【题目】肝癌在我国的发病率高,容易复发,远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。癌细胞有无限增殖的特点,肿瘤恶性增殖往往快于血管新生的速度,随着细胞数目增多和体积增大,恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境,因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
(1)线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器,通过不断地分裂和融合调控自身功能,并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图:
①葡萄糖在_________中分解为[H]和A,物质A进入线粒体彻底氧化分解。线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶,内膜向内折叠形成嵴的意义是_________________________。
②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白_________的作用实现了线粒体膜的融合,线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化,DRP1定位于线粒体外膜上,促进__________________。
(2)已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强,线粒体长度明显长于边缘区域细胞,这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控,研究者用肝癌细胞进行了实验,实验结果如下表:
细胞耗氧速率 | 线粒体ATP产生量 | 胞外乳酸水平 | 线粒体嵴密度 | 呼吸链复合体的活性 | 乳酸脱氢酶量 | |
甲组:常规培养组 | 4.2 | 1.0 | 0.35 | 10.1 | 0.91 | 1.01 |
乙组:营养缺乏组 | 5.6 | 1.4 | 0.28 | 17.5 | 2.39 | 0.25 |
丙组:营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 | 3.1 | 0.8 | 0.38 | 9.8 | 1.22 | 1.22 |
注:线粒体嵴的密度=嵴的数目/线粒体长度 乳酸脱氢酶是能催化丙酮酸生成乳酸的酶
丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是___________________________。根据实验结果并结合(2),完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调途径:肝癌细胞在营养缺乏时,__________________使线粒体融合增强,从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加,有氧呼吸增强;同时因__________________而导致无氧呼吸减弱,细胞产能效率提高,从而适应营养缺乏环境。