Question

【題目】美國科學家 James E． Rothman、Randy W． Schekman以及德國科學家 Thomas C． Sidhof，由于發現了囊泡準確轉運物質的調控機制，共同獲得了2013年諾貝爾生理學或醫學獎。細胞內部產生蛋白質被包于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披網格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPI被膜小泡三種類型。三種囊泡介導不同途徑的運輸，分工井井有條，在正確的時間把正確的細胞“貨物運送到正確的目的地。據圖回答問題（括號填字母，橫線上填文字）

（1）泡是一種細胞結構，但由于其結構不固定，因而不能稱之為細胞器。圖示細胞中，能產生囊泡的結構是_______________；“a”表示的大分子物質通過細胞膜的方式與主動運輸的區別是_________________________。

（2）COPI被膜小泡則主要介導蛋白質從（____）______運回（_____）______。COPII與結構C的融合體現了生物膜系統在結構上具有_____________。

（3）如果轉運系統受到干擾，則會對有機體產生有害影響，并導致如糖尿病等疾病，糖尿病的產生原因除了可能是胰島素合成過程環節有問題或者胰島素作用的靶細胞對胰島素不敏感外，還有可能的原因是_________________________________________。

（4）為了研究參與膜泡運輸的基因（sec基因）的功能，科學家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：

據此推測，secl2基因編碼的蛋白質的功能是與______________的形成有關。sec17基因編碼的蛋白質的功能是____________________________________。

Answer 1

【答案】內質網、高爾基體、細胞膜 不需載體，主要運輸對象是大分子 C高爾基體 B內質網 一定的連續性 胰島素合成后囊泡運輸出現障礙或者不能準確釋放到目的位置 內質網小泡 參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合

【解析】

分析題圖可知，該圖是分泌蛋白的合成和分泌過程，分泌蛋白先在內質網上的核糖體上以氨基酸為原料形成多肽鏈，然后進入內質網進行加工，內質網以出芽形式形成囊泡將蛋白質運輸到高爾基體，高爾基體對來自內質網的蛋白質進行進一步加工、分類和包裝，由囊泡發送到細胞膜，蛋白質由細胞膜分泌到細胞外；A是細胞核，B是內質網，C是高爾基體，a是通過胞吐形式分泌到細胞外的物質。

（1）分析題圖可知，囊泡有來自內質網的囊泡、來自高爾基體的囊泡和來自細胞膜的囊泡，因此能產生的細胞結構是高爾基體、內質網和細胞膜，a是胞吐過程，與主動運輸相比，主要運輸的對象是大分子物質，且不需要載體蛋白協助。
（2）分析題圖可知，COPI被膜小泡則主要介導蛋白質從高爾基體運回內質網，COPⅡ被膜小泡則主要介導蛋白質從內質網運輸到高爾基體；COPII與結構C的融合體現了生物膜系統在結構上具有一定的連續性。
（3）若該圖表示胰島B細胞，由題圖分析可知，胰島素合成后囊泡運輸出現障礙，胰島素不能準確釋放到目的位置，也可能會患糖尿病。

（4）分析表格中信息可知，sec12基因突變后，突變體細胞內內質網特別大，由此推測該基因編碼的蛋白質可能與內質網小泡的形成有關；sec17基因突變后，突變體細胞內，尤其是內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡，由此可以推測，sec17基因編碼的蛋白質可能參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合。