Question

【題目】細(xì)胞自噬受到各種脅迫信號(hào)的誘導(dǎo)，在饑餓狀態(tài)下細(xì)胞質(zhì)中可溶性蛋白和部分細(xì)胞器被降解成氨基酸等用于供能和生物合成，這是真核細(xì)胞在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的一種自我保護(hù)機(jī)制。另外，細(xì)胞自噬具有持家功能，清除變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、衰老或損傷的細(xì)胞器等，這有利于細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的維持。下圖表示細(xì)胞內(nèi)自噬體的產(chǎn)生以及溶酶體參與自噬的過(guò)程。

請(qǐng)回答:

(1)當(dāng)細(xì)胞中的線粒體受損后，會(huì)形成由_____層膜包裹的自噬體，隨后與溶酶體融合，最終被降解。

(2)為研究自噬在肝癌發(fā)展不同時(shí)期的作用，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)原理:二乙基亞硝胺(DEN)作為致癌因子，可誘導(dǎo)細(xì)胞的_____發(fā)生改變，導(dǎo)致肝細(xì)胞癌變;氯喹(CQ)是一種自噬抑制劑。

②實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象及分析:用 DEN 誘發(fā)大鼠肝癌的同時(shí)，分別在肝癌起始期和發(fā)展期對(duì)大鼠進(jìn)行 CQ 處理，并且設(shè)置相應(yīng)的對(duì)照組。一段時(shí)間后觀察各組大鼠腫瘤發(fā)生的情況。部分組別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

上述實(shí)驗(yàn)除設(shè)置表中已有的單獨(dú)用 DEN 處理作為對(duì)照組外，還應(yīng)另外設(shè)置對(duì)照組。其中一組是相應(yīng)時(shí)間段_____組，另一組是用_______作為對(duì)照，表中未列出的這些對(duì)照組的腫瘤發(fā)生率均為 0。由表中結(jié)果可知，在 DEN 誘發(fā)的肝癌的起始期自噬會(huì)_____腫瘤的發(fā)生，在肝癌的發(fā)展期自噬會(huì)_____腫瘤的發(fā)生。結(jié)合圖中自噬的過(guò)程，推測(cè)在肝癌發(fā)展期出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能是_____結(jié)合此實(shí)驗(yàn)，關(guān)于自噬對(duì)于機(jī)體的作用，你的認(rèn)識(shí)是__________

Answer 1

【答案】 雙 遺傳物質(zhì)(或“ 原癌基因和抑癌基因”) 單獨(dú)使用CQ處理 正常大鼠 抑制 促進(jìn) 癌細(xì)胞可利用自噬過(guò)程的水解產(chǎn)物作為自身細(xì)胞代謝的原料，以滿足其持續(xù)增殖和生長(zhǎng)的需要 自噬對(duì)機(jī)體的作用具有兩重性

【解析】本題結(jié)合細(xì)胞通過(guò)“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體的過(guò)程圖解，考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能以及細(xì)胞癌變，要求考生理解相關(guān)知識(shí)的要點(diǎn)，能利用所學(xué)知識(shí)解讀圖形，從圖形和題干中獲取有效信息，進(jìn)而進(jìn)行合理的分析和判斷；解答本題的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確掌握對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，能結(jié)合表中信息準(zhǔn)確答題。

根據(jù)題意和圖示分析可知，圖示表示細(xì)胞通過(guò)“自噬作用”及時(shí)清除受損線粒體的過(guò)程，首先受損的線粒體形成自噬體，其次自噬體與溶酶體融合，其中的水解酶開(kāi)始分解線粒體。

(1)分析圖解可知，當(dāng)細(xì)胞中的線粒體受損后，會(huì)形成由雙層膜包裹的自噬體，隨后與溶酶體融合，最終被降解。

(2)①實(shí)驗(yàn)原理:致癌因子可以導(dǎo)致正常細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而使細(xì)胞變形成癌細(xì)胞。二乙基亞硝胺(DEN)作為致癌因子，可誘導(dǎo)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)(或“ 原癌基因和抑癌基因”)發(fā)生改變，導(dǎo)致肝細(xì)胞癌變；氯喹(CQ)是一種自噬抑制劑。

②實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象及分析: 上述實(shí)驗(yàn)除設(shè)置表中已有的單獨(dú)用 DEN 處理作為對(duì)照組外，還應(yīng)另外設(shè)置對(duì)照組。其中一組是相應(yīng)時(shí)間段單獨(dú)使用CQ處理組（作為條件對(duì)照），另一組是用正常大鼠作為對(duì)照（作為空白對(duì)照），表中未列出的這些對(duì)照組的腫瘤發(fā)生率均為0。由表中結(jié)果可知，在起始期的DEN+CQ處理組的腫瘤發(fā)生率高于DEN處理組，說(shuō)明在DEN誘發(fā)的肝癌的起始期自噬會(huì)抑制腫瘤的發(fā)生；在肝癌的發(fā)展期，DEN+CQ處理組的腫瘤發(fā)生率反而低于DEN處理組，說(shuō)明在肝癌的發(fā)展期自噬會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。結(jié)合圖中自噬的過(guò)程，推測(cè)在肝癌發(fā)展期出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能是癌細(xì)胞可利用自噬過(guò)程的水解產(chǎn)物作為自身細(xì)胞代謝的原料，以滿足其持續(xù)增殖和生長(zhǎng)的需要，結(jié)合此實(shí)驗(yàn)，關(guān)于自噬對(duì)于機(jī)體的作用，自噬對(duì)機(jī)體的作用具有兩重性。