Question

【题目】在一些情况下，细胞可通过自噬作用降解自身的非必需成分来提供营养和能量。为探究B蛋白对细胞自噬的作用，研究人员进行了系列实验。

（1）B蛋白在细胞质中的____________上合成，在细胞溶胶中折叠形成正确的____________。B蛋白可以与磷脂结合，识别细胞内受损的细胞器或错误折叠的蛋白质分子，进而形成自噬体。自噬体与溶酶体融合降解受损的细胞器或错误折叠的蛋白质分子，自噬体与溶酶体的融合依赖于膜的____________。细胞自噬的意义是清除细胞内衰老损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质分子，维持____________。

（2）研究人员进行了相关实验，处理及结果如图1所示。研究人员判断B蛋白可以诱导自噬体的形成，依据是____________。

（3）为研究B蛋白作用的机理，研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒（能与B蛋白结合）、脂质体（人工构建的脂双层球体）进行共孵育，一段时间后观察到图2所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时，金颗粒聚集在____________处，而失活的B蛋白存在时无此现象。结合（2）的结果推测B蛋白的作用机理是____________。

Answer 1

【答案】核糖体 空间结构 流动性 细胞内的稳态 敲除B蛋白基因后（b组与a组比较），细胞内自噬体数目下降；敲除后转入正常B蛋白基因（c组与a、b组比较），细胞内自噬体数目恢复，敲除后转入B蛋白基因的突变基因（d组与a、b组比较），细胞内自噬体数目未恢复 脂质体与脂质体连接 与磷脂分子结合，诱导膜泡融合，促进自噬体形成

【解析】

1、流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子镶嵌或贯穿磷脂双分子层，大多数蛋白质分子可以运动；细胞膜上的一些蛋白和糖类结合形成糖蛋白，叫做糖被。细胞膜表面还含有糖类和脂质分子结合成的糖脂。

2、溶酶体内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒或病菌。

（1）蛋白质的合成场所为核糖体；肽链合成后，需要在细胞溶胶中折叠形成正确的空间结构后，才有相应的功能。自噬体和溶酶体都有膜结构，二者的融合依赖于膜的流动性；细胞自噬清除细胞内衰老、损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质分子，维持细胞内的稳态，有利于细胞进行正常的新陈代谢。

（2）通过图甲可知；a组没有进行基因敲除、也没有转入相应基因，故为对照组；b组为基因敲除组；c组为基因敲除后再转入正常B蛋白基因；d组为基因敲除后再转入B蛋白基因的突变基因。有正常B蛋白基因才能表达正常的B蛋白，没有B蛋白基因或有B蛋白基因的突变基因则无法表达正常的B蛋白。通过a、b组对比说明，敲除B蛋白基因后，即没有正常的B蛋白，细胞内自噬体数目明显减少；通过a、b、c组对比，B蛋白基因敲除后再转入正常B蛋白基因，即有正常的B蛋白，细胞内自噬体数目恢复，说明正常B蛋白基因存在可以表达正常的B蛋白，以维持细胞内自噬体数目正常；a、b组和d组对比，说明B蛋白基因突变时，无法表达正常的B蛋白，敲除B蛋白基因后，转入B蛋白基因的突变基因，细胞内自噬体数目未恢复。综上所述，B蛋白的作用是诱导自噬体的形成。

（3）纳米金颗粒是标记物，可以和B蛋白结合，通过观察细胞中纳米金颗粒的位置即表明B蛋白所在位置。通过观察图乙可知，正常B蛋白都聚集在脂质体之间相连部分，而失活的B蛋白散乱地分布在脂质体周围，说明正常B蛋白能与磷脂分子结合，诱导膜泡融合，促进自噬体形成。