Question

【題目】在一些情況下，細(xì)胞可通過自噬作用降解自身的非必需成分來提供營養(yǎng)和能量。為探究B蛋白對(duì)細(xì)胞自噬的作用，研究人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。

（1）B蛋白在細(xì)胞質(zhì)中的____________上合成，在細(xì)胞溶膠中折疊形成正確的____________。B蛋白可以與磷脂結(jié)合，識(shí)別細(xì)胞內(nèi)受損的細(xì)胞器或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)分子，進(jìn)而形成自噬體。自噬體與溶酶體融合降解受損的細(xì)胞器或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)分子，自噬體與溶酶體的融合依賴于膜的____________。細(xì)胞自噬的意義是清除細(xì)胞內(nèi)衰老損傷的細(xì)胞器或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)分子，維持____________。

（2）研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果如圖1所示。研究人員判斷B蛋白可以誘導(dǎo)自噬體的形成，依據(jù)是____________。

（3）為研究B蛋白作用的機(jī)理，研究人員將正常B蛋白或失活的B蛋白與納米金顆粒（能與B蛋白結(jié)合）、脂質(zhì)體（人工構(gòu)建的脂雙層球體）進(jìn)行共孵育，一段時(shí)間后觀察到圖2所示結(jié)果。實(shí)驗(yàn)觀察到正常B蛋白存在時(shí)，金顆粒聚集在____________處，而失活的B蛋白存在時(shí)無此現(xiàn)象。結(jié)合（2）的結(jié)果推測(cè)B蛋白的作用機(jī)理是____________。

Answer 1

【答案】核糖體 空間結(jié)構(gòu) 流動(dòng)性 細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài) 敲除B蛋白基因后（b組與a組比較），細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目下降；敲除后轉(zhuǎn)入正常B蛋白基因（c組與a、b組比較），細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目恢復(fù)，敲除后轉(zhuǎn)入B蛋白基因的突變基因（d組與a、b組比較），細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目未恢復(fù) 脂質(zhì)體與脂質(zhì)體連接 與磷脂分子結(jié)合，誘導(dǎo)膜泡融合，促進(jìn)自噬體形成

【解析】

1、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架，具有流動(dòng)性；蛋白質(zhì)分子鑲嵌或貫穿磷脂雙分子層，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)；細(xì)胞膜上的一些蛋白和糖類結(jié)合形成糖蛋白，叫做糖被。細(xì)胞膜表面還含有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。

2、溶酶體內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死入侵細(xì)胞的病毒或病菌。

（1）蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所為核糖體；肽鏈合成后，需要在細(xì)胞溶膠中折疊形成正確的空間結(jié)構(gòu)后，才有相應(yīng)的功能。自噬體和溶酶體都有膜結(jié)構(gòu)，二者的融合依賴于膜的流動(dòng)性；細(xì)胞自噬清除細(xì)胞內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)分子，維持細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，有利于細(xì)胞進(jìn)行正常的新陳代謝。

（2）通過圖甲可知；a組沒有進(jìn)行基因敲除、也沒有轉(zhuǎn)入相應(yīng)基因，故為對(duì)照組；b組為基因敲除組；c組為基因敲除后再轉(zhuǎn)入正常B蛋白基因；d組為基因敲除后再轉(zhuǎn)入B蛋白基因的突變基因。有正常B蛋白基因才能表達(dá)正常的B蛋白，沒有B蛋白基因或有B蛋白基因的突變基因則無法表達(dá)正常的B蛋白。通過a、b組對(duì)比說明，敲除B蛋白基因后，即沒有正常的B蛋白，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目明顯減少；通過a、b、c組對(duì)比，B蛋白基因敲除后再轉(zhuǎn)入正常B蛋白基因，即有正常的B蛋白，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目恢復(fù)，說明正常B蛋白基因存在可以表達(dá)正常的B蛋白，以維持細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目正常；a、b組和d組對(duì)比，說明B蛋白基因突變時(shí)，無法表達(dá)正常的B蛋白，敲除B蛋白基因后，轉(zhuǎn)入B蛋白基因的突變基因，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目未恢復(fù)。綜上所述，B蛋白的作用是誘導(dǎo)自噬體的形成。

（3）納米金顆粒是標(biāo)記物，可以和B蛋白結(jié)合，通過觀察細(xì)胞中納米金顆粒的位置即表明B蛋白所在位置。通過觀察圖乙可知，正常B蛋白都聚集在脂質(zhì)體之間相連部分，而失活的B蛋白散亂地分布在脂質(zhì)體周圍，說明正常B蛋白能與磷脂分子結(jié)合，誘導(dǎo)膜泡融合，促進(jìn)自噬體形成。