内容正文:
第三章
细胞中能量的转换和利用
第1讲 描述运动的基本概念
10 线粒体内膜、类囊体膜上ATP
的形成机制
高频考点
第1讲 描述运动的基本概念
1.线粒体内膜上ATP的形成机制
第1讲 描述运动的基本概念
(1)提供电子(e-)的物质(电子供体):NADH(和琥珀酸)。
(2)接受电子(e-)的物质(电子受体):O2。
(3)过程简化:[H]+O2→H2O,该过程将NADH中的能量释放出来,进而驱动ATP的合成。
2.类囊体膜上ATP的形成机制
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
1.线粒体内膜上ATP的形成机制简化如下:
NADH被氧化分解
↓
形成并维持线粒体
内膜两侧H+的浓度差
↓
H+顺浓度梯度通过ATP合酶
↓
驱动ATP形成
第1讲 描述运动的基本概念
2.棕色脂肪组织中线粒体的内膜上有UCP1解偶联蛋白(增温素),可将H+转运至线粒体基质,不需经过图
中的ATP合酶,从而达到御寒的目的,原理如下:
UCP1解偶联蛋白降
低膜两侧H+浓度差
↓
经过ATP合酶的H+减少
↓
ATP产生减少
↓
能量更多以热能形式释放
↓
御寒
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示
注意区别光合作用中的NADPH和呼吸作用中的NADH。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 如图所示,在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上的F0F1蛋白复合物可利用H+的跨膜运输驱动ATP的
合成。当棕色脂肪细胞被肌苷激活时,线粒体内外膜间隙中的H+通过UCP1进入线粒体基质,最终有氧呼
吸释放的热能明显增多。下列叙述正确的是 ( )
D
第1讲 描述运动的基本概念
A.①侧和线粒体内膜上含多种与有氧呼吸相关的酶
B.有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式用于各项生命活动
C.肌苷使棕色脂肪细胞有氧呼吸产生的ATP增加,释放热能增多
D.生活在寒冷地区的动物,线粒体内膜上的UCP1增多以抵御寒冷
第1讲 描述运动的基本概念
A(✕) 在线粒体基质(②侧)和线粒体内膜上含有与有氧呼吸有关的酶
B(✕) 有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少量转移到ATP中,ATP中的能量可用于各项生命活动
C(✕)
D(√) UCP1使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小→ATP合成减少→有氧呼吸释放的热能明显增多;
线粒体内膜上的UCP1增多→有氧呼吸释放的热能明显增多→有利于抵御寒冷
解析
信息解读
细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转移到ATP中。当细胞呼吸释放的能量一定
时,合成的ATP越少,说明释放的热能越多。
第1讲 描述运动的基本概念
题后总结
线粒体内膜、类囊体膜上
的ATP形成机制共性
1.质子梯度建立:电子传递驱动H+跨膜转运,释放电化学势能。
2.ATP合酶工作原理:质子回流驱动F0亚基旋转,使F1亚基催化位点构象变化(结合变构模型),将ADP+Pi
转化为ATP。
3.能量转换本质:电子传递的化学能/光能→质子梯度势能→ATP中的化学能。
第1讲 描述运动的基本概念
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