Question

14．线粒体是有氧呼吸的主要场所．“内共生”学说认为：被原始真核生物吞噬的细菌有些未被消化，逐渐进化为线粒体．根据所学知识同答下列问题：

（1）原始真核生物与被吞噬的细菌之间的种间关系为捕食和互利共生．根据题干信息可知线粒体中可能存在的细胞器是核糖体，线粒体中DNA的形态为环状（填“环状”或“线状”）．
（2）请写出线粒体中有氧呼吸各阶段的反应简式：2C₃H₄O₃+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+20[H]+（少量）能量，24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+（大量）能量．
（3）某兴趣小组的同学们为验证真核细胞有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中．不能在细胞质基质中完成．所做的实验过程和结果如下．，
实验结果：1号和2号试管中均检测到CO₂．（与预期结果不相符）
请回答：
A．实验步骤①必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是，他们认为线粒体必须保持结构的完整性才能完成相应的功能．‘
B．请分析同学们实验结果与预期不相符的原因并提出改进措施（不考虑离心效果对实验结果的影响）．
原因：肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO₂扩散进入细胞质基质中．
改进措施：用不含葡萄糖的保存液．

Answer 1

分析 叶绿体和线粒体都是双层膜结构的细胞器，而且两者的外膜和内膜的功能不一样，近些年来的内共生学说比较流行．关于线粒体的内共生假说：线粒体体来源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性细菌，这种细菌和前真核生物共生，在长期的共生过程中演化成了线粒体．叶绿体也是双层膜，叶绿体的起源是被原始的前真核生物吞噬的光合细菌，这种细菌和前真核生物共生，在长期的共生过程中演化成了叶绿体．

解答 解：（1）原始真核生物吞噬细菌属于捕食关系，那些未被消化的细菌进化成线粒体体现了其与原始真核生物互利共生的关系．细菌只有核糖体这一种细胞器，因此，线粒体中可能存在的细胞器是核糖体．细菌的DNA形态为环状，线粒体的DNA形态也为环状．
（2）线粒体中进行的是有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，反应物为C₃H₄O₃和H₂O，产物为CO₂和[H]，释放出少量能量，生成少量ATP；有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，反应物为[H]和O₂，产物为H₂O，释放出大量能量，生成许多ATP．
（3）若肝细胞保存液中含有适宜浓度的葡萄糖，肝细胞能利用葡萄糖进行有氧呼吸，线粒休产生的CO₂扩散进入细胞质基质中，经细胞破碎分离后，用灵敏CO₂检测剂能检测到细胞质基质中有CO₂．因此，进行该验证宜验应该用不含葡萄糖的保存液来保存肝细胞．
故答案为：
（1）捕食和互利共生   核糖体   环状
（2）2C₃H₄O₃+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+20[H]+（少量）能量，24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+（大量）能量
（3）A．结构的完整性
B．肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO₂扩散进入细胞质基质中    用不含葡萄糖的保存液

点评 本题通过图示过程考查叶绿体的相关知识，意在考查学生从课外资料中获取相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关生物学问题的能力．