Question

【題目】線粒體內膜上的F0﹣F1顆粒物是ATP合成酶，下圖1是其結構示意圖．科學家在研究線粒體組分時，首先將線粒體放在低滲溶液中使外膜漲破，經離心后將外膜與線粒體內膜包裹的基質分開．再用超聲波破壞線粒體內膜，破裂的內膜自動閉合成小泡，然后用尿素處理這些小泡，實驗過程如圖2所示．請回答下列問題：

（1）研究人員發現，在適宜成分溶液中，線粒體含 F0﹣F1內膜小泡能完成有氧呼吸第三階段的反應，即實現的氧化，生成 ， 并能合成大量ATP．
（2）線粒體內膜上的F0﹣F1顆粒物中，疏水性的部分是 ． 從圖1可以看出，當線粒體內膜內外存在時，F0﹣F1顆粒物能催化ATP的合成．
（3）為了研究ATP合成與F1顆粒是否有關，用尿素破壞內膜小泡將F1顆粒與小泡分開，檢測處理前后ATP的合成．若 ， 則說明F1顆粒與催化ATP的合成有關．
（4）將線粒體放入低滲溶液中，外膜漲破的原理是 ． 用離心方法能將外膜與線粒體內膜包裹的基質分開，原因是 ． 線粒體基質中不可能含有的化學成分有 ．
a．水 b．丙酮酸 c．葡萄糖 d．ATP e．核苷酸 f．氨基酸．

Answer 1

【答案】
（1）[H]；水
（2）F0；H+濃度梯度
（3）處理之前，含F0﹣F1顆粒的內膜小泡能合成ATP，處理后含F0顆粒的內膜小泡不能合成ATP
（4）滲透作用；兩種結構的密度不同；c
【解析】解：（1）有氧呼吸第三階段是前兩階段產生的[H]與O2結合生成水，釋放大量能量的過程．（2）由圖2所示知，F0﹣F1顆粒物即ATP合成酶由親水的F1（頭部）與疏水的F0（尾部）組成，其功能是在跨膜H+濃度梯度推動下合成ATP．用尿素破壞內膜小泡將F1顆粒與含F0的小泡分開，在跨膜H+濃度梯度推動下含F0的小泡不能合成ATP，則證明F1顆粒的功能是催化ATP合成．（3）為了研究ATP合成與F1顆粒是否有關，用尿素破壞內膜小泡將F1顆粒與小泡分開，檢測處理前后ATP的合成．若處理之前，含F0﹣F1顆粒的內膜小泡能合成ATP，處理后含F0 顆粒的內膜小泡不能合成ATP，則說明F1顆粒與催化ATP的合成有關．（4）將線粒體放入低滲溶液中，線粒體會滲透吸水漲破，兩個結構的大小、密度、質量不同，離心時，可以被分到不同的層次；葡萄糖不能直接進入線粒體，所以線粒體基質中不會含有葡萄糖．
所以答案是：（1）[H] 水（2）F0 H+濃度梯度（3）處理之前，含F0﹣F1顆粒的內膜小泡能合成ATP，處理后含F0顆粒的內膜小泡不能合成ATP（4）滲透作用 兩種結構的密度不同 c