Question

线粒体是细胞中最重要的细胞器之一，其在细胞内不断分裂、融合、衰老、清除，实现自我更新，这一过程由多种蛋白质精确调控完成。请回答：

（1）线粒体是__________的主要场所，其内膜向内折叠形成嵴，从而可以___________，有利于酶的附着。线粒体中还有少量的DNA和_____________，能合成一部分自身需要的蛋白质。

（2）真核细胞中一些衰老的线粒体会被消化清除，这种清除行为称为细胞自噬。下图甲和图乙表示真核细胞自噬的一种信号调控过程，其中AKT和mTor是抑制细胞自噬的两种关键蛋白激酶。

据图可知，当营养物质充足时，物质X与特异性受体结合激活AKT，该酶被激活一方面可促进__________________，另一方面可促进__________________，同时激活了mTor，从而抑制_________________；当环境中营养物质缺乏时，mTor失活，细胞会启动自噬过程，其意义是____________________，可见细胞自噬还是细胞存活的自我保护机制。

 （3）由于衰老的线粒体通过细胞自噬被清除，为保证细胞供能，线粒体的分裂在真核细胞内经常发生。研究发现，线粒体的分裂与内质网有关，过程如下图丙所示。

①马达蛋白与Ca^2＋结合后能才能启动运动，研究发现，细胞内Ca^2＋离子主要储存在内质网中，在细胞溶胶中浓度极低，据此推测，受到调控信号的刺激后，内质网________________，进而启动运动牵引线粒体在细胞内移动。

②据图可知，线粒体移动到特定位置后，___________形成细管状结构缠绕线粒体，使线粒体局部缢缩，同时募集细胞质中游离的__________，在缢缩部位形成蛋白复合物，不断收缩使线粒体分裂。

Answer

需氧呼吸 增大膜面积 核糖体（RNA和核糖体） 葡萄糖进入细胞 葡萄糖氧化分解供能 细胞自噬的发生 通过细胞自噬产生小分子有机物，为细胞生命活动提供能量 释放Ca2＋离子，促进Ca2＋离子与马达蛋白结合 内质网(膜) M蛋白与D蛋白

【解析】

从题意和“酵母细胞自噬的信号调控过程”示意图中获取有效信息，将这些信息与所学知识有效地联系起来，进行分析、解答相关问题便可。分析丙图：内质网（膜）形成细管状结构缠绕线粒体，使线粒体局部收缩，同时募集细胞质中游离的M蛋白与D蛋白，在收缩部位形成蛋白复合物，不断收缩使线粒体断开。

（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内膜向内折叠形成嵴，从而可以增大内膜面积，有利于酶的附着。线粒体中还有少量的DNA和核糖体（RNA和核糖体），能合成一部分自身需要的蛋白质。

（2）分析图甲可知：当营养物质充足时，物质X与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，并且进一步促进葡萄糖分解生成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP，另一方面可激活mTor，从而抑制细胞自噬的发生。据图乙所示，当环境中营养物质缺乏时，mTor失活，细胞会启动细胞自噬过程，为细胞生命活动提供能量。

（3）①研究发现，细胞内Ca2+离子主要储存在内质网中，在细胞质基质中浓度较低，而马达蛋白表面有Ca2+离子结合位点。据此推测，受到调控信号的刺激后，内质网释放Ca2+离子，使细胞质基质内Ca2+离子浓度升高，Ca2+离子与马达蛋白结合，进而使线粒体在细胞内移动。

②由图可知，内质网（膜）形成细管状结构缠绕线粒体，使线粒体局部收缩，同时募集细胞质中游离的M蛋白与D蛋白，在收缩部位形成蛋白复合物，不断收缩使线粒体断开。