Question

【題目】美國科學家James E．Rothman、Randy W．Schekman以及德國科學家Thomas C．Südhof，由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準確轉(zhuǎn)運物質(zhì)的調(diào)控機制，共同獲得了2013年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。細胞內(nèi)部產(chǎn)生的蛋白質(zhì)被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披網(wǎng)格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三種類型。三種囊泡介導不同途徑的運輸，分工井井有條，在正確的時間把正確的細胞“貨物”運送到正確的目的地。據(jù)圖回答問題（括號填字母，橫線上填文字）

（1）囊泡是一種細胞結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)不固定，因而不能稱之為細胞器。圖示細胞中，能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)是 ；“a”表示的大分子物質(zhì)通過細胞膜的方式與主動運輸?shù)膮^(qū)別是 。

（2）如果轉(zhuǎn)運系統(tǒng)受到干擾，則會對有機體產(chǎn)生有害影響，并導致如糖尿病等疾病，糖尿病的產(chǎn)生原因除了可能是胰島素合成過程（環(huán)節(jié)）有問題或者胰島素作用的靶細胞對胰島素不敏感外，還有可能的原因是 。在胰島細胞中能發(fā)生堿基“A-T”配對的結(jié)構(gòu)或部位是 。

（3）COPI被膜小泡則主要介導蛋白質(zhì)從（ ） 運回（ ） 。COPII與結(jié)構(gòu)C的融合體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有 。

（4）為了確定參與膜泡運輸?shù)幕��?/span>（sec基因），科學家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：

酵母突變體	與野生型酵母電鏡照片的差異
sec12基因突變體	突變體細胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大
sec17基因突變體	突變體細胞內(nèi)，尤其是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡

據(jù)此推測，sec12基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是與__________________的形成有關。sec17基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是________________。

Answer 1

【答案】（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜 不需載體，主要運輸對象是大分子

（2）胰島素合成后囊泡運輸出現(xiàn)障礙或者不能準確釋放到目的位置 線粒體、細胞核

（3）（C）高爾基體 （B）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 一定的流動性

（4）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡 參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合

【解析】（1）能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜。大分子通過細胞的方式是胞吐或胞吞，不需要載體蛋白但需要能量，主動運輸需要能量和載體蛋白，運輸?shù)氖切》肿印?/span>

（2）由題意可知囊泡運輸機制能在正確的時間把正確的細胞“貨物”運送到正確的目的地，所以還有可能是胰島素合成后囊泡運輸出現(xiàn)障礙或者不能準確釋放到目的位置。胰島細胞中能發(fā)生堿基“A-T”配對的結(jié)構(gòu)或部位有細胞核和線粒體，這些部位含有DNA，能進行DNA復制。

（3）COPI被膜小泡則主要介導蛋白質(zhì)從c高爾基體運輸?shù)紹內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。COPII與結(jié)構(gòu)C的融合體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性，否則不能融合。

（4）由實驗結(jié)果可知sec12基因發(fā)生突變后，突變體細胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大，說明該基因的功能可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡的形成有關。而sec17基因發(fā)生突變后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡，說明該基因編碼的蛋白質(zhì)應能參與膜泡與高爾基體的融合。