Question

【題目】ATP合酶是一種功能復雜的蛋白質，與生物膜結合后能催化ATP的合成，其作用機理如下圖所示。請據圖回答：

（1）生物膜結構的基本支架是_________，在真核細胞中，該酶主要分布于_________（填生物膜名稱）。

（2）分析此圖可知H＋跨越該膜的運輸方式是___________，判斷的依據是___________。

（3）ATP在細胞內的作用是___________；推測好氧性細菌細胞的細胞膜上存在該酶，理由是_________________________________。

（4）科學家發現，一種化學結構與ATP相似的物質——GTP（三磷酸鳥苷）也能為細胞的生命活動提供能量，請從化學結構的角度解釋GTP也可以供能的原因是_________________________________。

Answer 1

【答案】磷脂雙分子層 線粒體內膜、葉綠體類囊體薄膜 協助擴散 順濃度梯度，需載體協助且不消耗能量 生命活動的直接能源物質 該酶與生物膜結合后能催化ATP的合成，而好氧性細菌的膜結構只有細胞膜 含有兩個高能磷酸鍵，遠離鳥苷的高能磷酸鍵容易水解斷裂，釋放能量

【解析】

ATP是細胞生命活動的直接能源物質，由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3個磷酸基組成，ATP中遠離腺苷的高能磷酸鍵容易水解，釋放高能磷酸鍵中的能量，供生命活動需要，同時形成ADP和磷酸，ADP和Pi也可以吸收能量合成ATP，通過ATP與ADP的快速轉化，滿足細胞對ATP的大量需求。

（1）生物膜結構的基本支架是磷脂雙分子層；該酶能催化ATP形成，在真核細胞中，該酶主要分布于線粒體內膜、葉綠體類囊體薄膜。

（2）分析此圖可知：H＋跨越該膜的過程中是順著濃度梯度進行的，需要載體（ATP合成酶）的協助且不消耗能量，其運輸方式是協助擴散。

（3）ATP在細胞內的作用是生命活動的直接能源物質；由于該酶與生物膜結合后能催化ATP的合成，好氧細菌能進行有氧呼吸產生ATP，而好氧性細菌的膜結構只有細胞膜，故推測好氧性細菌細胞的細胞膜上存在該酶。

（4）由于GTP（三磷酸鳥苷）含有兩個高能磷酸鍵，遠離鳥苷的高能磷酸鍵容易水解斷裂，其化學結構與ATP相似的物質，故GTP也能為細胞的生命活動提供能量。