研究顯示,糖尿病患者由于大腦海馬神經(jīng)元中蛋白Tau過(guò)度磷酸化,導(dǎo)致記憶力減退。細(xì)胞自噬能促進(jìn)過(guò)度磷酸化的蛋白Tau降解,該過(guò)程受蛋白激酶PK的調(diào)控。為探究相關(guān)機(jī)理,以小鼠等為材料進(jìn)行了以下二個(gè)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:探究高糖環(huán)境和蛋白激酶PK對(duì)離體小鼠海馬神經(jīng)元自噬的影響。配制含有5mmol/L葡萄糖的培養(yǎng)液模擬正常小鼠的體液環(huán)境。將各組細(xì)胞分別置于等量培養(yǎng)液中,A組培養(yǎng)液不處理,B組培養(yǎng)液中加入75mmol/L的X試劑lmL,C組培養(yǎng)液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。
(1)糖尿病患者的典型癥狀是高血糖,這一指標(biāo)一般需要在清晨空腹進(jìn)行測(cè)量更準(zhǔn)確,清晨空腹時(shí)人體血糖的來(lái)源主要有
肝糖原水解、非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
肝糖原水解、非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
(答出2點(diǎn)即可);參與細(xì)胞自噬導(dǎo)致蛋白Tau降解的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是 溶酶體
溶酶體
;實(shí)驗(yàn)I中B組的作用是 排除高滲透壓對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
排除高滲透壓對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
。
(2)C組中,在含5mmol/L葡萄糖的培養(yǎng)液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后,細(xì)胞吸水、體積變大,說(shuō)明加入該濃度葡萄糖溶液后培養(yǎng)液的滲透壓 降低
降低
(填“升高”或“降低”)。依據(jù)A組和C組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說(shuō)明蛋白激酶PK對(duì)海馬神經(jīng)元自噬水平的影響是 葡萄糖濃度正常時(shí),蛋白激酶PK對(duì)海馬神經(jīng)元自噬水平無(wú)影響;葡萄糖濃度過(guò)高時(shí),蛋白激酶PK可提高海馬神經(jīng)元的自噬水平
葡萄糖濃度正常時(shí),蛋白激酶PK對(duì)海馬神經(jīng)元自噬水平無(wú)影響;葡萄糖濃度過(guò)高時(shí),蛋白激酶PK可提高海馬神經(jīng)元的自噬水平
。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:現(xiàn)有正常小鼠、糖尿病記憶力減退模型小鼠(TD小鼠)、敲除PK基因小鼠和敲除PK基因的TD小鼠等若干,通過(guò)水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的記憶能力,連續(xù)5天測(cè)量4組小鼠的逃避潛伏期。(說(shuō)明:小鼠的逃避潛伏期是指小鼠進(jìn)入水迷宮后,尋找并爬上平臺(tái)所需的時(shí)間,該指標(biāo)與其記憶能力呈負(fù)相關(guān),實(shí)驗(yàn)中的TD小鼠要通過(guò)注射藥物STZ制備)。
(3)已知STZ是通過(guò)破壞某種細(xì)胞引起了小鼠血糖升高,據(jù)此推測(cè)其作用的細(xì)胞是 胰島β細(xì)胞
胰島β細(xì)胞
;人處于應(yīng)急狀態(tài)時(shí)導(dǎo)致血糖升高,其主要原因是相關(guān)中樞發(fā)出的運(yùn)動(dòng)信號(hào)經(jīng) 交感
交感
神經(jīng)支配相應(yīng)的效應(yīng)器,然后 導(dǎo)致腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素增加,腎上腺素促進(jìn)糖原分解加強(qiáng),引起血糖升高
導(dǎo)致腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素增加,腎上腺素促進(jìn)糖原分解加強(qiáng),引起血糖升高
。
(4)設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系,用曲線圖預(yù)期實(shí)驗(yàn)Ⅱ的結(jié)果。