课时微练8 细胞呼吸的原理和应用-(作业课件)【赢在微点·顶层设计】2026年高中生物学高考一轮总复习(不定项版)
2025-08-06
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 32.07 MB |
| 发布时间 | 2025-08-06 |
| 更新时间 | 2025-08-06 |
| 作者 | 河北考源书业有限公司 |
| 品牌系列 | 赢在微点·大一轮复习顶层设计 |
| 审核时间 | 2025-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53363387.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦细胞呼吸原理及应用核心考点,依据高考评价体系梳理有氧呼吸与无氧呼吸过程、影响因素及实践应用三大考查方向,通过真题分析明确过程比较(占比约40%)、曲线解读(占比约30%)等高频考点,归纳选择与非选择典型题型,体现备考针对性。
课件亮点在于高考真题整合与科学思维培养,如结合2021湖北卷梨贮藏题、2021重庆卷线粒体呼吸链题,通过“过程对比+曲线建模”突破难点,易错警示强化物质与能量观,助力学生掌握实验分析与曲线解读技巧,教师可借此系统开展考点突破,提升复习效率。
内容正文:
课时微练(八)
细胞呼吸的原理和应用
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一、选择题:本题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也称为发酵。下列相关叙述正确的是( )
A.两种细胞中的[H]均会出现积累现象
B.酒精和乳酸可由同一种物质转化而来
C.产生酸味和酒味的第二阶段生成ATP
D.两种细胞的线粒体中均可能产生CO2
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无氧呼吸产生的[H]可与丙酮酸反应生成相应产物,如酵母菌中的[H]与丙酮酸反应生成酒精和二氧化碳、乳酸菌中的[H]与丙酮酸反应生成乳酸,A项错误、B项正确;无氧呼吸只在第一阶段生成ATP,第二阶段不生成ATP,C项错误;乳酸菌是原核生物,没有线粒体,D项错误。
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有氧呼吸与无氧呼吸过程中的四个提醒
易错警示
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(1)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP。
(2)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸,无氧呼吸产物是乳酸,无CO2。
(3)部分原核生物无线粒体,也能进行有氧呼吸,如需氧细菌。无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
(4)以脂肪为呼吸底物进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,含O量低,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。
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2.(2025·咸阳模拟)辅酶Ⅰ(NAD+)全称烟酸胺腺嘌呤二核苷酸,在细胞呼吸和代谢过程中扮演着重要角色。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成,因其带有电荷,无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助线粒体内膜上的MCART1蛋白转运NAD+进入线粒体。下列叙述正确的是( )
A.NAD+能参与无氧呼吸并转化为NADH
B.NAD+在线粒体内膜上转化为NADH
C.MCART1蛋白异常导致细胞无法产生ATP
D.MCART1基因在所有生物的细胞中特异性表达
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有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都是在细胞质基质中将葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,即NAD+能参与无氧呼吸并转化为NADH,A项正确;NAD+在细胞质基质和线粒体基质中转化为NADH,B项错误;MCART1蛋白异常,不能转运NAD+进入线粒体,但细胞质基质依然可以进行细胞呼吸产生ATP,C项错误;线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体,所以MCART1基因在真核生物细胞中普遍表达,D项错误。
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3.(2025·重庆模拟)在剧烈运动的过程中,当肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度时,丙酮酸转变为乳酸使NAD+再生,以保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP,乳酸由血液进入肝细胞内转变为葡萄糖,该过程称为可立氏循环。下列叙述正确的是( )
A.有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,线粒体中被消耗
B.丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生NAD+和少量ATP
C.肌细胞产生的乳酸进入血浆后使血浆pH呈酸性
D.机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相等
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有氧呼吸第一和第二阶段都可产生NADH,因此NADH的产生部位有细胞质基质和线粒体基质,A项错误;无氧呼吸只在第一阶段产生少量的ATP,丙酮酸还原为乳酸的过程中不再生成ATP,B项错误;血浆中含有缓冲物质,可维持pH为7.35~7.45,乳酸进入血浆后不会使血浆呈酸性,C项错误;动物细胞无氧呼吸不产生二氧化碳,而有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳相等,因此肌细胞消耗氧气与产生二氧化碳的体积相等,D项正确。
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4.(2025·海安模拟)如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.有氧呼吸时,葡萄糖在线粒体内氧化分
解释放的能量大部分以热能形式散失
B.氧气消耗和乳酸产生的场所均为细胞质
基质
C.b运动强度时,肌肉细胞O2的消耗量等于CO2的产生量
D.c运动强度下的有氧呼吸速率较b运动强度时低
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葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸和[H],葡萄糖不进入线粒体,A项错误;氧气消耗的场所是线粒体内膜,乳酸产生的场所是细胞质基质,B项错误;b运动强度时,有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,无氧呼吸既不吸收O2也不释放CO2,因此肌肉细胞O2的消耗量等于CO2的产生量,C项正确;c运动强度下的氧气消耗速率大于b运动强度下的氧气消耗速率,故c运动强度下的有氧呼吸速率较b运动强度时高,D项错误。
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5.(2021·湖北卷,T10)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是( )
A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏
B.密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜
C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓
D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓
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常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,有机物消耗快,不耐贮藏,A项正确;密封条件下,梨通过呼吸作用消耗O2,导致O2减少,CO2增多,有利于保鲜,B项正确;冷藏时,温度降低,呼吸酶的活性减弱,导致各种代谢活动减缓,且部分自由水转化为结合水,自由水含量减少,C项错误;低温可抑制梨中酚氧化酶的活性,使其催化反应的速率减慢,果肉褐变减缓,D项正确。
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6.(2025·惠州模拟)如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线,如图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。据图分析,不能得出的结论是( )
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A.图乙两条曲线相交时,有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.与休眠种子相比,萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值较大
C.A点(曲线最低点)后,光照下萌发种子中合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体
D.与休眠种子相比,萌发种子胚细胞内RNA种类较多
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题图乙两条曲线相交时,CO2释放量与O2吸收量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,A项符合题意;与休眠种子相比,萌发种子的细胞代谢旺盛,代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的值较大,B项不符合题意;A点后,种子的干重开始增加,说明萌发的种子进行了光合作用,故A点后,光照下萌发种子中合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体,C项不符合题意;与休眠种子相比,萌发种子胚细胞生命活动旺盛,需要相关蛋白质参与,细胞内RNA种类会增多,D项不符合题意。
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二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求
7.(2025·哈尔滨联考)研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载
体,连接以糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸)为主要产能方式和以线粒体氧化(有氧呼吸第二阶段:TCA循环即三羧酸循环)为主要产能方式的两种癌细胞,形成协同代谢,促进肿瘤自身的发生与发展,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
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A.糖酵解、TCA循环过程都
能产生ATP和[H]
B.TCA过程消耗的O2量等于
产生的CO2量
C.理论上A型癌细胞可为B型
癌细胞增殖过程提供原材料
D.MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡
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糖酵解、TCA循环分别属于有氧呼吸第一、二阶段,均有ATP和[H]生成,A项正确;TCA循环过程属于有氧呼吸第二阶段,有CO2产生,没有O2消耗,B项错误;A型癌细胞呼吸产生的产物可以作为合成其他物质的原材料,可为B型癌细胞增殖过程提供原材料,C项正确;MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡,D项正确。
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8.化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上会发生电子传递,形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差,驱动ATP的合成。为了证明质子梯度差的产生和NADH的氧化有关,科学家做了如下实验:从细胞中分离得到完整的线粒体,将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH,密封后溶液外接pH电极(如图1),测定其溶液的氢离子浓度变化情况(如图2),已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列叙述错误的是( )
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A.实验用的完整线粒体可以从酵母菌、霉菌等真核细胞中获取
B.根据实验结果可推测,加入氧后,线粒体基质中的质子浓度高于内外膜间隙
C.上述过程建立在生物膜具有选择透过性和流动性的基础上
D.参加有氧呼吸第三阶段的酶通过膜融合的方式进入线粒体基质
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酵母菌为真核生物,代谢类型为兼性厌氧性,霉菌为真核生物,代谢类型为需氧型,两种生物均含线粒体,A项正确。实验装置中pH电极连接在溶液中,线粒体外膜可自由渗透质子,所以pH电极的测量值只能反映线粒体内外膜间隙氢离子浓度,无法比较线粒体基质中的氢离子浓度与内外膜间隙氢离子浓度的大小;加入氧后,溶液中氢离子浓度立即上升,是因为NADH在有氧条件下氧化产生电子,线粒体内膜上发生电子传递,形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差,随后缓慢下降,推测出线粒
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体基质中的质子浓度低于内外膜间隙,导致H+顺浓度梯度内流驱动ATP的合成,B项错误。上述过程中H+跨内膜运输需要转运蛋白参与,具有特异性,体现细胞膜具有选择透过性,电子传递过程中各种起电子传递作用的蛋白质分子的移动体现了细胞膜的流动性,C项正确。线粒体是半自主细胞器,有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体内的DNA调控下,由线粒体内的核糖体合成,D项错误。
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9.(2025·包头调研)通过对氧气感应机制的研究发现,当人体细胞处于氧气不足的状态时,会合成肽链HIFα,其可与肽链HIFβ组装为蛋白质HIF1,HIF1诱导肾脏产生促红细胞生成素(EPO),EPO促进人体产生更多新生血管和红细胞,以携带更多的氧气供应组织细胞;当氧气充足时,部分HIF1被降解,EPO含量降低。下列相关叙述错误的是( )
A.氧气在线粒体基质中与NADH结合生成水,并释放大量能量
B.剧烈运动时,人体细胞的氧气感应机制可促进EPO的产生
C.慢性肾衰竭患者通常EPO减少,严重贫血
D.EPO可促进骨髓中红细胞持续分裂和分化
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在有氧呼吸的第三阶段,氧气与NADH结合生成水,并释放大量能量,场所是线粒体内膜,A项错误;人体在剧烈运动时,组织细胞处于氧气不足的状态,细胞中的氧气感应机制可促进EPO的产生,B项正确;根据题干信息“HIF1诱导肾脏产生促红细胞生成素(EPO),EPO促进人体产生更多新生血管和红细胞”可知,慢性肾衰竭患者通常会因EPO减少而严重贫血,C项正确;据题干信息“EPO促进人体产生更多新生血管和红细胞,以携带更多的氧气供应组织细胞”推测,EPO可促进骨髓中造血干细胞的分裂和分化,D项错误。
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10.(2025·吉林联考)敲除铁调节蛋白(IRP)基因会明显减弱线粒体的功能,在敲除基因IRP的小鼠中HIF1a和HIF2a两种蛋白的含量明显高于野生型。为探究这两种蛋白的作用,科学家测量了野生型和敲除基因IRP小鼠线粒体的耗氧速率,结果如图甲所示;测量LdhA(呼吸作用第一阶段的一种酶)的表达量,结果如图乙所示。已知PX-478和PT-2385分别为HIF1a和HIF2a的抑制剂。下列说法正确的是( )
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A.LdhA在线粒体基质中发挥作用
B.HIF1a蛋白和HIF2a蛋白含量的提
高均抑制了有氧呼吸第三阶段
C.HIF1a蛋白和HIF2a蛋白对LdhA的
表达起到相反的作用
D.无法确定HIF1a蛋白和HIF2a蛋白之间的功能关系
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LdhA是呼吸作用第一阶段的一种酶,细胞呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,因此LdhA在细胞质基质中发挥作用,A项错误;PX-478和PT-2385分别为HIF1a和HIF2a的抑制剂,题图甲显示,敲除基因IRP小鼠的耗氧速率明显降低,而IRP敲除+PT-2385组小鼠的耗氧速率明显上升,IRP敲除+PX-478组小鼠的耗氧速率与IRP敲除组小鼠的耗氧速率无明显差异,可知HIF2a蛋白含量的提高抑制了小鼠的耗氧速率,氧气参与有氧呼吸第三阶段,因此
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HIF2a蛋白含量的提高抑制了小鼠的有氧呼吸第三阶段,B项错误;分析题图乙,比较野生型组和IRP敲除组结果,IRP敲除组LdhA相对含量高于野生型组,说明IRP抑制LdhA的合成,IRP敲除+PX-478组含量高于野生型组低于IRP敲除组,说明HIF1a促进LdhA的合成,IRP敲除+PT-2385组含量和IRP敲除组基本相同,说明HIF2a对LdhA的合成无影响,C项错误;通过PX-478和PT-2385分别抑制HIF1a和HIF2a的功能,可知HIF1a和HIF2a的作用,但该题无法确定HIF1a蛋白和HIF2a蛋白之间的功能关系,D项正确。
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三、非选择题
11.(2021·重庆卷,T21)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答下列问题:
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(1)呼吸链受损会导致__________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是________________。
(2)过程⑤中酶B的名称为_____________,使用它的原因是__________
___________________________________________。
(3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是___________
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有氧
乳酸(C3H6O3)
过氧化氢酶
催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害
避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH;是机体进行正常生命活动的条件
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(1)有氧呼吸第二阶段和第三阶段的场所分别是线粒体基质和线粒体内膜,线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。由题图可知,代谢物X是人体细胞无氧呼吸的产物乳酸。(2)H2O2在酶B的作用下分解为O2和H2O,推断酶B为过氧化氢酶,该酶可催化过氧化氢分解,避免过氧化氢积累对细胞产生毒害作用。(3)过程④将乳酸消耗,避免乳酸的积累,以维持细胞内的pH,有利于机体生命活动的正常进行。
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12.(科学探究)运动一定时间之后,机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。
(1)高强度运动初期时,氧气与[H]在________________(填场所)结合生成水,并释放大量能量,此过程称为氧化磷酸化,持续高强度运动消耗大量氧气,使肌细胞处于低氧环境。
(2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点(乳酰化修饰)。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验,检测肌细胞中相关指标,结果如表:
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线粒体内膜
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检测指标 运动0 min 运动30 min
P酶相对活性(%) 100 35
P酶乳酰化水平(%) 9 70
①据表中数据推测持续高强度运动诱发__________________________,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。
②敲除小鼠AR基因,进行持续高强度运动模拟实验,发现P酶活性始终高于野生型。
P酶乳酰化修饰使其活性降低
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③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验,推测:AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,依据是_____________________________
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四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ组
(氨基酸替换)实验结果与Ⅰ、
Ⅲ组相近
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(3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白,可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。由结果可知,持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,______________________________
____________________________,AR蛋白含量升高。
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H蛋白感应(氧气浓度下降)并减弱对AR蛋白的降解作用
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(4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生,超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强,适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理,并说明理由:__________________________________________
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合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,可促进肌细胞氧化磷酸化反应,可以提高运动耐力(或不合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,导致活性氧积累,易诱发肌细胞凋亡,因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞)
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(1)氧气与[H]结合生成水发生在线粒体内膜。(2)①分析题表中数据,持续高强度运动30 min后,P酶乳酰化水平升高,P酶相对活性下降,说明持续高强度运动诱发P酶乳酰化修饰使其活性降低,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。③分析题图1实验结果,四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ组 (氨基酸替换)实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近,推测AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,使P酶活性下降。(3)由结果可知,干扰H基因的表达使H蛋白无法表达,AR蛋白增多,而氧气含量变化可
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调控AR蛋白降解,可推测是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,H蛋白感应(氧气浓度下降)并减弱对AR蛋白的降解作用,AR蛋白含量升高。(4)此观点我们可辩证的看待,从两方面进行分 析:合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,可促进肌细胞氧化磷酸化反应,可以提高运动耐力。不合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,导致活性氧积累,易诱发肌细胞凋亡,因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞。
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