为了研究真核细胞能量供应的调节机制，科研工作者进行了相关研究。
（1）图1是细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径是发生在线粒体中有氧呼吸第二有氧呼吸第二阶段的反应。
（2）亮氨酸可通过②过程转化成乙酰辅酶A乙酰辅酶A，然后进入柠檬酸循环完成物质的氧化分解，也可通过③脱水缩合脱水缩合过程生成蛋白质。
（3）细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与亮氨酸和ATP结合（如图2），促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。L酶对高浓度葡萄糖的感知，增强③③（填图1中序号）过程，抑制②②（填图1中序号）过程。
（4）基于前期大量研究，科研人员对L酶与亮氨酸和ATP的结合（图2）提出两种假设。假设Ⅰ：亮氨酸和ATP竞争结合L酶的位点2；假设Ⅱ：L酶的位点2与ATP结合影响L酶位点1与亮氨酸的结合。为验证假设，科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和突变体细胞L2，在不同条件下进行实验后检测放射性强度，检测结果如图3、4所示。
①由图3可知，只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为100%100%，说明各组测得的放射性强度都以野生型放射性强度为基数。加入10μmol[3H]ATP+10mmolATP可明显降低野生型放射性相对值，原因是（高浓度）10mmol无放射性ATP与（低浓度）10μmol[3H]ATP竞争结合L酶（高浓度）10mmol无放射性ATP与（低浓度）10μmol[3H]ATP竞争结合L酶。
②上述实验结果，支持假设ⅡⅡ，说明理由与野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突变体细胞L1，放射性相对值无明显变化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1，放射性相对值明显降低，说明ATP与位点2结合，ATP与亮氨酸不存在竞争位点2的关系。与野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L2，放射性相对值都明显降低，说明在位点2突变的情况下亮氨酸不能与位点1结合。综合分析说明ATP与L酶位点2的结合，促进了亮氨酸与L酶位点1的结合与野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突变体细胞L1，放射性相对值无明显变化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1，放射性相对值明显降低，说明ATP与位点2结合，ATP与亮氨酸不存在竞争位点2的关系。与野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L2，放射性相对值都明显降低，说明在位点2突变的情况下亮氨酸不能与位点1结合。综合分析说明ATP与L酶位点2的结合，促进了亮氨酸与L酶位点1的结合。
（5）进一步研究发现，在缺乏葡萄糖条件下，L酶会发生磷酸化，导致其空间结构发生变化。综合以上研究结果，请解释在缺乏葡萄糖的条件下细胞能量供应的具体机制。
【考点】有氧呼吸的过程和意义．
【答案】有氧呼吸第二；乙酰辅酶A；脱水缩合；③；②；100%；（高浓度）10mmol无放射性ATP与（低浓度）10μmol[3H]ATP竞争结合L酶；Ⅱ；与野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突变体细胞L1，放射性相对值无明显变化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1，放射性相对值明显降低，说明ATP与位点2结合，ATP与亮氨酸不存在竞争位点2的关系。与野生型相比，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L2，放射性相对值都明显降低，说明在位点2突变的情况下亮氨酸不能与位点1结合。综合分析说明ATP与L酶位点2的结合，促进了亮氨酸与L酶位点1的结合
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：55引用：1难度：0.6
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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
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