Question

20．2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予日本科學(xué)家大隅良典，以表彰他在細(xì)胞自噬機(jī)制研究中取得的成就．自噬實則是細(xì)胞通過降解自身的非必需成分來提供營養(yǎng)和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止細(xì)胞損傷和凋亡．上世紀(jì)90年代初，大隅良典通過利用常見的酵母進(jìn)行一系列實驗后，發(fā)現(xiàn)了對細(xì)胞自噬機(jī)制具有決定性意義的基因．基于這一研究成果，他隨后又闡明了自噬機(jī)制的原理，并證明人類細(xì)胞也擁有相同的自噬機(jī)制．在適應(yīng)饑餓或應(yīng)對感染等許多生理進(jìn)程中，細(xì)胞自噬機(jī)制都有重要意義．此外，細(xì)胞自噬基因的突變會引發(fā)疾病，因此干擾自噬過程可以用于癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等的治療．
酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，其結(jié)構(gòu)簡單，是研究生命科學(xué)的理想微生物．細(xì)胞內(nèi)受損后的線粒體釋放的信號蛋白，會引發(fā)細(xì)胞非正常死亡．如圖表示酵母菌中線粒體發(fā)生的“自噬”現(xiàn)象，細(xì)胞通過“自噬作用”及時清除受損線粒體及其釋放的信號蛋白的過程．

據(jù)以上材料請回答下列問題：
（1）線粒體增大膜面積的方式是內(nèi)膜向內(nèi)折疊（形成嵴）增大內(nèi)膜表面積，從代謝的角度分析，其現(xiàn)實意義是為催化有氧呼吸的酶提供更大的附著面積．
（2）受損線粒體的功能逐漸退化，會直接影響有氧呼吸（細(xì)胞呼吸）．細(xì)胞及時清除受損的線粒體及信號蛋白的意義是避免細(xì)胞非正常死亡（維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定）．
（3）與溶酶體產(chǎn)生直接相關(guān)的細(xì)胞器是高爾基體，圖中水解酶的合成場所是核糖體，自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，廢物排出細(xì)胞外，對細(xì)胞有用的物質(zhì)則在細(xì)胞內(nèi)再利用，由此推測，當(dāng)細(xì)胞養(yǎng)分不足時，細(xì)胞“自噬作用”會增強(qiáng) （增強(qiáng)/減弱/不變）．

Answer 1

分析 1、線粒體：真核細(xì)胞主要細(xì)胞器（動植物都有），機(jī)能旺盛的含量多．呈粒狀、棒狀，具有雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)突起形成“嵴”，內(nèi)膜和基質(zhì)中有與有氧呼吸有關(guān)的酶，是有氧呼吸第二、三階段的場所，生命體95%的能量來自線粒體，又叫“動力工廠”．
2、溶酶體：含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌．
3、高爾基體：單膜囊狀結(jié)構(gòu)，動物細(xì)胞中與分泌物的形成有關(guān)，植物中與有絲分裂中細(xì)胞壁形成有關(guān)．

解答 解：（1）線粒體通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴來增大膜面積，這樣可以為催化有氧呼吸的酶提供更大的附著面積．
（2）線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，因此受損線粒體的功能逐漸退化，會直接影響有氧呼吸（細(xì)胞呼吸）．細(xì)胞及時清除受損的線粒體及信號蛋白可以避免細(xì)胞非正常死亡（維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定）．
（3）與溶酶體產(chǎn)生直接相關(guān)的細(xì)胞器是高爾基體；圖中水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其合成場所是核糖體；自噬體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，廢物排出細(xì)胞外，對細(xì)胞有用的物質(zhì)則在細(xì)胞內(nèi)再利用，由此推測，當(dāng)細(xì)胞養(yǎng)分不足時，細(xì)胞“自噬作用”會增強(qiáng)．
故答案為：
（1）內(nèi)膜向內(nèi)折疊（形成嵴）增大內(nèi)膜表面積   為催化有氧呼吸的酶提供更大的附著面積 
（2）有氧呼吸（細(xì)胞呼吸）  避免細(xì)胞非正常死亡（維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定） 
（3）高爾基體   核糖體    增強(qiáng)

點評 本題結(jié)合圖解，考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，重點考查細(xì)胞器的相關(guān)知識，要求考生識記細(xì)胞中各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、分布和功能，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．