Question

【題目】癌細胞的生存會快速消耗細胞內(nèi)的谷氨酰胺，導致谷氨酰胺缺乏。最新研究發(fā)現(xiàn)癌細胞具有適應早期谷氨酰胺缺乏的機制。

（1）正常細胞在物理、化學、病毒等致癌因子的作用下，細胞內(nèi)的_____基因或抑 癌基因突變，導致細胞的_____失去控制，形成癌細胞。谷氨酰胺是一種氨基酸，大 量存在于人體血液和骨組織中，癌細胞通常需要大量的谷氨酰胺用于合成_________，以 保證其快速生長。如果沒有它，癌細胞就不能存活，這種現(xiàn)象被形容為“谷氨酰胺成癮”。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，在谷氨酰胺缺乏時，癌細胞膜上的精氨酸載體——S 蛋白增多，精氨酸的攝取量增加，以維持癌細胞繼續(xù)生長和增殖。S 蛋白增多是由于 S 蛋白基因轉錄的 mRNA 增多，mRNA 與_____結合翻譯 S 蛋白，再經(jīng)_____加工并形成分泌小泡，分泌 小泡與細胞膜融合，使細胞膜上 S 蛋白增多。

（3）為進一步探究 S 蛋白基因轉錄與 P 蛋白的關系，科研人員將兩種癌細胞分別培養(yǎng)在正常條件和缺乏谷氨酰胺條件下，得到圖所示結果。實驗結果表明，缺乏谷氨酰胺時，_____。

（4）早期研究結果表明，缺乏谷氨酰胺時，細胞中 P 蛋白磷酸化增加，據(jù)此推測缺乏谷氨酰胺導致 P 蛋白磷酸化，磷酸化的 P 蛋白進入細胞核，啟動_____。

Answer 1

【答案】原癌??? 生長和分裂??? 合成蛋白質，以促進核苷酸的制備以及DNA和RNA的構建??? 核糖體??? 內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體??? P 蛋白合成增多，進而促進S 蛋白基因的轉錄過程，導致癌細胞膜上S蛋白增多??? S 蛋白基因轉錄???

【解析】

1.真核細胞增殖方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂，細胞增殖能使細胞數(shù)目增多。

2.細胞癌變的根本原因是在物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。癌細胞的主要特征：無限增殖；細胞形態(tài)結構發(fā)生顯著改變；細胞表面發(fā)生變化，細胞膜上的糖蛋白等減少，細胞間的黏著性降低，細胞易擴散轉移。

原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。

（1）在物理、化學、病毒等致癌因子的作用下，正常細胞內(nèi)的原癌基因或抑癌基因突變，導致細胞的生長和分裂過程失去控制，形成癌細胞。谷氨酰胺是一種氨基酸，大量存在于人體血液和骨組織中，癌細胞通常需要大量的谷氨酰胺用于合成蛋白質，以促進核苷酸的制備以及DNA和RNA的構建，從而保證其快速生長。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，在谷氨酰胺缺乏時，癌細胞膜上的精氨酸載體——S 蛋白增多，精氨酸的攝取量增加，以維持癌細胞繼續(xù)生長和增殖。S 蛋白增多是由于 S 蛋白基因轉錄的 mRNA 增多，mRNA 與核糖體結合翻譯 S 蛋白，再經(jīng)內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工并形成分泌小泡，分泌小泡與細胞膜融合，進而導致細胞膜上 S 蛋白增多。

（3）為進一步探究 S 蛋白基因轉錄與 P 蛋白的關系，科研人員將兩種癌細胞分別培養(yǎng)在正常條件和缺乏谷氨酰胺條件下，得到圖所示結果。根據(jù)圖示結果推測，缺乏谷氨酰胺時，P 蛋白合成增多，進而促進S 蛋白基因的轉錄轉錄過程，導致癌細胞膜上S蛋白增多。

（4）缺乏谷氨酰胺時，細胞中 P 蛋白磷酸化增加，據(jù)此推測缺乏谷氨酰胺導致 P 蛋白磷酸化，磷酸化的 P 蛋白進入細胞核，啟動S 蛋白基因轉錄，進而表現(xiàn)出細胞膜上S蛋白增多。