题目内容
【题目】阿尔茨海默病(AD)是一种严重的中枢神经系统退行性疾病。AD患者的神经细胞外β淀粉样蛋白(Aβ)沉积,会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜,从而导致神经元发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上,然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。回答下列问题:
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的__________结合,进而影响神经调节。
(2)为研究sAPPα神经元电信号的影响,将体外培养的自身不表达APP蛋白的神经元分成两组,实验组细胞的培养基中加入sAPPα,对照组细胞的培养基中不加sAPPα,两组神经元电信号的变化如下图1所示,分析可知,sAPPα_______(填“促进”或“抑制”)了神经元电信号频率。进一步研究显示,sAPPα通过图2所示途径影响神经元之间的信号传递。分析图2可知,sAPPα的作用机理是_____________。
(3)研究发现,sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APPl7mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽片段在生物个体水平是否有效,有人利用同一批正常小鼠设计了以下实验方案:
组别 | 实验处理 | 检测 |
实验组 | 给小鼠注射一定量的人工合成的多肽片段(APP17mer)溶液 | 分别检测实验组和对照组给小鼠海马神经元的电信号 |
对照组 | 小鼠注射等量的生理盐水 |
该实验方案存在的缺陷是_____________;对本实验方案的改进是______________。
【答案】受体 抑制 sAPPɑ与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,抑制囊泡运输进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制 对照组不应注射等量的生理盐水 对照组应注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液
【解析】
由图1可知,SAPPa与受体结合抑制了神经元电信号频率。
由图2可知,SAPPa能与GABABR蛋白结合,抑制神经递质的释放,而影响兴奋的传递。
(1)作为信号分子的SAPPa,可能通过与突触表面的特异性受体结合,影响神经调节的。
(2)由图1神经元电信号的变化,可知SAPPa与受体结合抑制了神经元电信号频率。由图2可知,SAPPa蛋白片段与GABABR1a结合,导致GABABR1a蛋白空间结构改变,从而抑制囊泡运输进而抑制神经递质的释放,导致神经元之间的信号传递被抑制。
(3)为了排除无关变量的影响,对照组不应该注射等量的生理盐水,而应该注射等量的氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽溶液,然后分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号变化。
【题目】某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析回答:
生物种类 | 消化道内生物组成 | 千克重鱼污染物含量/mg | ||
汞 | 某种杀虫剂 | |||
A | 鱼(甲) | 鱼(乙) | 78 | 96 |
B | 河蚌 | 水蚤、小球藻 | 25 | 57 |
C | 小球藻 | / | 3 | 5 |
D | 鱼(乙) | 水蚤 | 10 | 31 |
E | 水蚤 | 小球藻 | 5 | 15 |
(1)该湖泊中所有鱼(乙)个体之间通过________关系紧密联系,而组成一个________。表中生物可能形成的食物链(网)为__________________________________(请用字母和箭头表示)。
(2)若C中的能量不变,将B的食物比例由C∶E=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的________倍(用分数表示)。
(3)下图为某同学构建的一个生态系统中各营养级共有的同化量流向模型,图中乙指的是_______________________,丁指的是________________________,由此可见,生态系统的能量流动具有____________________的特点。