Question

【題目】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_________________。

（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。其過程如圖所示：

①ATP合成酶在____________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_________________(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)_____________。

（3）酶可以影響細(xì)胞代謝過程，從而影響生物性狀。下圖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)_______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________________。

②與皺粒種子相比，圓粒種子____________(填“自由水”或“結(jié)合水”）多，因而種子圓圓胖胖。

Answer 1

【答案】 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 核糖體 線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜 減少 蔗糖 基因突變 結(jié)合水

【解析】試題分析：H+可以順濃度梯度穿過ATP合成酶，故ATP合成酶對(duì)于ATP的合成來說是酶，對(duì)于H+的運(yùn)輸來說是載體，其運(yùn)輸H+的方式是協(xié)助擴(kuò)散。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。

（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。