Question

【題目】在一些情況下，細(xì)胞可通過(guò)自噬作用降解自身的非必需成分來(lái)提供營(yíng)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）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。線粒體受損后，來(lái)自細(xì)胞中_________的膜結(jié)構(gòu)會(huì)包裹線粒體，形成自噬體，自噬體具有_________層生物膜。自噬體與溶酶體融合，這一過(guò)程依賴于膜的_________。在溶酶體中各種_________的作用下，線粒體被降解。

（2）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。研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，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)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)間后觀察到下圖所示結(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(wú)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】內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 兩 流動(dòng)性 （酸性）水解酶 核糖體 空間結(jié)構(gòu) 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】

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）分析圖解可知，當(dāng)細(xì)胞中的線粒體受損后，來(lái)自細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜結(jié)構(gòu)會(huì)包裹線粒體，會(huì)形成由雙層膜包裹的自噬體，隨后與溶酶體融合，這一過(guò)程依賴于膜的流動(dòng)性。在溶酶體中各種（酸性）水解酶的作用下，線粒體被降解。

（2）B蛋白在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成，在細(xì)胞溶膠中折疊形成正確的空間結(jié)構(gòu)。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，通過(guò)圖示可以看出敲除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)，因此可以判斷B蛋白可以誘導(dǎo)自噬體的形成。

（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)間后觀察到下圖所示結(jié)果：實(shí)驗(yàn)觀察到正常B蛋白存在時(shí)，金顆粒聚集在脂質(zhì)體與脂質(zhì)體連接處，而失活的B蛋白存在時(shí)無(wú)此現(xiàn)象。結(jié)合（2）的結(jié)果推測(cè)B蛋白的作用機(jī)理是與磷脂分子結(jié)合，誘導(dǎo)膜泡融合，促進(jìn)自噬體形成