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高中 | 第3节 细胞的衰老和死亡题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
学习以下材料,回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现,能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生,活性氧可以调控细胞代谢,并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体$\rm m$($\rm M$基因突变为$\rm m$基因),在受到长时间连续光照时,植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。$\rm M$基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的$\rm M$酶。与野生型相比,突变体$\rm m$中$\rm M$酶活性下降,脂肪酸含量显著降低。为探究$\rm M$基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体$\rm m$,筛选不表现细胞凋亡,但仍保留$\rm m$基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析,发现叶绿体中$\rm pMDH$酶、线粒体中$\rm mMDH$酶和线粒体内膜复合物$\rm I$(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径(如图):$\rm A$酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在$\rm mMDH$酶的作用下产生$\rm NADH$($\rm [H]$)和$\rm B$酸,$\rm NADH$被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中,科学家从拟南芥突变体$\rm m$入手,揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条$\rm A$酸$\rm -B$酸循环途径。对$\rm A$酸$\rm -B$酸循环的进一步研究,将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
叶绿体通过 作用将$\rm CO_{2}$转化为糖。从文中可知,叶绿体也可以合成脂肪的组分 。
叶绿体通过光合作用将$\rm CO_{2}$转化为糖。由于$\rm M$基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的$\rm M$酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
结合文中图示分析,$\rm M$基因突变为$\rm m$后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是: ,$\rm A$酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
$\\rm M$酶活性下降使脂肪酸合成受阻,$\\rm NADH$ 消耗减少,同时长时间光照促进产生$\\rm NADH$,$\\rm NADH$ 含量升高,导致$\\rm A$ 酸合成过多
"]]据图可知,$\rm M$基因突变为$\rm m$后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是:$\rm M$酶活性下降使脂肪酸合成受阻,$\rm NADH$ 消耗减少,同时长时间光照促进产生$\rm NADH$,$\rm NADH$ 含量升高,导致$\rm A$ 酸合成过多。
请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家解析“$\rm M$基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路: 。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体$\rm m$③鉴定相关基因④筛选保留$\rm m$基因但不表现凋亡的突变株
为探究$\rm M$基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体$\rm m$,筛选不表现细胞凋亡(不出现叶片黄斑),但仍保留$\rm m$基因的突变株(叶绿体中脂肪酸含量减低),通过对所获一系列突变体的详细解析,进而①确定相应蛋白的细胞定位和功能,发现叶绿体中$\rm pMDH$酶、线粒体中$\rm mMDH$酶和线粒体内膜复合物$\rm I$(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程,最后③鉴定相关基因,正确顺序为②④①③。
本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容,请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明 。
线粒体与叶绿体之间通过$\\rm A$ 酸$\\rm -B$ 酸循环协同合作,将叶绿体中的$\\rm [H]$运输到线粒体氧化,以维持叶绿体内氧化还原稳态
"]]结合题意和图文,叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要,叶绿体和线体协调配合,维持细胞的稳态与平衡:线粒体与叶绿体之间通过$\rm A$ 酸$\rm -B$ 酸循环协同合作,将叶绿体中的$\rm [H]$运输到线粒体氧化,以维持叶绿体内氧化还原稳态。
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