Question

8．酶在生物體中的作用非常廣泛．請(qǐng)回答下列有關(guān)酶的問題：
（1）酶是生物催化劑，其作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（2）ATP合成酶由突出于膜外的F₁和嵌入膜內(nèi)的F₀兩部分組成．F₁負(fù)責(zé)ATP的合成或水解，F(xiàn)₀是一個(gè)疏水蛋白復(fù)合體，形成跨膜H⁺通道，當(dāng)H⁺順濃度梯度穿過ATP合成酶時(shí)，ADP與Pi 結(jié)合形成ATP．其過程如圖1所示：

①ATP合成酶在核糖體上合成，據(jù)圖推測(cè)，在真核細(xì)胞中含有該酶的生物膜有線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜（至少填出兩種）．
②如果該圖表示葉綠體內(nèi)合成ATP的過程，若膜兩側(cè)的H⁺濃度梯度突然消失，其他條件不變，短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)中的五碳化合物量會(huì)減少．
（3）酶可以影響細(xì)胞代謝過程，從而影響生物性狀．圖2表示豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機(jī)制：
①若R基因中插入一段外源DNA序列，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，則細(xì)胞內(nèi)蔗糖的含量升高，這樣的種子成熟時(shí)由于失水而顯得皺縮．這種可遺傳變異來源于基因突變．
②與皺粒種子相比，圓粒種子結(jié)合水（填“自由水”或“結(jié)合水”）多，因而種子圓圓胖胖．

Answer 1

分析 1．ATP合成酶屬于蛋白質(zhì)，合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是核糖體，組成元素包括C、H、O、N等；
2．ATP的組成元素有C、H、O、N、P；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用，場(chǎng)所在線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；
3．C₅的來源是二氧化碳固定，去路是C₃的還原；
4．豌豆的圓粒、皺粒是由一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀，體現(xiàn)了基因?qū)π誀羁刂频拈g接途徑．

解答 解：（1）酶是生物催化劑，具有高效性，其作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（2）①ATP合成酶屬于蛋白質(zhì)，合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是核糖體；在真核細(xì)胞中合成ATP的場(chǎng)所有線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的有氧呼吸第三階段會(huì)產(chǎn)生大量ATP，在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)能將光能轉(zhuǎn)變成ATP的活躍的化學(xué)能，故含有該酶的生物膜有線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜．
②如果該圖表示葉綠體內(nèi)合成ATP的過程，膜兩側(cè)的H ⁺濃度梯度突然消失，其他條件不變，則光反應(yīng)減弱，暗反應(yīng)中的二氧化碳固定是照常進(jìn)行的，C₅去路正常，但是來源減少，因此短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)中的C₅會(huì)減少．
（3）①若R基因中插入一段外源DNA序列，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，則淀粉不能合成，則細(xì)胞中可溶性糖如蔗糖的含量會(huì)升高；這種可遺傳變異是由于R基因中插入一段外源DNA序列導(dǎo)致的，則會(huì)使R基因的堿基排列順序改變，突變成其等位基因，屬于基因突變．
②曬干的種子中，水分主要以結(jié)合水存在，結(jié)合水與自由水的比值高，淀粉中的羥基較多，具有較高的親水性，能結(jié)合大量結(jié)合水，故淀粉含量高圓粒種子的種子與皺粒種子相比，圓粒種子結(jié)合水多．
故答案為：
（1）降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
（2）①核糖體    線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜      
  ②減少
（3）①蔗糖    基因突變    
   ②結(jié)合水

點(diǎn)評(píng) 考查酶的相關(guān)知識(shí)，結(jié)合光合作用、呼吸作用的相關(guān)知識(shí)．并與遺傳變異結(jié)合，綜合性強(qiáng)，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)、把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．