋宁青卷，8)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是()A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加B.丙酮酸根、H＋共同与MPC结合使后者构象改变C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高答案D解析由题图可知，MPC同时转运丙酮酸根、H＋进入线粒体基质，MPC功能减弱会使丙酮酸进入线粒体基质的数量减少，丙酮酸在细胞质基质中参与无氧呼吸，导致乳酸积累，A正确；由题图可知，丙酮酸根、H＋共同与MPC结合使后者构象改变，实现转运，B正确；MPC存在两个特定部位分别与丙酮酸根和H＋结合，且H＋从低pH的线粒体内外膜间隙到高pH的线粒体基质一侧转运是顺浓度梯度的，运输方式为协助扩散，该过程为丙酮酸根的同向运输提供能量，故线粒体内外膜间隙pH变化通过直接影响H＋的运输来影响丙酮酸根转运速率，C正确；丙酮酸根在线粒体内膜两侧的浓度差虽可在一定范围内影响其转运速率，但由于转运蛋白(MPC)存在饱和性以及膜两侧H＋浓度差等限制，并非浓度差越大其转运速率越高，D错误。4.(2025·八省联考河南卷，4)醛固酮可诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的钠钾泵，促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，如图所示。下列叙述错误的是()A.醛固酮促进Na＋重吸收的同时也促进K＋的排出B.血Na＋和血K＋浓度升高均可促进醛固酮的分泌C.Na＋由管腔进入血管的过程既有主动运输又有被动运输D.顶端膜上的K＋外流依赖于基底膜上钠钾泵的正常活动答案B解析醛固酮通过诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的Na＋通道和基底膜上的钠钾泵，从而增加Na＋的重吸收并促进K＋的排出，A正确；醛固酮的分泌主要受血Na＋浓度的调节，当血Na＋浓度降低时，醛固酮的分泌会增加，以促进Na＋的重吸收并恢复血Na＋浓度的平衡；当血Na＋浓度升高时，则会抑制醛固酮的分泌。而血K＋浓度的升高则会促进醛固酮的分泌，促进K＋的排出，B错误；据题图分析可知，Na＋由管腔进入血管的过程包括两个步骤：首先通过顶端膜上的Na＋通道以协助扩散的方式(被动运输)进入上皮细胞，然后通过基底膜上的钠钾泵以主动运输的方式被泵出上皮细胞，再进入血管，C正确；顶端膜上的K＋外流是依赖于浓度梯度进行的，即K＋在上皮细胞内的浓度高于在管腔中的浓度，这个过程的持续进行需要基底膜上钠钾泵的正常活动来维持。钠钾泵通过消耗ATP将Na＋从上皮细胞内泵出并将K＋泵入上皮细胞内，从而维持了细胞内外的K＋浓度差，为顶端膜上的K＋外流提供了动力，D正确。据图中物质浓度、转运蛋白、是否耗能判断物质出入方式5.(2026·辽宁大连测试)ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运，有下图所示的3种类型。相关叙述正确的是()A.Ca2＋泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2＋的转运过程B.Na＋－K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na＋低K＋的环境C.V型质子泵与F型质子泵运输H＋的方式不同，后者属于主动运输D.F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的内膜上答案A解析Ca2＋泵催化ATP水解，ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合，使载体蛋白发生磷酸化