Question

【題目】線粒體內(nèi)膜上的F0-F1顆粒物是ATP合成酶，下圖1是其結(jié)構(gòu)示意圖。科學(xué)家在研究線粒體組分時，首先將線粒體放在低滲溶液中使外膜漲破，經(jīng)離心后將外膜與線粒體內(nèi)膜包裹的基質(zhì)分開。再用超聲波破壞線粒體內(nèi)膜，破裂的內(nèi)膜自動閉合成小泡，然后用尿素處理這些小泡，實驗過程如圖2所示。請回答下列問題：

（1）研究人員發(fā)現(xiàn)，在適宜成分溶液中，線粒體含 F0-F1 內(nèi)膜小泡能完成有氧呼吸第三階段的反應(yīng)，即實現(xiàn) 的氧化，生成 ，并能合成大量 ATP 。

（2）線粒體內(nèi)膜上的F0-F1顆粒物中，疏水性的部分是 。從圖1可以看出，當(dāng)線粒體內(nèi)膜內(nèi)外存在 時，F(xiàn)0-F1顆粒物能催化ATP的合成。

（3）為了研究ATP合成與F1顆粒是否有關(guān)，用尿素破壞內(nèi)膜小泡將F１顆粒與小泡分開，檢測處理前后ATP的合成。若 ，則說明F1顆粒與催化ATP的合成有關(guān)。

（4）將線粒體放入低滲溶液中，外膜漲破的原理是 。用離心方法能將外膜與線粒體內(nèi)膜包裹的基質(zhì)分開，原因是 。線粒體基質(zhì)中不可能含有的化學(xué)成分有 。

a．水

b．丙酮酸

c．葡萄糖

d．ATP

e．核苷酸

f．氨基酸

Answer 1

【答案】（1）[H] 水 （2）F0 H+濃度梯度

（3）處理之前，含F0-F1顆粒的內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含F0 顆粒的內(nèi)膜小泡不能合成ATP

（4）滲透作用 兩種結(jié)構(gòu)的密度不同 c

【解析】（1）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，釋放大量能量的過程．

（2）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+濃度梯度推動下合成ATP．

（3）用尿素破壞內(nèi)膜小泡將F1顆粒與含F(xiàn)0的小泡分開，在跨膜H+濃度梯度推動下含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．

（4）將線粒體放入低滲溶液中，線粒體會滲透吸水漲破，兩個結(jié)構(gòu)的大小、密度、質(zhì)量不同，離心時，可以被分到不同的層次；葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體，所以線粒體基質(zhì)中不會含有葡萄糖