سوال ۲۹ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۵ · سوال ۲۹ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۵: از ماده به انرژی
ترکیباتی وجود دارند که پروتون‌های موجود در فضای بین دو غشای راکیزه (میتوکندری) را از غشای داخلی آن عبور می‌دهند و شیب پروتون را به هم می‌ریزند. درصورت استفاده از این ترکیبات در یک زنجیرة انتقال الکترون فعال و طبیعی، کدام مورد قبل از سایرین در ارتباط با این زنجیره متوقف می‌شود؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. در حالت طبیعی، انرژی الکترون‌های و برای پمپ‌کردن پروتون‌ها از بخش داخلی راکیزه به فضای بین دو غشا به کار می‌رود. درنتیجه، شیب پروتون در دو سوی غشای داخلی ایجاد می‌شود (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۷۰).
۲. بازگشت پروتون‌ها از راه آنزیم ATPساز، انرژی لازم برای ساخت از و گروه فسفات را فراهم می‌کند؛ بنابراین مصرف در این فرایند به وجود شیب پروتون وابسته است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۷۰).
۳. ترکیبات مطرح‌شده در سؤال، راهی برای عبور پروتون‌ها از غشای داخلی، بدون گذر از ATPساز، فراهم می‌کنند و شیب پروتون را از بین می‌برند. در نتیجه، انرژی لازم برای ساخت اکسایشی تأمین نمی‌شود و مصرف در این مسیر، پیش از فرایندهای دیگر متوقف می‌شود. منظور، مصرف آن در ارتباط با این زنجیره است، نه همهٔ مسیرهای مصرف آن در یاخته.
۴. ازبین‌رفتن شیب پروتون به معنای مهار مستقیم انتقال الکترون نیست؛ پس اکسایش و تولید ، مصرف و انتقال الکترون به اکسیژن می‌توانند ادامه یابند. افزون بر این، عبارت گزینهٔ یک از نظر محل تشکیل آب نیز نادرست است: زنجیره در غشای داخلی قرار دارد و آب با مشارکت پروتون‌های بخش داخلی تشکیل می‌شود، نه در غشای خارجی (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۷۰).
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز توقف ساخت انرژی‌خواهِ ATP را با توقف رسیدن الکترون به اکسیژن یکی بداند؛ اما ازبین‌رفتن شیب پروتون مستقیماً انتقال الکترون و تشکیل آب را متوقف نمی‌کند. همچنین محل ذکرشده نادرست است: آب در سمت بخش داخلی راکیزه تشکیل می‌شود، نه در غشای خارجی.
- گزینهٔ ۲: این انتخاب از یکسان دانستن توقف ATPسازی با توقف اکسایش ناقل‌های الکترون ناشی می‌شود. درحالی‌که ترکیبات موردنظر مستقیماً مانع انتقال الکترون نیستند و تبدیل به می‌تواند ادامه یابد.
- گزینهٔ ۳: ممکن است تصور شود با برهم‌خوردن شیب پروتون، زنجیره دیگر الکترون دریافت نمی‌کند. اما همچنان می‌تواند الکترون‌های خود را به زنجیره بدهد؛ بنابراین مصرف آن نخستین فرایندی نیست که متوقف می‌شود.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- نقش شیب پروتون و آنزیم ATPساز را در صفحهٔ ۷۰ زیست‌شناسی ۳ مرور کنید؛ انتقال الکترون و ساخته‌شدن ATP دو بخش مرتبط، اما متمایزند.
- این ترکیبات مسیر عبور پروتون از غشای داخلی را فراهم می‌کنند؛ پس اثر مستقیم آنها بر ذخیرهٔ انرژی در شیب پروتون است، نه بر دریافت و واگذاری الکترون در زنجیره.
- وقتی انرژی لازم در اختیار ATPساز نباشد، واکنش ساخت پیش نمی‌رود. بررسی کنید کدام گزینه به مصرف یکی از مواد اولیهٔ این واکنش اشاره دارد.