学习以下材料,回答(1)~(4)题。
自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流动镶嵌模型”以来,生物膜的研究有了飞速的发展,许多科学家投身这一领域的研究,推动了膜生物学的迅速进展。
1997年,科学家提出脂筏结构模型。研究者发现生物膜上有许多胆固醇聚集的微结构区,外层主要含鞘磷脂、胆固醇和锚定蛋白,内层主要含有酰基化的蛋白质和胆固醇,在一定条件下,内、外两层的成分可以相互转化。这些微结构区就像水面上漂浮的竹筏一样,由此命名为“脂筏”。脂筏就像蛋白质停泊的平台,一些膜蛋白与脂筏表面的化学基团结合,构成了生物膜上分子排列紧密、结构相对稳定的特定区域。脂筏区的胆固醇具有饱和的碳氢链,趋向于形成紧密的液态有序相,而非脂筏区则具有更高的流动性,称为液态无序相。
脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时,脂筏可作为特定信号分子的聚集平台,把底物受体和相关因子等募集起来,这些分子严格定位到脂筏,可促进信号分子间的相互作用。静息状态下,信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后,多个脂筏迅速融合,促进相关信号转导通路的级联激活反应。
脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转,在胞吞和胞吐等物质运输过程中起着重要的作用。例如,用适当药物打破富含固醇的微囊区域,就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5~15min后,对生物膜的蛋白组分进行定量分析,发现脂筏区的特异性识别蛋白富集最多。另外,植物根尖或花粉管的极性生长也需要脂筏中特异性蛋白进行调控。2018年,我国科研人员利用超分辨显微镜对葡萄糖转运蛋白(GLUT1)的分布和组装进行了研究。发现GLUTI在细胞膜上形成了平均直径约为250纳米的聚集体,通过对同一细胞的脂筏标记蛋白进行荧光标记,将GLUTI定位于脂筏。研究证实,脂筏区域可以使GLUT1在细胞膜上的分布相对稳定。
此外,脂筏还可以参与细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入,人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。
(1)脂筏参与的生理活动体现了细胞膜的 控制物质进出、信息交流控制物质进出、信息交流功能。
(2)请完成脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径 (游离的)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜(游离的)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
(3)对文中“脂筏”结构和功能的理解,不正确的是 DD。
A.脂筏中脂质分子之间作用力强,内外层之间可转化
B.脂筏区外层的酰基化程度低于内层
C.信号转导中,脂筏融合可启动级联激活反应
D.脂筏可能影响某些蛋白质在细胞膜上的分布
(4)GLUT1存在于人体细胞膜表面,可顺浓度梯度运输葡萄糖分子,这种运输方式属于 协助扩散协助扩散。我国科研人员对同一细胞膜上的脂筏蛋白和GLUT1蛋白进行了不同颜色的荧光标记,结果显示 二者的分布定位相同二者的分布定位相同,证明GLUT1是定位在脂筏区域的。
【考点】细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型.
【答案】控制物质进出、信息交流;(游离的)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜;D;协助扩散;二者的分布定位相同
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:1难度:0.5
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