Question

【題目】美國科學家James E．Rothman、Randy W．Schekman以及德國科學家Thomas C．Südhof，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。細胞內部產生的蛋白質被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披網格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII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）囊泡是一種細胞結構，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）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 。在胰島細胞中能發生堿基“A-T”配對的結構或部位是 。

（3）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 。

（4）為了確定參與膜泡運輸的基因（sec基因），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：

酵母突變體	與野生型酵母電鏡照片的差異
sec12基因突變體	突變體細胞內內質網特別大
sec17基因突變體	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

據此推測，sec12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】（1）內質網、高爾基體、細胞膜 不需載體，主要運輸對象是大分子

（2）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 線粒體、細胞核

（3）（C）高爾基體 （B）內質網 一定的流動性

（4）內質網小泡 參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合

【解析】（1）能產生囊泡的結構有內質網、高爾基體和細胞膜。大分子通過細胞的方式是胞吐或胞吞，不需要載體蛋白但需要能量，主動運輸需要能量和載體蛋白，運輸的是小分子。

（2）由題意可知囊泡運輸機制能在正確的時間把正確的細胞“貨物”運送到正確的目的地，所以還有可能是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。胰島細胞中能發生堿基“A-T”配對的結構或部位有細胞核和線粒體，這些部位含有DNA，能進行DNA復制。

（3）COPI被膜小泡則主要介導蛋白質從c高爾基體運輸到B內質網。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流動性，否則不能融合。

（4）由實驗結果可知sec12基因發生突變后，突變體細胞內內質網特別大，說明該基因的功能可能與內質網小泡的形成有關。而sec17基因發生突變后，內質網和高爾基體間積累大量的未融合小泡，說明該基因編碼的蛋白質應能參與膜泡與高爾基體的融合。