Question

长久以来，乳酸都被视作无氧条件下细胞呼吸代谢产生的废物。然而，一篇发表于《自然》杂志的论文提出了颠覆性的观点；乳酸不仅是无氧条件下的代谢产物，更可能是人体重要的代谢中间产物和能量载体。同时，它还可能是癌细胞重要的直接营养来源。请回答下列问题：

(1)人体细胞在___________(填场所)进行无氧呼吸，该过程中释放出少量的能量，生成少量的ATP发生在其中的第__________阶段。

(2)研究人员系统的检测小鼠血液循环中不同代谢中间产物的水平，以衡量它们在能量供应中所占的比例。他们发现，乳酸的含量比葡萄糖、丙酮酸、甘油(脂肪分解的产物之一)都要多，虽然血液中乳酸的含量较多，但对血浆pH的影响不大，原因是_________________。研究人员试图跟踪乳酸在代谢过程中的去向，可采用_________________法。

(3)原癌基因的主要作用是__________________________________。

(4)研究人员试图通过动物细胞培养实验探究葡萄糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源。现在实验室提供肺癌细胞和必备的实验材料，请你写出简要的实验思路______________。

Answer

细胞质基质 一 血浆中含有缓冲物质 同位素标记 调节细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程 在适宜的条件下,用等量的、分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞,一段时间后,统计两组中肺癌细胞的数量(要体现出等量原则和对照原则,空白对照组可设可不设)

【解析】

无氧呼吸的第一、二阶段的场所都是细胞质基质，第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是转化成酒精和二氧化碳或乳酸，无能量释放。

（1）人体无氧呼吸发生在细胞质基质，其第一阶段将葡萄糖分解产生丙酮酸、[H]和少量的ATP。

（2）由于血浆中含有缓冲物质，可以调节血浆的pH，因此尽管血液中乳酸的含量较多，但对血浆pH的影响不大。同位素示踪法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，因此跟踪乳酸在代谢过程中的去向，可以采用同位素标记法。

（3）原癌基因普遍存在于各种细胞中，调节细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程。

（4）根据题意分析，实验的目的是探究葡萄糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源，因此实验的自变量是营养物质的种类，根据实验的一般原则设计实验过程：在适宜的条件下，用等量的、分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞，一段时间后，统计两组中肺癌细胞的数量。