题目内容
【题目】胆固醇是构成细胞膜的重要成分,血浆中的胆固醇大部分与低密度脂蛋白(LDL)结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),而被细胞摄入以供体内所需。如图表示LDL携带胆固醇通过受体介导途径进入细胞的转运过程,请分析并回答:
(1)如图所示,LDL与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体-LDL复合物通过途径①________作用,形成网格蛋白包被的囊泡,转运至内体,内体是膜包裹的囊泡结构。由于内体内部酸性较强,LDL与其受体分离,受体通过途径②回到质膜被重新利用,此过程与细胞膜的_____________有关。LDL则通过途径③被转运到________中,被其中的水解酶降解,胆固醇被释放并逸入细胞质基质中,供新膜合成之用。
(2)当LDL受体出现缺陷时,会导致血浆中的胆固醇含量升高,引发高胆固醇血症(FH)。近年科研人员研制了一种可用于治疗FH的核苷酸类药物M,可以抑制肝细胞合成载脂蛋白B,而载脂蛋白B是合成LDL的必需成分。其主要作用机理为:药物M可与载脂蛋白B的mRNA依据_______________原则相结合,形成双链RNA,阻止载脂蛋白B的mRNA与__________结合,抑制其表达,从而降低患者体内LDL-C含量。
(3)为评估药物M的药效,科研人员选取FH患者若干,将其随机均分为5组,分别注射适量生理盐水及不同剂量的药物M,连续用药5周后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见下表:
注射物质 (1次/周) | 适量生理盐水 | 药物M(毫克/周) | |||
30 | 100 | 200 | 300 | ||
LDL-C含量相对值 (注射后/注射前) | 99.1% | 94.9% | 91.7% | 77.8% | 51.0% |
转氨酶活性 | + | + | + | + | ++++ |
(注:转氨酶活性是肝功能检测的一项重要指标,一定程度上其活性大小与肝细胞受损程度成正相关)
注射生理盐水的目的是________________,根据表中数据,选择药物M的用量及依据是_______________________________________________。
【答案】胞吞流动性溶酶体碱基互补配对核糖体作为对照组用量:200毫克/周(200mg每周一次),理由:降低LDL-C含量效果明显,同时肝脏不受损伤
【解析】
结合题意分析图解:细胞外的胆固醇与低密度脂蛋白结合形成LDL-C,与细胞膜上的LDL受体识别并结合,形成受体-LDL复合物;通过胞吞作用进入细胞,形成网格蛋白包被的囊泡,并转运至内体;在内体中,LDL-C与其受体分离,受体随囊泡膜通过途径②运到质膜,与质膜融合,受体重新分布在质膜上被利用;而分离后的LDL-C进入溶酶体内被水解酶水解,释放出游离的胆固醇被细胞利用。
(1)结合前面对图解的分析可知,LDL-C与LDL受体识别并结合后通过途径①的胞吞作用进入细胞,并转运至内体;在内体LDL与受体分离,分离后的受体通过途径②随囊泡膜运到质膜,利用生物膜的流动性特点,与质膜融合,受体则留在质膜上;分离后的LDL则通过途径③被转运到含水解酶的溶酶体中被降解,游离的胆固醇被释放入细胞质基质中。
(2)结合题意分析,核苷酸类药物M抑制肝细胞合成载脂蛋白B的主要作用机理是:核苷酸类药物M可与载脂蛋白B的mRNA发生碱基互补配对而结合,形成双链RNA,阻止载脂蛋白B的mRNA与核糖体结合,抑制其表达,从而降低患者体内LDL-C含量。
(3)实验设计应遵循对照性原则和单一变量原则,题中实验目的是评估药物M对FH患者的疗效,所以需要设置对照组(注射等量的生理盐水)和实验组(注射等量的含不同剂量的药物M)。通过对表格中实验结果的对比分析,药物M的用量在200毫克/周时,检测得到的转氨酶活性与对照组相同,即肝脏没有受到损害,但用量在300毫克/周时,检测得到的转氨酶活性明显比对照组高,说明肝脏已经受到损害;所以在选择药物的用量时,一方面考虑到疗效达到最大化,另一方面要考虑对肝脏尽可能不损害,所以药物M的用量选择在200mg/周。