Ⅱ型糖尿病患者早期表現(xiàn)為高胰島素血癥,而后逐步導(dǎo)致胰島功能受損。A酶是催化某些蛋白質(zhì)去除棕櫚?;拿?,血糖升高導(dǎo)致A酶活性降低。科研人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究A酶與Ⅱ型糖尿病的聯(lián)系。
(1)正常人體血糖濃度升高時(shí),葡萄糖進(jìn)入胰島B細(xì)胞內(nèi)經(jīng)一系列變化促使Ca2+通道開(kāi)放,胞內(nèi)Ca2+濃度升高,引起包裹胰島素的囊泡與 細(xì)胞膜細(xì)胞膜融合,胰島素以 胞吐胞吐方式釋放到胞外。
(2)科研人員用動(dòng)態(tài)濃度的葡萄糖灌注A基因敲除鼠(KO)和野生型鼠(WT),檢測(cè)二者胰島素分泌量,結(jié)果如圖1。
①曲線 AA為KO鼠的胰島素分泌量,說(shuō)明A酶抑制胰島素分泌。
②為解釋上述結(jié)果產(chǎn)生的原因,科研人員提出兩種假設(shè):
假設(shè)1:A酶抑制胰島素的合成進(jìn)而抑制其分泌;
假設(shè)2:A酶影響胞內(nèi)Ca2+信號(hào)參與的胰島素釋放進(jìn)而抑制其分泌。
與WT小鼠相比,若KO小鼠胰島細(xì)胞內(nèi)胰島素總量和胞內(nèi)Ca2+濃度分別表現(xiàn)為 無(wú)明顯差異、無(wú)明顯差異無(wú)明顯差異、無(wú)明顯差異(升高/降低/無(wú)明顯差異),則排除假設(shè)1,且說(shuō)明A酶作用于Ca2+信號(hào)的下游。
(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)KO小鼠體內(nèi)棕櫚?;腟蛋白(在Ca2+信號(hào)下游促進(jìn)囊泡融合)含量升高。為驗(yàn)證A酶通過(guò)去除S蛋白的棕櫚?;瘉?lái)抑制胰島素分泌,科研人員向體外培養(yǎng)的正常胰島細(xì)胞和A酶活性降低的胰島細(xì)胞中過(guò)量導(dǎo)入不同外源基因,并檢測(cè)胰島素分泌量,實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果見(jiàn)圖2。
①第4組胰島素分泌量低于第2組的可能原因是 4組添加過(guò)量外源S基因會(huì)表達(dá)過(guò)量S蛋白,由A酶催化產(chǎn)生了比2組更多的去除棕櫚?;腟蛋白4組添加過(guò)量外源S基因會(huì)表達(dá)過(guò)量S蛋白,由A酶催化產(chǎn)生了比2組更多的去除棕櫚?;腟蛋白。
②請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置補(bǔ)充圖2中第5、6組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(4)綜合以上研究成果并結(jié)合胰島素的生理作用,闡明正常人偶爾高糖飲食可維持血糖平穩(wěn),但長(zhǎng)期高糖飲食可能引發(fā)Ⅱ型糖尿病的原因。
【考點(diǎn)】血糖平衡調(diào)節(jié).
【答案】細(xì)胞膜;胞吐;A;無(wú)明顯差異、無(wú)明顯差異;4組添加過(guò)量外源S基因會(huì)表達(dá)過(guò)量S蛋白,由A酶催化產(chǎn)生了比2組更多的去除棕櫚酰化的S蛋白
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:3難度:0.6
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