Question

美国科学家彼得?阿格雷和罗德里格?麦金农是著名的生化学家，因他们在水通道蛋白（AQP₂）方面做出的贡献而荣获2003年诺贝尔奖．下图为ADH对肾集合管细胞管腔膜AQP₂数量的调节示意图．当血浆中ADH水平升高后，肾集合管细胞质内AQP₂小泡向管腔膜迁移并与之融合．通过胞吐作用，小泡膜上的AQP₂嵌入管腔膜，使管腔膜AQP₂的数量增加，从而使水的通透性相应地增高，增高的幅度与血浆中ADH升高的浓度成正比．当血浆中ADH水平降低时，集合管细胞管腔膜出现胞吞作用，又形成AQP₂小泡迁移到管腔膜内的细胞质中．此时细胞管腔膜上的AQP₂数量相应地减少，管腔膜水的通透性也相应地降低．
请依据上述材料回答下列问题：
（1）你认为题干中提到的ADH是

 

激素．
（2）ADH对肾集合管管腔膜AQP₂数量的调节方式属于

 

调节．
（3）水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡的胞吐作用与

 

有关．
①细胞膜②线粒体③高尔基体④内质网  ⑤核糖体⑥细胞核
A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤C．①②③④D．①④⑤⑥
（4）AQP₂基因发生突变可诱发2种结果：肾集合管细胞生成的AQP₂蛋白丧失水通道功  能；生成的AQP₂蛋白仍具有水通道功能，但不受ADH的调节．则有关AQP₂基因发生突变的说法肯定错误的是

 

A．影响ADH对肾集合管水通透性的调节
B．患者必定会出现尿糖
C．患者出现肾尿浓缩功能障碍，并持续排出大量的稀释尿
（5）水通道蛋白由水通道蛋白基因指导合成，其遗传信息的传递过程是

 

（6）有人认为“人体重吸收水的整个过程不消耗能量，是一个简单的渗透过程”，根据彼得和罗德里格的研究，你同意吗？

 

．为什么？

 

．

Answer 1

考点：体温调节、水盐调节、血糖调节,遗传信息的转录和翻译

专题：

分析：据题干分析，抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，属于体液调节；分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量．

解答： 解：（1）ADH与肾小管和集合管对水分的重吸收有关，表示抗利尿激素．
（2）垂体释放的抗利尿激素，通过体液输送后，作用于肾小管、集合管，调节对水的重吸收量，属体液调节．
（3）由核基因指导合成的AQP2水通道蛋白虽然不是直接分泌到细胞外的蛋白质，但从水通道蛋白的合成及水通道蛋白小泡的出胞作用（小泡向管腔膜迁移并与之融合）的过程看，推理可知AQP2水通道蛋白的合成和分泌实质是一种分泌蛋白的合成和分泌．
（4）由题意知AQP2基因突变诱发的2种结果都不能使ADH（抗利尿激素）实现对水重吸收的有效调节，使尿中水量增多，排出大量的稀释尿．
（5）考查中心法则在具体问题情景下的应用，即水通道蛋白基因→mRNA→水通道蛋白．
（6）虽然水通过“水通道”扩散不消耗能量，但抗利尿激素对肾集合管细胞管腔膜AQP2数量的调节过程（如AQP2的小泡的出胞作用等）消耗ATP．
故答案为：
（1）抗利尿    
（2）体液  
（3）A 
（4）B
（5）水通道蛋白基因→mRNA→水通道蛋白
（6）不同意     虽然水通过“水通道”扩散不消耗能量，但ADH在调节肾集合管细胞管腔膜AQP₂数量的过程中需要消耗ATP

点评：本题以ADH（抗利尿激素）对肾集合管细胞管腔膜AQP2（水通道蛋白）数量的调节机制为材料背景，考查知识目标主要有：体液调节，细胞膜系统的结构与功能，水的平衡与调节，基因突变，中心法则，以及物质的跨膜运输，主要能力考查目标是获取知识的能力、推理能力和对基本概念、基本原理的理解能力．题干除给出了丰富的图形信息外，还提供了较多的文字说明材料，目的是为学生获取解答问题所需的信息提供必要的帮助．题目具有较强的综合性，体现了“以能力为主导，以情景为主线，以知识为载体”的命题思想．