例谈2016年高考题中的“膜蛋白”家族

江苏省高淳高级中学（211300）吴劲松

摘要：本文以一道高考题为引子，对参与细胞跨膜运输转运的膜蛋白进行思考、总结及反思

关键词：高考题膜蛋白跨膜运输

1 例题

试题（2016年高考全国卷1，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

解析该题属于创新题，根据所学知识提取题干信息，做出解答。本题“离子泵”运输方式需要ATP水解释放能量，故属于主动运输，A选项错误。主动运输运输方式是低浓度向高浓度（逆浓度）运输，B选项错误。一氧化碳能与红细胞结合，降低了红细胞携带氧气的量，从而影响呼吸作用产生ATP的量，降低离子泵跨膜运输离子的速率，C选项正确。蛋白酶变性剂能够使载体蛋白变性，降低子泵跨膜运输离子的速率，D选项错误。

2 思考

在高中生物的学习中，经常会提到“糖蛋白”、“载体蛋白”、“受体蛋白”“膜蛋白”等众多蛋白；但是这些蛋白在细胞膜中的分类如何？具体承担了哪些作用？此题中，离子泵又是什么呢？

3总结

物质的跨膜运输是细胞很多重要生理生化过程的基础，如细胞的信号转导、细胞渗透压的维持、细胞能量转换等；而物质跨膜运输的速率很大程度上取决于细胞膜内外的各种蛋白；酵母菌基因组序列分析显示：在6000个基因中，有1/3基因用于编码膜结合蛋白，其中很大部分是运输系统的膜转运蛋白。笔者将有关“膜蛋白”家族整理如下：

3.1 水孔蛋白

水分子不带电荷具有极性，尽管它可以以自由扩散的形式出入细胞，但对于某些组织的特殊功能来说，如肾小管对水的重吸收，水分子快速的通过细胞膜是非常重要的。水孔蛋白（aquaporin, AQP）是内在膜蛋白的一个家族，由4个亚基组成的四聚体，相对分子质量为28000；每个水孔蛋白亚基单独形成一个供水分子运动的中央孔，形成对水分子高度特异的亲水通道[1]。其运输方式可以用图1表示。

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