Question

【題目】二甲雙胍（Met）是廣泛應用于臨床的降血糖藥物，近年來發現它還可降低腫瘤發生的風險。

（1）細胞發生癌變的根本原因是_____。由于癌細胞表面_____，易在體內擴散和轉移。

（2）為探究Met對肝癌細胞增殖的影響，用含不同濃度Met的培養液培養肝癌細胞，結果如圖1，該結果表明_____。用流式細胞儀測定各組處于不同時期的細胞數量，結果如圖2，由此推測Met可將肝癌細胞的增殖阻滯在_____期。

（3）為進一步研究Met的作用機制，研究人員用含1mmol/L Met的培養液培養肝癌細胞12h后，結果發現呼吸鏈復合物Ⅰ的活性下降。

①呼吸鏈復合物Ⅰ位于_____上，參與有氧呼吸第三階段（電子傳遞）。由實驗結果推測Met通過減少_____供應，抑制肝癌細胞的增殖。

②另一方面， Met對癌細胞呼吸的影響導致線粒體內AMP/ATP比值_____，使AMPK磷酸化而被激活。（注：AMP為腺苷一磷酸）

③激活的AMPK（P-AMPK）可通過圖3所示的信號轉導途徑抑制分裂相關蛋白的合成，從而抑制肝癌細胞的增殖。測定各組肝癌細胞中相關物質的含量，電泳結果如圖4。

由于細胞中β-Actin蛋白的表達量_____，在實驗中可作為標準對照，以排除細胞取樣量、檢測方法等無關變量對實驗結果的影響。結合圖3、4，闡述P-AMPK抑制肝癌細胞增殖的機制_____。

Answer 1

【答案】原癌基因和抑癌基因突變（基因突變） 糖蛋白減少 二甲雙胍（Met）的濃度越高，處理時間越長，對肝癌細胞增殖的抑制作用越強 G1 線粒體內膜 能量（ATP） 升高 相對穩定 P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對P-P70S6K的促進作用，從而減少了P-P70S6K合成，導致細胞分裂相關蛋白合成減少

【解析】

根據題干信息分析，該實驗的目的是探究Met對肝癌細胞增殖的影響，結合圖1、圖2可知該實驗單一變量是Met濃度、時間，因變量是細胞增值存活率、不同時期細胞的相對數量。

（1）細胞癌變的根本原因是基因突變；癌細胞表面的糖蛋白少了，所以癌細胞之間的識別能力減弱，導致癌細胞容易擴散和轉移。

（2）據圖1分析可知，Met的濃度越高，細胞增殖存活率越低，處理時間越長，細胞增殖存活率也越低，說明二甲雙胍（Met）的濃度越高、處理時間越長，對肝癌細胞增殖的抑制作用越強；據圖2分析，與對照組相比，兩種Met濃度處理后的G1期的細胞都增多了，而S期、G2期和M期的細胞都減少了，說明Met可將肝癌細胞的增殖阻滯在G1期。

（3）①根據題意分析，由于呼吸鏈復合物Ⅰ參與了有氧呼吸第三階段（電子傳遞），說明其位于線粒體內膜上；研究人員用含1mmol/L Met的培養液培養肝癌細胞12h后，結果發現呼吸鏈復合物Ⅰ的活性下降，說明有氧呼吸第三階段產生的ATP減少了，即Met通過減少能量供應，抑制肝癌細胞的增殖。

②根據以上分析已知，Met處理后導致有氧呼吸第三階段產生的ATP減少了，因此線粒體內AMP/ATP比值升高。

③據圖4分析，β-Actin蛋白的表達量在各組實驗中相對穩定，說明其為對照組；結合圖3、圖4分析，P-AMPK抑制P-mTOR的合成，減弱了P-mTOR對P-P70S6K的促進作用，從而減少了P-P70S6K合成，導致細胞分裂相關蛋白合成減少。