Question

正常细胞内K⁺浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na⁺浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na⁺浓度差、K⁺浓度差减小时，细胞膜上的Na⁺/K⁺-ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na⁺移出膜外，将细胞外的K⁺移入膜内。具体过程如图1所示：

（1）膜内外Na⁺具有浓度差，与膜的________性有关。Na⁺/K⁺-ATP酶将细胞内的Na⁺移出膜外的跨膜运输方式是________。

（2）在运输Na⁺和K⁺的过程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的________发生改变，有利于与离子的结合与分离。

（3）比较图2和图3，当Na⁺和K⁺________浓度差流过Na⁺/K⁺-ATP酶，将ADP合成ATP，说明ATP的合成与分解反应是________反应，进行ATP合成或分解的反应条件取决于________。

（4）生物膜系统的________作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上主要完成类似图________（填编号）的过程。

Answer

（1）选择透过 主动转运

（2）空间结构

（3）顺 离子浓度差（或离子流动方向）

（4）分隔 2

【解析】（1）由题意知，细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍，这与细胞膜的选择透过性有关；Na+/K+-ATP酶将细胞内的Na+移出膜外是从低浓度向高浓度运输，且需要ATP提供能量，是主动运输方式．

（2）分析图1运输Na+和K+的过程图解可知，运输Na+和K+的过程中，Na+/K+-ATP酶的空间结构发生改变，有利于与离子的结合与分离．

（3）分析题图可知，当Na+和K+从高浓度向低浓度运输时，伴随ATP的合成过程，当Na+和K+从低浓度向高浓度运输时，伴随ATP的水解过程，说明ATP的合成与分解反应是可逆的；进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子流动方向．

（4）生物膜系统把各种细胞器分隔开，使细胞内的许多化学反应可以同时高效、有序地进行，因此生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上还原氢与氧气反应生成水，释放能量，该过程伴随ATP的合成过程，类似于图2过程．

【考点定位】主动运输的原理和意义