第九章第线粒体叶绿体课后题答案free

第七章 线粒体和叶绿体
1． 比较线粒体和叶绿体在基本结构上的异同点。 答： 相同点：他们都是双层膜结构的细胞器，都有外膜、内膜、膜间隙、基质
等结构。 不同点：线粒体的内膜向内凹陷形成众多的脊，上面结合有 ATP 合成酶； 叶绿体的内膜是一层光滑的膜，没有脊结构。除了内膜外膜之外，叶绿 体还有存在于其基质之中的类囊体结构。（具体的一些细节结构还要参考 教材）
2． 比较线粒体氧化磷酸化和叶绿体光合磷酸化的异同点。 氧化磷酸化： （1） 电子从高能位经电子传递链跃迁至低能位（NADH->NAD） （2） 一对电子跨膜 3 次，向膜内转移 6 个质子 （3） 质子浓度是内低外高 （4） 质子流由线粒体内膜外穿过 F0-F1 进入基质 （5） 2 个质子的跨膜产生 1 分子的 ATP （6） 形成 H2O，利用 O2，放出 CO2 （7） 化学能—>高能键能 光和磷酸化： （1） 电子从低能位经电子传递链跃迁至高能位(NADP->NADPH) （2） 一对电子跨膜 2 次，向膜内转移 4 个质子 （3） 质子浓度是内高外低 （4） 质子流由类囊体膜内穿过 CF0-CF1 进入基质 （5） 3 个质子的跨膜产生 1 分子的 ATP （6） 分解 H2O，放出 O2，固定 CO2（暗反应） （7） 光能—>高能键能（—>化学能）
酶。至于用什么实验证明，暂不清楚。
6． 化学渗透假说是如何解释偶联氧化磷酸化机理的？ 答： 化学渗透假说的基本观点有下：
（1） 电子呼吸传递链有质子泵的作用，将 H+泵到线粒体内膜之外 （2） H+不能透过线粒体内膜，形成外高内低的质子浓度梯度差 （3） H+顺浓度梯度通过 F0-F1 进入基质，推动 ATP 的合成从而将质子
4． 植物体细胞中既然有叶绿体这种产能细胞器，为何还须有线粒体存在？ 答： 叶绿体光合磷酸化作产生的 ATP 和 NADPH 是不会释放到细胞质中去为细胞
供能的，它们全部用于光合作用的暗反应阶段，用以再生核酮糖二磷酸 RuBP。
5． 氧化磷酸化的两大结构基础是什么？如何证明其各行其能？ 答： 应该是电子呼吸传递链的四个功能复合物（I-IV），和与之偶联的 ATP 合
3． 概述 ATP 酶复合体的分子结构及 ATP 合成酶的作用机制。
答： ATP 酶复合体由 F1 头部和 F0 基部以及两者共同形成的柄部组成。 F1 是 ATP 酶的活性部位，由α 3β 3γ δ ε 五种亚基组成，3 个α 和 3 个β 亚 基聚在一起形成橘瓣状的结构，β 亚基是 ATP 的结合位点；γ 和ε 亚基结 合形成转子。 F0 是嵌入内膜的疏水性蛋白质，由 a、b、c 三种亚基组成，是跨膜质子通 道（质子通过产生扭力让转子转动）。 柄部实质上是 F1δ 亚基与 F0 的 a、b 亚基共同构成的起固定作用的“定子”。 ATP 合成酶的作用机制：质子通过跨膜通道产生扭力让“转子”逆时针转 动，而顺序调节三个β 亚基上催化位点依次开启和关闭，三个β 亚基分别 随即发生和核苷酸紧密结合（T 态）、松散结合（L 态）和定置状态（O 态） 三种构象的交替变化， “转子”每旋转 1200 就与一个β 亚基结合就会使 该β 亚基变成 L 出半自主性。
10． 一般来说，叶绿体的发育必须有光照，你能举例来质疑这个观点吗？ 答： 叶绿体的形成过程是：先由质体发育成白色体，再有光照的条件下才由
白色体发育成叶绿体。我们可以把一颗种子放在完全无光的地方让其生 长，观察叶绿体是否能够形成，用以检验。
11． 为什么成熟的红细胞完全依靠糖酵解来供能? 答： 糖酵解过程在细胞质基质中完成，无需涉及线粒体，而成熟的红细胞中没
有线粒体。
8． 为什么说氧化磷酸化是动物细胞获得能量的主要途径，却不是唯一途径？ 答： 因为还有糖酵解作用可以为动物细胞获得能量，只是因为氧化磷酸化即有
氧呼吸作用产生的 ATP 远多于糖酵解作用。
9． 为何说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 答： （1）自主性：
线粒体和叶绿体均有自己的一套遗传体系；有自己的蛋白质合成系 统；叶绿体还有自己的 ADP/ATP 能量循环系统，不与细胞通用。这几点 体现了他们的自主性。 （2）对细胞核的依赖性
梯度势能转化为高能键能。 整个过程中：从 NADH 传来的一对电子，电子传递链三次跨膜移动，并将
6 个 H+泵到膜外，6 个 H+经 ATP 合酶回流共产生 3 分子 ATP。
7． 比较光合碳同化的三种途径的主要区别。 答： （1） C3 途径因其其第一个中间产物（3－磷酸甘油酸）是三碳化合物而
命名，C3 途径对环境中的 CO2 浓度有一定要求，当小于 50ppm 时，该途径 即停止。 （2）C4 途径的植物能在很低的浓度下利用 CO2（5ppm），它通过另一条途 径固定 CO2 其最初产物是草酰乙酸（四碳化合物），故称 C4 植物。其特征是： 叶脉周围含有叶绿体的微管束鞘细胞及叶肉细胞，叶肉细胞进行 C4 途径， 再释放 CO2 供鞘细胞进行 C3 循环，所以 C4 植物实质是依靠 C4 途径与 C3 途径 配合。 （3）干旱地区的景天科植物的 CO2 固定方式与 C4 植物相似，只是其产物 有机酸生成有明显的昼夜变化特征。
线粒体和叶绿体虽然自行合成蛋白质，但其种类十分有限，所以其 绝大多数蛋白质是由核基因编码的，在细胞质核糖体上合成，然后转移 到线粒体或叶绿体内，例如：线粒体中的 F1 五种蛋白质全由核基因编码， 细胞质核糖体合成，仅 F0 的三种蛋白质是在线粒体中合成的。RuBP 羧化 酶的 8 个大亚基是 ctDNA 编码，而 8 个小亚基却是依赖核 DNA 编码。