Question

分子马达是由生物大分子构成并利用化学能进行机械做功的纳米系统，天然的分子马达如驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了物质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。分子马达包括线性推进和旋转式两大类。其中线性分子马达是将化学能转化为机械能，并沿着一条线性轨道运动的生物分子，如肌球蛋白就是以肌动蛋白为线性轨道运动，导致肌肉收缩的。

(1)根据上述材料可知，下列属于线性分子马达的是(　　)

A．DNA解旋酶 　　　B．RNA

C．氨基酸 　　　　　 D．纤维素

(2)上述材料表明，分子马达是通过其________、______等功能而参与生物体的一系列生命活动的。

(3)分子马达的燃料是________，它也是生物体各项生命活动的________物质。

(4)如图是RNA聚合酶的作用图解。

①据图可知RNA聚合酶的运动轨道是____，在该图中它的运动方向是_______。

②若某时刻RNA聚合酶中的一段分子如下图所示：

…—A—T—G—C—T—G…

|　 | 　|　|　 |　 |

…—U—A—C—G—A—C…

则该段分子中有________种含氮碱基，________种核苷酸。

 

Answer 1

(1)A　(2)催化　运动　(3)ATP　直接能源　(4)①DNA分子　b→a　②5　8

 

(1)DNA的解旋过程是沿着线性轨道进行的，且要消耗ATP中的化学能(转变成机械能)，该过程需要DNA解旋酶，该分子是驱动DNA双链解旋的分子马达。(2)从题干中提供的天然的分子马达(驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等)可以看出，分子马达具有催化和运动的作用。(3)无论是分子马达发挥作用，还是其他生命活动的进行，都需要以ATP为直接能源物质。(4)RNA聚合酶属于线性推进类分子马达，它沿着解开的DNA分子单链发挥作用，即轨道就是DNA分子。图中所示过程是边解旋边转录，方向是b→a。聚合酶发挥作用时，模板是DNA单链(即…—A—T—G—C—T—G—…)，产物是mRNA(…—U—A—C—G—A—C—…)，碱基虽然只有五种，但核苷酸有8种