Question

18．人體既可以從食物中獲取膽固醇，也可以依靠自身細(xì)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(jiǎn)稱LDL），才能被運(yùn)送至身體各處的細(xì)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(xì)胞細(xì)胞膜（生物膜）的重要組分．
（2）研究人員利用體外培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)膽固醇合成速度的調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行了研究．

	膽固醇合成速度
	正常細(xì)胞	高膽固醇血癥患者細(xì)胞
常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)條件	低	高
去除培養(yǎng)液中血清成分	高	高
無血清培養(yǎng)基中加入LDL	低	高

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，正常情況下，細(xì)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(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)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(cè)體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞和家族性高膽固醇血癥患者細(xì)胞攝取LDL的速度，得到如圖所示結(jié)果．
①由圖可知，當(dāng)LDL濃度超過35μg/ml時(shí)，A線斜率明顯下降，且隨LDL濃度增加，A線與B線的差值不變．據(jù)此可推測(cè)正常細(xì)胞有兩種攝取LDL的方式．方式一：LDL與細(xì)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(jī)內(nèi)吞入細(xì)胞（不需要與受體結(jié)合）．家族性高膽固醇血癥患者細(xì)胞攝取膽固醇的方式可能為方式二．
②研究人員分別培養(yǎng)正常人及患者的細(xì)胞，一段時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞放射性強(qiáng)度．若①的假設(shè)成立，請(qǐng)將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格（“+”表示細(xì)胞有放射性，“+”數(shù)量越多放射性越強(qiáng)，“-”表示細(xì)胞無放射性）．

	1組	2組	3組	4組
實(shí)驗(yàn)材料	正常細(xì)胞	正常細(xì)胞	患者細(xì)胞	患者細(xì)胞
培養(yǎng)液	加入20μg/mL放射性標(biāo)記LDL	加入20μg/mL放射性標(biāo)記  LDL+高濃度無標(biāo)記LDL	同組1	同組2
細(xì)胞放射 性強(qiáng)度	+++	ⅰ+	ⅱ+	ⅲ+

（4）研究人員將能夠破壞細(xì)胞膜上各種受體的鏈霉蛋白酶加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)正常細(xì)胞攝取LDL的速度降低，家族性高膽固醇血癥患者細(xì)胞攝取LDL的速度不變，進(jìn)一步證實(shí)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(jī)制患者LDL受體基因缺陷，導(dǎo)致細(xì)胞膜上缺少正常LDL受體，從血液中攝取LDL速度低，對(duì)細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成的反饋抑制作用弱，細(xì)胞合成膽固醇的量較多，釋放到血液中的LDL較多．

Answer 1

分析 分析表一：正常細(xì)胞在常規(guī)細(xì)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(shí)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(xì)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(dāng)LDL濃度超過35μg/ml時(shí)，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．

解答 解：（1）細(xì)胞膜的主要成分為蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，其中動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞在常規(guī)細(xì)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(shí)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(xì)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(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，能夠避免血液中膽固醇含量過高．
（3）①由圖可知，當(dāng)LDL濃度超過35μg/ml時(shí)，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A呈上升趨勢(shì)，并且不存在飽和點(diǎn)，因此可以確定該物質(zhì)的運(yùn)輸與細(xì)胞膜上的受體無關(guān)，即LDL被隨機(jī)內(nèi)吞入細(xì)胞（不需要與受體結(jié)合）．
②由（2）小題可知，膽固醇合成速度存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，即LDL含量越高，LDL膽固醇合成速度越低，因此2組中LDL濃度高，細(xì)胞具有放射性，只是放射性較低；由于家族性高膽固醇血癥患者喪失了負(fù)反饋調(diào)節(jié)能力，遺傳你3組和4組培養(yǎng)結(jié)果均含有放射性，并且強(qiáng)度不存在差異．
（4）根據(jù)題意可知，鏈霉蛋白酶會(huì)破壞細(xì)胞膜上各種受體，如果正常細(xì)胞攝取LDL的速度降低，家族性高膽固醇血癥患者細(xì)胞攝取LDL的速度不變，就可以證實(shí)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(jī)制：患者LDL受體基因缺陷，導(dǎo)致細(xì)胞膜上缺少正常LDL受體，從血液中攝取LDL速度低，對(duì)細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成的反饋抑制作用弱，細(xì)胞合成膽固醇的量較多，釋放到血液中的LDL較多．
故答案為：
（1）細(xì)胞膜（生物膜）
（2）LDL       負(fù)反饋
（3）①不變      方式二
②ⅰ+ⅱ+ⅲ+
（4）降低      不變
（5）患者LDL受體基因缺陷，導(dǎo)致細(xì)胞膜上缺少正常LDL受體，從血液中攝取LDL速度低，對(duì)細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成的反饋抑制作用弱，細(xì)胞合成膽固醇的量較多，釋放到血液中的LDL較多

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的難度和綜合性，考查了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式以及脂質(zhì)代謝的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠根據(jù)表格、曲線獲取解題的關(guān)鍵信息，從而判斷表二中放射性的有無和強(qiáng)弱．