为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入 A~F 试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。据实验分析以下说法正确的是( )
试管编号 加入的物质 | 细胞质基质 | 线粒体 | 酵母菌 | |||
A | B | C | D | E | F | |
葡萄糖 | - | + | - | + | + | + |
丙酮酸 | + | - | + | - | - | - |
氧气 | + | - | + | - | + | - |
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。
A.B、C、E 试管会产生 CO2 和 H2O
B.根据试管 B、D、F 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所
C.在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸
D.氧气的产生发生在线粒体内膜
下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.温度能影响酶的活性,是因为温度可以直接降低反应的活化能
B.消化酶的合成与运输过程一定需要通过囊泡机制
C.过氧化氢酶催化效果不一定比 Fe3+催化效果好
D.过氧化氢酶与 Fe3+在催化等量过氧化氢分解时,产生的氧气量相同
如图为细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线,下列相关叙述正确的是( )
A.在质壁分离复原过程中,细胞吸水力应逐渐升高
B.细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关
C.细胞不发生质壁分离就没有吸水力
D.如果增大外界溶液的浓度,则细胞的质壁分离程度可能更高
美国研究人员发现了一种含有集光绿色体的喜氧罕见细菌,每个集光绿色体含有大量叶绿素,使得细菌能够同其他生物争夺阳光,维持生存。下列有关该菌的叙述,正确的是
A.该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B.该菌是好氧细菌,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C.由该细菌可知,细菌不一定都是分解者,也可以是生产者
D.该菌是光能自养细菌,其光合作用的场所是叶绿体
阅读材料,回答下列问题:
西兰花疗法抗癌是真的吗?
一项发表于《科学》杂志的研究中,科学家发现西兰花含有的 3-吲哚甲醇可以阻碍肿 瘤形成。其抗癌机制的发现有望引导新一代抗肿瘤疗法的研发。
西兰花含有丰富的类胡萝卜素、维生素C,E,K和矿物质,它体内的一种糖苷在料理、咀 嚼以及消化的过程中会形成3-吲哚甲醇,它可以保护细胞不受DNA损伤,抵抗细菌和病毒感 染以及抵抗炎症。
基因与肿瘤发生密切相关,细胞一系列基因和表观遗传物质发生改变后,会造成细胞 功能紊乱,这也是肿瘤形成的主要原因。而这其中关键的基因就是原癌基因和抑癌基因, 原癌基因获得功能或者抑癌基因失去功能都会造成肿瘤生成。目前,许多肿瘤治疗的手段都 是针对原癌基因功能,而抑癌基因这块暂时处于空窗期。
P 基因是一种非常经典的抑癌基因,P 基因表达的 P 蛋白是关键的肿瘤抑制酶。其基因 功能减弱后,立马就会让细胞产生与癌症相关的表征,因此 P 基因作为抑癌的把门人具有重 要意义。同时,P 基因是一种经常在人类癌症中出现突变的抑癌基因,是一种非常经典的抑 癌基因,通常在癌症病人中会下调、抑制或者沉默。
机体中复杂的基因网络中没有一种基因可以独立存在,各基因间必定会互相限制,互相 干扰。P蛋白的构象会特别地吸引到一种W酶,W酶的升高会导致P蛋白降解。这也意味着W酶 会影响P蛋白的功能,而近十几年的研究已经发现,许多癌症类型中W酶都会过度表达。利 用类似基因敲除的干扰技术,降低W酶的表达可以恢复P蛋白的功能。体内还有一类与W酶具 有类似功能的N酶,其同样可以降解P蛋白。但是N蛋白会受到3-吲哚甲醇的调控,也就是开 始提到的西兰花中的分子,3-吲哚甲醇可以嵌入到N酶的功能结构域中起到调节作用。考虑 到M酶与N酶的功能结构域很相似,推测3-吲哚甲醇也可以作用于M酶。通过蛋白晶体分析, 发现3-吲哚甲醇也可以结合到W酶的中心结构域。如果将结合部分突变,即使加入3-吲哚甲 醇,P蛋白的功能仍然会被W蛋白给抑制。
在研究实验中可知,在给予 3-吲哚甲醇处理后,无论是体外还是体内实验,小鼠肿瘤 体的生长速率下降,肿瘤明显变小。采用基因敲除的方法来破坏 W 酶的功能确实看起来不错, 但是具体要使用多少剂量还需要进一步的研究来探讨。文章作者推测想要达到抗癌功效必须 每天吃下 6 磅(相当于 2.7 千克左右)的十字花科蔬菜。尽管现在只是在小鼠中观察到了 这种神奇现象,但研究人员还是相信他们不仅发现了一条调控肿瘤生长的通路,更是提供了 可以轻松抑制癌症的治疗方法。”尽管一天要吃下如此多的蔬菜不可能实现,不过定期食用 西兰花获得的抗癌分子总是聊胜于无的。而且科学家从西兰花中的 3-吲哚甲醇获得的宝贵 启示,或许也将开发出新一代的肿瘤治疗方法,说不定到时候也会被叫做西兰花疗法呢?
(1)细胞发生癌变的机理是什么____________?生活中有哪些致癌因子?____________
(2)画出西兰花治疗癌症的流程图 ____________
(3)如何证明西兰花能够治疗癌症?请设计实验 ____________
(4)综上结果提供预防癌症和治疗癌症的思路。____________
镉(Cd)是人类致癌物,以结肠癌细胞为细胞模型,研究镉与癌细胞增殖的关系。
(1)动物细胞中的一个中心体是由互相垂直的___________以及围绕在其周围的物质共同构 成,是一种
________ 膜结构细胞器。它在人体细胞分裂中的作用是______________________。
(2)取人结肠癌细胞,分别用 20µM 和 40µM 氯化镉处理下培养 0 h、12 h、24 h 后检测细 胞活性,进而反映细胞数目的多少,结果如图 1 所示。测量细胞间的黏附能力,结果如图2 所示。
分析图 1 的结果可以得出__________________________________________________。 由图 2 中的____________________________,可知镉能够促进细胞粘着性下降,且浓度越大 促进作用越强。
(3)为确定癌细胞数目变化的原因,利用仪器检测镉对结肠癌细胞凋亡的影响,结果如下 图所示,横轴为细胞周期的分布,依次为 SubG1 期(指示凋亡细胞)、G1 期、S 期和 G2/M 期,纵轴为细胞数。Cd20 为 20µM 的氯化镉浓度处理组,5-Fu 为阳性对照组。结果显示: 在 20µM 的氯化镉浓度下,Cd20 组___________________, 说明此浓度下癌细胞数目变化与_________无关,可能是因 为___________________。5-F 组的结果可以说明____________________。
(4)为了探究镉是否通过增大中心体的数目来使细胞增殖,设计实验时实验组应该选择的 镉浓度是_____________。结果显示细胞内的中心体数目发生扩增与镉浓度成正比,请你根 据结论补充标注横坐标________。
(5)综合上述实验,分析镉与癌细胞数量变化的关系为 __________________ 。