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:
(1)研究人員發(fā)現(xiàn),在適宜成分溶液中,線粒體含F(xiàn)0-F1內膜小泡能完成需氧呼吸第三階段的反應,即實現(xiàn)還原氫((H))還原氫((H))的氧化,生成水水,并能合成大量ATP.
(2)線粒體內膜上的F0-F1顆粒物是ATP合成酶(見圖2),其結構由突出于膜外的親水頭部和嵌入膜內的疏水(親脂)疏水(親脂)尾部組成,其功能是在跨膜H+濃度梯度推動下合成ATP.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,在跨膜H+濃度梯度跨膜H+濃度梯度條件下,含F0-F1F0-F1顆粒內膜小泡能合成ATP;處理后含F0F0顆粒內膜小泡不能合成ATP,說明F0-F1顆粒的功能是催化ATP的合成.
(3)將線粒體放入低滲溶液中,外膜漲破的原理是滲透作用吸水滲透作用吸水.線粒體基質中可能含有的化學成分有abdefabdef(填選項前的字母).
a.水 b.丙酮酸 c.葡萄糖 d.ATP e.核苷酸 f.氨基酸.
【考點】有氧呼吸的過程和意義;各類細胞器的結構和功能.
【答案】還原氫((H));水;疏水(親脂);跨膜H+濃度梯度;F0-F1;F0;滲透作用吸水;abdef
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22難度:0.5
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1.癌細胞和正常分化細胞在有氧氣存在時產生的ATP總量無明顯差異,但癌細胞攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍,如圖為癌細胞吸收并利用葡萄糖部分過程圖,請據圖回答:
(1)a過程需要細胞膜上的
(2)b過程的反應式為
(3)若要研究藥物來抑制癌細胞的生命活動,圖中發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:3難度:0.5 -
2.將生長發(fā)育狀況相同的某經濟作物分為兩組,Ⅰ組用遮光網處理以降低光照強度,Ⅱ組不做處理,分別測定凈光合速率的日變化情況,結果如圖.
(1)在ab段,Ⅰ組植株葉肉細胞內合成[H]的場所有
(2)與e點相比,f點時葉綠體內ATP的含量
(3)根據實驗結果,提出在大棚栽種該作物時提高產量的一項具體措施
(4)若Ⅱ組植株在d點時植物線粒體中產生的CO2更多,則此時Ⅱ組植株的總光合速率發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:3難度:0.5 -
3.閱讀下列材料,并回答問題。
線粒體蛋白AOX和UCP在植物開花生熱中的功能
有些植物的花器官在開花期能夠在短期內迅速產生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環(huán)境溫度,即“開花生熱現(xiàn)象”。開花生熱可以促使植物生殖發(fā)育順利完成。
與高等動物相同,高等植物細胞的有氧呼吸過程能釋放熱量。有氧呼吸的第三階段,有機物中的電子經UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復合體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,傳遞至氧氣生成水,電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側H+濃度差,使能量轉換成H+電化學勢能,此過程稱為細胞色素途徑。最終,H+經ATP合成酶運回線粒體基質時釋放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如圖1所示(“e-”表示電子,“→”表示物質運輸及方向,“”表示相關化學反應)。這種情況下生熱緩慢,不是造成植物器官溫度明顯上升的原因。
圖1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白質),是一種植物細胞中廣泛存在的氧化酶,在此酶參與下,電子可不通過蛋白復合體Ⅲ和Ⅳ,而是直接通過AOX傳遞給氧氣生成水,大量能量以熱能的形式釋放。此途徑稱為AOX途徑。相較于細胞色素途徑,有機物中電子經AOX途徑傳遞后,最終只能產生極少量ATP。
荷花(N.nucifera)在自然生長的開花階段,具有開花生熱現(xiàn)象?;ㄆ鞴俸粑饔蔑@著增強,氧氣消耗量大幅提高,使得花器官與周圍環(huán)境溫差逐漸增大。研究人員測定了花器官開花生熱過程中不同途徑的耗氧量,如圖2所示。當達到生熱最高峰時,AOX途徑的呼吸作用比生熱前顯著增強,可占總呼吸作用耗氧量的70%以上。
線粒體解偶聯(lián)蛋白(UCP)是位于高等動、植物線粒體內膜上的一類離子轉運蛋白(圖1虛線框中所示)。UCP可以將H+通過膜滲漏到線粒體基質中,從而驅散跨膜兩側的H+電化學勢梯度,使能量以熱能形式釋放。有些植物開花生熱時,UCP表達量顯著上升,表明UCP蛋白也會參與調控植物的開花生熱。
(1)有氧呼吸的第一、二也會釋放熱量,但不會引起開花生熱。原因是經這兩個階段,有機物中的能量大部分
A.已轉移到ATP中
B.儲存在[H]中
C.轉移至CO2中
(2)圖1所示膜結構是
(3)運用文中信息分析,在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結構上AOX和UCP含量提高,則經膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量
(4)之前有人認為在荷花(N.nucifera)花器官的開花生熱中,經UCP產生的熱量不少于AOX途徑產熱。請結合本文內容分析,若上述說法正確,在“總呼吸”曲線仍維持圖2狀態(tài)時,請判斷細胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應有怎樣的變化,并說明理由。
(5)基于本文內容,下列敘述能體現(xiàn)高等動、植物統(tǒng)一性的是
A.二者均有線粒體
B.二者均可借助UCP產熱
C.二者均可分解有機物產生ATP
D.二者均有細胞色素途徑和AOX途徑發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:72引用:1難度:0.7
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