Question

【題目】海藻糖是由兩個葡萄糖（G）結合而成的非還原性二糖，其結構穩定、耐高溫，能幫助酵母菌克服極端環境。在無壓力狀態下，葡萄糖的代謝產物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因（TPS復合體）的表達，胞內海藻糖水解酶（Nthl）水解已經存在的海藻糖，分解膜外海藻糖的水解酶（Ath1）處于小液泡中（如圖所示）。在有壓力狀態下，TPS復合體微話，Nth1失活，轉運蛋白（Agt1）將細胞內海藻糖運至膜外，結合在磷脂上形成隔離保護，酵母菌進入休眠狀態以度過惡劣的環境。回答下列相關問題：

無壓力狀態下酵母海藻糖代謝圖

（1）與大腸桿菌細胞相比，酵母菌細胞最主要的結構特征是________________。在無壓力狀態下下，細胞內海藻糖含量低的原因有_____________________________________________。

（2）在有壓力狀態下，TPS復合體激活，胞內產生大量海藻糖，此時磨碎酵母菌制成溶液，加入斐林試劑，在水浴加熱條件下，_________________（填“出現”或“不出現”）磚紅色沉淀，原因是______________________________。

（3）發面時所用的干酵母因海藻糖的保護而表現為代謝_______________，對其活化的過程中，酵母菌內的變化有_______________、_______________，由于海藻糖被分解為葡萄糖，葡萄糖的代謝產物G6P和UDPG抑制TPS復合體基因的活性，在這種調節機制下，酵母菌迅速活化，從而適應環境。

Answer 1

【答案】具有成形的細胞核（具有核膜包被的細胞核） 海藻糖合成酶基因的表達受抑制，海藻糖的合成受影響；Nthl水解胞內已存在的海藻糖 出現 酵母菌細胞內除了含有海藻糖，還有葡萄糖等還原糖 緩慢 Nthl活化分解胞內海藻糖 Athl轉運到膜外分解膜外海藻糖

【解析】

題干信息“無壓力狀態下，葡萄糖的代謝產物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因（TPS復合體）的表達，胞內海藻糖水解酶（Nthl）水解已經存在的海藻糖，分解膜外海藻糖的水解酶（Ath1）處于小液泡中（如圖所示）。在有壓力狀態下，TPS復合體微話，Nth1失活，轉運蛋白（Agt1）將細胞內海藻糖運至膜外，結合在磷脂上形成隔離保護，酵母菌進入休眠狀態以度過惡劣的環境”進行解答。

（1）大腸桿菌是原核生物，酵母菌細胞是真核細胞，二者主要的區別是酵母菌細胞具有成形的細胞核（具有核膜包被的細胞核）；根據題干信息“在無壓力狀態下，葡萄糖的代謝產物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因（TPS復合體）的表達，胞內海藻糖水解酶（Nthl）水解已經存在時海藻糖”，所以細胞內海藻糖含量低的原因有海藻糖合成酶基因的表達受抑制，海藻糖的合成受影響；Nthl水解胞內已存在的海藻糖。

（2）在有壓力的條件下，胞內產生大量海藻糖，同時在細胞內還存在葡萄糖等還原糖，所以加入斐林試劑，在水浴加熱條件下，會出現磚紅色沉淀。

（3）干酵母因海藻糖的保護而表現為代謝緩慢，在其活化過程中，實質是沒有壓力的條件下，Nthl活化分解胞內海藻糖，Athl轉運到膜外分解膜外海藻糖，酵母菌迅速活化，從而適應環境。