从两道高考题谈主动运输过程中三种转运蛋白的作用机制及功能

张学林

2016年全国理综Ⅰ和江苏卷同时对离子泵及主动运输进行考查。

全国卷Ⅰ选择题第2题：离子泵是一种具有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梯度进行的

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

江苏卷选择题第6题：右图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）

A.载体①逆浓度运输溶质分子

B.载体②具有ATP酶活性

C.载体①和②转运方式不同

D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快

全国试卷Ⅰ第2题要选对C并不难，但用江苏卷的考生如果没有对离子泵及载体蛋白质有全面了解，则B与C选项极难区分，学生选对B命中率会大大降低。故借此两高考试题，本文将讲述主动运输过程中三种重要载体蛋白的作用机制及功能，以帮助学生增强分析问题的能力。

一、ATP-驱动泵

ATP-驱动泵本身是一种载体蛋白，也是一种ATP酶，能催化ATP水解，由ATP水解提供能量，主动运输转运Na+、K+、Ca+等，典型代表为Na+-K+泵。在动物细胞膜上存在有大量Na+-K+泵，它可以将细胞内Na+泵出细胞外，同时又将细胞外K+泵入细胞内，在泵入泵出的过程中每个ATP分子水解可泵出3个Na+，泵入2个K+，均为逆浓度梯度，又需载体协助，故这一过程为主动运输。

二、协同运输器

动物细胞对葡萄糖和氨基酸等的主动运输，不直接利用ATP水解的能量而是由膜上Na+-K+泵排出的Na+所产生的电化学梯度使物质进入细胞。……