学习以下材料，回答（1）～（5）题。
逆向TCA循环
在绝大部分生物体内，三羧酸循环（TCA循环）是能量代谢的主要途径，其不仅为生命活动提供能量，而且是联系糖类、脂质、蛋白质三大营养物质代谢和转化的枢纽。糖类等物质分解生成的丙酮酸在一些列酶的作用下生成乙酰辅酶A，进入TCA循环。TCA循环首先由乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等复杂过程，最终生成CO2、少量ATP等物质，释放少量能量，并且重新生成草酰乙酸的循环反应过程。但在某些细菌体内这一过程可以反向进行，即逆向TCA循环，其过程如下图所示，在能量及ATP参与下通过逆向TCA循环将CO2等物质合成氨基酸、糖类和脂质分子。
研究发现细菌H生存所用的资源取决于环境。如果环境中存在丰富的蛋白质，细菌H便会将其加以利用，作为生长所需的原料。生活在深海热液喷口的细菌H可从氢气与硫的反应中获取能量。深海热液喷口能够释放大量CO2，细菌H可以特殊的方式调控一些关键酶的水平，因而在CO2供应充足（比大气中的CO2浓度高1000倍）的情况下可优先使用CO2作为碳源。细菌H细胞中含有大量的柠檬酸合酶，高水平的柠檬酸合酶推动化学反应生成乙酰辅酶A分子，后者形成丙酮酸进而退出逆向TCA循环，而丙酮酸会进一步被转化为脂质、糖类和氨基酸（如图所示）。通过这种方式，环境中高浓度的CO2推动循环向CO2转化为乙酰辅酶A的方向进行，从而产生逆向TCA循环。如果CO2浓度不够高，将导致循环中乙酰辅酶A生成阶段受阻。因此，只要环境条件许可，细胞可持续利用高水平的CO2。
研究还发现细菌H不是唯一能够进行逆向TCA循环的细菌，逆向TCA循环可能在富含CO2的原始大气环境中发挥着固定CO2的作用。此项研究展示了万物之源的微生物如何在曾经充满CO2的地球大气之下维持生存，为物种起源提供了新的线索。
（1）对照图中细菌H的逆向TCA循环，推知丙酮酸在真核细胞的 线粒体基质线粒体基质中经TCA循环被分解，产生的 【H】【H】参与有氧呼吸第三阶段。
（2）据文中信息，细菌H属于生态系统组成成分中的 生产者和分解者生产者和分解者，下列关于细菌H及逆向TCA循环的叙述中，合理的是 BDBD（选填下列选项字母）。
A．细菌H没有线粒体，因此不能进行TCA循环
B．细菌H体内逆向TCA循环中物质合成的能量来源于氢气与硫的反应
C．逆向TCA循环中一些关键酶催化乙酰辅酶A合成，导致柠檬酸积累
D．地球上最初的微生物可能类似细菌H具有逆向TCA循环的能力
E．逆向TCA循环所产生的用于各种生命活动的ATP多于TCA循环
（3）为研究逆向TCA循环过程，科研人员为细菌H供给不同比例的 未标记的氨基酸（糖类、脂质）未标记的氨基酸（糖类、脂质）和13C（一种稳定同位素）标记的CO2，通过检测产物中 13C的比例13C的比例，进而明确细菌使用何种碳源。
（4）文中提及决定细菌H能够完成逆向TCA循环的关键酶是 柠檬酸合酶柠檬酸合酶，该酶能够催化TCA循环向两个相反方向进行的环境条件是 CO2浓度高低CO2浓度高低。
（5）若将逆向TCA循环应用于微生物工业生产，提出可能的方法 将逆向TCA循环中的关键酶基因导入大肠杆菌等工程菌中，利用CO2合成有机物，生产工业原料、饲料、食品等。（或“培养细菌H控制温度、CO2气体浓度等条件，通过发酵工程获得相关产物将逆向TCA循环中的关键酶基因导入大肠杆菌等工程菌中，利用CO2合成有机物，生产工业原料、饲料、食品等。（或“培养细菌H控制温度、CO2气体浓度等条件，通过发酵工程获得相关产物。
【考点】有氧呼吸的过程和意义；生态系统的组成成分．
【答案】线粒体基质；【H】；生产者和分解者；BD；未标记的氨基酸（糖类、脂质）；13C的比例；柠檬酸合酶；CO2浓度高低；将逆向TCA循环中的关键酶基因导入大肠杆菌等工程菌中，利用CO2合成有机物，生产工业原料、饲料、食品等。（或“培养细菌H控制温度、CO2气体浓度等条件，通过发酵工程获得相关产物
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/11 8:0:9组卷：65引用：1难度：0.3
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1．将生长发育状况相同的某经济作物分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不做处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如图．
（1）在ab段，Ⅰ组植株叶肉细胞内合成[H]的场所有；该植株在点时体内有机物总量最少；若增加Ⅰ组的透光量，c点应向移．
（2）与e点相比，f点时叶绿体内ATP的含量（填“高”或“低”）．
（3）根据实验结果，提出在大棚栽种该作物时提高产量的一项具体措施．
（4）若Ⅱ组植株在d点时植物线粒体中产生的CO2更多，则此时Ⅱ组植株的总光合速率（填“大于”、“等于”或“小于”）Ⅰ组植株，判断的理由是．发布：2025/1/5 8:0:1组卷：7引用：3难度：0.5 -
2．研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：
（1）图中A代表细胞膜上的。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可合成非必需氨基酸，此过程一定需要元素，也可通过形成五碳糖进而合成作为DNA复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有（填编号）。
（3）细胞在致癌因子的影响下，基因的结构发生改变而被激活，进而调控的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程（填编号）不宜选为作用位点。发布：2025/1/15 8:0:2组卷：2引用：1难度：0.7 -
3．阅读下列材料，并回答问题。
线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能
有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同，高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示（“e-”表示电子，“→”表示物质运输及方向，“”表示相关化学反应）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。
图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在此酶参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。
荷花（N.nucifera）在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。
线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白（图1虚线框中所示）。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度，使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。
（1）有氧呼吸的第一、二也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量大部分。
A.已转移到ATP中
B.储存在[H]中
C.转移至CO2中
（2）图1所示膜结构是；图1中可以运输H+的是。
（3）运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高，则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量（选填“增加”、“不变”、“减少”）。原因是：。
（4）之前有人认为在荷花（N.nucifera）花器官的开花生热中，经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析，若上述说法正确，在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时，请判断细胞色素途径和AOX途径耗氧量应有怎样的变化，并说明理由。
（5）基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是。
A.二者均有线粒体
B.二者均可借助UCP产热
C.二者均可分解有机物产生ATP
D.二者均有细胞色素途径和AOX途径发布：2025/1/5 8:0:1组卷：74引用：1难度：0.7
