Проверьте знания: Активный транспорт веществ — тест по биологии с пояснениями

Ключ к теме — связь между источником энергии, белком-переносчиком и направлением переноса. Активный транспорт позволяет поддерживать неравновесные концентрации ионов и других веществ. Первичный активный транспорт непосредственно сопряжён с источником энергии, часто гидролизом АТФ; вторичный использует энергию уже созданного электрохимического градиента.

Содержание статьи4 раздела

Небольшой словарь

Электрохимический градиент
Совместное влияние разности концентраций и электрического потенциала на ион.
Насос
Мембранный белок, способный поддерживать перенос против градиента за счёт энергетического сопряжения.
Первичный активный транспорт
Перенос, прямо связанный с источником энергии, например гидролизом АТФ.
Вторичный активный транспорт
Перенос одного вещества за счёт энергии движения другого по его электрохимическому градиенту.
Симпорт / антипорт
Сопряжённый перенос двух веществ в одном направлении / в противоположных направлениях.

Свяжите термины с механизмом

1 Какой признак наиболее надёжно отличает активный транспорт от облегчённой диффузии?
2 Что происходит при первичном активном транспорте?
3 Какую роль выполняет Na⁺/K⁺-АТФаза в животных клетках?
4 Во вторичном активном транспорте энергия для переноса вещества X против его градиента непосредственно поступает от…
5 Почему прекращение синтеза АТФ может со временем нарушить ионные градиенты клетки?
6 Какой процесс является примером вторичного активного транспорта?
7 Что обозначает антипорт?
8 Почему мембранный канал обычно не называют насосом?
9 Если ион устойчиво переносится через белок против своего электрохимического градиента, что обязательно требуется?
10 Как связаны первичный и вторичный активный транспорт?
11 Насос переносит положительные ионы так, что через мембрану возникает чистое перемещение заряда. Какой дополнительный эффект возможен?
12 Белок переносит глюкозу по её градиенту и не связан с источником энергии. Как классифицировать процесс?
13 Какой результат сильнее поддерживает гипотезу об АТФ-зависимом насосе?
14 Почему активный транспорт важен для клеточного гомеостаза?
15 Если первичный насос, создающий градиент Na⁺, заблокирован, что произойдёт с Na⁺-зависимым вторичным симпортером спустя некоторое время?
16 Какое утверждение об АТФ и активном транспорте наиболее точное?
17 Как симпортер отличают от антипортера по направлению переносимых веществ?
18 Клетке нужно накопить вещество X внутри, хотя его концентрация внутри уже выше. Какой механизм подходит лучше всего?
19 Какой общий принцип объединяет первичные насосы и вторичные сопряжённые переносчики?
Результат ещё не рассчитан

Если ответы разошлись с ожиданием

1–4: повторите различие пассивного, первичного и вторичного транспорта. 5–10: разберите насос, канал, симпорт и антипорт. 11–15: свяжите электрическую составляющую с электрохимическим градиентом и энергоснабжением. 16–19: потренируйтесь объяснять, почему вторичный транспорт может зависеть от АТФ косвенно.

Задания на объяснение механизма

  1. Составьте цепочку: АТФ → первичный насос → градиент Na⁺ → вторичный симпорт. Критерий: верно показано, где энергия используется напрямую, а где — запас градиента.
  2. Объясните, почему канал не заменяет насос при поддержании устойчивого ионного градиента. Критерий: пассивный поток через канал и работа насоса против градиента.
  3. Предложите наблюдение, которое поможет отличить облегчённую диффузию X от активного переноса X. Критерий: направление относительно градиента и зависимость от источника энергии.
Ключ и объяснения
  1. 1. D — Активный транспорт энергетически сопряжён с процессом, позволяющим перемещать вещество «вверх» по соответствующему градиенту.
  2. 2. B — В первичном активном транспорте белок-помпа напрямую связывает энергетическую реакцию с переносом. Это отличает его от вторичного транспорта, где непосредственным источником энергии служит уже созданный ионный градиент.
  3. 3. A — Na⁺/K⁺-АТФаза — пример первичного активного транспорта. Она использует энергию АТФ, поддерживая низкую концентрацию Na⁺ и высокую концентрацию K⁺ в цитозоле относительно внеклеточной среды.
  4. 4. C — Сопряжённый перенос использует запас свободной энергии в градиенте другого вещества. Такой градиент часто заранее создаёт первичный активный насос.
  5. 5. B — Ионные градиенты постоянно противостоят пассивным потокам через каналы и переносчики. Если энергоснабжение падает, насосы не компенсируют утечки в прежней степени, и неравновесное распределение ионов ослабевает.
  6. 6. D — Во вторичном активном транспорте движение «ведущего» вещества по градиенту энергетически связано с неблагоприятным переносом другого вещества.
  7. 7. C — Антипортер переносит два вида частиц в противоположных направлениях. Термин описывает геометрию сопряжённого переноса и сам по себе не говорит, гидролизует ли белок АТФ напрямую.
  8. 8. A — Открытый канал снижает энергетический барьер для пассивного движения. Насос совершает работу по поддержанию неравновесного распределения и использует источник свободной энергии.
  9. 9. D — Перенос против электрохимического градиента термодинамически неблагоприятен. Для его устойчивого поддержания необходимо энергетическое сопряжение, а одна только площадь мембраны направление не изменит.
  10. 10. A — Первичный насос может накопить свободную энергию в электрохимическом градиенте иона. Затем другой переносчик использует эту энергию для вторичного активного транспорта.
  11. 11. C — Неравный перенос зарядов может быть электрогенным и влиять на разность электрического потенциала. Поэтому для ионов используют понятие электрохимического градиента.
  12. 12. B — Если перенос идёт по градиенту и не сопряжён с источником энергии, он остаётся пассивным даже при участии специфического белка-переносчика.
  13. 13. D — Зависимость переноса против градиента от доступности АТФ согласуется с энергозависимым механизмом. Для доказательства конкретного насоса всё равно нужны дополнительные контролируемые данные.
  14. 14. C — Клетке часто нужны концентрации, отличающиеся от внешней среды. Насосы и сопряжённые переносчики компенсируют пассивные утечки и поддерживают условия, необходимые для нормальной работы клетки.
  15. 15. A — Вторичный симпортер зависит от энергии градиента Na⁺. Если насос перестаёт поддерживать этот градиент, пассивные потоки постепенно его рассеивают и способность симпортера переносить второе вещество против градиента снижается.
  16. 16. B — Нужно различать прямое и косвенное энергетическое сопряжение. Вторичный переносчик может не гидролизовать АТФ, но его работа опирается на неравновесный градиент, который часто создан АТФ-зависимым насосом.
  17. 17. C — Термины симпорт и антипорт описывают относительные направления двух сопряжённых потоков. Энергетический механизм нужно устанавливать отдельно.
  18. 18. D — Дальнейшее накопление X при более высокой внутренней концентрации требует преодоления неблагоприятного градиента. Этого нельзя устойчиво добиться простой или облегчённой диффузией без источника энергии.
  19. 19. A — Суть активного транспорта — энергетическое сопряжение. Энергетически выгодный процесс, например гидролиз АТФ или движение иона по градиенту, обеспечивает неблагоприятный перенос другого вещества.
Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Telegram WhatsApp VK OK

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым