题目内容
【题目】ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质,与生物膜结合后能催化ATP的合成,其作用机理如下图所示。请据图回答:
(1)生物膜结构的基本支架是_________,在真核细胞中,该酶主要分布于_________(填生物膜名称)。
(2)分析此图可知H+跨越该膜的运输方式是___________,判断的依据是___________。
(3)ATP在细胞内的作用是___________;推测好氧性细菌细胞的细胞膜上存在该酶,理由是_________________________________。
(4)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是_________________________________。
【答案】磷脂双分子层 线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 协助扩散 顺浓度梯度,需载体协助且不消耗能量 生命活动的直接能源物质 该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,而好氧性细菌的膜结构只有细胞膜 含有两个高能磷酸键,远离鸟苷的高能磷酸键容易水解断裂,释放能量
【解析】
ATP是细胞生命活动的直接能源物质,由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3个磷酸基组成,ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解,释放高能磷酸键中的能量,供生命活动需要,同时形成ADP和磷酸,ADP和Pi也可以吸收能量合成ATP,通过ATP与ADP的快速转化,满足细胞对ATP的大量需求。
(1)生物膜结构的基本支架是磷脂双分子层;该酶能催化ATP形成,在真核细胞中,该酶主要分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。
(2)分析此图可知:H+跨越该膜的过程中是顺着浓度梯度进行的,需要载体(ATP合成酶)的协助且不消耗能量,其运输方式是协助扩散。
(3)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质;由于该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,好氧细菌能进行有氧呼吸产生ATP,而好氧性细菌的膜结构只有细胞膜,故推测好氧性细菌细胞的细胞膜上存在该酶。
(4)由于GTP(三磷酸鸟苷)含有两个高能磷酸键,远离鸟苷的高能磷酸键容易水解断裂,其化学结构与ATP相似的物质,故GTP也能为细胞的生命活动提供能量。