ATP合酶存在于哪里？
细胞质基质中有ATP合酶吗？
2024-2025·江苏·期中（节选）
ATP合酶可利用膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP。ATP合酶β亚基蛋白(ATP5B)是ATP合酶的主要催化亚基之一，与多种疾病有关。下图是科研人员构建ATP5B-Flag融合基因表达载体的过程示意图，请回答下列问题：
(1)人体细胞中ATP合酶分布在线粒体内膜和细胞质基质。为获取ATP5B基因，可提取细胞中的总RNA，在依赖RNA的DNA聚合酶的催化作用下获得cDNA。Flag标签序列的基本单位是脱氧核苷酸。
解析
(1)人体细胞中ATP合酶可利用膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP，细胞进行有氧呼吸产生ATP的场所是线粒体内膜和细胞质基质，所以人体细胞中ATP合酶分布在线粒体内膜和细胞质基质。以RNA为模板合成DNA(cDNA)，需要提取细胞中的总RNA；Flag标签序列是一段DNA序列，其基本单位是脱氧核苷酸。
拓展：ATP合酶的分布
ATP合酶存在于原核生物细胞膜上，利用细胞膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP，H⁺从细胞外流入细胞内，在细胞膜内侧产生ATP；
ATP合酶存在于线粒体内膜上，利用线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP，H⁺从线粒体膜间隙流入线粒体内，在线粒体内膜内侧产生ATP；根据内共生学说，这个很好理解，因为线粒体内膜本身就是起源于原核生物的细胞膜，而且朝向也是没有问题的；
蓝细菌的细胞质中的光合片层上ATP合酶，利用光合片层膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP，H⁺从片层内部流出至细胞质，在片层膜外侧产生ATP；根据内共生学说，这个很好理解，因为这些光合片层膜本身就是起源于原核生物的细胞膜，而且朝向也是没有问题的；
ATP合酶存在于叶绿体类囊体膜上，利用类囊体膜两侧H⁺浓度梯度中的电化学势能合成ATP，H⁺从类囊体腔流出至叶绿体基质，在类囊体膜外侧产生ATP；根据内共生学说，这个很好理解，因为叶绿体本身就是起源于蓝细菌，而且朝向也是没有问题的；
至于有氧呼吸第一阶段和第二阶段、无氧呼吸第一阶段，虽然也有ATP产生，但这些过程生成ATP的方式是底物磷酸化，催化相应过程的酶一般是某某某激酶，而不是ATP合酶。
如果考虑的是所有生物，那么可以是线粒体内膜、类囊体膜、原核生物细胞膜、蓝细菌细胞质。
但本题问的是人体细胞中ATP合酶分布在哪里，答案当然只有线粒体内膜，而不是参考答案的线粒体内膜和细胞质基质。
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