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细胞自噬
细胞自噬是真核生物进化中保守地对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白质或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。
(1)细胞的吞噬作用:指生物体内的某些特定细胞识别异物并将其吞入和消灭的功能,是生物的基本防御机制。
(2)细胞的自噬作用:指依赖溶酶体途径对细胞质蛋白和细胞器进行降解的一种过程。
(3)细胞自噬的意义
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
③有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
1.(2023·衢州高三一模)动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态,NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用
B.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
C.鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用减弱
D.细胞自噬受相关基因调控,细胞自噬过强时会引起细胞凋亡
答案 C
解析 癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响,从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求,B正确;由题意可知,鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用增强,C错误;NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生,细胞自噬受相关基因调控,与细胞编程性死亡有关,细胞自噬过强时会引起细胞凋亡,D正确。
2.细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时,可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。如图1、图2表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。请回答下列问题:
(1)据图1所示,当营养物质充足时,胰岛素与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡,激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,并且进一步促进______________________________,另一方面可激活mTor,从而抑制_________________________________________。
(2)细胞凋亡是指______________________________________________。
(3)据图2所示,当环境中营养物质或胰岛素缺乏时,mTor失活,酵母细胞会启动细胞自噬过程,其意义是____________________________;如果上述过程无法满足细胞代谢需要,酵母细胞则启动细胞凋亡程序。
(4)总结细胞自噬和细胞凋亡的共同点:_____________________________________(答出两点即可)。
答案 (1)葡萄糖分解生成的丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量ATP 细胞自噬的发生 (2)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 (3)为细胞生命活动提供ATP(能量) (4)都受基因控制;都贯穿于正常细胞生长发育的全过程;都在细胞生命活动过程中发挥积极作用
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