Question

美國科學家彼得?阿格雷和羅德里格?麥金農是著名的生化學家，因他們在水通道蛋白（AQP₂）方面做出的貢獻而榮獲2003年諾貝爾獎．下圖為ADH對腎集合管細胞管腔膜AQP₂數量的調節(jié)示意圖．當血漿中ADH水平升高后，腎集合管細胞質內AQP₂小泡向管腔膜遷移并與之融合．通過胞吐作用，小泡膜上的AQP₂嵌入管腔膜，使管腔膜AQP₂的數量增加，從而使水的通透性相應地增高，增高的幅度與血漿中ADH升高的濃度成正比．當血漿中ADH水平降低時，集合管細胞管腔膜出現(xiàn)胞吞作用，又形成AQP₂小泡遷移到管腔膜內的細胞質中．此時細胞管腔膜上的AQP₂數量相應地減少，管腔膜水的通透性也相應地降低．
請依據上述材料回答下列問題：
（1）你認為題干中提到的ADH是

 

激素．
（2）ADH對腎集合管管腔膜AQP₂數量的調節(jié)方式屬于

 

調節(jié)．
（3）水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡的胞吐作用與

 

有關．
①細胞膜②線粒體③高爾基體④內質網  ⑤核糖體⑥細胞核
A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤C．①②③④D．①④⑤⑥
（4）AQP₂基因發(fā)生突變可誘發(fā)2種結果：腎集合管細胞生成的AQP₂蛋白喪失水通道功  能；生成的AQP₂蛋白仍具有水通道功能，但不受ADH的調節(jié)．則有關AQP₂基因發(fā)生突變的說法肯定錯誤的是

 

A．影響ADH對腎集合管水通透性的調節(jié)
B．患者必定會出現(xiàn)尿糖
C．患者出現(xiàn)腎尿濃縮功能障礙，并持續(xù)排出大量的稀釋尿
（5）水通道蛋白由水通道蛋白基因指導合成，其遺傳信息的傳遞過程是

 

（6）有人認為“人體重吸收水的整個過程不消耗能量，是一個簡單的滲透過程”，根據彼得和羅德里格的研究，你同意嗎？

 

．為什么？

 

．

Answer 1

考點：體溫調節(jié)、水鹽調節(jié)、血糖調節(jié),遺傳信息的轉錄和翻譯

專題：

分析：據題干分析，抗利尿激素促進腎小管和集合管對水分的重吸收，屬于體液調節(jié)；分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量．

解答： 解：（1）ADH與腎小管和集合管對水分的重吸收有關，表示抗利尿激素．
（2）垂體釋放的抗利尿激素，通過體液輸送后，作用于腎小管、集合管，調節(jié)對水的重吸收量，屬體液調節(jié)．
（3）由核基因指導合成的AQP2水通道蛋白雖然不是直接分泌到細胞外的蛋白質，但從水通道蛋白的合成及水通道蛋白小泡的出胞作用（小泡向管腔膜遷移并與之融合）的過程看，推理可知AQP2水通道蛋白的合成和分泌實質是一種分泌蛋白的合成和分泌．
（4）由題意知AQP2基因突變誘發(fā)的2種結果都不能使ADH（抗利尿激素）實現(xiàn)對水重吸收的有效調節(jié)，使尿中水量增多，排出大量的稀釋尿．
（5）考查中心法則在具體問題情景下的應用，即水通道蛋白基因→mRNA→水通道蛋白．
（6）雖然水通過“水通道”擴散不消耗能量，但抗利尿激素對腎集合管細胞管腔膜AQP2數量的調節(jié)過程（如AQP2的小泡的出胞作用等）消耗ATP．
故答案為：
（1）抗利尿    
（2）體液  
（3）A 
（4）B
（5）水通道蛋白基因→mRNA→水通道蛋白
（6）不同意     雖然水通過“水通道”擴散不消耗能量，但ADH在調節(jié)腎集合管細胞管腔膜AQP₂數量的過程中需要消耗ATP

點評：本題以ADH（抗利尿激素）對腎集合管細胞管腔膜AQP2（水通道蛋白）數量的調節(jié)機制為材料背景，考查知識目標主要有：體液調節(jié)，細胞膜系統(tǒng)的結構與功能，水的平衡與調節(jié)，基因突變，中心法則，以及物質的跨膜運輸，主要能力考查目標是獲取知識的能力、推理能力和對基本概念、基本原理的理解能力．題干除給出了豐富的圖形信息外，還提供了較多的文字說明材料，目的是為學生獲取解答問題所需的信息提供必要的幫助．題目具有較強的綜合性，體現(xiàn)了“以能力為主導，以情景為主線，以知識為載體”的命題思想．