Question

【題目】二甲雙胍（Met）是廣泛應(yīng)用于臨床的降血糖藥物，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)它還可降低腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是_____。由于癌細(xì)胞表面_____，易在體內(nèi)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

（2）為探究Met對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的影響，用含不同濃度Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細(xì)胞，結(jié)果如圖1，該結(jié)果表明_____。用流式細(xì)胞儀測(cè)定各組處于不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果如圖2，由此推測(cè)Met可將肝癌細(xì)胞的增殖阻滯在_____期。

（3）為進(jìn)一步研究Met的作用機(jī)制，研究人員用含1mmol/L Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細(xì)胞12h后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ的活性下降。

①呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ位于_____上，參與有氧呼吸第三階段（電子傳遞）。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)Met通過(guò)減少_____供應(yīng)，抑制肝癌細(xì)胞的增殖。

②另一方面， Met對(duì)癌細(xì)胞呼吸的影響導(dǎo)致線粒體內(nèi)AMP/ATP比值_____，使AMPK磷酸化而被激活。（注：AMP為腺苷一磷酸）

③激活的AMPK（P-AMPK）可通過(guò)圖3所示的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制分裂相關(guān)蛋白的合成，從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖。測(cè)定各組肝癌細(xì)胞中相關(guān)物質(zhì)的含量，電泳結(jié)果如圖4。

由于細(xì)胞中β-Actin蛋白的表達(dá)量_____，在實(shí)驗(yàn)中可作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，以排除細(xì)胞取樣量、檢測(cè)方法等無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。結(jié)合圖3、4，闡述P-AMPK抑制肝癌細(xì)胞增殖的機(jī)制_____。

Answer 1

【答案】原癌基因和抑癌基因突變（基因突變） 糖蛋白減少 二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用越強(qiáng) G1 線粒體內(nèi)膜 能量（ATP） 升高 相對(duì)穩(wěn)定 P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對(duì)P-P70S6K的促進(jìn)作用，從而減少了P-P70S6K合成，導(dǎo)致細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白合成減少

【解析】

根據(jù)題干信息分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究Met對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的影響，結(jié)合圖1、圖2可知該實(shí)驗(yàn)單一變量是Met濃度、時(shí)間，因變量是細(xì)胞增值存活率、不同時(shí)期細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量。

（1）細(xì)胞癌變的根本原因是基因突變；癌細(xì)胞表面的糖蛋白少了，所以癌細(xì)胞之間的識(shí)別能力減弱，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

（2）據(jù)圖1分析可知，Met的濃度越高，細(xì)胞增殖存活率越低，處理時(shí)間越長(zhǎng)，細(xì)胞增殖存活率也越低，說(shuō)明二甲雙胍（Met）的濃度越高、處理時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用越強(qiáng)；據(jù)圖2分析，與對(duì)照組相比，兩種Met濃度處理后的G1期的細(xì)胞都增多了，而S期、G2期和M期的細(xì)胞都減少了，說(shuō)明Met可將肝癌細(xì)胞的增殖阻滯在G1期。

（3）①根據(jù)題意分析，由于呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ參與了有氧呼吸第三階段（電子傳遞），說(shuō)明其位于線粒體內(nèi)膜上；研究人員用含1mmol/L Met的培養(yǎng)液培養(yǎng)肝癌細(xì)胞12h后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ的活性下降，說(shuō)明有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的ATP減少了，即Met通過(guò)減少能量供應(yīng)，抑制肝癌細(xì)胞的增殖。

②根據(jù)以上分析已知，Met處理后導(dǎo)致有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的ATP減少了，因此線粒體內(nèi)AMP/ATP比值升高。

③據(jù)圖4分析，β-Actin蛋白的表達(dá)量在各組實(shí)驗(yàn)中相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明其為對(duì)照組；結(jié)合圖3、圖4分析，P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對(duì)P-P70S6K的促進(jìn)作用，從而減少了P-P70S6K合成，導(dǎo)致細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白合成減少。