【题目】为了研究ATP合成过程中能量转换机制,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ATP体外合成体系,如图所示。
请回答问题:
(1)科学家利用人工体系模拟了在________(细胞器)膜上合成ATP的能量转换过程。
(2)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当第1组人工体系加入丙酮后,不再产生ATP,其原因可能是丙酮破坏了囊泡膜,导致囊泡内的H+ ______________。
③比较第1组和第3组的结果可知,伴随_______________的过程,ADP和Pi合成ATP。、
(3)上述实验表明,人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→ _____________→ATP中的化学能。
【答案】叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜 高于 渗漏 H+通过Ⅱ向囊泡外顺浓度转运 H+电化学势能
【解析】
有氧呼吸的过程:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:1C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量( 2ATP)
第二阶段:在线粒体基质中进行。
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量( 2ATP)
第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量(34ATP)
图示H+进入囊泡通过膜蛋白(Ⅰ),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)根据图形分析可知该图模拟的是叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜上合成ATP的能量转换过程。
(2)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+浓度高,即囊泡内的H+浓度高于囊泡外。
②当第1组人工体系加入丙酮后,不再产生ATP,可能是丙酮破坏了囊泡膜,导致囊泡内的H+渗漏,失去了H+浓度差,无法合成ATP。
③比较第1组和第3组的结果可知,伴随H+通过Ⅱ向囊泡外顺浓度转运的过程,ADP和Pi合成ATP。
(3)比较第1组和第2组实验可知在没有H+通过Ⅰ的转运过程存在的情况下,即使ATP合成酶(Ⅱ)存在,也没有ATP生成,再联系③的推理可知,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。
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【题目】如图所示装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型。同时关闭活塞,在25℃下经过20 min再观察红色液滴的移动情况,下列对实验结果的分析不符合实际的是 ( )
A. 装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积,装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差
B. 若装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴不移动,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C. 若装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴右移,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
D. 若装置1的红色液滴不移动,装置2的红色液滴右移,则说明萌发的种子只进行无氧呼吸
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【题目】下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是 ( )
A. 图1中的A代表腺苷,方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸
B. 图2中反应向右进行时,图1中的b、c键断裂并释放能量
C. ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
D. 酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能,两者属于同一种酶
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【题目】下图是某植物细胞呼吸和光合作用过程示意图。Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。据图回答下列问题。
(1)甲图中的Ⅱ为氧气,则Ⅰ是________,甲图中的Ⅲ与乙图中的Ⅶ_______(是或不是)为同一种物质。
(2)乙图与植物细胞在缺氧时的代谢相比,特有的步骤是________(填数字),这些过程发生在________中。
(3)若用18O标记甲图中的H2O,则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是________。
(4)根据上图写出图乙中发生的生理过程的总反应式______________________________。
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【题目】下图中的图1是某生态系统碳循环的示意图,图2表示该生态系统部分种群的食物关系.请据图分析回答
(1)图1中属于生物群落的是_______(填字母).碳在生物群落内部则主要是以_______的形式进行流动。
(2)假设e种群中的能量是5.8×109KJ;b种群中的能量为1.3×108kJ。若能量的传递效率为10%~20%,则a种群中的能量至少是__________kJ,
(3)图2中a同化的能量除呼吸消耗外,其余的能量用于自身的______________________
(4)据图提出一项实现“低碳”缓减温室效应的关键措施______________________________
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【题目】甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。下列有关说法错误的是( )
A. 甲、乙两图中B代表的含义分别是酶的最适温度和最适pH
B. 甲、乙两图中A点对应的值对酶活性的影响不相同
C. 甲、乙两图中C点对应的温度或pH对酶活性的影响相同
D. 保存酶制品最好选择两图中B点对应的温度和pH
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【题目】图是H2O2被分解的曲线,下列叙述正确的是
A. 若b表示Fe3+催化的反应,则c可表示H2O2酶催化的反应
B. 若a表示H2O2酶最适温度下的催化曲线,则c反应温度低于a
C. 若b表示H2O2酶催化的反应,增加酶浓度后可用a表示
D. 若b表示H2O2酶催化的反应,增加底物浓度后可用a表示
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【题目】下列有关哺乳动物成熟红细胞的研究,请回答相关问题:
(1)人红细胞中K+浓度比血浆中高30倍,而Na+浓度却只有血浆的1/6。红细胞维持膜内外K+、Na+不均匀分布_______________(“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成单分子层,其面积正好为红细胞细胞膜面积的两倍。其原因是①____________________②_______________________。
(3)人的成熟红细胞吸收的葡萄糖可通过________(“有氧”或“无氧”)呼吸产生ATP,当红细胞缺乏ATP时,会导致Na+进入多于K+排出、Ca2+无法正常排出,红细胞会因___________________而膨大成球状甚至破裂。
(4)氟中毒会改变细胞膜的通透性和细胞代谢。科学家用含不同浓度NaF的饮水喂养小白鼠,一段时间后,培养并测量小白鼠红细胞代谢产热及细胞内的ATP浓度,分别获得产热曲线和细胞内的ATP浓度数据如下,请回答:
①根据上述实验设计及结果判断,该实验的目的是:研究________________________。
②分析细胞产热量及ATP浓度:B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组,原因可能是:低浓度的NaF _______(“抑制”或“促进”)了细胞代谢中有关的酶的活性; C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组,原因可能是:高浓度的NaF __________(“抑制”或“促进”)了细胞代谢中有关的酶的活性,同时,由于损伤了细胞膜结构,细胞为维持正常的功能,需要消耗更多__________________________。
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【题目】 如图是基因对性状控制过程的图解,据图分析下列说法正确的是( )
A.同一生物的同一细胞中M1 , M2可同时发生
B.①、② 过程所遵循的碱基互补配对方式不完全相同
C.白化病的成因是酪氨酸酶活性低导致黑色素不能合成
D.③、④ 性状不同的根本原因是基因中碱基对的缺失
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