Question

【題目】人體既可以從食物中獲取膽固醇，也可以依靠自身細胞合成膽固醇。血液中的膽固醇需要與載脂蛋白結(jié)合成低密度脂蛋白（簡稱LDL），才能被運送至身體各處的細胞。一種名為家族性高膽固醇血癥的單基因遺傳病患者血液內(nèi)膽固醇含量是正常人的6倍以上。

（1）膽固醇是人體細胞_______的重要組分。

（2）研究人員利用體外培養(yǎng)的細胞對膽固醇合成速度的調(diào)節(jié)機制進行了研究。

根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，正常情況下，細胞合成膽固醇的速度受到血液中________含量的調(diào)控這是一種________調(diào)節(jié)機制，能夠避免血液中膽固醇含量過高，而家族性高膽固醇血癥患者喪失了這種調(diào)節(jié)能力。

（3）研究人員檢測體外培養(yǎng)的正常細胞和家族性高膽固醇血癥患者細胞攝取LDL的速度，得到下圖所示結(jié)果。

① 由圖可知，當LDL濃度超過35μg/ml時，A線斜率明顯下降，且隨LDL濃度增加，A線與B線的差值________。據(jù)此可推測正常細胞有兩種攝取LDL的方式。方式一：LDL與細胞膜上的特異性受體結(jié)合后被胞吞，之后受體重新回到膜上；方式二：LDL被隨機內(nèi)吞入細胞（不需要與受體結(jié)合）。家族性高膽固醇血癥患者細胞攝取膽固醇的方式可能為______。

② 研究人員分別培養(yǎng)正常人及患者的細胞，一段時間后檢測細胞放射性強度。若①的假設成立，請將預期實驗結(jié)果填入表格（ “+”表示細胞有放射性，“+”數(shù)量越多放射性越強，“-”表示細胞無放射性）。_____

（4）研究人員將能夠破壞細胞膜上各種受體的鏈霉蛋白酶加入細胞培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)正常細胞攝取LDL的速度______，家族性高膽固醇血癥患者細胞攝取LDL的速度______，進一步證實了LDL受體的存在。

（5）根據(jù)上述研究，解釋家族性高膽固醇血癥患者血液內(nèi)膽固醇含量過高的病理機制_____。

Answer 1

【答案】 細胞膜（生物膜） LDL 負反饋 不變 方式二 ⅰ+ ⅱ+ ⅲ+ 降低 不變 患者LDL受體基因缺陷，導致細胞膜上缺少正常LDL受體，從血液中攝取LDL速度低，對細胞內(nèi)膽固醇合成的反饋抑制作用弱，細胞合成膽固醇的量較多，釋放到血液中的LDL較多

【解析】試題分析：分析表格：正常細胞在常規(guī)細胞培養(yǎng)條件下膽固醇合成速度低，去除培養(yǎng)液中血清成分時膽固醇合成速度高，而無血清培養(yǎng)基中加入LDL，膽固醇合成速度又低，說明細胞合成膽固醇的速度受到血液中 LDL含量的調(diào)控。分析曲線：由圖可知，當LDL濃度超過35μg/ml時，A線斜率明顯下降，且隨LDL濃度增加，A線與B線呈平行，即兩者的差值不變。

（1）細胞膜的主要成分為蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，其中動物細胞的細胞膜中含有磷脂和膽固醇。

（2）分析表格數(shù)據(jù)可知，正常細胞在常規(guī)細胞培養(yǎng)條件下膽固醇合成速度低，去除培養(yǎng)液中血清成分時膽固醇合成速度高，而無血清培養(yǎng)基中加入LDL，膽固醇合成速度又低，說明細胞合成膽固醇的速度受到血液中LDL含量的調(diào)控，這是一種負反饋調(diào)節(jié)機制，能夠避免血液中膽固醇含量過高。

（3）①由圖可知，當LDL濃度超過35μg/ml時，A線斜率明顯下降，且隨LDL濃度增加，A線與B線呈平行，即兩者的差值不變。分析曲線可知，曲線B呈上升趨勢，并且不存在飽和點，因此可以確定該物質(zhì)的運輸與細胞膜上的受體無關(guān)，即LDL被隨機內(nèi)吞入細胞（不需要與受體結(jié)合），說明家族性高膽固醇血癥患者細胞攝取膽固醇的方式可能為。

②根據(jù)以上分析可知，膽固醇合成速度存在負反饋調(diào)節(jié)，即LDL含量越高，LDL膽固醇合成速度越低，所以第2組中LDL濃度過高，導致細胞具有的放射性較低；由于家族性高膽固醇血癥患者喪失了負反饋調(diào)節(jié)能力，且攝取LDL的速率一直低于正常細胞，所以第3組和4組培養(yǎng)結(jié)果均含有較低的放射性。

（4）根據(jù)題意可知，鏈霉蛋白酶會破壞細胞膜上各種受體，如果正常細胞攝取LDL的速度降低，家族性高膽固醇血癥患者細胞攝取LDL的速度不變，就可以證實了LDL受體的存在。

（5）家族性高膽固醇血癥患者血液內(nèi)膽固醇含量過高的病理機制：患者LDL受體基因缺陷，導致細胞膜上缺少正常LDL受體，從血液中攝取LDL速度低，對細胞內(nèi)膽固醇合成的反饋抑制作用弱，細胞合成膽固醇的量較多，釋放到血液中的LDL較多。