Question

【題目】ATP合酶是一種功能復(fù)雜的蛋白質(zhì)，與生物膜結(jié)合后能催化ATP的合成，其作用機(jī)理如下圖所示。請據(jù)圖回答：

（1）生物膜結(jié)構(gòu)的基本支架是_________，在真核細(xì)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(yùn)輸方式是___________，判斷的依據(jù)是___________。

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

（4）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與ATP相似的物質(zhì)——GTP（三磷酸鳥苷）也能為細(xì)胞的生命活動提供能量，請從化學(xué)結(jié)構(gòu)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(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜 協(xié)助擴(kuò)散 順濃度梯度，需載體協(xié)助且不消耗能量 生命活動的直接能源物質(zhì) 該酶與生物膜結(jié)合后能催化ATP的合成，而好氧性細(xì)菌的膜結(jié)構(gòu)只有細(xì)胞膜 含有兩個高能磷酸鍵，遠(yuǎn)離鳥苷的高能磷酸鍵容易水解斷裂，釋放能量

【解析】

ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)，由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3個磷酸基組成，ATP中遠(yuǎn)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(zhuǎn)化，滿足細(xì)胞對ATP的大量需求。

（1）生物膜結(jié)構(gòu)的基本支架是磷脂雙分子層；該酶能催化ATP形成，在真核細(xì)胞中，該酶主要分布于線粒體內(nèi)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(jìn)行的，需要載體（ATP合成酶）的協(xié)助且不消耗能量，其運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散。

（3）ATP在細(xì)胞內(nèi)的作用是生命活動的直接能源物質(zhì)；由于該酶與生物膜結(jié)合后能催化ATP的合成，好氧細(xì)菌能進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生ATP，而好氧性細(xì)菌的膜結(jié)構(gòu)只有細(xì)胞膜，故推測好氧性細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)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(yuǎn)離鳥苷的高能磷酸鍵容易水解斷裂，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與ATP相似的物質(zhì)，故GTP也能為細(xì)胞的生命活動提供能量。