Question

【題目】為揭示有氧呼吸過程中的生化反應途徑，科學家經歷了復雜的探索。請回答問題：

（1）科學家用鴿子的飛行肌作為研究材料，因為飛行肌細胞呼吸速率較高，適合用于研究氧化分解過程。葡萄糖在細胞質基質中經過糖酵解（有氧呼吸第一階段）產生的________進入線粒體，最終分解為________和水，釋放大量能量，為肌細胞供能。

（2）20世紀30年代，科學家分別發現線粒體內存在兩個反應過程，表示如下（字母代表不同中間產物）。

過程1：A→B→C→D→E

過程2：E→F→G→H

兩個反應過程存在什么關系呢？科學家利用丙二酸（抑制E→F過程）和中間產物F進行實驗，結果如下圖所示。

根據實驗結果分析，過程1與過程2最可能連成________（線形、環形）代謝途徑，理由是________。

（3）現代生物學技術為研究代謝過程提供了更直接的手段。例如，科學家曾用________法追蹤各種有氧呼吸中間產物轉化的詳細過程。

（4）有氧呼吸生化反應途徑的揭示過程，給你帶來的關于科學研究的啟示有________。

Answer 1

【答案】丙酮酸 CO2 環形 第3組和第1組相比，注射物質F，使過程1中的A和C增加，說明過程2可促進過程1；第3組和第2組相比，注射丙二酸，抑制了E→F的過程，導致E物質積累，支持環形代謝途徑的假設 （同位素）示蹤 技術促進科學發展、科學研究注重實驗證據等

【解析】

同位素示蹤法（又稱同位素標記法）是利用放射性同位素作為示蹤劑，對研究對象進行標記的微量分析方法。這種方法把放射性同位素的原子參到其他物質中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測儀器進行追蹤，就可知道放射性原子通過什么路徑，運動到哪里了，是怎樣分布的。

（1）有氧呼吸的第一階段發生在細胞質基質，葡萄糖被分解為丙酮酸；有氧呼吸第二、三階段發生在線粒體，丙酮酸進入線粒體后，在氧氣的參與下被徹底氧化分解為CO2和水，并釋放大量能量，為細胞生命活動供能。

（2）根據實驗結果分析，過程1與過程2最可能連成環形代謝途徑。證據1：第3組和第1組相比，雖然都注射了丙二酸，抑制了E→F的過程，但第3組因為多注射了F，使A和C的含量比第1組增加許多，說明過程2可促進過程1；證據2：第3組和第2組相比，由于第3組注射丙二酸，抑制了E→F的過程，導致E物質積累，使E的含量遠高于第2組，故支持環形代謝途徑的假設。

（3）科學家曾用同位素示蹤法，通過檢測放射性的位置，追蹤各種有氧呼吸中間產物轉化的詳細過程。

（4）有氧呼吸生化反應途徑的揭示過程，帶給我們的啟示有：技術的不斷進步能促進科學的發展、科學研究過程中要注重實驗證據等。