Question

酶在生物体中的作用非常广泛。请回答下列有关酶的问题:

（1）酶是生物催化剂，其作用机理是_________________。

（2）ATP合成酶由突出于膜外的F₁和嵌入膜内的F₀两部分组成。F₁负责ATP的合成或水解，F₀是一个疏水蛋白复合体，形成跨膜H⁺通道，当H⁺顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，ADP与Pi 结合形成ATP。其过程如图所示：

①ATP合成酶在____________上合成，据图推测，在真核细胞中含有该酶的生物膜有_________________(至少填出两种）。

②如果该图表示叶绿体内合成ATP的过程，若膜两侧的H⁺浓度梯度突然消失，其他条件不变，短时间内暗反应中的五碳化合物量会_____________。

（3）酶可以影响细胞代谢过程，从而影响生物性状。下图表示豌豆种子圆粒性状的产生机制:

①若R基因中插入一段外源DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，则细胞内_______的含量升高，这样的种子成熟时由于失水而显得皱缩。这种可遗传变异来源于________________。

②与皱粒种子相比，圆粒种子____________(填“自由水”或“结合水”）多，因而种子圆圆胖胖。

Answer

降低化学反应的活化能 核糖体 线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 减少 蔗糖 基因突变 结合水

【解析】试题分析：H+可以顺浓度梯度穿过ATP合成酶，故ATP合成酶对于ATP的合成来说是酶，对于H+的运输来说是载体，其运输H+的方式是协助扩散。豌豆的圆粒、皱粒是由一对等位基因控制的一对相对性状，体现了基因对性状控制的间接途径。

（1）酶是生物催化剂，具有高效性，其作用机理是降低化学反应的活化能。

（2）①ATP合成酶属于蛋白质，合成蛋白质的场所是核糖体；在真核细胞中合成ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质，在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP，在叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应能将光能转变成ATP的活跃的化学能，故含有该酶的生物膜有线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。

②如果该图表示叶绿体内合成ATP的过程，膜两侧的H +浓度梯度突然消失，其他条件不变，则光反应减弱，暗反应中的二氧化碳固定是照常进行的，C5去路正常，但是来源减少，因此短时间内暗反应中的C5会减少。

（3）①若R基因中插入一段外源DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，则淀粉不能合成，则细胞中可溶性糖如蔗糖的含量会升高；这种可遗传变异是由于R基因中插入一段外源DNA序列导致的，则会使R基因的碱基排列顺序改变，突变成其等位基因，属于基因突变。

②晒干的种子中，水分主要以结合水存在，结合水与自由水的比值高，淀粉中的羟基较多，具有较高的亲水性，能结合大量结合水，故淀粉含量高圆粒种子的种子与皱粒种子相比，圆粒种子结合水多。