高考专题复习：离子泵、H-ATP酶和协同转运

张开翅膀，天空就不再遥远夯实基础锻炼能力提升成绩高考专题复习：离子泵、H+-ATP酶与协同转运核心知识归纳总结：离子泵：相关离子转运蛋白与ATP水解酶的复合体，具有两项功能，即①水解ATP；②主动运输；即水解ATP以推动离子的逆浓度梯度运输；每种离子泵只转运专一的离子。细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。质子泵即H+泵包括H+-ATP泵和液泡膜上的H+焦磷酸泵；可以理解为：P型：位于真核生物，载体蛋白利用ATP使自身磷酸化，发生构象的改变来转移质子或其它离子，如植物细胞膜上的H+泵，动物细胞的Na+-K+泵，Ca2+离子泵，H+-K+ATP酶（位于胃表皮细胞，分泌胃酸）。V型：位于小泡的膜上（动物细胞溶酶体膜，动物细胞的内吞体，高尔基体的囊泡膜，植物液泡膜）。特点：水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化。共同的功能：保持细胞质基质内中性pH和细胞器内的酸性pH。F型：位于细菌质膜，线粒体膜和植物内膜上，不仅可以利用质子动力势将ADP转化成ATP，也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。ABC超家族：位于原核和真核生物的细胞质膜，每种ABC转运蛋白对于底物或底物的基团有特异性。Na-K泵：存在于动物细胞质膜上（水解一个ATP释放的能量，送3个Na+到胞外，同时摄取2个K+入胞，维持细胞内Na+外Na+的格局）Ca2+泵：亦称为Ca2+-ATP酶，它催化质膜内侧的ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的钙离子泵出细胞或者泵入内质网腔中储存起来。由于其活性依赖于ATP与Mg2+的结合，所以又称为(Ca2+，Mg2+)-ATP酶。（2）H+—ATP酶原理是：通过H+的顺浓度梯度产生的势能，推动合成ATP，既有酶的催化功能（合成ATP），也有载体蛋白的功能（顺浓度梯度运输H+），类似于水电站发电原理，水从高处流下，水的势能转化为动能，带动轮机发电；（H+泵，一般是消耗ATP，主动运H+）（3）协同转运：是指专一转运一种溶质（以ATP为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动转运。（是一类由Na+—K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。）例如：H+-蔗糖协同转运模式：H+是顺浓度梯度，蔗糖是逆浓度梯度，这个过程的特点是：没有直接消耗ATP，蔗糖主动运输的动力，来自于H+顺浓度梯度产生的势能差；属于间接消耗ATP，因为维持内外H+的不平衡状态是要消耗ATP。1.（2020年华附、省实、光雅、深中联考）SGLT2是肾小管细胞膜上重吸收葡萄糖的一种载体蛋白，SGLT2可以与肾小管腔中葡萄糖和Na+结合，形成Na+-载体-葡萄糖复合物，将Na+顺浓度梯度运入细胞，同时将葡萄糖逆浓度梯度运入细胞，下列叙述错误的是（）A．氧气的含量变化会直接影响SGLT2参与的葡萄糖的运输速率B．SGLT2将肾小管腔中的葡萄糖运入细胞属于主动运输C．细胞通过SGLT2运输葡萄糖的动力来自Na+的浓度差D．肾小管细胞中SGLT2合成不足可能导致人尿液中含有葡萄糖2研究发现，肾小管对葡萄糖逆浓度的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠-葡萄糖协同转运蛋白（SGLT-2），但重吸收能力是有一定限度的，当血糖超过一定浓度，尿液中就会出现葡萄糖。服用SGLT-2抑制剂可以抑制肾脏对葡萄糖的重吸收，使过量的葡萄糖从尿中排出，降低血糖。下列叙述错误的是（）血糖的主要去路是在组织细胞中氧化分解，同时释放能量B.葡萄糖以主动运输的方式进入肾小管上皮细胞C.服用SGLT-2抑制剂的患者尿中开始出现葡萄糖时所对应的血糖浓度会降低D.SGLT-2抑制剂作用于SGLT-2转运蛋白后，导致服药者尿量减少3.细胞膜对离子进行跨膜运输的载体蛋白有两种，通过离子通道运输的为被动运输，通过离子泵运输的为主动运输．下列叙述错误的是（）A.离子通过离子泵的跨膜运输是逆者浓度梯度进行的B.神经细胞受到刺激时Na+通过离子通道进入细胞内C.根毛细胞通过离子泵吸收K+速率不受环境温度影响D.离子通道与离子泵都是在细胞内的核糖体上合成的4.离子泵是一张具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是（）A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率5.人的小肠上皮细胞依赖其细胞膜上的Na+-K+泵通过消耗ATP不断向细胞外积累Na+，以维持细胞外的高浓度Na+环境，而葡萄糖可以借助Na+所产生的电化学梯度从肠腔逆浓度梯度进人小肠上皮细胞，进入小肠上皮细胞的葡萄糖再顺浓度梯度进入组织液，然后进入血液循环，最终完成葡萄糖的吸收，据图分析，下列表述错误的是（）（第4题图）（第5题图）A肠腔中的葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动转运，小肠上皮细胞中的葡萄糖进入组织液的方式是易化扩散B上述过程体现了细胞膜的选择透过性C结构I和结构II均为载体蛋白，因此在行使功能时可以互换D肾小管重吸收葡萄糖与小肠吸收葡萄糖的方式相同，人们发现根皮苷可抑制结构I的活性，因此给糖尿病患者注射根皮苷后，血糖将会下降6.Na

＋－K

＋

泵是一种特殊的载体蛋白，该载体既可催化ATP水解和合成，又能促进Na

＋

、K

＋

的转运。每消耗1分子ATP，就逆浓度梯度将3分子的Na

＋

泵出细胞外，将2分子K

＋

泵入细胞内，(如下图)。下列有关叙述

不

正确的是()A．Na

＋

和K

＋

出入细胞是主动运输的过程B．Na

＋

－K

＋

泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性无关C．说明细胞膜具有一定的流动性D．这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差7.细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述错误的是A.甲图中H+跨膜运输的方式是主动运输B.ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能C.ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用D.破坏跨膜H+浓度梯度对ATP的合成无影响8.生物膜上的质子泵（H+的载体蛋白）可分为三种：F—型质子泵、P—型质子泵和V—型质子泵，前一种是生成ATP的质子泵，后两种是消耗ATP的质子泵。下列关于H+跨膜运输的叙述，正确的是（

）A.液泡膜通过V-型质子泵吸收H+的方式是协助扩散B.叶绿体类囊体膜上的质子泵是P-型质子泵C.F-型质子泵为H+逆浓度梯度运输D.线粒体内膜上的质子泵是F-型质子泵9.(2021届湖南省长沙市雅礼中学高三二模)科学家将生物膜上能运输H+的载体蛋白统称为质子泵，常见的质子泵有3类：①V型质子泵，可利用ATP水解的能量，将H+逆浓度梯度泵入细胞器。②F型质子泵，可利用H+顺浓度梯度释放的势能合成ATP。③P型质子泵，可水解ATP同时发生磷酸化，将H+泵出细胞并维持稳定的H+梯度，Р型质子泵能被奥美拉唑等药物特异性抑制。以下说法不正确的是（）A.V型质子泵常见于植物分生区细胞的液泡膜上B.F型质子泵常见于线粒体内膜和植物类囊体膜上C.P型质子泵的作用可能是催化高能磷酸键的断裂和普通磷酸键的形成D.患者服用奥美拉唑后可有效缓解胃酸过多导致的胃溃疡10.钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输Ca2+的ATP水解酶，其能驱动细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库（内质网等储存Ca2+的细胞器），以维持细胞质内低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时，Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质。下列相关说法错误的是（）A.一氧化碳中毒时钙泵的活性会降低B.Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输C.Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质的过程属于协助扩散D.钙泵参与运输Ca2+的过程属于放能反应A.质子泵把H+从细胞质运输到细胞壁的方式是主动运输B.在细胞的顶部，IAA-H进入细胞的方式为被动运输C.在细胞的顶部，IAA-H进入细胞的方式为被动运输D.在细胞的基部，IAA-H转运到细胞外的方式为被动运输11A.质子泵把H+从细胞质运输到细胞壁的方式是主动运输B.在细胞的顶部，IA