【題目】肝癌在我國的發(fā)病率高，容易復發(fā)，遠期療效不滿意。研究人員對肝癌細胞的結(jié)構(gòu)及代謝進行了相關(guān)的研究。癌細胞有無限增殖的特點，腫瘤惡性增殖往往快于血管新生的速度，隨著細胞數(shù)目增多和體積增大，惡性實體腫瘤內(nèi)部逐漸形成慢性營養(yǎng)缺乏的微環(huán)境，因此腫瘤細胞需要通過調(diào)整細胞代謝才能繼續(xù)生存。

（1）線粒體是調(diào)控細胞代謝最重要的細胞器，通過不斷地分裂和融合調(diào)控自身功能，并對外界刺激做出適應性反應。下圖是細胞呼吸及線粒體融合和分裂的示意圖：

①葡萄糖在_________中分解為[H]和A，物質(zhì)A進入線粒體徹底氧化分解。線粒體內(nèi)膜上分布的呼吸鏈復合體是參與有氧呼吸第三階段的酶，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴的意義是_________________________。

②由圖可知線粒體外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、內(nèi)膜融合蛋白_________的作用實現(xiàn)了線粒體膜的融合，線粒體的長度明顯變長。細胞質(zhì)基質(zhì)中DRP1的S616位點磷酸化，DRP1定位于線粒體外膜上，促進__________________。

（2）已有研究發(fā)現(xiàn)肝癌腫瘤中心區(qū)域細胞中線粒體融合增強，線粒體長度明顯長于邊緣區(qū)域細胞，這些變化與肝癌細胞適應營養(yǎng)缺乏有關(guān)。為研究在營養(yǎng)缺乏時線粒體融合對肝癌細胞糖代謝的調(diào)控，研究者用肝癌細胞進行了實驗，實驗結(jié)果如下表：

細胞耗氧速率

線粒體ATP產(chǎn)生量

胞外乳酸水平

線粒體嵴密度

呼吸鏈復合體的活性

乳酸脫氫酶量

甲組：常規(guī)培養(yǎng)組

4．2

1．0

0．35

10．1

0．91

1．01

乙組：營養(yǎng)缺乏組

5．6

1．4

0．28

17．5

2．39

0．25

丙組：營養(yǎng)缺乏+抑制DRP1S637磷酸化

3．1

0．8

0．38

9．8

1．22

1．22

注：線粒體嵴的密度=嵴的數(shù)目/線粒體長度 乳酸脫氫酶是能催化丙酮酸生成乳酸的酶

丙組抑制DRP1S637磷酸化的目的是___________________________。根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合（2），完善肝癌細胞在營養(yǎng)缺乏條件下的代謝調(diào)途徑：肝癌細胞在營養(yǎng)缺乏時，__________________使線粒體融合增強，從而使線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復合體的活性增加，有氧呼吸增強；同時因__________________而導致無氧呼吸減弱，細胞產(chǎn)能效率提高，從而適應營養(yǎng)缺乏環(huán)境。

【答案】細胞質(zhì)基質(zhì) 可以增大膜面積，為酶的附著提供更多位點 OPA1 線粒體分裂 抑制肝癌細胞的線粒體融合 基質(zhì)中DRP1S637位點磷酸化增強 乳酸脫氫酶含量降低

【解析】

有氧呼吸第一階段是葡萄糖在酶的作用下分解為丙酮酸和[H]，發(fā)生場所在細胞質(zhì)基質(zhì)；有氧呼吸第二階段為丙酮酸和水在酶的作用下分解為[H]和二氧化碳（線粒體基質(zhì)）；有氧呼吸第三階段為[H]和氧氣在酶的作用生成水（場所：線粒體內(nèi)膜）。無氧呼吸第二階段丙酮酸和[H]在酶的作用下生成酒精、二氧化碳或者乳酸。

（1）①葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為[H]和丙酮酸，物質(zhì)A是丙酮酸，丙酮酸進入線粒體徹底氧化分解為二氧化碳和水；有氧呼吸第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，所以線粒體內(nèi)膜上分布的呼吸鏈復合體是參與有氧呼吸第三階段的酶，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴的意義是可以增大膜面積，為酶附著提供更多位點。

②線粒體外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和內(nèi)膜融合蛋白OPA1的作用實現(xiàn)了線粒體膜的融合，線粒體的長度明顯變長；從圖中可以看出，細胞質(zhì)基質(zhì)中DRP1的S616位點磷酸化，DRP1定位于線粒體外膜上，促進線粒體的分裂。

（2）DRP1S637磷酸化促進線粒體外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白結(jié)合，從而促進線粒體的融合，丙組抑制DRP1S637磷酸化，實質(zhì)上抑制肝癌細胞線粒體的融合。根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合（2），肝癌細胞在營養(yǎng)缺乏條件下，為了適應環(huán)境，線粒體融合增強，首先基質(zhì)中DRP1S637磷酸化增強，促進線粒體融合，線粒體嵴密度增加、呼吸鏈復合體的活性增加，有氧呼吸增強，細胞耗氧速率增加、線粒體ATP產(chǎn)生量增加，乳酸脫氫酶含量降低，無氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平減少，細胞的產(chǎn)能效率提高，從而適應營養(yǎng)缺乏的環(huán)境。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】比較生物膜和人工膜（雙層磷脂）對多種物質(zhì)的通透性，結(jié)果如下圖。據(jù)此不能得出的結(jié)論是

A. 生物膜上存在協(xié)助H2O通過的物質(zhì)

B. 生物膜對K+、Na+、Cl-的通透性具有選擇性

C. 離子以易化（協(xié)助）擴散發(fā)生通過人工膜

D. 分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】轉(zhuǎn)基因生物培育成功的關(guān)鍵是保證目的基因在受體中的正常表達或抑制特定基因的表達。在這個過程中，根據(jù)獲得的目的基因不同、采取的措施不同等，培育時選擇的方法也不相同�；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

（1）利用乳腺生物反應器獲得胰島素的過程中，為保證通過反轉(zhuǎn)錄法獲得的胰島素基因能正常表達，在構(gòu)建基因表達載體時需將獲得的含目的基因的片段連接在__________之間，然后通過_________的方法將基因表達載體導入__________________中。

（2）為降低耐除草劑轉(zhuǎn)基因水稻通過花粉傳播而引起的環(huán)境生物安全問題，一是利用轉(zhuǎn)入的耐除草劑基因的位置進行控制，如__________________；二是將耐除草劑基因拆分為兩部分，只有兩部分片段同時存在才具有耐除草劑的特性，請?zhí)岢隹尚械拇胧?/span>____________________________________。

（3）下圖中插入顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)的目的是__________________，其原理可能是顛倒的轉(zhuǎn)錄區(qū)與轉(zhuǎn)錄區(qū)形成的RNA通過_________原則形成雙鏈而無法使轉(zhuǎn)錄區(qū)形成的RNA與核糖體結(jié)合。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】下圖中的甲表示物質(zhì)擴散的圖解，乙和丙是設計證明甲中物質(zhì)擴散成立的實驗裝置。下列有關(guān)敘述中，正確的是（ ）

A.乙中液柱a將持續(xù)上升

B.丙中液柱b將持續(xù)上升

C.乙中液柱a將先上升后下降，最后保持不變

D.丙中液柱b將先上升后下降，最后保持不變

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】圖1是某植物葉肉細胞氧氣釋放速率變化曲線；圖2是該植物體內(nèi)某代謝過程；圖3是在夏季晴朗白天，該綠色植物在3塊含水量不同的土壤中種植時，光合速率的變化曲線圖，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖1中，葉肉細胞中有[H]產(chǎn)生的是__________點；B點時該植物體內(nèi)光合作用速率_________（填＞、＜或=）呼吸作用速率，此時葉肉細胞產(chǎn)生O2的移動方向______。

（2）圖1中C點時導致甲、乙兩曲線不同的原因最可能是_________________。

（3）圖3中，________曲線對應的土壤中含水最少；該曲線10-12時的時間段內(nèi)，該植物體內(nèi)對應圖2中G與F的含量變化是_____________________。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】某放牧草地有一些占地約1m2的石頭。有人在石頭的不同距離處，調(diào)查了蜥蜴?zhèn)�體數(shù)、蝗蟲種群密度和植物生物量（干重），結(jié)果見下圖。下列有關(guān)敘述中，不正確的是（ ）

A.蜥蜴活動的地點距離石頭越近，被天敵捕食的風險就越小

B.距離石頭的遠近是影響該群落的水平結(jié)構(gòu)的重要因素

C.在該系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間，組成生物體的元素可以循環(huán)利用

D.牧草地石頭的存在使禾草植物與非禾草植物之間的競爭減弱

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】高果糖漿是一種營養(yǎng)性甜味劑，它被廣泛運用在碳酸飲料、果汁飲料和運動飲料以及小吃、果凍和其他含糖產(chǎn)品中�；卮鹣铝欣霉潭ɑ咸烟钱悩�(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿的相關(guān)問題。

（1）葡萄糖異構(gòu)酶的活力常用在一定條件下，單位時間內(nèi)產(chǎn)生______________所需的酶量來表示。固定化酶的優(yōu)點是___________________________________（至少答2點）。

（2）圖1是利用固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿的示意圖，方法2表示的為_________；方法1中固定化葡萄糖異構(gòu)酶時需將海藻酸鈉溶化，溶化過程中對加熱的要求是______________，______________________固定化酶一般不選用方法1，這是因為_________________。

（3）在生產(chǎn)高果糖漿的過程中，圖1中控制閥的作用是_____________________。據(jù)圖2說明兩種情況下的葡萄糖異構(gòu)酶的相同點與不同點__________________。

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】圖甲所示為原核細胞基因表達過程，圖乙為生物的中心法則，①-⑤表示生理過程。下列敘述不正確的是

A.圖甲中存在DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子

B.圖甲中合成的多肽還需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工才具有生物活性

C.圖乙中過程③在核糖體中完成

D.在人體內(nèi)漿細胞和效應T細胞能發(fā)生圖乙中的生理過程②③而不能發(fā)生過程①

查看答案和解析>>

科目：高中生物 來源： 題型：

【題目】如圖為前胰島素原加工成胰島素的過程。請回答下列問題：

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶催化_____________的斷裂。脂肪酶不能催化該加工過程，這體現(xiàn)了酶具有____________性。

（2）胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的_____________性。人體口腔上皮細胞和胰島B細胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細胞內(nèi)得以表達，根本原因是_______________________。

（3）從轉(zhuǎn)基因獲得的大腸桿菌中獲取的前胰島素原無生物活性，需在體外用蛋白酶切除信號肽和C肽。不能從轉(zhuǎn)基因大腸桿菌中直接獲得具有生物活性的胰島素的原因是_______________。

（4）以饑餓處理的小鼠為實驗材料，通過觀察小鼠的活動狀態(tài)探究經(jīng)過低溫（4℃）保存過的胰島素是否具有生理活性，請寫出簡要實驗思路（小鼠的具體活動狀態(tài)不作要求）：______________________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案