1 . 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
强光下植物光合电子传递的机制
光合作用是地球上最大规模的物质和能量转换过程。光反应过程中光合电子传递链主要由几大光合复合体组成，包括光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素复合体（Cb6/f）、光系统Ⅰ（PSⅠ）等。光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递。线性电子传递中，电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最终产生NADPH和ATP。环式电子传递中，电子在PSⅠ和Cb6/f间循环，仅产生ATP不产生NADPH。
拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性（如图）。研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。ROS超过一定水平后会引发细胞凋亡。

   

注：→线性电子传递，环式电子传递，箭头粗细代表电子传递强弱，●电子

上述研究揭示出，植物通过调节光合链上的电子流动速率以适应强光胁迫。对C37等蛋白的进一步研究，为探究植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)在叶绿体类囊体上的光合色素吸收光能后，将水分解为___________和H⁺，同时产生电子，经过电子传递链，最终与H⁺和NADP⁺结合形成___________同时在酶的参与下利用H⁺跨膜产生的势能生成ATP
(2)环式电子传递与线性电子传递相比，能够___________（填“提高”或“降低”）ATP/NADPH比例，提高暗反应的效率。
(3)对文中强光胁迫下植物光合电子传递链调控机制的理解，正确的叙述包括___

A．强光下，C37仅调控光合电子传递链中的线性电子传递过程

B．强光下，C37通过与Cb6/f结合,提高Cb6/f到PSⅠ的电子传递效率

C．C37可减少ROS积累，保证了强光下光反应的顺利进行

D．C37突变体转入高表达的C37基因，可降低强光下的细胞凋亡率

(4)研究发现，类囊体腔内H⁺浓度适当增加，可以保护PSⅡ免受强光破坏，综合上述所有信息，从适应的角度阐释环式电子传递对于植物应对光胁迫的意义_____。

2 . 学习以下材料，回答以下问题。植物生长素促进植物生长的新证据：科学家早已经证实，植物生长素诱导植物细胞的生长和细胞壁的酸化有关，氢离子介导了生长素对细胞壁的松弛作用。下图表示的是玉米胚芽鞘在经生长素处理后，细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系，并依此提出了“酸生长假说”。

细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H⁺—ATP酶（氢离子泵，AHA）将氢离子运出细胞实现的。之前的研究已经证明，生长素可以与生长素结合蛋白ABP1结合，并激活细胞表面的一种受体样激酶TMK，该酶可以将其作用的靶蛋白磷酸化，激活的TMK又可以激活细胞内的ROPs信号通路，从而促进细胞核内生长素响应基因S19的表达，该基因的表达产物可以抑制PP磷酸酶的活性，该酶可以将磷酸化的蛋白质去磷酸化。但生长素是如何造成细胞壁酸化的？这一问题一直困扰着这一领域的科学家。近期我国科学家使用免疫共沉淀技术和荧光共振能量转移技术，证明了在NAA的作用下TMK可以和AHA快速结合；接下来他们又通过研究野生型拟南芥和TMK突变体的AHA的磷酸化水平，发现二者在IAA的诱导下，TMK突变体的AHA的磷酸化水平明显低于野生型，并进一步证明TMK是使AHA多肽链上的一个苏氨酸残基磷酸化。由此证明了TMK直接促进了AHA的磷酸化，从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化，解决了困扰科学家近半个世纪的科学难题。
(1)细胞壁酸化后可使膜电位差的绝对值_______，激活钾离子内流，从而增大细胞内的_______，造成细胞吸水增加，引发细胞的生长。酸诱导的细胞壁松弛现象只在_________的细胞才能观察到。
(2)下列能为“酸生长假说”提供证据的是（　　）

A．酸性条件下生长素结构改变，更容易和受体结合

B．生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制

C．细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达

D．促进细胞氢离子外排的物质，也能促进胚芽鞘的生长

(3)由题中可知，氢离子泵______（磷酸化/去磷酸化）后可以被激活，激活后的氢离子泵需要水解______释放能量，同时将氢离子送出细胞。
(4)结合文中信息，概括生长素促进细胞壁酸化的分子机制______。

3 . 中药人参具有抗休克、抗缺氧、保护心脏等功效。研究者为探究人参的作用机制，进行了相关研究。
(1)与人体其他细胞相比，心肌细胞中显著增多的细胞器是___，在此结构中进行有氧呼吸的第___阶段。
(2)人参皂苷（GS）是人参的重要成分。研究者检测不同浓度GS对心肌细胞、上皮细胞有氧呼吸强度的影响，结果如图1；并检测心肌细胞中ATP等分子的含量，结果如图2。

图1结果说明___。图2结果显示，GS能够提高___，有助于为生命活动提供能量。
(3)研究者推测GS促进细胞内线粒体的生长或增殖，使用___显微镜观察细胞结构，结果如图3。

(4)依据上述研究结果，从结构与功能的角度，分析GS促进心肌细胞功能的机制___。

4 . 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
动植物跨界医疗，衰老细胞重回青春
细胞合成代谢是维持细胞正常功能的关键过程。合成代谢指的是利用细胞内的能量和电子供体，将小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸等组分，其中包括ATP 和NADPH。一旦合成代谢的供能出现障碍，细胞就难以正常运转并开始衰老。
借助植物的类囊体“光合作用”增强动物细胞的合成代谢的关键挑战，在于避免移植带来的免疫排斥。体内的巨噬细胞会将它们视作异物清理，即使一些类囊体侥幸进入细胞，细胞内的溶酶体也能通过吞噬作用将它们降解。研究团队使用动物自身的细胞膜来包裹类囊体，借助这层伪装，类囊体就能成功“骗”过细胞，顺利抵达细胞内部。
骨关节炎患者软骨细胞退变、老化，主要原因是ATP、NADPH 的耗竭导致细胞内合成代谢受损，胶原蛋白、蛋白聚糖等胞外基质蛋白的合成减少。为了恢复软骨细胞的功能，研究团队利用小鼠的软骨细胞膜封装类囊体，并注射到软骨受损的部位。当外部光透过小鼠皮肤到达软骨细胞内部，类囊体开始运转。研究团队观察到小鼠的关节健康状况得到明显改善。
在数十亿年的生命演化历程中，动物界与植物界早早分开，如同有一道鸿沟阻隔。但现在，科学家们从存在了数十亿年的植物生存机制中找到了治疗人类疾病的全新策略。
(1)动植物细胞生成ATP 的途径有：________。
(2)类囊体成功进入靶细胞内的原因是动物自身细胞膜表面的________可将信息传递给靶细胞，从而通过________方式成功进入。
(3)据文中信息解释注射类囊体小鼠关节恢复健康的原因：________。
(4)请设计实验，证明类囊体可顺利抵达细胞内部需要软骨细胞膜封装。________。

5 . 贝柱是扇贝的闭壳肌，扇贝干藏后，闭壳肌逐渐松弛，检测贝柱蛋白质溶解和ATP含量结果如表1。为进一步探究ATP与贝柱蛋白溶解率之间的关系，研究人员进行了一系列实验，请根据实验结果回答问题。

干藏时间（小时）	0h	48h	120h
蛋白质溶解率	40%	50%	80%
ATP（μmol/g）	5	3.2	0
能荷	90%	70%	20%

表1

(1)利用双缩脲比色法对溶解蛋白的含量进行测定，蛋白质与铜离子在碱性条件下生成____色络合物。ATP中的字母A代表____，表1中贝柱经干藏后ATP含量随干藏时间延长而下降，根据能荷的数据推测其原因是____。
(2)对贝柱漂洗洗去其中ATP,测量相关指标如表2：

	漂洗	未漂洗
ATP（μmol/g）	0.1	4.6
蛋白质溶解率	60%	40%

表2

表2数据表明闭壳肌ATP的含量与蛋白质溶解率呈____（正/负）相关。推测扇贝闭壳肌ATP能够____蛋白质溶解。
(3)闭壳肌的收缩过程依赖ATP水解释放能量，其中的肌球蛋白具有ATP酶活性可以催化ATP水解。EGTA是肌球蛋白ATP酶抑制剂。用EGTA处理闭壳肌获得实验数据如表3。

	EGTA	对照
ATP（μmol/g）	6.5	4.8
蛋白质溶解率	80%	60%

表3

推测与对照相比，使用EGTA后细胞中能荷____，肌肉收缩程度____。
(4)综合题目信息，说明扇贝干藏一段时间后其蛋白质溶解率降低的原因是：____。

8 . AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）是人体代谢的总开关，通过磷酸化下游多种蛋白质来调控细胞代谢。二甲双胍（Met）是目前应用最广泛的降糖药物，近年来，还陆续发现各种潜在功效。研究表明Met主要通过激活AMPK通路发挥作用。我国科学家针对Met的作用靶点进行了相关研究。
(1)AMP（腺苷一磷酸），可由ATP水解失去______个磷酸基团获得，当细胞缺少能量供应时，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活AMPK（P-AMPK），维持机体能量平衡。以往认为Met通过抑制位于______的有氧呼吸第三阶段而发挥作用。研究者将5μmol/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞，检测结果如图1。
   
实验数据显示______，故Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。
(2)研究发现，加入Met后，胞内溶酶体膜质子泵活性降低。为探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶体膜，研究者设计了“MET-P”探针寻找特定的靶蛋白，其机理如图2。
   
用“MET-P”探针钓取靶蛋白的原理为____________。
经纯化、分析，确定PEN2为Met的靶蛋白。二者结合后，与溶酶体质子泵的ATP6AP1亚基结合形成复合体，导致质子泵____________改变，最终使溶酶体上的AMPK被磷酸化激活。请利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK。写出实验组的设计思路及预期结果_________________。
(3)除溶酶体外，细胞质基质、线粒体内也有AMPK，分别在中等和重度能量不足时被激活。一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应。结合本文信息，请表述Met在治疗代谢性疾病中的优势____________。