Question

【題目】ATP作為細胞中的直接能源物質為細胞生命活動直接提供能量。為了研究ATP合成過程中的能量轉換機制，科學家利用提純的大豆磷脂、某種細菌膜蛋白（Ⅰ）和牛細胞中的ATP合成酶（Ⅱ）構建了ATP體外合成體系，如圖所示。請回答問題：

（1）ATP在供能時，遠離A的____________斷裂，將能量釋放出來。

（2）科學家利用人工體系模擬了ATP合成時的能量轉換過程。在葉綠體中此過程發生的場所為____________。

（3）科學家利用人工體系進行了相關實驗，如下表。

組別	人工體系			H＋通過Ⅰ的轉運	H＋通過Ⅱ的轉運	ATP
	大豆磷脂構成的囊泡	Ⅰ	Ⅱ
1	＋	＋	＋	有	有	產生
2	＋	－	＋	無	無	不產生
3	＋	＋	－	有	無	不產生

注：“＋”、“－”分別表示人工體系中組分的“有”、“無”

①比較第1組和第2組的結果可知，Ⅰ可以轉運H＋進入囊泡。進一步研究發現，第1組囊泡內pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內的H＋濃度____________囊泡外。

②比較第1組和第3組的結果可知，伴隨圖中的____________的過程，ADP和Pi合成ATP。

（4）結合圖與實驗分析，說明人工體系產生ATP的能量轉換過程是光能→____________→ATP中的化學能。

Answer 1

【答案】 高能磷酸鍵 類囊體膜（囊狀結構薄膜） 高于（大于） H＋通過Ⅱ向囊泡外轉運 H＋電化學勢能（H＋濃度梯度勢能）

【解析】試題分析：分析圖形，H+進入囊泡通過Ⅰ過程，需要光，說明該囊泡模擬的是葉綠體的類囊體薄膜；H+通過Ⅱ出囊泡，形成ATP，說明模擬的是線粒體的內膜。

（1）ATP中遠離A高能磷酸鍵斷裂，釋放能量，供給各項耗能的生命活動。

（2）葉綠體中合成ATP的場所是類囊體薄膜。

（3）第1組囊泡內pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內的H+濃度高，大于囊泡外的H+濃度。

②比較第1組和第3組的結果可知，伴隨H+通過Ⅱ向囊泡外轉運的過程，ADP和Pi合成ATP。

（4）上述實驗數據分析可知人工體系產生ATP的能量轉換過程是：光能→H+電化學勢能→ATP中的化學能。