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高中 | 第3节 细胞的衰老和死亡题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
每个人细胞表面都带有一组和别人不同的蛋白质,称为组织相容性抗原(称为$\rm MHC$),其中$\rm MHCI$与肿瘤免疫密切相关。
肿瘤细胞内的某些蛋白质被蛋白酶体分解为短肽,这些短肽经 (填细胞器)加工形成$\rm MHCI$抗原肽并呈递到细胞膜表面,与$\rm TCR$结合后激活$\rm T$细胞。活化的细胞毒性$\rm T$细胞识别并杀伤肿瘤细胞,实现了免疫系统的 这一功能。
内质网和高尔基体;免疫监视
"]]在细胞中,短肽进入内质网和高尔基体进行加工,形成$\rm MHC$Ⅰ$\rm -$抗原肽;细胞毒性 $\rm T$ 细胞识别并杀伤肿瘤细胞,这是免疫系统发现和清除体内出现的非自身成分(肿瘤细胞可视为异常细胞)的过程,属于免疫监视功能。
肿瘤细胞内有一种蛋白质$\rm IR$,检测人胰腺癌细胞($\rm WT$)和$\rm IR$基因敲除的胰腺癌细胞($\rm KO$)相关物质含量,结果见表。请推测出现该结果的原因 。
组别 | $\rm 1$ | $\rm 2$ | $\rm 3$ | $\rm 4$ |
细胞类型 | $\rm WT$ | $\rm KO$ | $\rm WT$ | $\rm KO$ |
蛋白质降解抑制剂 | $\rm \times $ | $\rm \times $ | √ | √ |
$\rm MHCI$ | $\rm +$ | $\rm ++++$ | $\rm ++++$ | $\rm ++++$ |
$\rm IR$ | $\rm +++$ | $\rm +++$ | ||
含量稳定的内参蛋白 | $\rm +++$ | $\rm +++$ | $\rm +++$ | $\rm +++$ |
表$\rm 1$.各组相关物质含量($\rm \times $表示未添加,√表示添加,$\rm +$表示蛋白质含量的相对值)
$\\rm IR$蛋白促进$\\rm MHCI$降解降低其含量
"]]对比 $\rm 1$、$\rm 2$ 组(未加蛋白质降解抑制剂),发现 $\rm IR$ 基因敲除($\rm KO$ 组)后 $\rm MHC$Ⅰ 含量增加;对比 $\rm 3$、$\rm 4$ 组(加了蛋白质降解抑制剂),发现 $\rm IR$ 基因敲除($\rm KO$ 组)后 $\rm MHC$Ⅰ 含量也增加,且加蛋白质降解抑制剂后 $\rm MHC$Ⅰ 含量在两组中都增多。由此可推测,$\rm IR$ 蛋白可能通过促进 $\rm MHC$Ⅰ 的降解降低其含量。在 $\rm WT$ 组中,存在 $\rm IR$ 蛋白,会促进 $\rm MHC$Ⅰ 的降解,所以 $\rm MHC$Ⅰ 含量相对较低;而在 $\rm KO$ 组中,$\rm IR$ 基因敲除,不存在 $\rm IR$ 蛋白,$\rm MHC$Ⅰ 的降解减少,含量升高;加入蛋白质降解抑制剂后,抑制了 $\rm MHC$Ⅰ 的降解,使得 $\rm WT$ 组和 $\rm KO$ 组的 $\rm MHC$Ⅰ 含量都升高 。
为探究$\rm IR$作用的具体途径,分别用红色、紫色、绿色荧光标记$\rm WT$中的$\rm IR$、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白。将标记的$\rm WT$分为两组,实验组用自噬诱导剂处理$\rm 6\;\rm h$,对照组不处理。观察发现,实验组的三种荧光共定位(分布位置重叠),对照组红色荧光在细胞质基质中弥散分布,与绿色和紫色荧光无共定位。研究者是基于 假设而设计的该实验方案。
$\\rm IR$通过溶酶体依赖的自噬途径降解$\\rm MHCI$
"]]因为实验是探究$\rm IR$作用于$\rm MHC-I$促进其降解途径,实验组用自噬诱导剂处理后三种荧光共定位($\rm IR$、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位蛋白),对照组无此现象,说明是基于$\rm IR$通过自噬$\rm -$溶酶体途径促进$\rm MHCI$降解这一假设设计的实验,如果$\rm IR$通过自噬 $\rm -$ 溶酶体途径起作用,那么在自噬诱导剂作用下,$\rm IR$会与自噬泡、溶酶体在位置上出现重叠。因此研究者是基于$\rm IR$通过自噬$\rm -$溶酶体途径促进$\rm MHCI$降解假设设计的该实验方案。
细胞中$\rm IR$含量不同的胰腺癌患者术后生存比例差异如图所示,请解释造成生存率低的原因 。
细胞中$\\rm IR$含量高,$\\rm MHCI$的自噬降解增强,无法将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,从而避免了细胞毒性工细胞对其杀伤,出现免疫逃逸,术后生存率低
"]]从图中可以看出,$\rm IR$含量低的胰腺癌患者术后生存人数比例在较长时间内相对较高,$\rm IR$含量高的胰腺癌患者术后生存人数比例下降较快。$\rm IR$含量高的胰腺癌患者生存率低的原因: 当细胞中$\rm IR$含量高时,意味着癌细胞表面有较多的胰岛素受体细胞中$\rm IR$含量高,$\rm MHCI$的自噬降解增强,无法将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,从而避免了细胞毒性工细胞对其杀伤,出现免疫逃逸,术后生存率低。
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