Question

【題目】如圖是腎小管上皮細胞物質跨膜運輸示意圖，①②是與葡萄糖轉運有關的載體蛋白。圖中鈉鉀泵每消耗一個ATP分子，會逆濃度梯度泵出3個Na+和泵入2個K+，以保持膜內高鉀低鈉的不均勻離子分布狀態。請回答下列問題：

（1）原尿、腎小管上皮細胞、組織液三者相比，____________中的葡萄糖濃度最高。

（2）鈉鉀泵的化學本質是____________。在鈉鉀泵的作用下，Na+和K+通過____________（填運輸方式）在細胞內外進行交換，以維持細胞內外的平衡，從而保持細胞的正常形態。

（3）據圖可知，鈉鉀泵具有____________作用。不同種類細胞的細胞膜上，載體蛋白的種類和數量有差異的根本原因是________________________。

Answer 1

【答案】腎小管上皮細胞 蛋白質 主動運輸 運輸和催化 基因的選擇性表達

【解析】

跨膜運輸的方式包括主動運輸、自由擴散和協助擴散。其中自由擴散不需要載體蛋白，由于Na+和K+的運輸所需的鈉鉀泵以及葡萄糖運輸所需的載體蛋白①②都是載體蛋白，且鈉鉀泵的運輸消耗了能量，所以Na+和K+的運輸是主動運輸，①處葡萄糖是從低濃度到高濃度，所以此處也為主動運輸，②處葡萄糖是從高濃度到低濃度，所以此處為協助擴散。

（1）腎小管上皮細胞能重吸收原尿中的葡萄糖，葡萄糖通過協助擴散的方式借助載體蛋白②進入組織內，協助擴散是從高濃度區域到低濃度區域，所以腎小管上皮細胞內的葡萄糖濃度比原尿和組織液中的都高。

（2）鈉鉀泵是載體蛋白，Na+和K+在細胞內外進行交換時需要消耗ATP，即需要能量，所以是主動運輸，以維持細胞內外滲透壓的平衡，從而保持細胞的正常形態。

（3）圖中可觀察到，鈉鉀泵可以催化ATP的分解，所以不僅有運輸物質的作用，還有催化作用，同一生物的不同細胞基因相同，形態和組成不同是由于基因的選擇性表達。