Question

【題目】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，再用適當方法處理并獲得內膜小泡及顆粒實驗結果如圖所示。請分析回答：

（1）將線粒體放入低滲溶液中，外膜漲破，用______方法能將外膜與內膜及其它結構分開。線粒體基質中可能含有_______（填選項前的字母）（3分）。

a．DNA b．丙酮酸 c．葡萄糖 d．染色質 e．核苷酸 f．RNA聚合酶

（2）研究發現，在適宜成分溶液中，線粒體含F0—F1內膜小泡能完成有氧呼吸第_____階段的反應，該階段與其它階段相比產生的ATP數量_______（填“偏多”或“偏少”）。

（3）線粒體內膜上的F0—F1顆粒物是ATP合成酶，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，在適宜條件下，含_______顆粒內膜小泡能合成ATP；處理后含_________顆粒內膜小泡不能合成ATP，說明合成ATP一定與F1有關。

Answer 1

【答案】 差速離心 abef 三 偏多 含F0—F1 含F0

【解析】試題分析：理清線粒體的結構和功能、有氧呼吸的過程及場所等相關知識，據此以“題圖中的文字信息和箭頭指向”為切入點，并結合題意，對各問題情境進行解答。

(1) 將線粒體放入低滲溶液中，外膜漲破。因線粒體外膜與內膜及其它結構的相對質量不同可以用差速離心法將它們分離。染色質存在于細胞核中，葡萄糖分解成丙酮酸發生在細胞質基質中；線粒體基質中含有少量的DNA，該DNA能控制蛋白質的合成，而蛋白質合成過程的轉錄階段，在RNA聚合酶的催下，以核糖核苷酸為原料合成RNA；此外，真核細胞有氧呼吸的第二階段是在線粒體基質中完成的，其過程是丙酮酸與水一起被徹底分解生成CO2和[H]，釋放少量的能量。綜上分析，線粒體基質中可能含有DNA、丙酮酸、核苷酸、RNA聚合酶，a、b、e、f均正確，c、d錯誤。

(2) 有氧呼吸的第三階段是在線粒體內膜上完成的，其過程是前兩個階段產生的[H]與氧結合生成H2O，并釋放大量的能量，產生大量的ATP。可見線粒體含F0—F1內膜小泡能完成有氧呼吸第三階段的反應，該階段與其它階段相比產生的ATP數量偏多。

(3) 若合成ATP一定與F1有關，則用尿素破壞內膜小泡將F１顆粒與小泡分開前，含F0—F1顆粒內膜小泡能合成ATP；處理后含F0顆粒內膜小泡不能合成ATP 。