Question

18．線粒體是有氧呼吸的主要場所．科學家在研究線粒體組分時，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膜包裹的基質分開．再用超聲波破壞線粒體內膜，破裂的內膜自動閉合成小泡，然后用尿素處理這些小泡，實驗結果如圖1所示．請分析回答下列有關問題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)，線粒體內膜蛋白質含量高于外膜，原因是含有大量與有氧呼吸有關的酶．將線粒體放入一定濃度的低滲溶液中，發(fā)現(xiàn)外膜漲破，內膜沒有漲破，可能的原因是內膜向內腔折疊形成嵴．用超聲波破壞線粒體內膜，破裂的內膜自動閉合成小泡，說明生物膜的結構特點具有一定的流動性．
（2）線粒體基質中可能含有bcdf．（填選項前的字母）
a．葡萄糖　 b．丙酮酸　 c．ATP    d．核苷酸   e．染色質   f．RNA聚合酶
（3）線粒體內膜上的F₀-F₁顆粒物是ATP合成酶，其結構由突出于膜外的親水頭部和嵌入膜內的疏水尾部組成，其功能是在跨膜H⁺濃度梯度推動下合成ATP．
①為了研究ATP合成酶的結構與合成ATP的關系，用尿素破壞內膜小泡將F₁顆粒與小泡分開，檢測處理前后ATP的合成．若處理之前，在有跨膜H⁺濃度梯度條件下，含F(xiàn)₀-F₁顆粒內膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)₀顆粒內膜小泡不能合成ATP，說明F₁顆粒參與催化ATP的合成．
②ATP合成酶在植物細胞中還可分布于類囊體膜上．

Answer 1

分析 1、有氧呼吸分為三個階段：第一階段，在細胞質基質，葡萄糖分解為丙酮酸和[H]，釋放少量能量；第二階段，在線粒體基質，丙酮酸分解為二氧化碳和[H]，釋放少量能量；第三階段，前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧氣結合生成水，產(chǎn)生大量的能量．
2、分析題圖：F₀-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．

解答 解：（1）線粒體內膜上含有大量與有氧呼吸有關的酶，因此線粒體內膜蛋白質含量高于外膜．線粒體內膜向內折疊形成嵴，這擴大了內膜面積，因此將線粒體放入一定濃度的低滲溶液中，外膜漲破，內膜沒有漲破．用超聲波破壞線粒體內膜，破裂的內膜自動閉合成小泡，說明生物膜的結構特點具有一定的流動性．
（2）線粒體基質中可能含有少量的DNA，因此核苷酸；線粒體中能進行轉錄過程，因此也含有RNA聚合酶；有氧呼吸第一階段產(chǎn)生的丙酮酸能通過線粒體膜進入線粒體，因此含有丙酮酸，但不含葡萄糖；線粒體能合成ATP，但不含染色質（染色質只分布在細胞核中）．故選：bcdf．
（3）①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；用尿毒破壞內膜小泡將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-F₁顆粒內膜小泡能合成ATP，處理后含F(xiàn)₀顆粒內膜小泡不能合成ATP，說明F₁顆粒參與催化ATP的合成．
②合成ATP的場所包括細胞質基質、線粒體基質、線粒體內膜和類囊體膜，因此在植物細胞中，ATP合成酶還位于來囊體上．
故答案為：
（1）含有大量與有氧呼吸有關的酶      內膜向內腔折疊形成嵴         一定的流動性
（2）bcdf
（3）①有跨膜H⁺濃度梯度   　F₀-F₁　    F₀ ②類囊體

點評 本題結合圖解，考查細胞呼吸的相關知識，要求考生識記細胞有氧呼吸的具體過程及場所，能結合圖中和題中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．