Question

【题目】ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提供能量。为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白（Ⅰ）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：

（1）ATP在供能时，远离A的____________断裂，将能量释放出来。

（2）科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为____________。

（3）科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。

组别	人工体系			H＋通过Ⅰ的转运	H＋通过Ⅱ的转运	ATP
	大豆磷脂构成的囊泡	Ⅰ	Ⅱ
1	＋	＋	＋	有	有	产生
2	＋	－	＋	无	无	不产生
3	＋	＋	－	有	无	不产生

注：“＋”、“－”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”

①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度____________囊泡外。

②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的____________的过程，ADP和Pi合成ATP。

（4）结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→____________→ATP中的化学能。

Answer 1

【答案】 高能磷酸键 类囊体膜（囊状结构薄膜） 高于（大于） H＋通过Ⅱ向囊泡外转运 H＋电化学势能（H＋浓度梯度势能）

【解析】试题分析：分析图形，H+进入囊泡通过Ⅰ过程，需要光，说明该囊泡模拟的是叶绿体的类囊体薄膜；H+通过Ⅱ出囊泡，形成ATP，说明模拟的是线粒体的内膜。

（1）ATP中远离A高能磷酸键断裂，释放能量，供给各项耗能的生命活动。

（2）叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜。

（3）第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度高，大于囊泡外的H+浓度。

②比较第1组和第3组的结果可知，伴随H+通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。

（4）上述实验数据分析可知人工体系产生ATP的能量转换过程是：光能→H+电化学势能→ATP中的化学能。