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(shí)，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(dòng)閉合成小泡，然后用尿素處理這些小泡，實(shí)驗(yàn)過程如圖2所示．請(qǐng)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(shí)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(shí)，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(cè)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F(xiàn)0﹣F1顆粒的內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)0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】解：（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(dòng)下合成ATP．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(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．（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(cè)處理前后ATP的合成．若處理之前，含F(xiàn)0﹣F1顆粒的內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)0 顆粒的內(nèi)膜小泡不能合成ATP，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，線粒體會(huì)滲透吸水漲破，兩個(gè)結(jié)構(gòu)的大小、密度、質(zhì)量不同，離心時(shí)，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(huì)含有葡萄糖．
所以答案是：（1）[H] 水（2）F0 H+濃度梯度（3）處理之前，含F(xiàn)0﹣F1顆粒的內(nèi)膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)0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