Question

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，请回答：

（1）酶是生物催化剂，其作用机理是_____________。

（2）ATP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）。

（3）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_____________。

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

【解析】

试题分析：理清酶的本质和作用机理、ATP的形成途径、有氧呼吸和光合作用的过程及场所等相关知识，据此以“题图中的文字信息和箭头指向”为切入点，并结合题意，对各问题情境进行解答。

(1) 酶是生物催化剂，其作用机理是降低化学反应的活化能。

(2) ATP合成酶的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成。在真核细胞中，在叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应阶段会产生ATP；有氧呼吸的三个阶段也会产生ATP，其中有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上进行的，据此可知：含有该酶的生物膜有线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。

(3) 当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，ADP与Pi 结合形成ATP。若膜两侧的H+浓度梯度突然消失，则没有ATP的生成，导致暗反应中C3的还原受阻，没有C5的生成，而短时间内CO2和C5结合，继续形成C3，所以短时间内暗反应中的C3（五碳化合物）量会减少。