Question

【题目】自噬是细胞维持稳态的一种重要机制，通过自噬可清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质以及受损或老化的细胞器。下图表示细胞内自噬体的产生以及溶酶体参与自噬的过程。

（1）细胞自噬作用普遍存在于___________(填“原核”或“真核”）细胞中；鉴定细胞发生了自噬的方法是在光学显微镜下观察细胞中是否形成__________。自噬体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡，该囊泡可与__________融合并被后者所含水解酶消化，这一融合过程依赖于生物膜的__________性。

（2）细胞自噬现象是最早发现于酶母细胞中，酵母细胞能在饥饿状态下通过细胞自噬而生存在来，其机理是将自身物质或结构降解后作为__________过程的原料，为生命活动提供能量。

（3）细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，与溶酶体膜上的__________结合，并在其作用下转入溶酶体腔。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是__________。基于上述原理，请提出治疗癌症的思路___________________（答出一项即可）。

（4）为探究B蛋白对细胞自噬的作用，研究人员进行了相关实验，实验的处理及结果如图所示。

研究人员判断，B蛋白可以诱导自噬体的形成，依据如下：

① a组作为____________；

② b组敲除________________后，细胞内自噬体数目下降；

③ c组敲除________________后，细胞内自噬体数目恢复；

④ d组敲除________________后，细胞内自噬体数目未恢复。

Answer 1

【答案】真核 自噬体(自噬小泡) 溶酶体 流动性 细胞呼吸 受体 促进细胞自噬，获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料 抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性 (空白)对照 B蛋白基因 B蛋白基因并转入正常基因 B蛋白基因并转入突变基因

【解析】

根据题意和图示分析可知：图示表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程，首先图示受损的线粒体形成自噬体；其次自噬体与溶酶体融合，其中的水解酶开始分解线粒体。

（1）细胞自噬作用需要溶酶体，故普遍存在于真核细胞中；鉴定细胞发生了自噬的方法是在光学显微镜下观察细胞中是否形成自噬小泡。自噬体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡，该囊泡可与溶酶体融合并被后者所含水解酶消化，这一融合过程依赖于生物膜的结构特点：具有一定的流动性。

（2）细胞自噬现象是最早发现于酶母细胞中，酵母细胞能在饥饿状态下通过细胞自噬而生存在来，其机理是将自身物质或结构降解后作为细胞呼吸的原料，为生命活动提供能量。

（3）通过图示分析，细胞内受损蛋白质可与热休克蛋白形成复合物，溶酶体识别复合物，膜上有识别作用的是糖蛋白，也称受体，故与溶酶体膜上受体结合，并在其作用下转入溶酶体腔。据研究，癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多，据图推测癌细胞能在营养条件较为恶劣环境下存活的原因可能是促进细胞自噬，获得的降解产物为癌细胞合成自身的有机物提供原料。基于此，可推测通过抑制热休克蛋白的活性、抑制相关受体的活性来治疗癌症。

（4）根据柱形图所示，① a组作为对照组，②研究人员根据敲除B蛋白基因后（b组与a组比较），细胞内自噬体数目下降；③敲除后转入正常B蛋白基因（c组与a、b组比较），细胞内自噬体数目恢复；④敲除后转入B蛋白基因的突变基因（d组与a、b组比较），细胞内自噬体数目未恢复，可判断B蛋白可以诱导自噬体的形成。