2026届高三生物二轮专题复习课件第1部分专题1细胞的物质基础与结构基础命题新情境1

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专题一　细胞的物质基础与结构基础
热点情境　直击高考方向命题新情境一　ATP驱动泵、偶联协同转运蛋白、光驱动泵
主动运输能量来源的不同方式主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源的不同，可以分为以下三种方式(如图):
注意：ATP驱动泵式主动运输又称原发性主动运输，电化学梯度驱动偶联转运蛋白等的主动运输又称继发性主动运输。
1．(2025·杭州模拟)ABC转运蛋白由TMD和NBD组成，TMD是离子、原核细胞分泌蛋白等物质穿过细胞膜的机械性孔道；NBD与ATP水解有关，如图所示。ABC转运蛋白可分为存在于所有生物中的外向转运蛋白和仅存在于细菌及植物中的内向转运蛋白。下列说法错误的是(　　)
A．分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量B．离子先与SBP结合后经内向转运蛋白进入酵母菌C．抗肿瘤药物可被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果D．SBP、TMD和NBD通过改变构象完成对物质的摄取、转运和释放【答案】　B
【解析】　图中，ABC外向转运蛋白发挥作用时发生了ATP的水解，推知分泌蛋白经外向转运蛋白运出大肠杆菌需消耗能量，A正确；内向转运蛋白仅存在于细菌及植物中，而酵母菌属于真菌，B错误；外向转运蛋白存在于所有生物中，抗肿瘤药物可被肿瘤细胞的外向转运蛋白运出而降低化疗效果，C正确；载体蛋白在运输物质的过程中会发生构象的改变，D正确。
2．(2024·日照模拟)细菌视紫红质(bR)是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H＋跨膜运输蛋白，经由bR形成的H＋浓度梯度用于驱动ATP合成等活动(如图1所示)，合成的ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜盐杆菌细胞膜构建囊泡模型并对其进行光诱导，囊泡外溶液pH变化如图2所示。下列说法正确的是(　　)
A．bR在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工B．图示Na＋、K＋的转运及H＋在bR处的转运均为逆浓度梯度运输C．嗜盐杆菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH上升，停止光照后胞外H＋浓度低于胞内【答案】　B
【解析】　嗜盐杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体，A错误；图示Na＋、K＋的转运由H＋浓度梯度驱动、H＋转运蛋白转运，为逆浓度梯度的主动运输；H＋在bR处的转运由光能驱动，也为逆浓度梯度的主动运输，B正确；由题图1可知，嗜盐杆菌细胞膜上的视紫红质能吸收光能，但ATP的合成是由H＋浓度梯度驱动的，不是直接由光能驱动的，C错误；由题图2可知，光照时H＋通过视紫红质运出质膜，可导致嗜盐杆菌细胞质基质内H＋浓度降低，pH上升；停止光照后胞外H＋通过协助扩散进入细胞内，胞外H＋浓度降低，但不会低于胞内的H＋浓度，D错误。
3．(2024·徐州模拟)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。研究发现，耐盐植物的液泡膜上的H＋－ATPase质子泵和Na＋/H＋反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na＋能够借助H＋电化学梯度进入液泡，以减少 Na＋对细胞质基质的伤害。如图是常见的两种质子泵。下列说法错误的是(　　)
A．两种质子泵既有运输功能也有催化功能B．V型质子泵转运H＋的方式为主动运输C．耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na＋水平D．耐盐植物根尖细胞中，F型质子泵分布在线粒体内膜上【答案】　C
【解析】　两种质子泵既能运输H＋，还能催化ATP的合成或分解，所以两种质子泵既有运输功能也有催化功能，A正确；V型质子泵水解ATP消耗能量将H＋进行逆浓度运输，则转运H＋的方式为主动运输，B正确；耐盐植物的液泡膜上的H＋－ATPase质子泵和Na＋/H＋反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na＋能够借助H＋电化学梯度进入液泡，以减少 Na＋对细胞质基质的伤害，所以耐盐植物通过V型和F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na＋水平，C错误；耐盐植物根尖细胞中，F型质子泵分布在线粒体内膜上，催化ATP的合成，D正确。
4．(2025·惠州模拟)Ca2＋在维持肌肉兴奋、收缩和骨骼生长等生命活动中发挥着重要作用，血液中Ca2＋含量低会出现抽搐等症状。右图是Ca2＋在小肠的吸收过程。下列叙述错误的是(　　)
A．钙在离子态下易被吸收，维生素D可促进Ca2＋的吸收B．Ca2＋通过小肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输C．Ca2＋通过Ca2＋－ATP酶从基底侧膜转出细胞的方式属于主动运输D．Na＋－Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，属于被动运输
【答案】　D【解析】　维生素D可以促进肠道对钙的吸收，人体内Ca2＋可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，钙在离子态下易被吸收，A正确；Ca2＋通过肠上皮细胞腔侧膜Ca2＋通道进入细胞的方式属于被动运输，不需要能量，B正确；Ca2＋通过Ca2＋－ATP酶从基底侧膜转出细胞，需要能量，属于主动运输，C正确；Na＋－Ca2＋交换的动力来自Na＋的浓度差，属于主动运输，D错误。
(1)分析图1所示的细胞膜结构，_______(填“P”或“Q”)侧为细胞外。(2)在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na＋结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中________(填“a”“b”或“c”)类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是____________________。(3)小肠基膜上Na＋－K＋泵由α、β两个亚基组成，α亚基上既有Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，据此分析图2中Na＋－K＋泵的功能是________________________。
【答案】　(1)P　(2)a　细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能(3)运输Na＋、K＋和催化ATP水解【解析】　(1)根据P侧含有糖蛋白可知，P为细胞外侧。(2)当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖伴随Na＋也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，类似图1中的a过程。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能。(3)根据Na＋－K＋泵的α亚基上既有 Na＋、K＋的结合位点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na＋－K＋泵可以参与Na＋、K＋的运输，也可以催化ATP的水解。