資源簡介

高考生物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別）
專題1 物質運輸（轉運蛋白與通道蛋白的區別）
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學獎獲得者David Julius和Ardem Patapoutian通過解析感知熱、冷的分子基礎，開創性地發現了溫度感受器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C
D．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生自身構象的改變且消耗ATP
D．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，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，具有抗澇、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．科學研究發現，細胞進行主動運輸主要以幾種方式進行：①偶聯轉運蛋白：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。②ATP驅動泵：把物質逆濃度梯度轉運與ATP的水解相偶聯。③光驅動泵：主要在細菌中發現，能把物質逆濃度梯度轉運與光能的輸入相偶聯（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）的協助通過協助擴散的方式進入小腸上皮細胞。在協助擴散的同時，通過載體蛋白（SGLT1）的主動運輸過程也在發生。但主動運輸的載體（SGLT1）容易飽和，協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，培養適宜時間。
第三步：檢測三組培養液的____________________。
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。研究發現，氣孔開放和保衛細胞積累K+密切相關。在保衛細胞質膜上有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。實驗還發現，在K+進入細胞同時，還伴隨著Cl-、NO3-的進入，以保持保衛細胞的電中性（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__的方式轉移出保衛細胞；H+跨膜運輸時，H+—ATPase的___發生變化，這種變化是___（填“可逆”或“不可逆”）的。
(3)研究發現，擬南芥的保衛細胞在一定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ATP
C．載體蛋白每次轉運時會發生自身構象的改變
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．Ca 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助
B．Ca 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生改變
C．①所介導的H+跨膜運輸是主動轉運，該過程消耗ATP
D．嗜鹽桿菌為自養生物，能利用視紫紅質吸收光能合成ATP
13．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。光系統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（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_______________（填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”）發揮作用產生的H+濃度梯度有關。通過電子傳遞鏈，光能最終轉化為________________中的化學能。
(3)強光條件下，“蘋果酸/草酰乙酸穿梭”________________（填“加快”“不變”或“減慢”），其意義有________________；再通過“蘋果酸/天冬氨酸穿梭”，使________________中的NADH進入線粒體，其中的還原能通過位于________________上的“電子傳遞鏈”轉化為_________________。高考生物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別）
專題1 物質運輸（轉運蛋白與通道蛋白的區別）
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學獎獲得者David Julius和Ardem Patapoutian通過解析感知熱、冷的分子基礎，開創性地發現了溫度感受器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C
D．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生自身構象的改變且消耗ATP
D．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，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，具有抗澇、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．科學研究發現，細胞進行主動運輸主要以幾種方式進行：①偶聯轉運蛋白：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。②ATP驅動泵：把物質逆濃度梯度轉運與ATP的水解相偶聯。③光驅動泵：主要在細菌中發現，能把物質逆濃度梯度轉運與光能的輸入相偶聯（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）的協助通過協助擴散的方式進入小腸上皮細胞。在協助擴散的同時，通過載體蛋白（SGLT1）的主動運輸過程也在發生。但主動運輸的載體（SGLT1）容易飽和，協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，培養適宜時間。
第三步：檢測三組培養液的____________________。
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。研究發現，氣孔開放和保衛細胞積累K+密切相關。在保衛細胞質膜上有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。實驗還發現，在K+進入細胞同時，還伴隨著Cl-、NO3-的進入，以保持保衛細胞的電中性（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__的方式轉移出保衛細胞；H+跨膜運輸時，H+—ATPase的___發生變化，這種變化是___（填“可逆”或“不可逆”）的。
(3)研究發現，擬南芥的保衛細胞在一定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ATP
C．載體蛋白每次轉運時會發生自身構象的改變
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．Ca 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助
B．Ca 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生改變
C．①所介導的H+跨膜運輸是主動轉運，該過程消耗ATP
D．嗜鹽桿菌為自養生物，能利用視紫紅質吸收光能合成ATP
13．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。光系統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（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_______________（填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”）發揮作用產生的H+濃度梯度有關。通過電子傳遞鏈，光能最終轉化為________________中的化學能。
(3)強光條件下，“蘋果酸/草酰乙酸穿梭”________________（填“加快”“不變”或“減慢”），其意義有________________；再通過“蘋果酸/天冬氨酸穿梭”，使________________中的NADH進入線粒體，其中的還原能通過位于________________上的“電子傳遞鏈”轉化為_________________。
參考答案：
1．C
【分析】據題意，TRP是溫度感受器，其結構與鈉鉀離子通道類似，推測TRP是一種通道蛋白，并能夠感受溫度的變化而產生興奮。
【詳解】A、據題意“TRP，其結構與鈉鉀離子通道類似”，分子與離子通過通道蛋白時不需要與通道蛋白結合，故TRP開放或關閉不會改變其自身構象，A正確；
B、通道蛋白只容許與自身通道直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，因此TRP內部的結構和帶電基團的分布影響其功能，B正確；
C、反射是指在中樞神經系統的參與下，機體對內外界環境刺激所產生的規律性應答反應，TRP是溫度感受器，能感受外界溫度的變化，從而產生興奮，此過程沒有中樞神經系統的參與，也沒法對外界溫度的變化產生規律性應答，因此該過程不屬于反射，C錯誤；
D、由題意可知，TRP的結構與鈉鉀離子通道（協助擴散鈉鉀離子）類似，故推測離子借助其運輸的方式是協助擴散，D正確。
故選C。
2．D
【分析】題圖分析：鈉離子通過轉運蛋白A運入細胞，而鈣離子可抑制該過程，鈣離子能通過轉運蛋白B運入細胞，胞內鈣離子增多會促進鈉離子通過轉運蛋白C運出細胞。
【詳解】A、據圖可知，在鹽脅迫下，鈉離子借助通道蛋白A運入細胞，運輸方式是協助擴散，A正確；
B、據圖可知，H＋運出細胞需要ATP，說明H＋在細胞內的濃度低于細胞外，使用ATP抑制劑處理細胞，會影響H＋在細胞內外的分布情況，而Na＋的排出需要H＋提供勢能，故使用ATP抑制劑處理細胞，Na＋的排出量會明顯減少，B正確；
C、分析題意可知，→表示促進，而—表示抑制，結合圖示可知，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C，C正確；
D、轉運蛋白C能同時轉運H＋和Na＋，而不能轉運其它離子，說明其仍有特異性，D錯誤。
故選D。
3．AD
【分析】水分子進出細胞的方式為自由擴散和協助擴散。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離子或分子通過，在轉運物質時自身構象不發生改變。
【詳解】A、水通道蛋白的基本組成單位是氨基酸，水分子進出細胞的方式為自由擴散和協助擴散，若是協助擴散水分子進出細胞可能需要水通道蛋白的參與，A正確；
B、神經元動作電位產生的原因是Na+通道開放，Na+順濃度梯度輸入細胞, B錯誤；
C、通道蛋白在轉運水是自身構象不會發生改變，不需要消耗能量，C錯誤；
D、基因可控制蛋白質的合成，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，D正確。
故選AD。
4．D
【分析】分析圖示可知，圖中Ca2+進入液泡時需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸；Ca2+從液泡進入細胞質基質并未消耗能量，但需要載體，屬于協助擴散；H+進入液泡需要載體且消耗ATP，屬于主動運輸；H+運出液泡不消耗能量，但需要載體，屬于協助擴散；Na+進入液泡與H+運出液泡相伴隨。
【詳解】A、協同運輸依賴的是某種離子濃度梯度產生的勢能，沒有直接消耗ATP中的能量，但是離子濃度梯度的形成與主動運輸有關，消耗細胞內的ATP，A正確；
B、在Na+和葡萄糖運輸過程中，轉運體的構象發生改變，Na+順濃度梯度進入細胞時，導致細胞內外Na+的濃度差值減小，B正確；
C、在Na+和葡萄糖運輸過程中，葡萄糖的同向運輸與Na+的濃度梯度有關，濃度梯度越大，運輸速度越快，Na+濃度梯度減小，可能不足以產生葡萄糖運輸的離子勢能，可能導致葡萄糖運輸停止，C正確；
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，細胞內Ca2+不能運輸出去，導致細胞內Ca2+濃度上升，D錯誤。
故選D。
5．D
【分析】由圖可知，NO3-借助H+順濃度梯度運輸產生的電化學勢能運進細胞，同時需要蛋白A作為載體，該過程為主動運輸。蛋白B即可作為運輸H+的載體，也可當做ATP水解酶。
【詳解】A、NO3-借助H+順濃度梯度運輸產生的電化學勢能運進細胞，H+進入根細胞內的方式為協助擴散，NO3-進入根細胞內的方式為主動運輸，A錯誤；
B、細胞膜上的載體具有特異性，一種載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結合，Na+只能通過蛋白B進入細胞，B錯誤；
C、蛋白B既有物質運輸功能也有酶催化的功能，但酶的作用原理是降低化學反應的活化能，不能提供活化能，C錯誤；
D、當鹽堿地被水澇的時候，細胞呼吸產生的ATP減少，細胞內外的H+濃度差減小，H+進入根細胞減少，吸收的NO3-也減少，D正確。
故選D。
6．(1)P
(2) a 細胞膜內外兩側的Na+濃度差形成的勢能
(3)運輸鈉鉀離子和催化ATP水解
(4) 相同的較高濃度的葡萄糖 葡萄糖濃度 若丙組的培養液中葡萄糖濃度小于甲組的，甲組的培養液中葡萄糖濃度小于乙組的
【分析】根據題意結合圖示可知，圖1中：a表示偶聯轉運蛋白參與的主動運輸；b表示ATP驅動泵參與的主動運輸；c表示光驅動泵參與的主動運輸。圖2中：小腸上皮細胞通過主動運輸（逆濃度梯度）吸收葡萄糖，從小腸上皮細胞運出的方式是協助擴散。
【詳解】（1）根據P側含有糖蛋白可知，P為細胞外側。
（2）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，葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式為偶聯轉運蛋白參與的主動運輸，類似于圖1中的a過程。該過程中，葡萄糖主動運輸所需的能量來自于細胞膜內外兩側的Na+濃度差形成的勢能。
（3）根據Na+-K+泵上既有Na+、K+的結合位點，又具有ATP水解酶的活性可知，Na+-K+泵可以參與鈉鉀離子的運輸，也可以催化ATP的水解。
（4）要驗證當腸腔葡萄糖濃度較高時，葡萄糖既可以通過主動運輸又可以通過協助擴散進入小腸上皮細胞，且協助擴散的速度更快，則實驗的自變量應該是設置不同的運輸方式，各組均創造相同的高濃度葡萄糖環境，比較各組葡萄糖的吸收速率。如甲組敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細胞只能進行協助擴散，乙組敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細胞只能進行主動運輸，丙組正常的小腸上皮細胞可以同時進行主動運輸和協助擴散，將甲、乙、丙三組細胞分別置于相同濃度的高濃度葡萄糖溶液中，培養一段時間，其他條件相同且適宜，并檢測培養液中葡萄糖的濃度。實驗結果：丙組同時進行主動運輸和協助擴散，葡萄糖的吸收速率最快，故培養液中葡萄糖的濃度最小；由于協助擴散的速率大于主動運輸，故乙組吸收葡萄糖的速率慢，培養液中葡萄糖的剩余量最多，濃度最大，即若丙組培養液中葡萄糖濃度小于甲組，甲組培養液中葡萄糖濃度小于乙組，則可證明上述觀點正確。
7．(1)核糖體、內質網、高爾基體
(2) 主動運輸 空間結構 可逆
(3)將含有保衛細胞的該溶液分成兩組，甲組照射藍光后溶液的pH明顯降低；乙組先在溶液中加入釩酸鹽，再用藍光照射，溶液的pH不變。
(4)藍光激活保衛細胞膜上的H+—ATPase，將H+分泌到細胞外，建立H+電化學梯度K+，Cl-等依賴于H+電化學梯度大量進入保衛細胞，細胞內滲透壓升高，保衛細胞吸水氣孔張開。
【分析】自由擴散的方向是從高濃度向低濃度，不需載體和能量，常見的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；協助擴散的方向是從高濃度向低濃度，需要載體，不需要能量，如紅細胞吸收葡萄糖；主動運輸的方向是從低濃度向高濃度，需要載體和能量，常見的如小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【詳解】（1）H+—ATPase和內向K+通道與分泌蛋白相似，根據分泌蛋白合成和分泌過程可知，H+—ATPase和內向K+通道在細胞內的核糖體上合成，而后通過內質網和高爾基體的加工、轉運過程需要的加工到達細胞膜上，該過程中需要消耗線粒體提供的能量。
（2）題中顯示，在保衛細胞質膜上有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，可見細胞內的H+通過主動運輸的方式轉移出保衛細胞，該過程需要消耗能量，且逆濃度梯度進行；H+跨膜運輸時，H+—ATPase的空間結構會發生變化，且這種變化是可逆的，因此，H+—ATPase可反復被激活，可重復利用。
（3）研究發現，擬南芥的保衛細胞在一定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，說明在暗處，細胞沒有吸收氫離子。后來研究結果表明，藍光可誘導氣孔張開，有人推測藍光照射會通過激活保衛細胞膜上的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，根據實驗目的可知，本實驗的自變量為是否用釩酸鹽處理，因變量是 外界溶液中pH的變化，為此實驗思路 如下：將含有保衛細胞的該溶液分成兩組，一組作為對照，即不用釩酸鹽處理，另一組用釩酸鹽處理，而后用等量的藍光照射，而后檢測外界溶液中pH的變化。若甲組（對照組）照射藍光后溶液的pH明顯降低；乙組（實驗組）先在溶液中加入釩酸鹽，再用藍光照射，溶液的pH不變，則可證明上述推測。
（4）結合上述材料和圖2，據細胞吸水與失水的原理推測，則藍光誘導后激活保衛細胞膜上的H+—ATPase，進而促進H+的主動運輸，使H+運出細胞，使得保衛細胞的pH升高，驅動K+通過膜上的內向K+通道進入細胞，同時，還伴隨著Cl-、NO3-的進入，進而使保衛細胞細胞液濃度上升，吸水力增強，當保衛細胞吸水膨脹時，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。
8．B
【分析】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。
【詳解】A、載體蛋白和通道蛋白均具有專一性，體現在其對于物質的運輸具有專一性，A正確；
B、通道蛋白協助運輸的方式是協助擴散，協助擴散轉運物質時不需要消耗ATP，B錯誤；
C、載體蛋白每次轉運時都會發生自身構象的改變，便于和運輸物質結合，C正確；
D、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，D正確。
故選B。
9．B
【分析】小分子物質或離子通過自由擴散或協助擴散或主動運輸進出細胞，大分子物質可通過胞吞、胞吐方式進出細胞。載體蛋白和通道蛋白在轉運分子和離子時，其作用機制是不一樣的，載體蛋白分子結構會發生變化，而通道蛋白結構不發生變化。
【詳解】A、唾液淀粉酶為分泌蛋白，通過胞吐排出細胞，不需要細胞膜上載體蛋白協助，A錯誤；
B、Ca2+逆濃度跨膜運輸的方式為主動運輸，需要與細胞膜上載體蛋白的特定部位結合，使載體蛋白結構改變，從而進行運輸，B正確；
C、Na+通過離子通道進入神經細胞時為協助擴散，離子不與通道蛋白結合，通道蛋白不會發生構象改變，C錯誤；
D、載體蛋白和通道蛋白在順濃度轉運離子時，作用機制不完全相同，其中載體蛋白分子結構會發生變化，而通道蛋白結構不發生變化，D錯誤。
故選B。
10．C
【分析】1、圖1分析：載體蛋白甲將Na+運入細胞的同時，將葡萄糖運入細胞，鈉鉀泵通過消耗ATP將 Na+運出細胞同時將K+運入細胞。
2、圖2分析：液泡膜上具有多種載體蛋白，有的可同時運輸鈉離子和氫離子，有的可以水解ATP并將氫離子轉運至液泡內，鈣離子可以通過主動運輸進入液泡，也可以通過協助擴散排出液泡。
【詳解】A、根據題圖分析可知，H+進入液泡的方式為主動運輸，H+出液泡的方式為協助擴散，因此H+進出液泡的機制不相同，可維持液泡內外pH差，A錯誤；
B、鈉鉀泵通過消耗ATP將 Na+運出細胞同時將K+運入細胞，血紅蛋白結構異常將導致氧氣運輸速率降低，細胞呼吸產生ATP速率減慢，因此血紅蛋白結構異常會影響鈉鉀泵跨膜運輸離子的速率，B錯誤；
C、圖1中載體蛋白甲和鈉鉀泵同時運輸特定兩種物質，但不能運輸其他物質，體現了載體蛋白的專一性，C正確；
D、圖2中液泡膜上載體蛋白消耗ATP將Ca2+運輸至液泡內，可推測液泡內Ca2+濃度更高，故可推測Ca2+順濃度梯度從細胞液進入細胞質基質，D錯誤。
故選C。
11．D
【分析】根據題意和圖示分析可知：小腸上皮細胞通過同向協同運輸的方式吸收葡萄糖，雖然這種方式屬于主動運輸，但不靠直接水解ATP提供的能量推動，而是依賴于Na+梯度形式儲存的能量，當Na+順電化學梯度流向膜內時，葡萄糖通過專一性的運送載體，伴隨Na+一起運送入小腸上皮細胞，進入膜內的Na+再通過質膜上的Na+-K+泵運送到膜外以維持Na+濃度梯度，從而使葡萄糖不斷利用Na+梯度形成的能量進入細胞。
【詳解】A、據圖可知，Na+-K+泵能逆濃度將Na+送到膜外，維持小腸上皮細胞內外Na+濃度差，A正確；
B、鈉鉀泵是一種特殊的載體蛋白，該蛋白既可催化ATP水解，又能促進Na+、K+的轉運，B正確；
C、細胞膜上載體蛋白與葡萄糖結合，空間結構發生改變，從而完成運輸葡萄糖過程，C正確；
D、由題圖可知，動物小腸細胞對葡萄糖的吸收不直接利用ATP水解的能量，而是依賴于Na+梯度形式儲存的能量，D錯誤。
故選D。
12．ABC
【分析】1、光合作用通常是指綠色植物提供葉綠體利用光能將二氧化碳和水轉變為儲存能量的有機物，同時釋放氧氣的過程。一些光能自養型的微生物也能夠進行光合作用，但場所不是葉綠體。2、由題意可知，視紫紅質是運輸氫離子的載體，氫離子通過視紫紅質運出質膜為主動運輸。
【詳解】A、嗜鹽桿菌是原核細胞生物，無內質網、高爾基體，A錯誤；
B、②是運輸氫離子的載體，屬于通道蛋白，在工作過程中其性狀不會發生改變，B錯誤；
C、根據題干“視紫紅質是一種光能驅動的H+跨膜運輸蛋白，在光照條件下使膜兩側形成H+濃度差”可知，①所介導的H+跨膜運輸是主動運輸，該過程以光能作為能源，不消耗ATP，C錯誤；
D、由題干可知，該嗜鹽菌能制造糖，能將光能最終轉化成了有機物中穩定的化學能，為自養生物，其吸收光能的光能能合成ATP，D正確。
故選ABC。
13．(1) 紙層析 吸收、傳遞光能
(2) H2O NADP+ Ⅱ ATP和NADPH
(3) 加快 減少NADPH的積累，避免對葉綠體（或細胞、類囊體膜）的損傷 細胞質基質 線粒體內膜 ATP中的化學能
【分析】光能轉換成電能的轉化過程：（1）光合色素：葉綠體內類囊體薄膜上的色素，可以分為兩類：吸收和傳遞光能的作用：包括全部的葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素，以及絕大多數的葉綠素a；吸收光能并將光能轉換成電能：少數處于特殊狀態的葉綠素a。（2）轉化過程處于特殊狀態的葉綠素a在光的照射下，可以得失電子，從而將光能轉換成電能。 葉綠素a被激發而失去電子（e），最終傳遞給NADP+（中文簡稱是輔酶Ⅱ）。 失去電子的葉綠素a變成一種強氧化劑，能夠從水分子中奪取電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子（H+），葉綠素a由于獲得電子而恢復穩態。
【詳解】（1）不同光合色素在層析液中的溶解度不同，因此可用紙層析法分離葉綠體中的色素。據圖可知，天線色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，可吸收并傳遞光能。
（2）色素吸收光能后葉綠素a被激發而失去電子（e），失去電子的葉綠素a變成一種強氧化劑，能夠從水分子中奪取電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子（H+），電子最終傳遞給NADP+（中文簡稱是輔酶Ⅱ），因此光反應過程中，H2O是原初電子供體，NADP+是最終電子受體；由圖可知，B側較高濃度的H+向A側運輸可催化ATP的形成，而B側較高濃度的H+來源于光系統Ⅱ催化水光解以及質體醌從A側向B側運輸，因此ATP的形成與光系統Ⅱ發揮作用產生的H+濃度梯度有關。通過電子傳遞鏈，光能最終轉化為ATP和NADPH中的化學能。
（3）據圖可知，草酰乙酸轉化為蘋果酸可消耗NADPH，強光條件下，光反應加快，產生NADPH增加，為減少NADPH的積累，避免對葉綠體（或細胞、類囊體膜）的損傷，因此“蘋果酸/草酰乙酸穿梭”加快。NADH是細胞呼吸的產物，有氧呼吸在細胞質基質和線粒體基質可形成NADH，而在線粒體內膜被消耗，其與氧氣結合形成水的過程中產生大量能量，部分能量轉化形成ATP。因此在“蘋果酸/天冬氨酸穿梭”中，使細胞質基質中的NADH進入線粒體，其中的還原能通過位于線粒體內膜上的“電子傳遞鏈”轉化為ATP中的化學能。

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