《科学》上报道了人源γ－分泌酶结合淀粉样前体蛋白（APP）的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结...

施一公研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白（APP）的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结合底物后γ-分泌酶发生的构象变化，并对这些构象变化的功能进行了生化研究，从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题：

（1）该项研究进行时，需控制温度、酸碱度等条件，因为高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的________遭到破坏，失去活性。

（2）根据蛋白质的各种特性，如蛋白质的________、所带电荷的________、以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等，可用来分离不同种类蛋白质，从而得到γ-分泌酶。

（3）γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定，需采用_________及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较_________（填“大”或“小”）的跨膜蛋白移动速度较慢。

（4）电泳是指___________在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小，原因是___________________________。

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《科学》上报道了人源γ－分泌酶结合淀粉样前体蛋白（APP）的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结合底物后γ－分泌酶发生的构象变化，并对这些构象变化的功能进行了生化研究，从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题：

（1）酶大规模应用于食品、医药等领域，于是出现了固定化酶和固定化细胞技术。固定化酶和固定化细胞技术是利用______________________________，包括_______________和物理吸附法。

（2）γ－分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ－分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定，需采用________及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较大的跨膜蛋白移动速度_____（较快、较慢、无差异）。

（3）电泳是指________在电场的作用下发生迁移的过程。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的_____，从而实现样品中各种分子的分离。

（4）对γ－分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，SDS能使蛋白质完全变性，并解聚成单条肽链，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别，使该电泳迁移率完全取决于____________________________。

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我国科学家利用冷冻电镜技术发现河鲀毒素可与神经元细胞膜上钠离子通道蛋白结合，从而阻断了钠离子流入神经元细胞。下列说法正确的是

A. 河鲀毒素通过抑制细胞呼吸而阻断钠离子内流

B. 河鲀毒素可使神经细胞的静息电位明显减小

C. 河鲀毒素不会阻断兴奋在神经元之间的传递

D. 河鲀毒素可能会抑制神经细胞产生兴奋

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2019年1月11日，Science发表了重大发现：分泌到细胞外的部分APP蛋白能够结合神经元上特定受体（GABABR1a受体），并对突触小体的信号传导产生抑制（如图），该机制的揭示有望开启全新的阿尔兹海默病（老年痴呆症）治疗方式。下列叙述正确的是（　　 ）

A.神经递质在突触间隙扩散时不需要消耗体内的ATP

B.突触后膜上的受体能够特异性识别并转运神经递质

C.膜上的 GABABR1a受体位于神经元的轴突膜或树突膜上

D.APP蛋白与受体结合抑制突触小体上电→化→电信号转换

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阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍，患者脑部大多有β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白（APP）的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能，其中一段会形成Aβ，因此以往研究更多关注在Aβ上。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效，为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径，研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段（比如sAPPα）的生理功能。

（1）由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位，研究者推测，分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的_______结合，进而影响神经调节。经过筛选，发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域，研究者分别构建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽（HA）的基因以及终止子的_________，转入细胞。

（2）将sAPPα加入实验组转基因细胞的培养基中一段时间，去除培养基，利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得，但研究者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基，因为______________。根据图1实验结果，可知sAPPα仅与GABABR1a亚基相结合，判断依据是 ____________。

（3）为研究sAPPα对神经元电信号的影响，在体外培养自身不表达APP蛋白的神经元，并在实验组细胞的培养基中加入sAPPα，对比神经元电信号的变化（如图2），可知_________________。

（4）进一步研究显示，sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。请结合图3内容，解释sAPPα的作用机理________。

（5）最终，研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段（APP 17mer）就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效，有人设计了以下实验方案：

将同一批正常小鼠分为两组，一组为实验组，一组为对照组。

①请指出该实验方案存在的缺陷：_____。

②请改进本实验方案（写出实验组和对照组处理）：___________。

（6）本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是______________。

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下图为电镜视野中某动物细胞的一部分，有关叙述不正确的是

A．结构1、4中一定有水生成

B．结构1、5不含磷脂并与细胞分裂有关

C．结构3、5、6中能发生碱基互补配对

D．结构1、2、6与分泌蛋白的合成和分泌有关

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下图为电镜视野中某动物细胞的一部分，有关叙述不正确的是

A．结构1、4中一定有水生成

B．结构1、5不含磷脂并与细胞分裂有关

C．结构3、5、6中能发生碱基互补配对

D．结构1、2、6与分泌蛋白的合成和分泌有关

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2017年10月，诺贝尔化学奖授予了Joachim　 Frank，因其发明了单粒子冷冻电子显微镜，这对核糖体结构、功能以及蛋白质三维结构的研究有重要贡献。下列相关叙述正确的是

A. 冷冻电镜下细胞内都能看到核糖体　　 B. 核糖体、病毒化合物成分完全相同

C. 冷冻条件下蛋白质活性会受到抑制　　 D. 蛋白质的三维结构由氨基酸折叠而成

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细胞中存在核酸一蛋白质复合物、糖蛋白质复合物，以及构成离子通道的蛋白质复合物等。科学家运用冷冻电镜可以研究生物大分子复合物的功能。下列叙述不合理的是

A. 在细胞膜上，一种离子通道允许不同离子通过

B. 真核细胞的染色体中存在DNA蛋白质复合物

C. 癌细胞间的黏着性降低与细胞膜上糖一蛋白质复合物等减少有关

D. 若复合物中的某蛋白质参与DNA复制，该蛋白可能是DNA聚合酶

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细胞中存在核酸一蛋白质复合物、糖蛋白质复合物，以及构成离子通道的蛋白质复合物等。科学家运用冷冻电镜可以研究生物大分子复合物的功能。下列叙述不合理的是

A.在细胞膜上，一种离子通道允许不同离子通过

B.真核细胞的染色体中存在DNA蛋白质复合物

C.癌细胞间的黏着性降低与细胞膜上糖一蛋白质复合物等减少有关

D.若复合物中的某蛋白质参与DNA复制，该蛋白可能是DNA聚合酶

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