题目
存在解偶联剂的条件下,电子传递所产生的能量传递方式为A. 电能B. 热能C. 势能D. 光能E. 动能
存在解偶联剂的条件下,电子传递所产生的能量传递方式为
A. 电能
B. 热能
C. 势能
D. 光能
E. 动能
题目解答
答案
B. 热能
解析
本题考查的知识点是解偶联剂对电子传递能量传递方式的影响。解题思路是先明确正常情况下电子传递链的能量传递过程,再分析解偶联剂的作用机制,从而得出存在解偶联剂时电子传递所产生能量的传递方式。
正常情况下电子传递链的能量传递过程
在正常的线粒体呼吸过程中,电子传递链位于线粒体内膜上。当电子从NADH或FADH₂等供体分子传递给电子传递链中的一系列电子载体(如黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素等)时,会伴随着质子(H⁺)从线粒体基质被泵到线粒体内膜和外膜之间的膜间隙。这就形成了跨线粒体内膜的质子电化学梯度,即质子的势能。这种质子势能可以驱动ATP合酶,使ADP和Pi合成ATP,将能量储存于ATP分子中。用公式表示质子泵的过程为:
$NADH + H^+ + \frac{1}{2}O_2 \longrightarrow NAD^+ + H_2O$
同时伴随着质子的跨膜运输:
$H^+_{matrix} \longrightarrow H^+_{inter - membrane\ space}$
解偶联剂的作用机制
解偶联剂是一类能够破坏线粒体内膜质子电化学梯度的物质。它们可以使线粒体内膜对质子具有通透性,让质子不通过ATP合酶而直接回流到线粒体基质中。这样一来,质子电化学梯度就无法形成或维持,ATP合酶就不能利用质子势能来合成ATP。
存在解偶联剂时电子传递的能量传递方式
由于解偶联剂破坏了质子电化学梯度,电子传递过程中所释放的能量不能用于合成ATP,而是以热能的形式散发出去。因为电子传递链仍然在进行电子传递,电子传递过程中释放的能量会使质子回流,而这种回流过程中能量没有被用于合成ATP,就转化为了热能。