回歸課本之新教材的查缺補(bǔ)漏-01物質(zhì)運(yùn)輸(通道蛋白與載體蛋白區(qū)別)(學(xué)生版)

回歸課本之新教材的查缺補(bǔ)漏-01物質(zhì)運(yùn)輸（通道蛋白與載體蛋白區(qū)別）專題1

物質(zhì)運(yùn)輸（轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與通道蛋白的區(qū)別）轉(zhuǎn)運(yùn)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(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過(guò)，而且每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)都會(huì)發(fā)生自身構(gòu)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(guò)，分子或離子通過(guò)通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白結(jié)合。1．2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者DavidJulius和ArdemPatapoutian通過(guò)解析感知熱、冷的分子基礎(chǔ)，開創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了溫度感受器TRP，其結(jié)構(gòu)與鈉鉀離子通道類似，工作機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．TRP開放或關(guān)閉過(guò)程不發(fā)生自身構(gòu)象的改變B．TRP內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和帶電基團(tuán)的分布影響其功能C．TRP對(duì)外界溫度刺激作出的反應(yīng)屬于反射D．離子借助TRP進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散2．在鹽化土壤中，大量Na＋迅速流入細(xì)胞，形成脅迫，影響植物正常生長(zhǎng)。耐鹽植物可通過(guò)Ca2＋介導(dǎo)的離子跨膜運(yùn)輸，減少Na＋在細(xì)胞內(nèi)的積累，從而提高抗鹽脅迫的能力，其主要機(jī)制如下圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．在鹽脅迫下，Na＋進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散B．使用ATP抑制劑處理細(xì)胞，Na＋的排出量會(huì)明顯減少C．在高鹽脅迫下，胞外Ca2＋抑制轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A，胞內(nèi)Ca2＋促進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CD．轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C能同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)H＋和Na＋，故其不具有特異性3．在水和離子跨膜運(yùn)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(jìn)出細(xì)胞可能需要水通道蛋白的參與B．神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢划a(chǎn)生的原因是K+通道開放，K+順濃度梯度輸入細(xì)胞C．水通道蛋白在轉(zhuǎn)運(yùn)水分子時(shí)會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變且消耗ATPD．同一個(gè)體不同細(xì)胞通道蛋白種類有所不同，是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果協(xié)同運(yùn)輸是一種物質(zhì)的逆濃度跨膜運(yùn)輸,其依賴于另一種溶質(zhì)的順濃度,該過(guò)程消耗的能量來(lái)自離子電化學(xué)梯度。4．協(xié)同運(yùn)輸是一類靠間接提供能量完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式，一種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸所需要的能量直接來(lái)自另一種物質(zhì)膜兩側(cè)離子的濃度梯度，有同向運(yùn)輸和對(duì)向運(yùn)輸兩種方式。如Na+和葡萄糖與轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)合后，轉(zhuǎn)運(yùn)體的構(gòu)象發(fā)生改變，當(dāng)Na+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，葡萄糖利用Na+濃度梯度的勢(shì)能被“拉進(jìn)”細(xì)胞內(nèi)；鈉鈣交換體是當(dāng)Na+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，Ca2+逆濃度梯度排出細(xì)胞外，以去除細(xì)胞中過(guò)多的Ca2+。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．協(xié)同運(yùn)輸不直接依賴ATP中的能量，但該物質(zhì)跨膜運(yùn)輸一定與ATP有關(guān)B．在Na+和葡萄糖運(yùn)輸過(guò)程中，Na+的運(yùn)輸導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外Na+的濃度梯度減小C．Na+濃度梯度越大，葡萄糖運(yùn)輸速度越快，Na+濃度梯度減小，可能導(dǎo)致葡萄糖運(yùn)輸停止D．如果用藥物抑制鈉鈣交換體的活動(dòng)，將減小鈉鈣交換的速率，使細(xì)胞內(nèi)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(zhǎng)在海邊灘涂地區(qū)，具有耐鹽堿特點(diǎn)的水稻，相比其他普通水稻具有更強(qiáng)的生存競(jìng)爭(zhēng)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(zhì)進(jìn)出海水稻根細(xì)胞的示意圖，NO3-和H+屬于協(xié)同運(yùn)輸，下列敘述正確的是（

）A．NO3-和H+進(jìn)入根細(xì)胞內(nèi)的方式均為協(xié)助擴(kuò)散B．若人工補(bǔ)充ATP，Na+也可通過(guò)蛋白A進(jìn)入細(xì)胞C．蛋白B既有物質(zhì)運(yùn)輸功能也可以提供活化能D．當(dāng)鹽堿地被水澇的時(shí)候，根細(xì)胞吸收NO3-的量減少6．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸主要以幾種方式進(jìn)行：①偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：把一種物質(zhì)穿過(guò)膜的逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)與另一種物質(zhì)的順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)相偶聯(lián)。②ATP驅(qū)動(dòng)泵：把物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)與ATP的水解相偶聯(lián)。③光驅(qū)動(dòng)泵：主要在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)，能把物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)與光能的輸入相偶聯(lián)（如圖1所示，圖中a，b，c代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N類型，▲、○代表主動(dòng)運(yùn)輸?shù)碾x子或小分子）。葡萄糖是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)，其進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式如圖2所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)分析圖1所示的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，______側(cè)（填“P”或“Q”）為細(xì)胞外。(2)在小腸腔面，細(xì)胞膜上的蛋白S有兩種結(jié)合位點(diǎn)：一種與Na+結(jié)合，一種與葡萄糖結(jié)合。當(dāng)?shù)鞍譙將Na+順濃度梯度運(yùn)輸進(jìn)入上皮細(xì)胞時(shí)，葡萄糖與Na+相伴隨也進(jìn)入細(xì)胞。小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是圖1中____________（填“a”，“b”或“c”）類型的主動(dòng)運(yùn)輸，葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的直接能量來(lái)源是______________________。(3)小腸基膜上Na+-K+泵由α、β兩個(gè)亞基組成，α亞基上既有Na+、K+的結(jié)合位點(diǎn)，又具有ATP水解酶的活性，據(jù)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(guò)載體蛋白（GLUT2）的協(xié)助通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞。在協(xié)助擴(kuò)散的同時(shí)，通過(guò)載體蛋白（SGLT1）的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程也在發(fā)生。但主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體（SGLT1）容易飽和，協(xié)助擴(kuò)散吸收葡萄糖的速率比主動(dòng)運(yùn)輸快數(shù)倍。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。（載體蛋白由相關(guān)基因控制合成）實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取甲（敲除了SGLT1載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞）、乙（敲除了GLUT2載體蛋白基因的小腸上皮細(xì)胞）、丙（正常的小腸上皮細(xì)胞），三組其他生理狀況均相同。第二步：將甲、乙、丙三組細(xì)胞分別置于__________________溶液中，其他條件相同，培養(yǎng)適宜時(shí)間。第三步：檢測(cè)三組培養(yǎng)液的____________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：________________，則驗(yàn)證了上面的最新研究結(jié)果。7．雙子葉植物的腎形保衛(wèi)細(xì)胞的內(nèi)壁（靠氣孔一側(cè)）厚而外壁薄，微纖絲從氣孔呈扇形輻射排列（圖1）。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，較薄的外壁易于伸長(zhǎng)，向外擴(kuò)展，但微纖絲難以伸長(zhǎng)，于是將力量作用于內(nèi)壁，把內(nèi)壁拉過(guò)來(lái)，于是氣孔張開。研究發(fā)現(xiàn)，氣孔開放和保衛(wèi)細(xì)胞積累K+密切相關(guān)。在保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上有H+—ATPase（質(zhì)子泵），能利用ATP分解時(shí)產(chǎn)生的能量將H+分泌到細(xì)胞外，使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH升高，驅(qū)動(dòng)K+通過(guò)膜上的內(nèi)向K+通道進(jìn)入細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在K+進(jìn)入細(xì)胞同時(shí)，還伴隨著Cl-、NO3-的進(jìn)入，以保持保衛(wèi)細(xì)胞的電中性（圖2）。請(qǐng)回答：(1)與分泌蛋白相似，H+—ATPase和內(nèi)向K+通道在細(xì)胞內(nèi)的合成，加工和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需要___（答出兩種即可）及線粒體等細(xì)胞器共同參與。(2)H+—ATPase激活時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的H+通過(guò)__的方式轉(zhuǎn)移出保衛(wèi)細(xì)胞；H+跨膜運(yùn)輸時(shí)，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(xì)胞在一定pH的溶液中（細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外），置于暗中一段時(shí)間后，溶液的pH不變。后來(lái)研究結(jié)果表明，藍(lán)光誘導(dǎo)可氣孔張開，有人推測(cè)藍(lán)光照射會(huì)通過(guò)激活保衛(wèi)細(xì)胞膜上的H+—ATPase來(lái)促進(jìn)H+的主動(dòng)運(yùn)輸。請(qǐng)利用提供的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測(cè)正確。實(shí)驗(yàn)材料：含有保衛(wèi)細(xì)胞的一定pH的溶液，釩酸鹽（H+—ATPase抑制劑）。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)果：______。(4)結(jié)合上述材料和圖2．據(jù)細(xì)胞吸水與失水的原理推測(cè)，藍(lán)光誘導(dǎo)后氣孔張開的原因是___。8．下列有關(guān)細(xì)胞膜上載體蛋白和通道蛋白的敘述中錯(cuò)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(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時(shí)均消耗ATPC．載體蛋白每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)會(huì)發(fā)生自身構(gòu)象的改變D．離子或分子通過(guò)通道蛋白時(shí)，不需要與通道蛋白的結(jié)合9．Ca2?逆濃度運(yùn)輸需要借助載體蛋白，Na?進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞時(shí)需要借助通道蛋白。下列有關(guān)敘述正確的是A．唾液淀粉酶通過(guò)胞吐排出細(xì)胞需要細(xì)胞膜上載體蛋白協(xié)助B．Ca2?逆濃度跨膜運(yùn)輸時(shí)要與細(xì)胞膜上載體蛋白的特定部位結(jié)合C．Na?通過(guò)離子通道進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞時(shí)，需要與通道蛋白結(jié)合D．載體蛋白和通道蛋白在順濃度轉(zhuǎn)運(yùn)離子時(shí)，作用機(jī)制完全相同10．主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰砍齺?lái)自ATP外，還可依賴順濃度差提供能量（協(xié)同運(yùn)輸）。圖1為動(dòng)物細(xì)胞物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖，圖2為植物細(xì)胞液泡膜上離子跨膜運(yùn)輸機(jī)制示意圖。下列說(shuō)法正確的是（

）A．圖2中H＋進(jìn)出液泡的方式相同，可維持液泡內(nèi)外pH差B．血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常不會(huì)影響鈉鉀泵跨膜運(yùn)輸離子的速率C．圖1中載體蛋白甲和鈉鉀泵雖然同時(shí)運(yùn)輸兩種物質(zhì)，但是也體現(xiàn)了專一性D．圖2中Ca2＋逆濃度梯度從細(xì)胞液進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)11．下圖為動(dòng)物小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的原理圖，這種運(yùn)輸方式被稱為協(xié)同運(yùn)輸（主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊环N），下列關(guān)于該原理圖分析錯(cuò)誤的是（

）A．鈉鉀泵維持小腸上皮細(xì)胞內(nèi)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(jié)合后，空間結(jié)構(gòu)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(zhì)膜上的視紫紅質(zhì)是一種光能驅(qū)動(dòng)的H+跨膜運(yùn)輸?shù)鞍祝诠庹諚l件下使兩側(cè)形成H+濃度差，即質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)。在質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下合成的ATP可用于將CO2同化為糖，具體過(guò)程如圖所示。①表示視紫紅質(zhì)，②表示ATP合成酶。下列敘述不正確的是（

）A．質(zhì)膜上的視紫紅質(zhì)在核糖體上合成后需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工B．②是一種通道蛋白，在工作過(guò)程中其形狀會(huì)發(fā)生改變C．①所介導(dǎo)的H+跨膜運(yùn)輸是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，該過(guò)程消耗ATPD．嗜鹽桿菌為自養(yǎng)生物，能利用視紫紅質(zhì)吸收光能合成ATP13．葉綠體和線粒體都可以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。葉綠體中的光合色素與各種蛋白質(zhì)結(jié)合形成的大型復(fù)合物稱作光系統(tǒng)。光系統(tǒng)可以將光能轉(zhuǎn)換為電能（圖1），圖中的Chl為反應(yīng)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(chǎn)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(shí)驅(qū)動(dòng)膜內(nèi)的質(zhì)子泵在膜兩側(cè)建立H+梯度，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)ATP的合成（圖2）。通過(guò)“蘋果酸/草酰乙酸穿梭”和“蘋果酸/天冬氨酸穿梭”可實(shí)現(xiàn)葉綠體和線粒體中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移（圖3）。據(jù)圖回答下列問(wèn)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(yīng)過(guò)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(chǎn)生的