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美国科学家詹姆斯•罗思曼、兰迪•谢克曼以及德国科学家托马斯•祖德霍夫获2013年诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪•谢克曼发现了囊泡传输所需的一组...
题目内容:
美国科学家詹姆斯•罗思曼、兰迪•谢克曼以及德国科学家托马斯•祖德霍夫获2013年诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪•谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因;詹姆斯•罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器;托马斯•祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。三位科学家揭开了细胞精确控制物质运输和投递的神秘面纱。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。
(1)囊泡是细胞中的一种结构,由于其结构不固定因而不属于细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构有_________________;“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____________(答出2点)。
(2)COPI被膜小泡主要介导蛋白质______________。囊泡在物质精确投送过程中起着重要作用,能实现精确投送说明囊泡膜上可能含有________________。(填化学成分)
(3)动物乳腺细胞含有免疫球蛋白基因,乳汁中含有免疫球蛋白。但科学工作者通过研究发现乳腺细胞不能合成免疫球蛋白,乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因是:_____________________________。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,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是___________________。
(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 |
据此推测,sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是___________________________。
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