【題目】線粒體是細(xì)胞中重要的細(xì)胞器,下圖表示線粒體產(chǎn)生能量的部分過(guò)程。其中A、B、C表示在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行電子傳遞的蛋白質(zhì)。
(1)在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生的是有氧呼吸的第________階段,電子經(jīng)一系列傳遞后最終被O2接受,生成________。電子經(jīng)A、B、C傳遞時(shí)釋放的能量用于將H+跨膜運(yùn)輸?shù)?/span>______,使膜兩側(cè)形成H+濃度差,伴隨著H+順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生ATP。
(2)某些早春開(kāi)花植物的花器官能夠自主產(chǎn)生熱量,使花部溫度明顯高于周圍環(huán)境溫度,從而促使生殖發(fā)育順利完成。這些植物的花器官細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上存在AOX或UCP蛋白。由圖可知,AOX蛋白可使電子繞過(guò)B、C,直接傳遞給O2,此電子傳遞路徑將會(huì)導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜產(chǎn)生的ATP_______(增多、減少)。UCP蛋白的存在使線粒體內(nèi)膜合成ATP減少,原因是_______。研究表明,AOX或UCP蛋白表達(dá)量在生熱開(kāi)始時(shí)急速上調(diào)。據(jù)以上信息分析,早春開(kāi)花植物的花通過(guò)AOX或UCP蛋白,使_________,從而抵御低溫凍傷,促進(jìn)生殖發(fā)育順利完成。
(3)在動(dòng)物細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上也存在UCP蛋白,作用機(jī)理同上?蒲腥藛T通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究不同組大鼠在不同飼料飼喂后體內(nèi)UCP基因的mRNA表達(dá)量變化(以峰面積表示表達(dá)量;UCP1、UCP2、UCP3基因分別主要在褐色脂肪組織、白色脂肪組織及骨骼肌中表達(dá)),結(jié)果如下圖所示。(肥胖抵抗指吃高脂肪食物而不發(fā)生肥胖的現(xiàn)象。)
①據(jù)圖可知,與基礎(chǔ)飲食組相比,高脂飲食肥胖組UCP1~3基因的表達(dá)情況是_____。
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,高能量攝入的條件下,高脂飲食肥胖抵抗組大鼠UCP基因的表達(dá)量_____基于UCP的作用及研究結(jié)果推測(cè),高脂飲食肥胖抵抗組大鼠在高能量攝入的條件下,未出現(xiàn)肥胖現(xiàn)象的原因是___________。
【答案】三 H2O 膜間隙 減少 UCP蛋白可以H+由膜間隙跨膜運(yùn)輸?shù)骄粒體基質(zhì),消弱了原本形成H+濃度梯度(降低了形成的濃度差) 線粒體產(chǎn)生的ATP減少,有氧呼吸中釋放的熱能比例增大,花器官在短期內(nèi)能產(chǎn)生大量熱量 UCP1基因表達(dá)量基本不變,UCP2和UCP3基因的表達(dá)量均降低 提高 UCP基因的表達(dá)量高,能量以熱能形式釋放比例增加(ATP生成效率降低),同時(shí)增加機(jī)體能量消耗
【解析】
有氧呼吸:
第一階段 C6H12O6(葡萄糖) 4[H](還原氫)+2C3H4O3(丙酮酸)+少量能量,場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。
第二階段 2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O(水)20[H](還原氫)+6CO2(二氧化碳)+ 少量能量;場(chǎng)所:線粒體基質(zhì)中。
第三階段 24[H](還原氫)+6O2(氧氣)12H2O(水)+大量能量;場(chǎng)所:線粒體內(nèi)膜。
總反應(yīng)式 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量
(1)有氧呼吸的第三階段的場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜上。電子經(jīng)一系列傳遞后最終被O2接受,O2和[H]結(jié)合生成H2O。通過(guò)圖示可知,電子經(jīng)A、B、C傳遞時(shí)釋放的能量用于將H+跨膜運(yùn)輸?shù)侥らg隙,使膜兩側(cè)形成H+濃度差,伴隨著H+順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生ATP。
(2)由圖可知,AOX蛋白可使電子繞過(guò)B、C,直接傳遞給O2,將減少一條電子傳遞路徑與O2結(jié)合,因此,此電子傳遞路徑將會(huì)導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜產(chǎn)生的ATP減少。由于UCP蛋白可以使H+由膜間隙跨膜運(yùn)輸?shù)骄粒體基質(zhì),消弱了原本形成H+濃度梯度(降低了形成的濃度差),所以UCP蛋白的存在使線粒體內(nèi)膜合成ATP減少。研究表明,AOX或UCP蛋白表達(dá)量在生熱開(kāi)始時(shí)急速上調(diào)。據(jù)以上信息分析,早春開(kāi)花植物的花通過(guò)AOX或UCP蛋白,使線粒體產(chǎn)生的ATP減少,有氧呼吸中釋放的熱能比例增大,花器官在短期內(nèi)能產(chǎn)生大量熱量,從而抵御低溫凍傷,促進(jìn)生殖發(fā)育順利完成。
(3)①由圖可知,高脂飲食肥胖組與基礎(chǔ)飲食組相比,UCP1基因表達(dá)量基本不變,UCP2和UCP3基因的表達(dá)量均降低。
②柱形圖中高脂飲食肥胖抵抗組大鼠UCP基因的表達(dá)量高于另外兩組,使得能量更多以熱能形式散失,因此增加了機(jī)體對(duì)能量的消耗,從而不發(fā)生肥胖。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】圖為某一哺乳動(dòng)物生殖發(fā)育過(guò)程中不同細(xì)胞的分裂方式示意圖,下列敘述中正確的是
A. ①②③④細(xì)胞中同源染色體分別有4、2、2、2對(duì)
B. ②所處的時(shí)期發(fā)生交叉互換,可能形成4種不同類型的生殖細(xì)胞
C. ①細(xì)胞在分裂末期形成細(xì)胞板,分裂成兩個(gè)子細(xì)胞
D. 一般不用該生物的性腺作為觀察分裂的實(shí)驗(yàn)材料
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】線粒體是真核細(xì)胞內(nèi)的重要細(xì)胞器。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)線粒體是真核細(xì)胞進(jìn)行_________________的主要場(chǎng)所;線粒體在細(xì)胞內(nèi)的數(shù)目和分布與功能相適應(yīng),胰島細(xì)胞代謝旺盛,線粒體數(shù)量比較_______(填“多”或“少”),肌細(xì)胞消耗的能量主要由肌細(xì)胞內(nèi)的肌質(zhì)體結(jié)構(gòu)提供,推測(cè)肌質(zhì)體是由________________________組成。
(2)細(xì)胞內(nèi)衰老的線粒體會(huì)被_____________(結(jié)構(gòu))消化清除,所以線粒體會(huì)在細(xì)胞內(nèi)分裂更新。
(3)圖是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上ATP合成的生理過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖分析結(jié)構(gòu)①的作用___________________________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】科普閱讀
蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。細(xì)胞時(shí)刻都在進(jìn)行著大量蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)合成后,被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的特定部位發(fā)揮其功能。發(fā)揮功能后的蛋白質(zhì)需要被降解,才能使細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境保持動(dòng)態(tài)平衡。細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)從合成到分解,往往有一定的“壽命”。一般來(lái)說(shuō),參與構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)壽命都比較長(zhǎng),而執(zhí)行特定功能的調(diào)節(jié)蛋白和錯(cuò)誤折疊、突變損傷的蛋白質(zhì)壽命較短。蛋白質(zhì)的合成與降解是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要條件和基礎(chǔ)之一。
關(guān)于蛋白質(zhì)降解的研究,較早開(kāi)始的是對(duì)于細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”----溶酶體的研究。溶酶體由單層膜圍繞,膜上的蛋白質(zhì)高度糖基化,內(nèi)含多種水解酶。溶酶體的內(nèi)部為酸性環(huán)境(pH≈5.0),與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(pH≈7.2)顯著不同。壽命較長(zhǎng)的蛋白質(zhì)和衰老或損傷的細(xì)胞器通過(guò)自噬途徑由溶酶體降解(見(jiàn)下圖)。
20世紀(jì)50年代,在對(duì)網(wǎng)織紅血細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn),在缺少溶酶體的情況下,依賴ATP的蛋白質(zhì)降解依然能夠發(fā)生。1978年,研究人員揭示出蛋白質(zhì)經(jīng)由泛素-蛋白酶體降解的過(guò)程。泛素是一條由76個(gè)氨基酸殘基組成的肽鏈。蛋白酶體也被稱為多催化活性蛋白酶復(fù)合物,廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。靶蛋白在幾種泛素酶的依次作用下與泛素分子結(jié)合,最后被蛋白酶體特異性地識(shí)別,并降解成小肽。這些小肽再被降解為氨基酸回收利用。
研究發(fā)現(xiàn),阿爾茨海默病(AD)、帕金森綜合征(PD)等屬于神經(jīng)退行性疾病,溶酶體或蛋白酶體的缺陷能夠引起這類疾病的發(fā)生。
(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的H+以_______方式運(yùn)入溶酶體。少量溶酶體內(nèi)的水解酶泄露到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,不會(huì)引起細(xì)胞損傷,原因是__________。
(2)自噬溶酶體內(nèi)的物質(zhì)被水解后,對(duì)細(xì)胞有用的物質(zhì)被再利用。由此推測(cè),當(dāng)細(xì)胞養(yǎng)分不足時(shí),這種作用會(huì)_________。
(3)據(jù)文中內(nèi)容分析,細(xì)胞內(nèi)存在的兩條途徑中,對(duì)于被降解蛋白質(zhì),_______途徑的選擇性更強(qiáng)。
(4)文中提到“阿爾茨海默病(AD)、帕金森綜合征 (PD)等是神經(jīng)退行性疾病,溶酶體或蛋白酶體的缺陷能夠引起這類疾病的發(fā)生。”,請(qǐng)利用文中內(nèi)容推測(cè)阿爾茨海默病(AD)疾病發(fā)生的病因:_________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】肺炎鏈球菌有S型和R型兩種不同的類型。研究表明,S型細(xì)菌的DNA在進(jìn)入R型細(xì)菌之前,S型細(xì)菌的DNA雙鏈被打開(kāi),此后DNA的一條鏈被降解,另一條鏈進(jìn)入菌體內(nèi)部。
(1)實(shí)驗(yàn)中涉及的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌可以通過(guò)觀察培養(yǎng)基上的菌落來(lái)區(qū)分,區(qū)分的依據(jù)是___________________________。
(2)格里菲思根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_____________________。該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是轉(zhuǎn)化因子?________。為什么?________________________。
(3)S型細(xì)菌以______分裂的方式進(jìn)行繁殖。與S型細(xì)菌致病性有關(guān)的特殊結(jié)構(gòu)是________________。
(4)將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),一段時(shí)間后,測(cè)得R型細(xì)菌含量變化如下圖所示。解釋:曲線ab段下降的原因是__________________;曲線bc段上升的原因是__________________________。
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】圖示某動(dòng)物細(xì)胞分裂的不同時(shí)期。細(xì)胞內(nèi)染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A. ab段細(xì)胞中核糖體的活動(dòng)很活躍
B. bc段的細(xì)胞可發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異
C. 處于cd段的細(xì)胞可以不存在同源染色體
D. 著絲點(diǎn)斷裂發(fā)生在de段
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】某種蛇體色的遺傳如圖所示,當(dāng)兩種色素都沒(méi)有時(shí)表現(xiàn)為白色。選純合的黑蛇與純合的橘紅蛇作為親本進(jìn)行雜交,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.親本黑蛇和橘紅蛇的基因型分別為BBTT、bbtt
B.F1的基因型全部為BbTt,表型均為黑蛇
C.讓F1花紋蛇相互交配,后代花紋蛇中純合子所占的比例為1/9
D.讓F1花紋蛇與雜合的橘紅蛇交配,其后代出現(xiàn)白蛇的概率為1/9
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖表示滲透作用裝置圖,其中半透膜為膀胱膜,裝置溶液A、B、a、b濃度分別用MA、MB、M a 、Mb表示,圖2、圖4分別表示一段時(shí)間后,圖l、圖3液面上升的高度hl、h2。如果A、B、a、b均為蔗糖溶液,且MA>MB,Ma=Mb>MA>MB。則達(dá)到平衡后
A. hl>h2 Ma>MbB. h1>h2 Ma<Mb
C. hl<h2 Ma<MbD. hl<h2 Ma>Mb
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
【題目】正處于質(zhì)壁分離過(guò)程中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. ①處為細(xì)胞溶膠,其中充滿著外界溶液
B. ②處的顏色較③處淺,細(xì)胞液濃度也較③處低
C. 細(xì)胞形態(tài)繼續(xù)變化過(guò)程中,沒(méi)有水分子擴(kuò)散進(jìn)入液泡
D. 細(xì)胞形態(tài)不再變化時(shí),①、②、③處的滲透壓相等
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