Question

分子馬達(dá)是由生物大分子構(gòu)成并利用化學(xué)能進(jìn)行機(jī)械做功的納米系統(tǒng)，天然的分子馬達(dá)如驅(qū)動(dòng)蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物體內(nèi)參與了物質(zhì)運(yùn)輸、DNA復(fù)制、細(xì)胞分裂、肌肉收縮等一系列重要生命活動(dòng)。分子馬達(dá)包括線性推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)式兩大類(lèi)。其中線性分子馬達(dá)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并沿著一條線性軌道運(yùn)動(dòng)的生物分子，如肌球蛋白就是以肌動(dòng)蛋白為線性軌道運(yùn)動(dòng)，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(dá)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(dá)是通過(guò)其________、______等功能而參與生物體的一系列生命活動(dòng)的。

(3)分子馬達(dá)的燃料是________，它也是生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌道是____，在該圖中它的運(yùn)動(dòng)方向是_______。

②若某時(shí)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(yùn)動(dòng)　(3)ATP　直接能源　(4)①DNA分子　b→a�、�5　8

 

(1)DNA的解旋過(guò)程是沿著線性軌道進(jìn)行的，且要消耗ATP中的化學(xué)能(轉(zhuǎn)變成機(jī)械能)，該過(guò)程需要DNA解旋酶，該分子是驅(qū)動(dòng)DNA雙鏈解旋的分子馬達(dá)。(2)從題干中提供的天然的分子馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等)可以看出，分子馬達(dá)具有催化和運(yùn)動(dòng)的作用。(3)無(wú)論是分子馬達(dá)發(fā)揮作用，還是其他生命活動(dòng)的進(jìn)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(jìn)類(lèi)分子馬達(dá)，它沿著解開(kāi)的DNA分子單鏈發(fā)揮作用，即軌道就是DNA分子。圖中所示過(guò)程是邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，方向是b→a。聚合酶發(fā)揮作用時(shí)，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