Question

【題目】白色念珠菌是存在于人體上呼吸道和腸道黏膜中的真菌，當(dāng)機(jī)體免疫功能下降時(shí)，菌絲大量生長，侵入細(xì)胞引起疾病。圖1的F1和F0兩部分組成V蛋白，對(duì)菌絲形成有重要作用。

（1）圖1中ATP的合成反應(yīng)體現(xiàn)了膜蛋白的_____功能，其作用機(jī)理是__________。ATP分子的結(jié)構(gòu)簡式是_______。

（2）ATP合成酶由突出于膜外的F1和嵌入膜內(nèi)的F0兩部分組成。F1負(fù)責(zé)ATP的合成或水解，F0是一個(gè)疏水蛋白復(fù)合體，形成跨膜H+通道，當(dāng)H+順濃度梯度穿過ATP合成酶時(shí)，ADP與Pi結(jié)合形成ATP（其過程如圖1所示）。據(jù)圖推測(cè)，在真核細(xì)胞中含有該酶的生物膜有_____________（至少填出兩種）。如果圖1表示葉綠體內(nèi)合成ATP的過程，若膜兩側(cè)的H+濃度梯度突然消失，其他條件不變，短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)中的C5的量會(huì)____（填“增加”“減少”或“不變”）。

（3）科研人員為研究不同濃度藥物D（一種ATP酶抑制劑）對(duì)Ⅴ蛋白的作用，將Ⅴ蛋白與反應(yīng)緩沖液混合，實(shí)驗(yàn)組加入用DMSO溶解的不同濃度的藥物D溶液，室溫孵育10min之后向反應(yīng)體系中加入ATP溶液，室溫反應(yīng)30min。再向反應(yīng)體系中加入孔雀綠試劑（可與無機(jī)磷反應(yīng)呈現(xiàn)綠色），定量分析反應(yīng)體系的綠色深淺，得到如圖2所示結(jié)果。

①實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的綠色深淺，可反映出_______的量，從而得到V蛋白活性。

②本實(shí)驗(yàn)以對(duì)照組數(shù)據(jù)作為V蛋白活性相對(duì)值1，對(duì)照組的處理是__________，室溫孵育10 min，向反應(yīng)體系中加入ATP溶液，室溫反應(yīng)30 min。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明________。

Answer 1

【答案】催化 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 A—P~P~P 線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜 減少 ATP水解 將V蛋白與反應(yīng)緩沖液混合，加入等量DMSO溶液 藥物D能抑制V蛋白的活性，且隨藥物D濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)

【解析】

1、ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱ATP，其結(jié)構(gòu)式是A—P~P~P，其中A表示腺苷、T表示三個(gè)、P表示磷酸基團(tuán)、~表示高能磷酸鍵、-表示普通化學(xué)鍵。

2、C5的去路是CO2的固定，來源是C3的還原。

3、合成ATP的能量來源于光合作用和細(xì)胞呼吸，場(chǎng)所為葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

（1）圖1中Pi+ADP→ATP為合成ATP的反應(yīng)，膜蛋白作為ATP合成酶，在反應(yīng)過程中起催化作用。酶催化反應(yīng)的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。由教材可知ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A—P~P~P。

（2）在真核細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸都能夠合成ATP，故在真核細(xì)胞中含有該酶的生物膜有線粒體內(nèi)膜（有氧呼吸第三階段場(chǎng)所）、葉綠體類囊體薄膜（光反應(yīng)場(chǎng)所）。如果該圖表示葉綠體內(nèi)合成ATP的過程，膜兩側(cè)的H+濃度梯度突然消失，其它條件不變，則光反應(yīng)減弱，ATP的合成減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)中C3的還原減少，C5的來源減少，而短時(shí)間內(nèi)CO2的固定照常進(jìn)行，C5被消耗，故暗反應(yīng)中的C5的量會(huì)減少。

（3）①由題意知，孔雀綠試劑可與無機(jī)磷反應(yīng)呈現(xiàn)綠色，V蛋白能夠催化ATP水解，而ATP水解產(chǎn)生無機(jī)磷，因此可通過實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的綠色深淺來反映ATP的水解量，從而得到V蛋白活性。

②對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組對(duì)比遵循單一變量原則，故對(duì)照組應(yīng)不加藥物D，將V蛋白與反應(yīng)緩沖液混合，加入等量的DMSO溶液。

③據(jù)圖可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為隨著藥物D濃度的增加V蛋白的活性相對(duì)值降低，說明藥物D能抑制V蛋白的活性，且隨藥物D濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)。