问题标题:
【美国科学家JamesE.Rothman、RandyW.Schekman以及德国科学家ThomasC.Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖.细胞内部产生的蛋白质被包裹】
问题描述:
美国科学家James E.Rothman、Randy W.Schekman以及德国科学家Thomas C.Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖.细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型.三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地.据图回答问题(括号填字母,横线上填文字)
(1)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器.图示细胞中,能产生囊泡的结构是___;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是___.
(2)如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因可能是胰岛素合成过程(环节)有问题.在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是___、___.
(3)COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从___运回___.COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有___.
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因),科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体与野生型酵母电镜照片的差异sec12基因突变体 | 突变体细胞内内质网特别大 |
sec17基因突变体 | 突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 |
蒋太杰回答:
(1)分析题图可知,囊泡有来自内质网的囊泡、来自高尔基体的囊泡和来自细胞膜的囊泡,因此能产生的细胞结构是高尔基体、内质网和细胞膜,a是胞吐过程,与主动运输相比,主要运输的对象是大分子物质,且不需要载体蛋白协助.
(2)胰岛细胞中DNA主要存在于细胞核中,其次线粒体中也含有DNA,细胞核和线粒体中都可能进行DNA分子的复制,因此胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是细胞核和线粒体.
(3)分析题图可知,COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网,COPⅡ被膜小泡则主要介导蛋白质从内质网运鼠到高尔基体;COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有一定的流动性.
(4)分析表格中信息可知,sec12基因突变后,突变体细胞内内质网特别大,由此推测该基因编码的蛋白质可能与内质网小泡的形成有关;sec17基因突变后,突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡,由此可以推测,sec17基因编码的蛋白质可能参与膜泡(或“小泡”)与高尔基体的融合.
故答案应为:
(1)内质网、高尔基体、细胞膜 不需载体,主要运输对象是大分子
(2)线粒体、细胞核
(3)C(高尔基体) B(内质网) 一定的流动性
(4)内质网小泡 参与膜泡(或“小泡”)与高尔基体的融合
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