Question

【題目】科學家研究發現，細胞內脂肪的合成與有氧呼吸過程有關，機理如下圖l所示。

（1）據圖1可知，蛋白A位于________（細胞器）膜上，Ca2＋進入該細胞器腔內的方式是________。Ca2＋在線粒體基質中參與調控有氧呼吸的________階段反應，進而影響脂肪合成。

（2）脂肪在脂肪細胞中以大小不一的脂滴存在，據此推測包裹脂肪的脂滴膜最可能由________（填“單”或“雙”）層磷脂分子構成。

（3）棕色脂肪組織細胞內含有大量線粒體，其線粒體內膜含有UCP2蛋白，如上圖2所示。一般情況下，H＋通過F0F1ATP合成酶流至線粒體基質，驅動ADP形成ATP，當棕色脂肪細胞被激活時，H＋還可通過UCP2蛋白漏至線粒體基質，此時線粒體內膜上ATP的合成速率將________，有氧呼吸釋放的能量中________能所占比例明顯增大，利于御寒。

（4）蛋白S基因突變后，細胞中脂肪合成減少的原因可能是________________________。

Answer 1

【答案】內質網 主動運輸 第二 單 降低 熱 鈣離子吸收減少，丙酮酸生成檸檬酸受阻，檸檬酸減少

【解析】

識圖分析可知，由圖1可知，鈣離子在蛋白A、S的協助下進入內質網，該過程消耗ATP水解釋放的能量，是主動運輸過程，鈣離子再進入線粒體，在線粒體基質中參與檸檬酸循環，檸檬酸可以進一步脫羧形成二氧化碳和還原氫，完成有氧呼吸第二階段，也可以合成脂肪，鈣離子在蛋白N的協助下還可以從線粒體中進入細胞質。

圖2為線粒體內膜的結構圖，線粒體內膜是有氧呼吸第三階段反應的場所，還原劑氫與氧結合生產水，同時合成大量的能量。圖中H＋通過F0F1ATP合成酶流至線粒體基質，驅動ADP形成ATP，H＋還可通過UCP2蛋白漏至線粒體基質。

（1）識圖分析可知，蛋白A位于內質網膜上，鈣離子在蛋白A、S的協助下進入內質網，該過程消耗ATP水解釋放的能量，是主動運輸過程。由于有氧呼吸的第二階段發生在線粒體基質中，因此Ca2＋在線粒體基質中參與調控有氧呼吸的第二階段，進而影響脂肪合成。

（2）脂肪在脂肪細胞中以大小不一的脂滴存在，由于磷脂分子的頭部具有親水性，而尾部脂肪酸鏈具有疏水性的特點，推測包裹脂肪的脂滴膜最可能由單層磷脂分子構成。

（3）根據題意可知，一般情況下，H＋通過F0F1ATP合成酶流至線粒體基質，驅動ADP形成ATP，當棕色脂肪細胞被激活時，H＋還可通過UCP2蛋白漏至線粒體基質，導致H＋通過F0F1ATP合成酶流至線粒體基質的量減少，引起線粒體內膜上ATP的合成速率將降低，有氧呼吸釋放的能量包括熱能和轉移到ATP中的化學能，熱能用于維持體溫的穩定，因此有氧呼吸釋放的能量中熱能所占比例明顯增大，利于御寒。

（4）根據以上分析可知，鈣離子在蛋白A、S的協助下進入內質網，如果蛋白S基因突變，導致鈣離子吸收減少，進入到線粒體基質的鈣離子減少，丙酮酸生成檸檬酸受阻，檸檬酸減少，因此導致細胞中脂肪合成減少。