Question

【題目】細胞的結構與功能

真核生物存在細胞自噬現象，以清除細胞中衰老無用的結構，當細胞養分不足時自噬作用會加強。圖所示人體細胞自噬的過程。

（1）據題意可知，下列生物中存在自噬現象的是（_______）

A．大腸桿菌 B．噬菌體 C．酵母菌 D．顫藻

（2）細胞的各種膜結構構成生物膜系統，其中細胞膜的選擇透過性與膜上__________（化學成分）密切相關。圖細胞中與自噬體相同膜結構的還有__________（舉一例）。

（3）自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體的過程體現了膜的特性是________；據圖分析自噬體內的物質可被溶酶體中的_______水解，其產物的去向可能是________。

A．排出細胞外 B．用于合成細胞結構

C．為生命活動提供能量 D．參與細胞內酶的合成

研究發現體重變化與細胞自噬的活性有關。為此，研究人員做了如下實驗：A 組為正常小鼠，B、C、D 三組均為肥胖小鼠，依次喂食普通膳食、高脂膳食、普通膳食、普通膳食聯合耐力運動，并定時監測每組小鼠的體重（見左圖）和細胞自噬活性（見右圖，LC3Ⅱ /LC3 Ⅰ比值變化越大，自噬活性越高）。

（4）本實驗中，A 組的作用是____________。據左圖分析，與其它三組相比，普通膳食聯合耐力運動是否有效控制肥胖小鼠的體重？______（是/否），結合右圖推測可能的原因。_________________________。

Answer 1

【答案】C 蛋白質 線粒體、核膜 流動性/半流動性/一定的流動性 溶菌酶和蛋白水解酶（多種水解酶） ABCD 對照 是 D 組的LC3II／LC3I的比值變化最大，細胞自噬活性最高，而體重增加最慢，因此，普通膳食聯合耐力運動能有效控制肥胖小鼠的體重

【解析】

①分析人體細胞自噬的過程圖：衰老的線粒體被自噬小體“吞噬”形成“自噬體”。之后，“自噬體”與“溶酶體”融合形成“自噬溶酶體”，進而將衰老的線粒體分解。②依題意并分析曲線圖與柱形圖可知：用正常小鼠進行實驗的A 組為對照組，用肥胖小鼠進行實驗的B、C、D 三組均為實驗組。曲線圖顯示：實驗組小鼠的體重均高于對照組，但實驗進行到第三周后，實驗組小鼠的體重由高至低依次為：B（喂食高脂膳食）、C（喂食普通膳食）、D（喂食普通膳食聯合耐力運動），說明普通膳食聯合耐力運動能有效控制肥胖小鼠的體重。柱形圖顯示：D 組的LC3II／LC3I的比值變化最大，說明細胞自噬活性最高。

(1) 已知真核生物存在細胞自噬現象。大腸桿菌與顫藻均為原核生物，不存在細胞自噬現象，A、D錯誤；噬菌體是一種專門寄生在細菌細胞中的病毒，沒有細胞結構，也不存在細胞自噬現象，B錯誤；酵母菌屬于真核生物，存在細胞自噬現象，C正確。

(2) 蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的選擇透過性與膜上蛋白質密切相關。由圖可知：磷脂雙分子層構成自噬體膜結構的基本支架，據此可推知：細胞中與自噬體相同膜結構的還有線粒體、核膜等。

(3) 殺死侵入細胞的病毒或病菌。自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體的過程涉及不同膜的融合，體現了膜具有一定的流動性。溶酶體是“消化車間”，內部含有溶菌酶和蛋白水解酶（多種水解酶）。自噬溶酶體形成后，自噬體內的物質可被溶酶體中的溶菌酶和蛋白水解酶（多種水解酶）水解。自噬體內的物質被水解后，其產物的去向是排出細胞外或被細胞利用，而用于合成細胞結構、為生命活動提供能量和參與細胞內酶的合成均屬于被細胞利用的范疇，因此ABCD均正確。

(4) A 組實驗用的是正常小鼠，B、C、D 三組實驗用的都是肥胖小鼠，因此A 組的作用是對照。分析左圖，隨著時間的遞增，A 組小鼠的體重一直低于其他三組，第一周之后，喂食高脂膳食的B組小鼠的體重增加的幅度開始高于C、D組并一直維持在領先的地位，到第三周后，喂食普通膳食聯合耐力運動的D組小鼠的體重開始低于喂食普通膳食的C組并保持穩定，由此說明，普通膳食聯合耐力運動能夠有效控制肥胖小鼠的體重。結合題意并對右圖的分析可知，D 組的LC3II／LC3I的比值變化最大，細胞自噬活性最高，而體重增加最慢，因此，普通膳食聯合耐力運動能有效控制肥胖小鼠的體重。