2026版《金版教程》高考总复习生物不定项版终新第二单元 微专题2 ATP与主动运输

高考总复习首选用卷生物学(不定项版)微专题2ATP与主动运输1．(2024·铜仁模拟)嗜盐细菌是一种厌氧菌，图示为H＋进出细胞的过程图解；适宜光照下，细菌视紫红质吸收一个光量子后，改变其空间结构，将2个H＋由细胞内转运至细胞外；H＋在ATP合酶的协助下进入细胞。下列叙述错误的是()A．细菌通过视紫红质运输H＋过程所需能量来自光能B．细菌通过视紫红质转运H＋时，视紫红质发生空间结构的改变C．随着氧气浓度的增加，H＋运输速率加快，ATP的合成速率加快D．ATP合成酶具有物质运输和催化功能，将H＋势能转化为ATP中的化学能答案：C解析：细菌视紫红质吸收一个光量子后，改变其空间结构，将2个H＋由细胞内转运至细胞外，说明2个H＋运出细胞需要能量，并且来自光能，且视紫红质发生空间结构的改变，A、B正确；嗜盐细菌是一种厌氧菌，只进行无氧呼吸，故氧气浓度的增加不会使ATP的合成速率加快，并且视紫红质转运H＋的能量来自光能，不受氧气浓度的影响，C错误；由图可知，ATP合成酶能转运H＋并且能催化合成ATP，能将H＋势能转化为ATP中的化学能，D正确。2．(2024·天津和平一模)H＋－K＋－ATP酶位于胃壁细胞，是质子泵的一种，它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H＋/K＋跨膜转运，对胃的消化功能具有重要的生理意义。其作用机理如图所示，“＋”表示促进磷酸化。胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因，药物奥美拉唑能有效减缓胃溃疡症状。下列相关叙述错误的是()A．H＋－K＋－ATP酶的作用是作为载体蛋白和催化ATP水解B．推测M1－R为胃壁细胞上信号分子a的受体，化学本质可能为糖蛋白C．胃壁细胞对K＋的转运过程体现了生物膜的选择透过性D．推测奥美拉唑减缓胃溃疡的机理为促进H＋－K＋－ATP酶的活性，减少胃壁细胞分泌胃酸答案：D解析：H＋－K＋－ATP酶位于胃壁细胞，它属于质子泵中的一种，通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H＋/K＋跨膜转运，它作为载体蛋白运输H＋和K＋，载体蛋白的磷酸化需要ATP水解产生磷酸，因此H＋－K＋－ATP酶的作用是作为载体蛋白和催化ATP水解，A正确；M1－R能接受信号分子a的信息，属于受体，推测化学本质可能为糖蛋白，B正确；生物膜会选择性吸收和排除某些物质，胃壁细胞对K＋的转运过程体现了生物膜的选择透过性，C正确；若要减少胃壁细胞分泌H＋，应抑制H＋－K＋－ATP酶的活性，D错误。3．(2024·山东省实验中学二模)一些细菌利用细胞膜上的视紫质运输Cl－。当有光照时，视紫质吸收光能发生结构变化，暴露出细胞外与Cl－的结合位点。与Cl－结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl－向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl－倒流，最终将Cl－释放入细胞质。下列说法正确的是()A．视紫质的合成需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的相互配合B．若98位氨基酸种类发生改变，则视紫质的运输效率提高C．Cl－的运输不需要直接能源物质的驱动，属于自由扩散D．推测Cl－进细胞的速率与光照强度和视紫质的多少有关答案：D解析：视紫质位于细胞膜上，与Cl－结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl－向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl－倒流，最终将Cl－释放入细胞质，因此视紫质为载体蛋白，合成在核糖体上进行，而细菌中不含内质网、高尔基体和线粒体，故视紫质的合成不需要它们的配合，A错误；若98位氨基酸种类发生改变，则视紫质的运输效率可能降低，B错误；Cl－的运输属于主动运输，C错误；“当有光照时，视紫质吸收光能发生结构变化，暴露出细胞外与Cl－的结合位点，与Cl－结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl－向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl－倒流，最终将Cl－释放入细胞质”，因此Cl－进细胞的速率与光照强度和视紫质的多少有关，D正确。4．(2023·山东，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答案：D解析：由题干“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”可知，溶酶体内H＋浓度大于溶酶体外，故H＋进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输，A正确；Cl－/H＋转运蛋白在H＋浓度梯度驱动下将Cl－逆浓度梯度运入溶酶体，若H＋载体蛋白失活，则溶酶体内外的H＋浓度无法维持，无法转运Cl－，可引起溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂，B正确；突变体细胞内的溶酶体功能丧失，损伤和衰老的细胞器无法及时清除，C正确；溶酶体内的pH较低，其中的水解酶在酸性条件下有较高活性，细胞质基质中的pH接近中性，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性下降，D错误。5．(2024·扬州期末)一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子，载体分子对一定的离子有专一的结合部位，载体的活化需要ATP，其转运离子的情况如图。下列相关叙述不正确的是()A．生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关B．载体蛋白通过改变构象，只转运与自身结合部位相适应的分子或离子C．磷酸激酶和磷酸酯酶分别催化ATP水解和合成D．未活化的载体在磷酸激酶和ATP的作用下可再度磷酸化而活化答案：C解析：蛋白质是生命活动的主要承担者，则生物膜的功能与膜上载体、酶等蛋白质种类和数量有关，A正确；载体蛋白具有专一性，载体蛋白通过改变构象，只转运与自身结合部位相适应的分子或离子，B正确；据图分析，磷酸激酶的作用是在ATP和底物之间起催化作用，将一个磷酸基团转移到载体上，磷酸酯酶是通过催化磷酸酯键水解使载体去磷酸化的酶，不催化ATP合成，C错误；图示未活化的载体，在磷酸激酶的催化下，可获得ATP转移的磷酸基团，而再度活化，D正确。6．(不定项)(2024·天津模拟)质子泵是生物膜上特异性转运H＋的蛋白质，对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。下图是常见的两种质子泵，相关叙述正确的是()A．叶肉细胞中的类囊体膜和线粒体内膜可能分布有F型质子泵B．生物膜上有质子泵体现了生物膜在功能上具有选择透过性C．核糖体膜上可能分布有V型质子泵D．V型质子泵转运H＋的方式为协助扩散答案：AB解析：F型质子泵可以将H＋由膜内转运到膜外，同时还能催化ATP合成，在类囊体膜和线粒体内膜上能进行ATP合成，推测含有F型质子泵，A正确；生物膜上有质子泵体现了生物膜的功能特性，即生物膜的选择透过性，B正确；核糖体无膜结构，C错误；V型质子泵转运H＋的同时，还能催化ATP水解，因此推测这种转运方式耗能，可能为主动运输，不是协助扩散，D错误。7．(不定项)(2024·山东潍坊一模)矮牵牛花瓣颜色与其液泡pH密切相关，液泡pH≤2时多呈红色、橙色，随着pH升高颜色不断改变，当pH>5时，出现稀有的蓝色调。研究表明，液泡pH主要由H＋泵甲、乙和转运蛋白NHX1共同调控，过程如图。原本开红花的矮牵牛某一突变体中NHX1表达量显著增加，导致花瓣呈现独特的蓝色。下列说法正确的是()A．H＋通过甲、乙进入液泡利于植物细胞保持坚挺B．K＋通过NHX1的跨膜运输方式属于协助扩散C．促进甲、乙基因的表达，利于该牵牛花的花瓣保持鲜艳的红色D．H＋从细胞质基质转运到液泡的方式属于主动运输答案：ACD解析：H＋通过甲、乙进入液泡，使液泡的渗透压升高，液泡吸水，利于植物细胞保持坚挺，A正确；液泡中H＋浓度高于细胞质基质中，K＋通过NHX1的跨膜运输需要依赖H＋浓度梯度提供能量，属于主动运输，B错误；促进甲、乙蛋白表达，利于H＋进入液泡，液泡pH≤2时多呈红色、橙色，C正确；H＋从细胞质基质转运到液泡需要能量，为主动运输，D正确。8．请结合图中信息回答下列相关问题：(1)图1所示为主动运输的类型模式图，包括ATP驱动泵(利用ATP水解供能)、协同转运(利用离子梯度动力)、光驱动泵(利用光能)三种，它们分别对应图中的________(填字母)。(2)ATP驱动泵是一种具有________酶活性的载体蛋白，直接利用ATP水解提供能量实现离子或小分子逆浓度梯度的跨膜运输。图2所示钠钾泵是一种ATP驱动泵，其上存在Na＋和K＋的结合位点，该钠钾泵每消耗1分子ATP，会逆浓度梯度将3分子Na＋________(填“泵出细胞外”或“泵入细胞内”)，同时将2分子K＋________(填“泵出细胞外”或“泵入细胞内”)。(3)细菌的________(填“细胞膜”或“生物膜系统”)上没有钠钾泵，只有质子泵。该质子泵将H＋________(填“顺浓度”或“逆浓度”)泵出细胞，由此建立膜外H＋浓度高于膜内的跨膜H＋电化学梯度，进而驱动糖、氨基酸等溶质转运入细胞内。(4)如图3为拟南芥中液泡吸收Na＋的过程。拟南芥液泡膜上存在着质子泵，使得液泡内外产生________(填“内高外低”或“内低外高”)的H＋电化学梯度；膜上的Na＋/H＋反向转运载体蛋白可利用化学势能将H＋转出液泡，同时将Na＋由____________转入________。影响Na＋进入液泡的影响因素有__________________________________。答案：(1)b、a、c(2)ATP水解泵出细胞外泵入细胞内(3)细胞膜逆浓度(4)内高外低细胞质基质液泡氧气浓度、温度、H＋浓度及载体蛋白数量解析：(1)由图1可知，ATP驱动泵利用ATP水解供能、协同转运中利用离子梯度动力、光驱动泵利用光能分别对应图1所示的b、a、c。(2)由图1可知，ATP驱动泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，直接利用ATP水解提供能量。由图2可知钠钾泵是一种ATP驱动泵，其上存在Na＋和K＋的结合位点。由于细胞内K＋含量高，细胞外Na＋含量高，因此该钠钾泵每消耗1分子ATP，会