Question

14．線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所．“內(nèi)共生”學(xué)說(shuō)認(rèn)為：被原始真核生物吞噬的細(xì)菌有些未被消化，逐漸進(jìn)化為線粒體．根據(jù)所學(xué)知識(shí)同答下列問(wèn)題：

（1）原始真核生物與被吞噬的細(xì)菌之間的種間關(guān)系為捕食和互利共生．根據(jù)題干信息可知線粒體中可能存在的細(xì)胞器是核糖體，線粒體中DNA的形態(tài)為環(huán)狀（填“環(huán)狀”或“線狀”）．
（2）請(qǐng)寫(xiě)出線粒體中有氧呼吸各階段的反應(yīng)簡(jiǎn)式：2C₃H₄O₃+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+20[H]+（少量）能量，24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+（大量）能量．
（3）某興趣小組的同學(xué)們?yōu)轵?yàn)證真核細(xì)胞有氧呼吸第二階段只發(fā)生在線粒體中．不能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成．所做的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果如下．，
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1號(hào)和2號(hào)試管中均檢測(cè)到CO₂．（與預(yù)期結(jié)果不相符）
請(qǐng)回答：
A．實(shí)驗(yàn)步驟①必須獲得線粒體而不進(jìn)一步離心獲取線粒體基質(zhì)的原因是，他們認(rèn)為線粒體必須保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成相應(yīng)的功能．‘
B．請(qǐng)分析同學(xué)們實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不相符的原因并提出改進(jìn)措施（不考慮離心效果對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響）．
原因：肝細(xì)胞利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO₂擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中．
改進(jìn)措施：用不含葡萄糖的保存液．

Answer 1

分析 葉綠體和線粒體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，而且兩者的外膜和內(nèi)膜的功能不一樣，近些年來(lái)的內(nèi)共生學(xué)說(shuō)比較流行．關(guān)于線粒體的內(nèi)共生假說(shuō)：線粒體體來(lái)源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性細(xì)菌，這種細(xì)菌和前真核生物共生，在長(zhǎng)期的共生過(guò)程中演化成了線粒體．葉綠體也是雙層膜，葉綠體的起源是被原始的前真核生物吞噬的光合細(xì)菌，這種細(xì)菌和前真核生物共生，在長(zhǎng)期的共生過(guò)程中演化成了葉綠體．

解答 解：（1）原始真核生物吞噬細(xì)菌屬于捕食關(guān)系，那些未被消化的細(xì)菌進(jìn)化成線粒體體現(xiàn)了其與原始真核生物互利共生的關(guān)系．細(xì)菌只有核糖體這一種細(xì)胞器，因此，線粒體中可能存在的細(xì)胞器是核糖體．細(xì)菌的DNA形態(tài)為環(huán)狀，線粒體的DNA形態(tài)也為環(huán)狀．
（2）線粒體中進(jìn)行的是有氧呼吸的第二、三階段，有氧呼吸的第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，反應(yīng)物為C₃H₄O₃和H₂O，產(chǎn)物為CO₂和[H]，釋放出少量能量，生成少量ATP；有氧呼吸的第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，反應(yīng)物為[H]和O₂，產(chǎn)物為H₂O，釋放出大量能量，生成許多ATP．
（3）若肝細(xì)胞保存液中含有適宜濃度的葡萄糖，肝細(xì)胞能利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，線粒休產(chǎn)生的CO₂擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，經(jīng)細(xì)胞破碎分離后，用靈敏CO₂檢測(cè)劑能檢測(cè)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有CO₂．因此，進(jìn)行該驗(yàn)證宜驗(yàn)應(yīng)該用不含葡萄糖的保存液來(lái)保存肝細(xì)胞．
故答案為：
（1）捕食和互利共生   核糖體   環(huán)狀
（2）2C₃H₄O₃+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+20[H]+（少量）能量，24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+（大量）能量
（3）A．結(jié)構(gòu)的完整性
B．肝細(xì)胞利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO₂擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中    用不含葡萄糖的保存液

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)圖示過(guò)程考查葉綠體的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生從課外資料中獲取相關(guān)生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題的能力．