學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)-(4)題。
線粒體分裂新發(fā)現(xiàn)線粒體被稱為細(xì)胞中的“發(fā)電廠”或“能量中心”,對(duì)細(xì)胞生存有重要作用??茖W(xué)證據(jù)顯示,多種心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病與線粒體功能障礙有關(guān)。
線粒體擁有自己的DNA,在細(xì)胞內(nèi)有自己的生命周期,通過DNA復(fù)制實(shí)現(xiàn)自我增殖。一直以來,人們認(rèn)為在細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞分裂的活躍期,線粒體通過中間分裂產(chǎn)生兩個(gè)子線粒體(如圖1a)。中間分裂前后的線粒體生理狀態(tài)并沒有太大的差異,這表明中間分裂是為較高能量需求或細(xì)胞增殖服務(wù)的,例如心肌細(xì)胞內(nèi)線粒體較多進(jìn)行中間分裂。
近日,研究人員發(fā)現(xiàn),在不同的環(huán)境中線粒體對(duì)其自身的生存方式有不同的考量。當(dāng)線粒體出現(xiàn)損傷時(shí)會(huì)發(fā)生應(yīng)激性生理生化反應(yīng),如膜電位和pH降低,Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,此時(shí)線粒體會(huì)出現(xiàn)外周分裂(如圖1b)。線粒體通過外周分裂產(chǎn)生大小不一的子線粒體,其中較小的子線粒體不包含復(fù)制性DNA(mtDNA),最終被自噬體吞噬,即線粒體自噬,而較大的子線粒體得以保全。
研究人員發(fā)現(xiàn)的上述線粒體兩種截然不同的分裂方式具有重要的生理和病理學(xué)意義。以往的研究認(rèn)為,線粒體分裂頻率過高是多種疾病的信號(hào)標(biāo)志,通過藥物抑制分裂是一種潛在的治療方法。然而,事情可能沒有那么簡(jiǎn)單,因此,理解了線粒體的“大智慧”,我們才能找到更合理和具體的治療手段。
(1)細(xì)胞呼吸中釋放能量最多的反應(yīng)階段發(fā)生在 線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜(填結(jié)構(gòu)),該結(jié)構(gòu)向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴,增加了 [H][H]和 氧氣氧氣結(jié)合生成水所需酶的附著面積。
(2)結(jié)合圖1分析,線粒體在逆境脅迫下,通過外周分裂達(dá)成“丟車保帥”的生物學(xué)意義是:
消除ROS和Ca2+對(duì)細(xì)胞的損傷消除ROS和Ca2+對(duì)細(xì)胞的損傷。
(3)結(jié)合文中信息,下列表述正確的是 BDBD。
A.與線粒體自噬密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
B.外周分裂產(chǎn)生的較大的子線粒體中含有mtDNA
C.當(dāng)用紫外線(UV)照射心肌細(xì)胞時(shí),線粒體會(huì)加快中間分裂,以增加線粒體數(shù)量從而滿足能量需求。
D.中間分裂和外周分裂均需DRP1參與,且外周分裂需要溶酶體參與
E.線粒體通過中間分裂實(shí)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的均分,符合孟德爾遺傳定律
(4)文中提出“通過藥物抑制分裂是一種潛在的治療方法,然而,事情可能沒有那么簡(jiǎn)單”,請(qǐng)你解釋為什么沒有那么簡(jiǎn)單?需要區(qū)分線粒體分裂的種類;利用靶向藥物有針對(duì)性的抑制相應(yīng)種類的分裂需要區(qū)分線粒體分裂的種類;利用靶向藥物有針對(duì)性的抑制相應(yīng)種類的分裂。
【考點(diǎn)】各類細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能.
【答案】線粒體內(nèi)膜;[H];氧氣;消除ROS和Ca2+對(duì)細(xì)胞的損傷;BD;需要區(qū)分線粒體分裂的種類;利用靶向藥物有針對(duì)性的抑制相應(yīng)種類的分裂
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:32引用:3難度:0.7
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