【題目】線(xiàn)粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所,科學(xué)家在研究線(xiàn)粒體組分時(shí),首先將線(xiàn)粒體放在低滲溶液中獲得漲破的外膜,經(jīng)使用一定方法后將外膜與線(xiàn)粒體內(nèi)膜包裹的基質(zhì)分開(kāi)。再用超聲波破壞線(xiàn)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)果如圖一所示。圖二為內(nèi)膜與F0-F1顆粒物局部結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)分析并回答下面的問(wèn)題。

(1)將線(xiàn)粒體放入低滲溶液中,外膜漲破的原理是_______________。將外膜與線(xiàn)粒體內(nèi)膜及其他結(jié)構(gòu)分離的方法是________________。線(xiàn)粒體基質(zhì)中可能含________(填選項(xiàng)前的字母)。

a.脫氧核糖核酸 b.丙酮酸 c.葡萄糖

d.胸腺嘧啶 e.核苷酸 f.RNA聚合酶

(2)研究發(fā)現(xiàn),在適宜成分溶液中線(xiàn)粒體含F(xiàn)0-F1內(nèi)膜小泡能完成有氧呼吸第_________階段的反應(yīng),其反應(yīng)式為______________。

(3)圖二所示的線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的F0-F1顆粒物是ATP合成酶,該結(jié)構(gòu)的親水頭部與疏水尾部依次_______(與內(nèi)膜的位置關(guān)系),其功能是在跨膜H濃度梯度推動(dòng)下合成ATP。

(4)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,在有跨膜H濃度梯度條件下,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顆粒的功能是催化ATP的合成。

【答案】

(1)滲透作用 差速離心 abdef

(2) [H]+O2 H2O+能量

(3)突出于膜外、嵌于膜內(nèi)

(4)含F(xiàn)0-F1 含F(xiàn)0

【解析】

(1)滲透作用原理是當(dāng)細(xì)胞液濃度低于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞會(huì)持續(xù)不斷的吸水;當(dāng)細(xì)胞液濃度高于細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮;根據(jù)外膜與內(nèi)膜包裹的基質(zhì)的大小、密度、質(zhì)量等不同,可以利用差速離心的方法將它們分開(kāi);線(xiàn)粒體基質(zhì)是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,同時(shí)還有DNA,所以線(xiàn)粒體基質(zhì)中可能含有丙酮酸、產(chǎn)生ATP、核苷酸和氨基酸及RNA聚合酶等。

(2)有氧呼吸第三階段是前兩階段產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成水,釋放大量能量的過(guò)程。

(3)線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的F0-F1顆粒物是ATP合成酶(見(jiàn)圖2),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(親脂)尾部組成。

(4)由圖2所示知,F(xiàn)0-F1顆粒物即ATP合成酶由親水的F1(頭部)與疏水的F0(尾部)組成,其功能是在跨膜H+濃度梯度推動(dòng)下合成ATP;用尿毒破壞內(nèi)膜小泡將F1顆粒與含F(xiàn)0的小泡分開(kāi),在跨膜H+濃度梯度推動(dòng)下含F(xiàn)0的小泡不能合成ATP,則證明F1顆粒的功能是催化ATP合成。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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