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题型:非选择题-实验题 难度:0.4 引用次数:164 题号:22762933
学习以下材料,回答(1)~(4)题。
溶酶体快速修复机制
溶酶体是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志,尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此,科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
溶酶体膜通透化(LMP)是溶酶体损伤的重要标志,严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记,通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质,来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白,并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制,即PITT途径(如图1)。一般的情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。
研究表明PITT途径的关键酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰,该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。

   

(1)真核细胞中的膜结构共同构成了______。当溶酶体受损时,内质网将其包裹,体现了内质网膜具有______的结构特点。
(2)为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白,将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面,再用物质L引发溶酶体损伤,实验组处理如图2。对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为______(选填选项前的字母)。选择______的蛋白质作为候选蛋白。
a.+生物素       b.+L        c.不处理

   

注:生物素连接酶T可将临近的蛋白质标记上生物素
(3)研究人员利用红色荧光标记溶酶体,利用绿色荧光标记内质网,通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况(图3),根据文中信息预期3、4组荧光的结果(“A”或“B”)填入表格。

分组

材料

处理

结果

1

正常细胞

不处理

A

2

正常细胞

+L

B

3

敲除PI4K2A基因细胞

不处理

______

4

敲除PI4K2A基因细胞

+L

______

   

(4)根据本文信息,在答题卡上完善溶酶体修复的PITT途径_________

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(1)正常条件下,氧气通过_________的方式进入细胞,细胞内合成HIF—1α的场所是_________
(2)云南呈贡训练基地海拔20000多米,中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足,运动员细胞中的HIF—1α将进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,_________(选填“促进”或“抑制”)EPO基因的表达,EPO可刺激骨髓造血干细胞,使其___________________,从而提高氧气的运输能力。
(3)由上述信号机制可知,干扰HIF—1α的_________是治疗贫血的新思路。
(4)为了进一步探究HIF—1α的作用,研究人员进行了以下实验,请分析回答。

注射物

肿瘤质量(g)

培养9天

培养21天

实验鼠

实验鼠HIF—lα基因缺陷型胚胎干细胞

0.7

0.8

对照鼠

野生型胚胎干细胞

1.7

5.2


肿瘤细胞的____________将导致肿瘤附近局部供氧不足,请从打破癌细胞缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路:______________________
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(1)图示过程中,溶酶体与自噬体融合后,其内的多种______________将黏附物降解,降解产物的去向是______________
(2)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的_________________________________。图中自噬体由________层磷脂分子构成。溶酶体与自噬体相互融合的形成过程体现了生物膜在结构上具有_________特点,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是_______________________________
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