Question

分子馬達是由生物大分子構(gòu)成并利用化學(xué)能進行機械做功的納米系統(tǒng)，天然的分子馬達如驅(qū)動蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物體內(nèi)參與了物質(zhì)運輸、DNA復(fù)制、細胞分裂、肌肉收縮等一系列重要生命活動。分子馬達包括線性推進和旋轉(zhuǎn)式兩大類。其中線性分子馬達是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，并沿著一條線性軌道運動的生物分子，如肌球蛋白就是以肌動蛋白為線性軌道運動，導(dǎo)致肌肉收縮的。

(1)根據(jù)上述材料可知，下列屬于線性分子馬達的是(　　)

A．DNA解旋酶 　　　B．RNA

C．氨基酸 　　　　　 D．纖維素

(2)上述材料表明，分子馬達是通過其________、______等功能而參與生物體的一系列生命活動的。

(3)分子馬達的燃料是________，它也是生物體各項生命活動的________物質(zhì)。

(4)如圖是RNA聚合酶的作用圖解。

①據(jù)圖可知RNA聚合酶的運動軌道是____，在該圖中它的運動方向是_______。

②若某時刻RNA聚合酶中的一段分子如下圖所示：

…—A—T—G—C—T—G…

|　 | 　|　|　 |　 |

…—U—A—C—G—A—C…

則該段分子中有________種含氮堿基，________種核苷酸。

 

Answer 1

(1)A　(2)催化　運動　(3)ATP　直接能源　(4)①DNA分子　b→a�、�5　8

 

(1)DNA的解旋過程是沿著線性軌道進行的，且要消耗ATP中的化學(xué)能(轉(zhuǎn)變成機械能)，該過程需要DNA解旋酶，該分子是驅(qū)動DNA雙鏈解旋的分子馬達。(2)從題干中提供的天然的分子馬達(驅(qū)動蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等)可以看出，分子馬達具有催化和運動的作用。(3)無論是分子馬達發(fā)揮作用，還是其他生命活動的進行，都需要以ATP為直接能源物質(zhì)。(4)RNA聚合酶屬于線性推進類分子馬達，它沿著解開的DNA分子單鏈發(fā)揮作用，即軌道就是DNA分子。圖中所示過程是邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，方向是b→a。聚合酶發(fā)揮作用時，模板是DNA單鏈(即…—A—T—G—C—T—G—…)，產(chǎn)物是mRNA(…—U—A—C—G—A—C—…)，堿基雖然只有五種，但核苷酸有8種