Question

【題目】研究發現，線粒體內的部分代謝產物可參與調控核內基因的表達，進而調控細胞的功能。下圖為T細胞中發生上述情況的示意圖，請據圖回答下列問題：

（1）丙酮酸進入線粒體后先經氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再徹底分解成__________和[H]。[H]經一系列復雜反應與__________結合，產生水和大量的能量，同時產生自由基。

（2）線粒體中產生的乙酰輔酶A可以進入細胞核，使染色質中與__________結合的蛋白質乙酰化，激活干擾素基因的轉錄。

（3）線粒體內產生的自由基穿過線粒體膜到__________中，激活NFAT等調控轉錄的蛋白質分子，激活的NFAT可穿過__________進入細胞核，促進白細胞介素基因的轉錄。轉錄后形成的__________分子與核糖體結合，經__________過程合成白細胞介素。

（4）T細胞內乙酰輔酶A和自由基調控核內基因的表達，其意義是__________。

Answer 1

【答案】CO2 O2 DNA 細胞質基質 核孔 mRNA 翻譯 提高機體的免疫能力

【解析】

有氧呼吸的第一階段的葡萄糖酵解產生丙酮酸和[H]，同時釋放少量能量，發生在細胞質基質中；第二階段是丙酮酸與水反應產生二氧化碳和[H]，同時釋放少量能量，發生在線粒體基質中；第三階段是[H]與氧氣生成水，釋放大量能量的過程，發生在線粒體內膜上。據圖分析可知，乙酰輔酶A進入三羧酸循環后，代謝產生[H]，[H]參與有氧呼吸第三階段，與O2結合形成H2O，同時產生了大量自由基，自由基激活NFAT等分子，進入細胞核的NFAT和乙酰輔酶A在乙酰化酶催化下發生乙酰化反應，參與調控核內基因的表達，進而調控合成干擾素、白細胞介素等。

（1）根據題意，丙酮酸進入線粒體后先經氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再徹底分解產生CO2和[H]，[H]參與有氧呼吸第三階段，與O2結合，形成H2O。

（2）據圖可知，乙酰輔酶A進入細胞核中，在乙酰化酶催化下發生乙酰化反應，根據題意，該過程是乙酰輔酶A使染色質中與DNA結合的蛋白質發生乙酰化反應，進而激活了相關基因的轉錄。

（3）據圖可知，線粒體內產生的自由基穿過線粒體膜到達細胞質基質中，激活了NFAT等蛋白質分子，激活的NFATNFAT等蛋白質分子要穿過核孔才能進入細胞核，促進白細胞介素基因的轉錄。相關基因轉錄形成mRNA，mRNA與核糖體結合后，經翻譯產生白細胞介素。

（4）據圖可知，T細胞內乙酰輔酶A和自由基可調控核內基因的表達，合成干擾素、白細胞介素等，其對提高機體的免疫能力具有重要意義。