Question

【題目】自噬是細(xì)胞維持穩(wěn)態(tài)的一種重要機(jī)制，通過(guò)自噬可清除細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)誤折疊或聚集的蛋白質(zhì)以及受損或老化的細(xì)胞器。下圖表示細(xì)胞內(nèi)自噬體的產(chǎn)生以及溶酶體參與自噬的過(guò)程。

（1）細(xì)胞自噬作用普遍存在于___________(填“原核”或“真核”）細(xì)胞中；鑒定細(xì)胞發(fā)生了自噬的方法是在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞中是否形成__________。自噬體是包裹了蛋白或細(xì)胞器的囊泡，該囊泡可與__________融合并被后者所含水解酶消化，這一融合過(guò)程依賴于生物膜的__________性。

（2）細(xì)胞自噬現(xiàn)象是最早發(fā)現(xiàn)于酶母細(xì)胞中，酵母細(xì)胞能在饑餓狀態(tài)下通過(guò)細(xì)胞自噬而生存在來(lái)，其機(jī)理是將自身物質(zhì)或結(jié)構(gòu)降解后作為__________過(guò)程的原料，為生命活動(dòng)提供能量。

（3）細(xì)胞內(nèi)受損蛋白質(zhì)可與熱休克蛋白形成復(fù)合物，與溶酶體膜上的__________結(jié)合，并在其作用下轉(zhuǎn)入溶酶體腔。據(jù)研究，癌細(xì)胞中熱休克蛋白比正常細(xì)胞內(nèi)的含量多，據(jù)圖推測(cè)癌細(xì)胞能在營(yíng)養(yǎng)條件較為惡劣環(huán)境下存活的原因可能是__________。基于上述原理，請(qǐng)?zhí)岢鲋委煱┌Y的思路___________________（答出一項(xiàng)即可）。

（4）為探究B蛋白對(duì)細(xì)胞自噬的作用，研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的處理及結(jié)果如圖所示。

研究人員判斷，B蛋白可以誘導(dǎo)自噬體的形成，依據(jù)如下：

① a組作為____________；

② b組敲除________________后，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目下降；

③ c組敲除________________后，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目恢復(fù)；

④ d組敲除________________后，細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目未恢復(fù)。

Answer 1

【答案】真核 自噬體(自噬小泡) 溶酶體 流動(dòng)性 細(xì)胞呼吸 受體 促進(jìn)細(xì)胞自噬，獲得的降解產(chǎn)物為癌細(xì)胞合成自身的有機(jī)物提供原料 抑制熱休克蛋白的活性、抑制相關(guān)受體的活性 (空白)對(duì)照 B蛋白基因 B蛋白基因并轉(zhuǎn)入正常基因 B蛋白基因并轉(zhuǎn)入突變基因

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示表示細(xì)胞通過(guò)“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體的過(guò)程，首先圖示受損的線粒體形成自噬體；其次自噬體與溶酶體融合，其中的水解酶開(kāi)始分解線粒體。

（1）細(xì)胞自噬作用需要溶酶體，故普遍存在于真核細(xì)胞中；鑒定細(xì)胞發(fā)生了自噬的方法是在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞中是否形成自噬小泡。自噬體是包裹了蛋白或細(xì)胞器的囊泡，該囊泡可與溶酶體融合并被后者所含水解酶消化，這一融合過(guò)程依賴于生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性。

（2）細(xì)胞自噬現(xiàn)象是最早發(fā)現(xiàn)于酶母細(xì)胞中，酵母細(xì)胞能在饑餓狀態(tài)下通過(guò)細(xì)胞自噬而生存在來(lái)，其機(jī)理是將自身物質(zhì)或結(jié)構(gòu)降解后作為細(xì)胞呼吸的原料，為生命活動(dòng)提供能量。

（3）通過(guò)圖示分析，細(xì)胞內(nèi)受損蛋白質(zhì)可與熱休克蛋白形成復(fù)合物，溶酶體識(shí)別復(fù)合物，膜上有識(shí)別作用的是糖蛋白，也稱受體，故與溶酶體膜上受體結(jié)合，并在其作用下轉(zhuǎn)入溶酶體腔。據(jù)研究，癌細(xì)胞中熱休克蛋白比正常細(xì)胞內(nèi)的含量多，據(jù)圖推測(cè)癌細(xì)胞能在營(yíng)養(yǎng)條件較為惡劣環(huán)境下存活的原因可能是促進(jìn)細(xì)胞自噬，獲得的降解產(chǎn)物為癌細(xì)胞合成自身的有機(jī)物提供原料。基于此，可推測(cè)通過(guò)抑制熱休克蛋白的活性、抑制相關(guān)受體的活性來(lái)治療癌癥。

（4）根據(jù)柱形圖所示，① a組作為對(duì)照組，②研究人員根據(jù)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；③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)；④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)，可判斷B蛋白可以誘導(dǎo)自噬體的形成。