回歸課本之新教材的查缺補漏-01物質運輸(通道蛋白與載體蛋白區(qū)別)(學生版)

回歸課本之新教材的查缺補漏-01物質運輸（通道蛋白與載體蛋白區(qū)別）專題1

物質運輸（轉運蛋白與通道蛋白的區(qū)別）轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結合。1．2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者DavidJulius和ArdemPatapoutian通過解析感知熱、冷的分子基礎，開創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了溫度感受器TRP，其結構與鈉鉀離子通道類似，工作機理如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．TRP開放或關閉過程不發(fā)生自身構象的改變B．TRP內部的結構和帶電基團的分布影響其功能C．TRP對外界溫度刺激作出的反應屬于反射D．離子借助TRP進行的跨膜運輸方式是協(xié)助擴散2．在鹽化土壤中，大量Na＋迅速流入細胞，形成脅迫，影響植物正常生長。耐鹽植物可通過Ca2＋介導的離子跨膜運輸，減少Na＋在細胞內的積累，從而提高抗鹽脅迫的能力，其主要機制如下圖。下列說法錯誤的是（

）A．在鹽脅迫下，Na＋進入細胞的運輸方式是協(xié)助擴散B．使用ATP抑制劑處理細胞，Na＋的排出量會明顯減少C．在高鹽脅迫下，胞外Ca2＋抑制轉運蛋白A，胞內Ca2＋促進轉運蛋白CD．轉運蛋白C能同時轉運H＋和Na＋，故其不具有特異性3．在水和離子跨膜運輸中，通道蛋白發(fā)揮著重要作用，下列敘述正確的是（

）A．水通道蛋白由氨基酸分子組成，水分子進出細胞可能需要水通道蛋白的參與B．神經元動作電位產生的原因是K+通道開放，K+順濃度梯度輸入細胞C．水通道蛋白在轉運水分子時會發(fā)生自身構象的改變且消耗ATPD．同一個體不同細胞通道蛋白種類有所不同，是基因選擇性表達的結果協(xié)同運輸是一種物質的逆濃度跨膜運輸,其依賴于另一種溶質的順濃度,該過程消耗的能量來自離子電化學梯度。4．協(xié)同運輸是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式，一種物質跨膜運輸所需要的能量直接來自另一種物質膜兩側離子的濃度梯度，有同向運輸和對向運輸兩種方式。如Na+和葡萄糖與轉運體結合后，轉運體的構象發(fā)生改變，當Na+順濃度梯度進入細胞時，葡萄糖利用Na+濃度梯度的勢能被“拉進”細胞內；鈉鈣交換體是當Na+順濃度梯度進入細胞時，Ca2+逆濃度梯度排出細胞外，以去除細胞中過多的Ca2+。下列敘述錯誤的是（

）A．協(xié)同運輸不直接依賴ATP中的能量，但該物質跨膜運輸一定與ATP有關B．在Na+和葡萄糖運輸過程中，Na+的運輸導致細胞內外Na+的濃度梯度減小C．Na+濃度梯度越大，葡萄糖運輸速度越快，Na+濃度梯度減小，可能導致葡萄糖運輸停止D．如果用藥物抑制鈉鈣交換體的活動，將減小鈉鈣交換的速率，使細胞內Ca2+濃度下降5．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(qū)，具有耐鹽堿特點的水稻，相比其他普通水稻具有更強的生存競爭能力，具有抗?jié)?、抗鹽堿、抗倒伏、抗病蟲等能力，如圖為某些物質進出海水稻根細胞的示意圖，NO3-和H+屬于協(xié)同運輸，下列敘述正確的是（

）A．NO3-和H+進入根細胞內的方式均為協(xié)助擴散B．若人工補充ATP，Na+也可通過蛋白A進入細胞C．蛋白B既有物質運輸功能也可以提供活化能D．當鹽堿地被水澇的時候，根細胞吸收NO3-的量減少6．科學研究發(fā)現(xiàn)，細胞進行主動運輸主要以幾種方式進行：①偶聯(lián)轉運蛋白：把一種物質穿過膜的逆濃度梯度轉運與另一種物質的順濃度梯度轉運相偶聯(lián)。②ATP驅動泵：把物質逆濃度梯度轉運與ATP的水解相偶聯(lián)。③光驅動泵：主要在細菌中發(fā)現(xiàn)，能把物質逆濃度梯度轉運與光能的輸入相偶聯(lián)（如圖1所示，圖中a，b，c代表主動運輸的三種類型，▲、○代表主動運輸的離子或小分子）。葡萄糖是細胞的主要能源物質，其進出小腸上皮細胞的運輸方式如圖2所示。回答下列問題：(1)分析圖1所示的細胞膜結構，______側（填“P”或“Q”）為細胞外。(2)在小腸腔面，細胞膜上的蛋白S有兩種結合位點：一種與Na+結合，一種與葡萄糖結合。當蛋白S將Na+順濃度梯度運輸進入上皮細胞時，葡萄糖與Na+相伴隨也進入細胞。小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是圖1中____________（填“a”，“b”或“c”）類型的主動運輸，葡萄糖進入小腸上皮細胞的直接能量來源是______________________。(3)小腸基膜上Na+-K+泵由α、β兩個亞基組成，α亞基上既有Na+、K+的結合位點，又具有ATP水解酶的活性，據此分析圖中Na+-K+泵的功能是______________。(4)最新研究表明，若腸腔葡萄糖濃度較高，葡萄糖主要通過載體蛋白（GLUT2）的協(xié)助通過協(xié)助擴散的方式進入小腸上皮細胞。在協(xié)助擴散的同時，通過載體蛋白（SGLT1）的主動運輸過程也在發(fā)生。但主動運輸的載體（SGLT1）容易飽和，協(xié)助擴散吸收葡萄糖的速率比主動運輸快數倍。請你設計實驗加以驗證。（載體蛋白由相關基因控制合成）實驗步驟：第一步：取甲（敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細胞）、乙（敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細胞）、丙（正常的小腸上皮細胞），三組其他生理狀況均相同。第二步：將甲、乙、丙三組細胞分別置于__________________溶液中，其他條件相同，培養(yǎng)適宜時間。第三步：檢測三組培養(yǎng)液的____________________。實驗結果：________________，則驗證了上面的最新研究結果。7．雙子葉植物的腎形保衛(wèi)細胞的內壁（靠氣孔一側）厚而外壁薄，微纖絲從氣孔呈扇形輻射排列（圖1）。當保衛(wèi)細胞吸水膨脹時，較薄的外壁易于伸長，向外擴展，但微纖絲難以伸長，于是將力量作用于內壁，把內壁拉過來，于是氣孔張開。研究發(fā)現(xiàn)，氣孔開放和保衛(wèi)細胞積累K+密切相關。在保衛(wèi)細胞質膜上有H+—ATPase（質子泵），能利用ATP分解時產生的能量將H+分泌到細胞外，使得保衛(wèi)細胞的pH升高，驅動K+通過膜上的內向K+通道進入細胞。實驗還發(fā)現(xiàn)，在K+進入細胞同時，還伴隨著Cl-、NO3-的進入，以保持保衛(wèi)細胞的電中性（圖2）。請回答：(1)與分泌蛋白相似，H+—ATPase和內向K+通道在細胞內的合成，加工和轉運過程需要___（答出兩種即可）及線粒體等細胞器共同參與。(2)H+—ATPase激活時，細胞內的H+通過__的方式轉移出保衛(wèi)細胞；H+跨膜運輸時，H+—ATPase的___發(fā)生變化，這種變化是___（填“可逆”或“不可逆”）的。(3)研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥的保衛(wèi)細胞在一定pH的溶液中（細胞內的pH高于細胞外），置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。后來研究結果表明，藍光誘導可氣孔張開，有人推測藍光照射會通過激活保衛(wèi)細胞膜上的H+—ATPase來促進H+的主動運輸。請利用提供的實驗材料設計實驗驗證該推測正確。實驗材料：含有保衛(wèi)細胞的一定pH的溶液，釩酸鹽（H+—ATPase抑制劑）。簡要寫出實驗思路和結果：______。(4)結合上述材料和圖2．據細胞吸水與失水的原理推測，藍光誘導后氣孔張開的原因是___。8．下列有關細胞膜上載體蛋白和通道蛋白的敘述中錯誤的是（

）A．載體蛋白和通道蛋白均具有專一性B．載體蛋白和通道蛋白在轉運物質時均消耗ATPC．載體蛋白每次轉運時會發(fā)生自身構象的改變D．離子或分子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白的結合9．Ca2?逆濃度運輸需要借助載體蛋白，Na?進入神經細胞時需要借助通道蛋白。下列有關敘述正確的是A．唾液淀粉酶通過胞吐排出細胞需要細胞膜上載體蛋白協(xié)助B．Ca2?逆濃度跨膜運輸時要與細胞膜上載體蛋白的特定部位結合C．Na?通過離子通道進入神經細胞時，需要與通道蛋白結合D．載體蛋白和通道蛋白在順濃度轉運離子時，作用機制完全相同10．主動運輸的能量除來自ATP外，還可依賴順濃度差提供能量（協(xié)同運輸）。圖1為動物細胞物質跨膜運輸示意圖，圖2為植物細胞液泡膜上離子跨膜運輸機制示意圖。下列說法正確的是（

）A．圖2中H＋進出液泡的方式相同，可維持液泡內外pH差B．血紅蛋白結構異常不會影響鈉鉀泵跨膜運輸離子的速率C．圖1中載體蛋白甲和鈉鉀泵雖然同時運輸兩種物質，但是也體現(xiàn)了專一性D．圖2中Ca2＋逆濃度梯度從細胞液進入細胞質基質11．下圖為動物小腸上皮細胞吸收葡萄糖的原理圖，這種運輸方式被稱為協(xié)同運輸（主動運輸的一種），下列關于該原理圖分析錯誤的是（

）A．鈉鉀泵維持小腸上皮細胞內外Na+濃度差B．鈉鉀泵具有催化ATP水解的功能C．葡萄糖載體蛋白與葡萄糖結合后，空間結構發(fā)生變化D．ATP為吸收葡萄糖直接提供能量12．嗜鹽桿菌質膜上的視紫紅質是一種光能驅動的H+跨膜運輸蛋白，在光照條件下使兩側形成H+濃度差，即質子動力勢。在質子動力勢的驅動下合成的ATP可用于將CO2同化為糖，具體過程如圖所示。①表示視紫紅質，②表示ATP合成酶。下列敘述不正確的是（

）A．質膜上的視紫紅質在核糖體上合成后需要內質網、高爾基體加工B．②是一種通道蛋白，在工作過程中其形狀會發(fā)生改變C．①所介導的H+跨膜運輸是主動轉運，該過程消耗ATPD．嗜鹽桿菌為自養(yǎng)生物，能利用視紫紅質吸收光能合成ATP13．葉綠體和線粒體都可以進行能量轉換。葉綠體中的光合色素與各種蛋白質結合形成的大型復合物稱作光系統(tǒng)。光系統(tǒng)可以將光能轉換為電能（圖1），圖中的Chl為反應中心色素分子，D為電子供體，A為原初電子受體。光系統(tǒng)（PSI和PSⅡ兩種）產生的高能電子沿著電子傳遞鏈依次傳遞促使NADPH的形成，同時驅動膜內的質子泵在膜兩側建立H+梯度，進而驅動ATP的合成（圖2）。通過“蘋果酸/草酰乙酸穿梭”和“蘋果酸/天冬氨酸穿梭”可實現(xiàn)葉綠體和線粒體中物質和能量的轉移（圖3）。據圖回答下列問題：(1)常用________________法分離葉綠體中的色素，天線色素的作用是_________________。(2)光反應過程中，_______________是原初電子供體，_______________是最終電子受體；ATP的形成與光系統(tǒng)_______________（填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”）發(fā)揮作用產生的