Question

美國(guó)科學(xué)家彼得?阿格雷和羅德里格?麥金農(nóng)，以表彰他們?cè)谒�通道蛋白（AQP₂）方面作出的貢獻(xiàn)．下圖為ADH對(duì)腎集合管細(xì)胞管腔膜AQP₂數(shù)量的調(diào)節(jié)示意圖．當(dāng)血漿中ADH水平升高后，腎集合管細(xì)胞質(zhì)內(nèi)AQP₂小泡向管腔膜遷移并與之融合．通過(guò)出胞作用（外排）小泡膜上的AQP₂嵌入管腔膜，使管腔膜AQP₂的數(shù)量增加，從而使水的通透性相應(yīng)地增高，增高的幅度與血漿中ADH升高的濃度成正比．當(dāng)血漿中ADH水平降低時(shí)，集合管細(xì)胞管腔膜出現(xiàn)胞吞作用（內(nèi)吞），又形成AQP₂小泡遷移到管腔膜內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)中．此時(shí)細(xì)胞管腔膜上的AQP₂數(shù)量相應(yīng)地減少，管腔膜水的通透性也相應(yīng)地降低．

注：A．C，腺苷環(huán)化酶；cAMP，環(huán)腺苷酸；
請(qǐng)依據(jù)上述回答：
（1）你認(rèn)為題干中提到的ADH是什么物質(zhì)？

 

．
（2）ADH對(duì)腎集合管管腔膜AQP₂數(shù)量的調(diào)節(jié)方式是：

 

．
（3）水通道蛋白由水通道蛋白基因指導(dǎo)合成，其遺傳信息的傳遞過(guò)程是

 

．
（4）水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡的出胞作用與

 

有關(guān)．
①細(xì)胞膜 ②線粒體 ③高爾基體 ④內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ⑤核糖體 ⑥細(xì)胞核
A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤
C．①②③④D．①④⑤⑥
（5）AQP₂基因突變可誘發(fā)2種結(jié)果：腎集合管細(xì)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(diào)節(jié)．則有關(guān)AQP₂基因突變的說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是

 

A．影響ADH對(duì)腎集合管水通透性的調(diào)節(jié)
B．患者必定會(huì)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
（6）水分通過(guò)腎集合管管腔膜的方式為

 

，需要消耗能量嗎？

 

．
（7）有人認(rèn)為“腎集合管對(duì)水的重吸收是一個(gè)不消耗能量的滲透過(guò)程”，你同意嗎？為什么？

Answer 1

考點(diǎn)：神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)

專題：

分析：本題考查的是抗利尿激素對(duì)腎小管、集合管重吸水作用的機(jī)理，分析題圖和題干信息，梳理抗利尿激素對(duì)腎小管、集合管重吸水作用的機(jī)理的過(guò)程，根據(jù)具體問(wèn)題分析解答．

解答： 解：（1）分析題干信息和題圖信息可知，血漿中ADH升高腎集合管重吸水的能力增強(qiáng)，血漿中ADH降低腎集合管重吸水的能力減弱，由此可以推出ADH可能是抗利尿激素．
（2）由（1）分析可知，ADH是抗利尿激素，抗利尿激素的調(diào)節(jié)屬于激素調(diào)節(jié)（體液調(diào)節(jié)）．
（3）水通道蛋白基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成mRNA，mRNA與核糖體結(jié)合，在核糖體上以氨基酸為原料經(jīng)翻譯過(guò)程形成水通道蛋白．
（4）分析題圖可知，水通道蛋白是一種分泌蛋白，是由細(xì)胞核內(nèi)的基因控制合成的，因此水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡外排與細(xì)胞核有關(guān)，水通道蛋白先在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上經(jīng)過(guò)氨基酸的脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工、分類、包裝，以囊泡的形式發(fā)送到細(xì)胞膜，由細(xì)胞膜排出細(xì)胞外，這一過(guò)程需要消耗能量，主要由線粒體供能．
（5）若AQP₂基因突變誘發(fā)腎集合管細(xì)胞生成的AQP₂蛋白喪失水通道功能，腎集合管重吸水能力降低，會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)腎尿濃縮功能障礙，并持續(xù)排出大量的稀釋尿；
若AQP₂基因突變誘發(fā)腎集合管細(xì)胞生成的AQP₂蛋白仍具有水通道功能，但不受ADH的調(diào)節(jié)，患者會(huì)出現(xiàn)尿量不受ADH的調(diào)節(jié)；但不論哪種情況，不影響對(duì)葡萄糖的重吸收，
患者不會(huì)出現(xiàn)尿糖．
（6）水分通過(guò)腎集合管管腔膜的方式為自由擴(kuò)散，不消耗能量．
（7）雖然水通過(guò)“水通道”擴(kuò)散不消耗能量，但ADH在調(diào)節(jié)腎集合管細(xì)胞管腔膜AQP₂數(shù)量的過(guò)程中需要消耗ATP，所以不能說(shuō)“腎集合管對(duì)水的重吸收是一個(gè)不消耗能量的滲透過(guò)程”．
故答案為：
（1）抗利尿激素   
（2）體液調(diào)節(jié)
（3）
（4）A    
（5）B    
（6）自由擴(kuò)散    不需要
（7）不同意，雖然水通過(guò)“水通道”擴(kuò)散不消耗能量，但ADH在調(diào)節(jié)腎集合管細(xì)胞管腔膜AQP₂數(shù)量的過(guò)程中需要消耗ATP

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是抗利尿激素的作用，生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的連續(xù)性，轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞胶退�需要的條件，準(zhǔn)確分析題圖獲取有效信息是解題的關(guān)鍵．