科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)脂肪的合成與有氧呼吸過程有關(guān),機理如圖1所示。請回答下列有關(guān)問題:
(1)據(jù)圖1可知Ca2+進入該細(xì)胞器腔內(nèi)的方式是 主動運輸主動運輸。Ca2+在線粒體中參與調(diào)控有氧呼吸第 二二階段反應(yīng),進而影響脂肪合成。脂肪在脂肪細(xì)胞中以大小不一的脂滴存在,據(jù)此推測包裹脂肪的脂滴膜最可能由 單單(填“單”或“雙”)層磷脂分子構(gòu)成,蘇丹Ⅲ染液蘇丹Ⅲ染液可將細(xì)胞內(nèi)的脂滴染成橘黃色。
(2)棕色脂肪組織細(xì)胞內(nèi)含有大量線粒體,其線粒體內(nèi)膜含有UCP2蛋白,如圖2所示。一般情況下,Ht通過FoFIATP合成酶流至線粒體基質(zhì),驅(qū)動ADP形成ATP,當(dāng)棕色脂肪細(xì)胞被激活時,H還可通過UCP2蛋白漏至線粒體基質(zhì),此時線粒體內(nèi)膜上ATP的合成速率將 降低降低,有氧呼吸釋放的能量中 熱能熱能所占比例明顯增大,利于御寒。
(3)研究發(fā)現(xiàn),蛋白S基因突變體果蠅的脂肪合成顯著少于野生型果蠅。為探究其原因,科研人員分別用13C標(biāo)記的葡萄糖飼喂野生型果蠅和蛋白S基因突變體果蠅,一段時間后檢測其體內(nèi)1C-丙酮酸和13C-檸檬酸的量,結(jié)果如圖3。結(jié)合圖1推測,蛋白s基因突變體果蠅脂肪合成減少的原因可能是 Ca2+吸收減少,丙酮酸生成檸檬酸受阻,檸檬酸減少Ca2+吸收減少,丙酮酸生成檸檬酸受阻,檸檬酸減少。
(4)為進一步驗證檸檬酸與脂肪合成的關(guān)系,科研人員對A、B兩組果蠅進行飼喂處理,一 段時間后在顯微鏡下觀察其脂肪組織,結(jié)果如圖4所示。圖中A組和B組果蠅分別為 野生型和蛋白S 基因突變體野生型和蛋白S 基因突變體果蠅,飼喂的食物X應(yīng)為含等量 檸檬酸檸檬酸的食物。
(5)若以蛋白S基因突變體果蠅為材料,利用蛋白N (可將Ca2+轉(zhuǎn)運出線粒體)證明“脂肪合成受到線粒體內(nèi)的Ca2+濃度調(diào)控”。實驗思路:通過抑制蛋白N基因表達,檢測線粒體內(nèi)Ca2+濃度變化,觀察 脂肪組織的脂滴是否有所恢復(fù)脂肪組織的脂滴是否有所恢復(fù)。
【考點】有氧呼吸的過程和意義.
【答案】主動運輸;二;單;蘇丹Ⅲ染液;降低;熱能;Ca2+吸收減少,丙酮酸生成檸檬酸受阻,檸檬酸減少;野生型和蛋白S 基因突變體;檸檬酸;脂肪組織的脂滴是否有所恢復(fù)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:35引用:3難度:0.5
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1.癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧氣存在時產(chǎn)生的ATP總量無明顯差異,但癌細(xì)胞攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍,如圖為癌細(xì)胞吸收并利用葡萄糖部分過程圖,請據(jù)圖回答:
(1)a過程需要細(xì)胞膜上的
(2)b過程的反應(yīng)式為
(3)若要研究藥物來抑制癌細(xì)胞的生命活動,圖中發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:3引用:2難度:0.5 -
2.將生長發(fā)育狀況相同的某經(jīng)濟作物分為兩組,Ⅰ組用遮光網(wǎng)處理以降低光照強度,Ⅱ組不做處理,分別測定凈光合速率的日變化情況,結(jié)果如圖.
(1)在ab段,Ⅰ組植株葉肉細(xì)胞內(nèi)合成[H]的場所有
(2)與e點相比,f點時葉綠體內(nèi)ATP的含量
(3)根據(jù)實驗結(jié)果,提出在大棚栽種該作物時提高產(chǎn)量的一項具體措施
(4)若Ⅱ組植株在d點時植物線粒體中產(chǎn)生的CO2更多,則此時Ⅱ組植株的總光合速率發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:3難度:0.5 -
3.閱讀下列材料,并回答問題。
線粒體蛋白AOX和UCP在植物開花生熱中的功能
有些植物的花器官在開花期能夠在短期內(nèi)迅速產(chǎn)生并累積大量熱能,使花器官溫度顯著高于環(huán)境溫度,即“開花生熱現(xiàn)象”。開花生熱可以促使植物生殖發(fā)育順利完成。
與高等動物相同,高等植物細(xì)胞的有氧呼吸過程能釋放熱量。有氧呼吸的第三階段,有機物中的電子經(jīng)UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白復(fù)合體(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,傳遞至氧氣生成水,電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側(cè)H+濃度差,使能量轉(zhuǎn)換成H+電化學(xué)勢能,此過程稱為細(xì)胞色素途徑。最終,H+經(jīng)ATP合成酶運回線粒體基質(zhì)時釋放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如圖1所示(“e-”表示電子,“→”表示物質(zhì)運輸及方向,“”表示相關(guān)化學(xué)反應(yīng))。這種情況下生熱緩慢,不是造成植物器官溫度明顯上升的原因。
圖1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白質(zhì)),是一種植物細(xì)胞中廣泛存在的氧化酶,在此酶參與下,電子可不通過蛋白復(fù)合體Ⅲ和Ⅳ,而是直接通過AOX傳遞給氧氣生成水,大量能量以熱能的形式釋放。此途徑稱為AOX途徑。相較于細(xì)胞色素途徑,有機物中電子經(jīng)AOX途徑傳遞后,最終只能產(chǎn)生極少量ATP。
荷花(N.nucifera)在自然生長的開花階段,具有開花生熱現(xiàn)象?;ㄆ鞴俸粑饔蔑@著增強,氧氣消耗量大幅提高,使得花器官與周圍環(huán)境溫差逐漸增大。研究人員測定了花器官開花生熱過程中不同途徑的耗氧量,如圖2所示。當(dāng)達到生熱最高峰時,AOX途徑的呼吸作用比生熱前顯著增強,可占總呼吸作用耗氧量的70%以上。
線粒體解偶聯(lián)蛋白(UCP)是位于高等動、植物線粒體內(nèi)膜上的一類離子轉(zhuǎn)運蛋白(圖1虛線框中所示)。UCP可以將H+通過膜滲漏到線粒體基質(zhì)中,從而驅(qū)散跨膜兩側(cè)的H+電化學(xué)勢梯度,使能量以熱能形式釋放。有些植物開花生熱時,UCP表達量顯著上升,表明UCP蛋白也會參與調(diào)控植物的開花生熱。
(1)有氧呼吸的第一、二也會釋放熱量,但不會引起開花生熱。原因是經(jīng)這兩個階段,有機物中的能量大部分
A.已轉(zhuǎn)移到ATP中
B.儲存在[H]中
C.轉(zhuǎn)移至CO2中
(2)圖1所示膜結(jié)構(gòu)是
(3)運用文中信息分析,在耗氧量不變的情況下,若圖1所示膜結(jié)構(gòu)上AOX和UCP含量提高,則經(jīng)膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量
(4)之前有人認(rèn)為在荷花(N.nucifera)花器官的開花生熱中,經(jīng)UCP產(chǎn)生的熱量不少于AOX途徑產(chǎn)熱。請結(jié)合本文內(nèi)容分析,若上述說法正確,在“總呼吸”曲線仍維持圖2狀態(tài)時,請判斷細(xì)胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應(yīng)有怎樣的變化,并說明理由。
(5)基于本文內(nèi)容,下列敘述能體現(xiàn)高等動、植物統(tǒng)一性的是
A.二者均有線粒體
B.二者均可借助UCP產(chǎn)熱
C.二者均可分解有機物產(chǎn)生ATP
D.二者均有細(xì)胞色素途徑和AOX途徑發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:72引用:1難度:0.7
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