多选题 适中0.65 引用1 组卷425
线粒体是有氧呼吸的主要场所,同时线粒体还可以通过融合使线粒体峰密度(线粒体峰的密度=嵴的数目/线粒体长度)增加、与呼吸有关的酶活性增加,增强细胞的有氧呼吸。在营养缺乏的微环境下,线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜上的融合蛋白OPA1可促进线粒体膜的融合,从而使两个线粒体融合为一个,从而解决癌细胞对能量的需求。在细胞质基质中存在一种DRP1蛋白,其S616位点(DRP1S616)的磷酸化可使DRP1蛋白定位于线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白,增强Mfn1/Mfn2蛋白的功能。下列分析正确的是( )
A.融合后线粒体嵴的密度增大,可为酶提供更多的附着位点 |
B.肿瘤中心区域的细胞可形成缺乏营养的微环境,线粒体的体积会增大 |
C.营养缺乏的微环境下,癌细胞会因能源物质的匮乏而降低与呼吸有关酶的活性 |
D.营养缺乏时添加DRP1S616磷酸化抑制剂,可增强线粒体的融合 |
2023·辽宁·模拟预测
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动物细胞在葡萄糖供应不足时,一方面可通过促进线粒体外膜与内膜发生融合,增加线粒体嵴密度(线粒体峰密度=嵴的数目/线粒体长度);另一方面也可以促进线粒体间的融合,从而提高能量转化效率。同时,脂肪分解为甘油和脂肪酸,在线粒体内转化为乙酰辅酶A氧化分解供能。下列叙述正确的是( )
A.线粒体嵴密度增大,可为有氧呼吸第三阶段有关的酶提供更多的附着位点 |
B.细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸产生的ATP全部来自线粒体内膜和外膜 |
C.与同等质量的葡萄糖相比,脂肪转化为乙酰辅酶A氧化分解释放能量更多 |
D.肿瘤增殖中心区域的细胞严重缺乏营养,其线粒体体积增大,数量显著增多 |
肝癌在我国的发病率高,容易复发,远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。
(1)癌细胞有_______________ 的特点(答两点即可),肿瘤恶性增殖速度往往_______ 血管新生的速度,随着细胞数目增多和体积增大,恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境,因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
(2)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器,通过不断地分裂和融合调控自身功能,并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图:
①葡萄糖在________ 中分解为[H]和A,物质A进入线粒体彻底氧化分解。
②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白________ (填“OPA1”或“DRP1”)的作用实现了线粒体膜的融合,线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化,DRP1定位于线粒体外膜上,促进________________ 。
(3)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强,线粒体长度明显长于边缘区域细胞,这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控,研究者用肝癌细胞进行了实验,实验结果如下表:
注:线粒体嵴的密度=嵴的数目/线粒体长度
丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是______________ 。根据实验结果并结合上图分析、完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控
途径:肝癌细胞在营养缺乏时,___________ 使线粒体融合增强,从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加,有氧呼吸增强;同时____________ ,无氧呼吸减弱,细胞产能效率提高,从而适应营养缺乏环境。
(1)癌细胞有
(2)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器,通过不断地分裂和融合调控自身功能,并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图:
①葡萄糖在
②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白
(3)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强,线粒体长度明显长于边缘区域细胞,这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控,研究者用肝癌细胞进行了实验,实验结果如下表:
细胞耗氧速率 | 线粒体ATP产生量 | 胞外乳酸水平 | 线粒体嵴密度 | 呼吸链复合体的活性 | 乳酸脱氢酶量 | |
甲组:常规培养组 | 4.2 | 1.0 | 0.35 | 10.1 | 0.91 | 1.01 |
乙组:营养缺乏组 | 5.6 | 1.4 | 0.28 | 17.5 | 2.39 | 0.25 |
丙组:营养缺乏+抑制DRPIs637磷酸化 | 3.1 | 0.8 | 0.38 | 9.8 | 1.22 | 1.22 |
注:线粒体嵴的密度=嵴的数目/线粒体长度
丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是
途径:肝癌细胞在营养缺乏时,
研究发现,恶性肿瘤内部细胞的DRP1s367位点发生磷酸化,促进了线粒体融合,使线粒体长度明显长于边缘区域细胞的。为进一步研究在营养缺乏时线粒体融合对癌细胞糖代谢的调控,研究人员用肝癌细胞进行了以下实验。下列相关叙述正确的是( )
注:线粒体嵴的密度=嵴的数目/线粒体长度
指标 相对值 组别 | 线粒体ATP产生量 | 线粒体嵴的密度 | 线粒体内膜呼吸链复合体活性 | 细胞耗氧速率 |
甲组:常规培养 | 1.0 | 10.1 | 0.91 | 4.2 |
乙组:营养缺乏 | 1.4 | 17.5 | 2.39 | 5.6 |
丙组:营养缺乏+DRP1s367位点磷酸化抑制剂 | 0.8 | 9.8 | 1.22 | 3.1 |
A.呼吸链复合体能够催化丙酮酸分解为[H]和CO2 |
B.肿瘤内部细胞比边缘区域细胞的葡萄糖分解速率快 |
C.肿瘤内部细胞线粒体融合增强,有利于适应营养缺乏的环境 |
D.促进DRP1s367位点磷酸化的药物能够有效地抑制肝癌的发展 |
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