明:
①_____________________________; ②_____________________________。 答案 (1)蛋白质 (2)主动运输
(3)①载体的作用,其内、外两侧的Na+、K+结合位点分别与Na
+
、K+相结合,从而协助Na+、K+的逆浓度跨膜运输 ②酶的作用,
通过催化ATP的水解,为Na+、K+的逆浓度跨膜运输提供能量(说明:①、②可互换,意思相近也可)
解析 (1)钠钾泵是运输钠离子和钾离子的载体,其化学本质是蛋白质。(2)看图可知:钾离子进细胞,钠离子出细胞,都需要载体和能量,属于主动运输。(3)钠钾泵在吸钾排钠的跨膜运输过程中起到两个作用:①载体的作用,其内、外两侧的Na+、K+结合位点分别与Na+、K+相结合,从而协助Na+、K+的逆浓度跨膜运输,②酶的作用,通过催化ATP的水解,为Na+、K+的逆浓度跨膜运输提供能量。
17.科学家在研究线粒体组分时,首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜,经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜,破裂的内膜自动闭合成小泡,然后用尿素处理这些小泡,实验结果如图1所示。请分析回答:
(1)研究人员发现,在适宜成分溶液中,线粒体含F0—F1内膜小
泡能完成有氧呼吸第三阶段的反应,即实现________的氧化,生成________,并能合成大量ATP。
(2)线粒体内膜上的F0—F1颗粒物是ATP合成酶(见图2),其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的________尾部组成,其功能是在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP。为了研究ATP合成酶的结构与合成ATP的关系,用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开,检测处理前后ATP的合成。若处理之前,在______条件下,含_______颗粒内膜小泡能合成ATP;处理后含________颗粒内膜小泡不能合成ATP,说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成。
(3)将线粒体放入低渗溶液中,外膜涨破的原理是________。用离心方法能将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开,原因是_________。线粒体基质中可能含有的化学成分有________(填选项前的字母)。
a.水 B.丙酮酸 c.葡萄糖 d.ATP e.核苷酸 f.氨基酸 答案 (1)[H](或还原氢) 水
(2)疏水 有跨膜H+浓度梯度 F0—F1 F0
(3)渗透作用 两个结构的大小、密度、质量不同 abdef 解析 (1)线粒体内膜上进行的是有氧呼吸的第三阶段,将还原
氢氧化生成水,合成大量ATP。(2)膜中磷脂分子的尾部由疏水脂肪链构成,F0—F1颗粒物的尾部也应该是疏水的,这样的结构才能保持稳定。由题干可知,ATP合成酶的功能是在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP。F1颗粒的功能是催化ATP的合成,F0颗粒的功能是将H
+跨膜运输,将
F1颗粒与F0分开,可研究其功能。(3)由于线粒体膜
具有选择透过性,将线粒体放入低渗溶液中,线粒体吸水,外膜涨破。由于外膜与线粒体内膜包裹的基质的大小、密度、质量不同,可用离心的方法将它们分开。线粒体基质中可进行有氧呼吸的第二阶段,即将丙酮酸、水转变为CO2和还原氢,同时能合成ATP,且线粒体内有DNA和核糖体,能够独立进行转录和翻译过程。故线粒体基质中含有的物质有水、丙酮酸、ATP、核苷酸、氨基酸等。
18.分析下面与蛋白质有关的实验。
淀粉和蔗糖因缺乏自由醛基而无还原性。在α-淀粉酶的作用下,淀粉很容易水解成为糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。同样的条件下,α-淀粉酶不能催化蔗糖的水解,蔗糖
酶能催化蔗糖水解生成①________,蔗糖及其水解产物中,②________具有还原性,但蔗糖酶不能催化淀粉水解。某同学根据上述原理进行了下面的实验:
Ⅰ.取2支试管,各加入班氏试剂2 mL,再分别加入1%可溶性淀粉溶液和2%蔗糖溶液各4滴,混合均匀后,沸水浴2~3分钟,然后观察有无红黄色沉淀产生,纯净的淀粉和蔗糖应无红黄色沉淀产生。
Ⅱ.取3支试管,分别加入1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL,再向3支试管各添加α-淀粉酶稀释液1 mL,混匀后放入37 ℃恒温水浴锅中保温,15分钟后取出,各加班氏试剂2 mL,摇匀后,③________,观察④________。
请完成下列与实验有关的问题。 (1)该实验的目的是________________。
(2)填写①、②、③、④所代表的内容,将该实验补充完整。①______,②_______,③______,④________。
(3)有同学想探究温度对酶的影响,于是设计了如下实验步骤: 取3支试管,编号,各加2%蔗糖液3 mL,分别进行冰水浴,37 ℃恒温保存及沸水浴处理5分钟后,各加1 mL蔗糖酶溶液,保温10分钟,然后取出,各加入2 mL班氏试剂并均沸水浴2~3分钟,最后比较各试管颜色,并解释相关现象。
请指出上述实验步骤中的错误之处: ___________________________________。 答案 (1)验证α-淀粉酶具有专一性(答案合理即可)
(2)①葡萄糖和果糖 ②葡萄糖和果糖 ③沸水浴2~3分钟 ④有无红黄色沉淀产生
(3)加入班氏试剂后不能进行沸水浴
解析 (1)通过实验步骤可知,3个试管除分别加入了1%可溶性淀粉3 mL,2%蔗糖溶液3 mL及蒸馏水3 mL外,其余条件均相同,由此可知,实验的自变量是不同的底物,因此实验目的在于验证α-淀粉酶只能催化淀粉水解,即α-淀粉酶具有专一性。(2)蔗糖是由葡萄糖和果糖合成的二糖,因此,水解后可产生葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖都具有还原性,但蔗糖不具有还原性;根据“Ⅰ”步骤中的描述可知,加班氏试剂后,需要沸水浴2~3分钟,并观察颜色变化,即是否有红黄色沉淀产生。(3)探究温度对酶的影响,不同温度梯度为自变量,因此不能用加入班氏试剂后沸水浴,最后比较试管颜色的方法来检验蔗糖酶催化作用所受温度的影响,这样会改变各试管中的温度设置。