研究顯示,糖尿病患者由于大腦海馬神經(jīng)元中蛋白Tau過度磷酸化,導致記憶力減退。細胞自噬能促進過度磷酸化的蛋白Tau降解,該過程受蛋白激酶PK的調(diào)控。為探究相關(guān)機理,以小鼠等為材料進行了以下二個實驗。
實驗Ⅰ:探究高糖環(huán)境和蛋白激酶PK對離體小鼠海馬神經(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。實驗結(jié)果如下圖。
(1)糖尿病患者的典型癥狀是高血糖,這一指標一般需要在清晨空腹進行測量更準確,清晨空腹時人體血糖的來源主要有
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點即可);參與細胞自噬導致蛋白Tau降解的細胞結(jié)構(gòu)是 溶酶體
溶酶體
;實驗I中B組的作用是 排除高滲透壓對實驗結(jié)果的影響
排除高滲透壓對實驗結(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,細胞吸水、體積變大,說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組的實驗結(jié)果,說明蛋白激酶PK對海馬神經(jīng)元自噬水平的影響是 葡萄糖濃度正常時,蛋白激酶PK對海馬神經(jīng)元自噬水平無影響;葡萄糖濃度過高時,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,蛋白激酶PK對海馬神經(jīng)元自噬水平無影響;葡萄糖濃度過高時,蛋白激酶PK可提高海馬神經(jīng)元的自噬水平
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實驗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,通過水迷宮實驗檢測小鼠的記憶能力,連續(xù)5天測量4組小鼠的逃避潛伏期。(說明:小鼠的逃避潛伏期是指小鼠進入水迷宮后,尋找并爬上平臺所需的時間,該指標與其記憶能力呈負相關(guān),實驗中的TD小鼠要通過注射藥物STZ制備)。
(3)已知STZ是通過破壞某種細胞引起了小鼠血糖升高,據(jù)此推測其作用的細胞是 胰島β細胞
胰島β細胞
;人處于應(yīng)急狀態(tài)時導致血糖升高,其主要原因是相關(guān)中樞發(fā)出的運動信號經(jīng) 交感
交感
神經(jīng)支配相應(yīng)的效應(yīng)器,然后 導致腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素增加,腎上腺素促進糖原分解加強,引起血糖升高
導致腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素增加,腎上腺素促進糖原分解加強,引起血糖升高
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(4)設(shè)計一個坐標系,用曲線圖預(yù)期實驗Ⅱ的結(jié)果。