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研究发现,在低温、低氧等环境条件胁迫下,生命个体会启动适应性机制。北欧鲫鱼能在冬...

研究发现,在低温、低氧等环境条件胁迫下,生命个体会启动适应性机制。北欧鲫鱼能在冬季结冰的水底生活较长时间,在寒冷缺氧的环境中,脑组织的血流量大昼增加,其代谢途径如图所示。请回答下列问题:

1)北欧鲫鱼细胞产生丙酮酸的场所是__________,寒冷低氧胁迫下,北欧鲫鱼细胞__________呼吸受阻。

2)与人体肌细胞无氧呼吸的酶相比,北欧鲫鱼肌细胞无氧呼吸的酶所具有的不同之处是_______________(答出两项即可)。

3)北欧鲫鱼神经元的无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累过多对脑组织有伤害,其减少脑组织乳酸量积累的机制是___________________________

4)在生物进化史上,先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸,继而推测地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。人体和动物体内骨骼肌细胞仍保留无氧呼吸的能力,可以理解为没长的生物进化史在人类和其他动物身上留下的印记。请从细胞呼吸过程的角度分析,支持这一观点的证据是__________________

 

细胞质基质 有氧 具有将乳酸催化合成丙酮酸的酶和将丙酮酸催化分解产生酒精的酶 通过血流量增大迅速带走乳酸 有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同:都不需要氧,都与线粒体无关 【解析】 1.无氧呼吸:一般是指在无氧条件下,通过酶的催化作用,动植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。 2.分析题图可知,寒冷低氧胁迫下,北欧鲫鱼有氧呼吸受阻,神经细胞进行无氧呼吸产生乳酸,通过血液循环,将产生的乳酸运送至肌细胞中,合成丙酮酸,在肌细胞中将丙酮酸分解产生酒精,并通过鳃将酒精排出体外。 (1)结合无氧呼吸反应的过程分析题图可知,北欧鲫鱼细胞产生丙酮酸的场所是细胞质基质,由题图可知,寒冷低氧胁迫下,北欧鲫鱼细胞只进行无氧呼吸,说明有氧呼吸受阻。 (2)与人体肌细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸,含有催化丙酮酸分解产生乳酸的酶,北欧鲫鱼肌细胞无氧呼吸时,具有将从血液中吸收进来的乳酸催化合成丙酮酸的酶,并且具有将丙酮酸催化分解产生酒精的酶。 (3)北欧鲫鱼神经元的无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累过多对脑组织有伤害,其减少脑组织乳酸量积累的机制是通过血流量增大迅速带走乳酸,防止乳酸过多对脑组织的伤害。 (4)在生物进化史上,先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸,继而推测地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。人体和动物体内骨骼肌细胞仍保留无氧呼吸的能力,可以理解为没长的生物进化史在人类和其他动物身上留下的印记。从细胞呼吸过程的角度分析:有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同:都不需要氧;都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸,即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞,即真核细胞是由原核细胞进化而来的。
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哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器,常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量,通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力,实验步骤如下:

步骤一:从人的血液中分离得到成熟红细胞,加入含有葡萄糖的任氏液(成分与血浆相似),混合成为任氏血,测定任氏血中初始葡萄糖含量。

步骤二:将任氏血灌入血袋,在适宜条件下保存。

步骤三:5小时后,测定任氏血中葡萄糖的含量,分析数据。

请回答下列问题:

1)上述实验步骤中的对照实验操作是_________________________

2)成熟红细胞通过___________方式吸收葡萄糖,人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍,推测红细胞吸收钾离子需要的条件是______________________

3)实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降,分析其原因是____________________

4)哺乳动物红细胞在清水中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与细胞膜上的水通道蛋白有关。水通道蛋白能介导水分子跨膜运输,显著提高了水分子的运输速率。请以甲乙两组哺乳动物红细胞为材料,设计实验,验证这个推测是正确的 ____________________。(要求:写出实验思路、预期实验结果)

 

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德裔美国科学家布洛贝尔(GBlobel),因对蛋白质分子中信号肽(signal peptide)的开创性研究,获得了诺贝尔生理学或医学奖。信号肽一般由15~30个氨基酸组成,正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号肽序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号肽序列。科学家通过实验除去内质网蛋白的信号肽序列,并将信号肽序列和细胞质基质蛋白重组,下图表示重组前后蛋白质在细胞中的分布。请回答下列问题:

1)内质网等生物膜结构的基本骨架是______________________,生物膜具有的结构特点是_________________________

2)如图实验结果表明,核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于_______,可以采用___________酶除去内质网蛋白上的信号肽。

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下列对有关实验的描述,正确的是(   

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B.在观察叶绿体和细胞质流动的实验过程中,无需始终保持细胞的活性

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如图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化,下列分析错误的是(   

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