Question

【題目】線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。科學(xué)家在研究線粒體組分時(shí)，首先將線粒體放在低滲溶液中獲得漲破的外膜，經(jīng)離心后將外膜與線粒體內(nèi)膜包裹的基質(zhì)分開(kāi)。再用超聲波破壞線粒體內(nèi)膜，破裂的內(nèi)膜自動(dòng)閉合成小泡，然后用尿素處理這些小泡，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)分析回答下列有關(guān)問(wèn)題

（1）研究發(fā)現(xiàn)，線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量高于外膜，原因是__________。用超聲波破壞線粒體內(nèi)膜，破裂的內(nèi)膜自動(dòng)閉合成小泡，說(shuō)明生物膜結(jié)構(gòu)具有__________的特點(diǎn)。

（2）圖中含F(xiàn)0—F1顆粒的內(nèi)膜小泡有可能完成有氧呼吸第__________階段的反應(yīng)。

（3）線粒體內(nèi)膜上的F0—F1顆粒物是ATP合成酶，如下圖所示，其結(jié)構(gòu)由突出于膜外的親水頭部和嵌入膜內(nèi)的疏水尾部組成，其功能是在跨膜H+濃度梯度推動(dòng)下合成ATP。

①為了研究ATP合成酶的結(jié)構(gòu)與合成ATP的關(guān)系，用尿素破壞內(nèi)膜小泡將F1顆粒與小泡分開(kāi)，檢測(cè)處理前后ATP的合成。若處理之前，在具有跨膜H+濃度梯度的條件下，含__________顆粒內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含__________顆粒內(nèi)膜小泡不能合成ATP，說(shuō)明F1顆粒參與催化ATP的合成。

②ATP合成酶在植物細(xì)胞中還可能分布于__________膜上。

Answer 1

【答案】含有大量與有氧呼吸有關(guān)的酶 流動(dòng) 三 F0—F1 F0 類(lèi)囊體

【解析】

有氧呼吸分為三個(gè)階段，第一階段的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段在線粒體基質(zhì)，第三階段在線粒體內(nèi)膜，三個(gè)階段都能生成ATP。分析題圖：F0—F1顆粒物是ATP合成酶，由親水頭部F1和嵌入膜內(nèi)的疏水尾部F0組成，其功能是在跨膜H+濃度梯度推動(dòng)下合成ATP。

（1）線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所，含有大量與有氧呼吸有關(guān)的酶，因此，線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量高于外膜。用超聲波破壞線粒體內(nèi)膜，破裂的內(nèi)膜自動(dòng)閉合成小泡，說(shuō)明生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：具有一定的流動(dòng)性。

（2）線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所，因此，圖中含F(xiàn)0—F1顆粒的內(nèi)膜小泡有可能完成有氧呼吸第三階段的反應(yīng)。

（3）線粒體內(nèi)膜上的F0—F1顆粒物是ATP合成酶，如圖所示，其結(jié)構(gòu)由突出于膜外的親水頭部F1和嵌入膜內(nèi)的疏水尾部F0組成，其功能是在跨膜H+濃度梯度推動(dòng)下合成ATP。

①線粒體內(nèi)膜上的F0—F1顆粒物是ATP合成酶，為了研究ATP合成酶的結(jié)構(gòu)與合成ATP的關(guān)系，用尿素破壞內(nèi)膜小泡將F1顆粒與小泡分開(kāi)，檢測(cè)處理前后ATP的合成。若處理之前，在具有跨膜H+濃度梯度的條件下，含F(xiàn)0—F1顆粒內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)0顆粒內(nèi)膜小泡不能合成ATP，說(shuō)明F1顆粒參與催化ATP的合成。

②線粒體和葉綠體中都能合成ATP，因此，ATP合成酶在植物細(xì)胞中還可能分布于葉綠體類(lèi)囊體膜上。