Question

【題目】TPC家族蛋白是溶酶體膜上重要的Na+通道，其在調解溶酶體pH的過程中發(fā)揮重要作用。

（1）下圖為TPC受細胞營養(yǎng)狀態(tài)調控示意圖，箭頭粗細代表離子運輸量的多少。

①細胞在營養(yǎng)充足的條件下，H+以_______的方式向溶酶體內部轉運，形成溶酶體內部的酸性環(huán)境。

②當細胞營養(yǎng)物質缺乏時， 導致ATP減少，進而解除mTOR對TPC的_______作用；同時，H+向溶酶體內部轉運過程_______，導致溶酶體內部pH升高。升高的pH進一步______TPC通道，使Na+向溶酶體外運輸速率______，造成溶酶體內部的陰性環(huán)境，促使H+向溶酶體內部轉運，最終恢復溶酶體內部pH的穩(wěn)定。

（2）動物在野外環(huán)境中經常面臨食物匱乏的情況，通過上述機理保證溶酶體內_____的活性，從而_______自身衰老的細胞器，為動物提供營養(yǎng)物質。

Answer 1

【答案】主動運輸 抑制 受阻（被抑制） 激活（開啟、打開） 提高 水解酶（酶） 分解

【解析】

據圖當細胞營養(yǎng)充足且pH為4.6時，溶酶體膜上H+轉運通道蛋白打開，H+進入溶酶體，此過程消耗ATP，為主動運輸，TPC蛋白的活性受mTORCl蛋白的抑制；當pH升高時，TPC轉運通道蛋白打開，Na+以協(xié)助擴散的方式從溶酶體進入細胞質基質（此過程不消耗能量）。

（1）①據圖分析，細胞在營養(yǎng)充足的條件下，H+向溶酶體內部轉運需要載體蛋白的協(xié)助，且需要消耗能量，為主動運輸。

②據圖可知，mTOR能結合TPC，對TPC具有抑制作用。當營養(yǎng)物質缺乏時，解除mTOR對TPC的抑制作用，同時ATP減少，H+向溶酶體內部轉運過程受抑制，促使溶酶體內部pH升高，進一步打開TPC通道，使Na+向溶酶體外運輸速率提高，造成溶酶體內的陰性環(huán)境。

（2）溶酶體內含有多種水解酶，能分解衰老損傷的細胞器，還能吞噬侵入機體的細菌或病毒，因此動物在野外面臨食物缺乏時，通過調控機理保證溶酶體內水解酶的活性，分解自身衰老的細胞器，為其提供營養(yǎng)物質。