為了研究真核細胞能量供應的調(diào)節(jié)機制，科研工作者進行了相關(guān)研究。
（1）圖1是細胞中葡萄糖和亮氨酸的代謝過程模式圖，虛線框中的代謝途徑是發(fā)生在線粒體中有氧呼吸第二有氧呼吸第二階段的反應。
（2）亮氨酸可通過②過程轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A乙酰輔酶A，然后進入檸檬酸循環(huán)完成物質(zhì)的氧化分解，也可通過③脫水縮合脫水縮合過程生成蛋白質(zhì)。
（3）細胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高濃度葡萄糖條件下，L酶將與亮氨酸和ATP結(jié)合（如圖2），促進tRNA與亮氨酸結(jié)合，進而完成蛋白質(zhì)合成。L酶對高濃度葡萄糖的感知，增強③③（填圖1中序號）過程，抑制②②（填圖1中序號）過程。
（4）基于前期大量研究，科研人員對L酶與亮氨酸和ATP的結(jié)合（圖2）提出兩種假設。假設Ⅰ：亮氨酸和ATP競爭結(jié)合L酶的位點2；假設Ⅱ：L酶的位點2與ATP結(jié)合影響L酶位點1與亮氨酸的結(jié)合。為驗證假設，科研人員針對位點1和位點2分別制備出相應突變體細胞L1和突變體細胞L2，在不同條件下進行實驗后檢測放射性強度，檢測結(jié)果如圖3、4所示。
①由圖3可知，只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相對值為100%100%，說明各組測得的放射性強度都以野生型放射性強度為基數(shù)。加入10μmol[3H]ATP+10mmolATP可明顯降低野生型放射性相對值，原因是（高濃度）10mmol無放射性ATP與（低濃度）10μmol[3H]ATP競爭結(jié)合L酶（高濃度）10mmol無放射性ATP與（低濃度）10μmol[3H]ATP競爭結(jié)合L酶。
②上述實驗結(jié)果，支持假設ⅡⅡ，說明理由與野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突變體細胞L1，放射性相對值無明顯變化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L1，放射性相對值明顯降低，說明ATP與位點2結(jié)合，ATP與亮氨酸不存在競爭位點2的關(guān)系。與野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L2，放射性相對值都明顯降低，說明在位點2突變的情況下亮氨酸不能與位點1結(jié)合。綜合分析說明ATP與L酶位點2的結(jié)合，促進了亮氨酸與L酶位點1的結(jié)合與野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突變體細胞L1，放射性相對值無明顯變化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L1，放射性相對值明顯降低，說明ATP與位點2結(jié)合，ATP與亮氨酸不存在競爭位點2的關(guān)系。與野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L2，放射性相對值都明顯降低，說明在位點2突變的情況下亮氨酸不能與位點1結(jié)合。綜合分析說明ATP與L酶位點2的結(jié)合，促進了亮氨酸與L酶位點1的結(jié)合。
（5）進一步研究發(fā)現(xiàn)，在缺乏葡萄糖條件下，L酶會發(fā)生磷酸化，導致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。綜合以上研究結(jié)果，請解釋在缺乏葡萄糖的條件下細胞能量供應的具體機制。
【考點】有氧呼吸的過程和意義．
【答案】有氧呼吸第二；乙酰輔酶A；脫水縮合；③；②；100%；（高濃度）10mmol無放射性ATP與（低濃度）10μmol[3H]ATP競爭結(jié)合L酶；Ⅱ；與野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突變體細胞L1，放射性相對值無明顯變化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L1，放射性相對值明顯降低，說明ATP與位點2結(jié)合，ATP與亮氨酸不存在競爭位點2的關(guān)系。與野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突變體細胞L2，放射性相對值都明顯降低，說明在位點2突變的情況下亮氨酸不能與位點1結(jié)合。綜合分析說明ATP與L酶位點2的結(jié)合，促進了亮氨酸與L酶位點1的結(jié)合
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：1難度：0.6
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1．癌細胞和正常分化細胞在有氧氣存在時產(chǎn)生的ATP總量無明顯差異，但癌細胞攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍，如圖為癌細胞吸收并利用葡萄糖部分過程圖，請據(jù)圖回答：
（1）a過程需要細胞膜上的協(xié)助，通過c過程生成的戊糖有和兩種，其中前者可合成作為DNA復制的原料．
（2）b過程的反應式為，d過程的產(chǎn)物是． 與正常細胞相比，bcd過程中在癌細胞中明顯增強的是（填字母）．
（3）若要研究藥物來抑制癌細胞的生命活動，圖中過程不適合作為藥物作用位點．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組植株葉肉細胞內(nèi)合成[H]的場所有；該植株在點時體內(nèi)有機物總量最少；若增加Ⅰ組的透光量，c點應向移．
（2）與e點相比，f點時葉綠體內(nèi)ATP的含量（填“高”或“低”）．
（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（填“大于”、“等于”或“小于”）Ⅰ組植株，判斷的理由是．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+電化學勢能，此過程稱為細胞色素途徑。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)化學反應）。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；圖1中可以運輸H+的是。
（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（選填“增加”、“不變”、“減少”）。原因是：。
（4）之前有人認為在荷花（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，請判斷細胞色素途徑和AOX途徑耗氧量應有怎樣的變化，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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