Question

【題目】美國(guó)科學(xué)家 James E． Rothman、Randy W． Schekman以及德國(guó)科學(xué)家 Thomas C． Sidhof，由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制，共同獲得了2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生蛋白質(zhì)被包于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披網(wǎng)格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPI被膜小泡三種類型。三種囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸，分工井井有條，在正確的時(shí)間把正確的細(xì)胞“貨物運(yùn)送到正確的目的地。據(jù)圖回答問(wèn)題（括號(hào)填字母，橫線上填文字）

（1）泡是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)不固定，因而不能稱之為細(xì)胞器。圖示細(xì)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(guò)細(xì)胞膜的方式與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別是_________________________。

（2）COPI被膜小泡則主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從（____）______運(yùn)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_____________。

（3）如果轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)受到干擾，則會(huì)對(duì)有機(jī)體產(chǎn)生有害影響，并導(dǎo)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(guò)程環(huán)節(jié)有問(wèn)題或者胰島素作用的靶細(xì)胞對(duì)胰島素不敏感外，還有可能的原因是_________________________________________。

（4）為了研究參與膜泡運(yùn)輸?shù)幕�因（sec基因）的功能，科學(xué)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：

據(jù)此推測(cè)，secl2基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是與______________的形成有關(guān)。sec17基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是____________________________________。

Answer 1

【答案】內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜 不需載體，主要運(yùn)輸對(duì)象是大分子 C高爾基體 B內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 一定的連續(xù)性 胰島素合成后囊泡運(yùn)輸出現(xiàn)障礙或者不能準(zhǔn)確釋放到目的位置 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】

分析題圖可知，該圖是分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程，分泌蛋白先在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上以氨基酸為原料形成多肽鏈，然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽形式形成囊泡將蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣�體，高爾基體對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步加工、分類和包裝，由囊泡發(fā)送到細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)由細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外；A是細(xì)胞核，B是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，C是高爾基體，a是通過(guò)胞吐形式分泌到細(xì)胞外的物質(zhì)。

（1）分析題圖可知，囊泡有來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的囊泡、來(lái)自高爾基體的囊泡和來(lái)自細(xì)胞膜的囊泡，因此能產(chǎn)生的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜，a是胞吐過(guò)程，與主動(dòng)運(yùn)輸相比，主要運(yùn)輸?shù)膶?duì)象是大分子物質(zhì)，且不需要載體蛋白協(xié)助。
（2）分析題圖可知，COPI被膜小泡則主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從高爾基體運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，COPⅡ被膜小泡則主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)礁郀柣�體；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)上具有一定的連續(xù)性。
（3）若該圖表示胰島B細(xì)胞，由題圖分析可知，胰島素合成后囊泡運(yùn)輸出現(xiàn)障礙，胰島素不能準(zhǔn)確釋放到目的位置，也可能會(huì)患糖尿病。

（4）分析表格中信息可知，sec12基因突變后，突變體細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大，由此推測(cè)該基因編碼的蛋白質(zhì)可能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡的形成有關(guān)；sec17基因突變后，突變體細(xì)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，由此可以推測(cè)，sec17基因編碼的蛋白質(zhì)可能參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合。