2014生物联赛详解 - 图文

39. 关于血液中的气体运输，下列描述错误的是（单选1分） A. 绝大多数氧气是通过化学结合的方式运输的 B. pH降低会引起氧气与血红蛋白亲和力降低 C. 大多数二氧化碳是通过溶解在血浆中的方式运输的 D. 温度升高会引起氧气与血红蛋白亲和力降低

答案：C

解析：氧的化学结合形式是氧合血红蛋白，所以A对。BD描述的也是正确的现象，这样氧气便能在pH较低、温度较高的机体组织中释放出来。CO2的运输中，溶解的CO2约占总运输量的5%，结合的占95%（碳酸氢盐形式的占88%，氨基甲酸血红蛋白形式占7%）。所以C是错的，答案为C。

40. 钙离子跨过神经元细胞膜的方式包括（多选2分） A. 初级主动运输 B. 次级主动运输 C. 电压门控离子通道 D. 离子通道型受体 E. G蛋白耦合受体

答案：ABCD

解析：总结一下细胞上的钙通道钙泵如下：

1. PMCA pump (plasma membrane calcium pump)：Ca2+-ATP酶（质膜钙泵）——初级主动运输

PMCA 是存在于所有已知真核细胞细胞质膜上的一种P型 ATPase，它具有高亲和力与低容量的特点，主要负责精细调控 Ca2+由胞内向胞外的转运，在调节胞内Ca2+稳态上起微调作用。突触体膜(SPMs)上的PMCA在维持Ca2+的低稳态水平中有重要作用。如其功能发生改变，则可影响神经的兴奋、传导和递质释放。老龄化小鼠中神经元质膜失去PMCA，导致脑功能衰退。另外它的作用还有参与NOS信号通路等。 2001年，Neyses 小组发现质膜 Ca2+-ATPase (plasma membrane Ca2+-ATPase，PMCA)的 4b 亚型可以与 nNOS 发生蛋白质-蛋白质相互作用。在神经细胞、平滑肌细胞和心肌细胞中，都存在着这类 PMCA4b和nNOS 之间的相互作用。简要叙述如下： 在nNOS活化过程中，兴奋性氨基酸通过NMDA受体(NMDA receptor，NMDA-R)偶联的钙离子门控通道引发钙离子内流，在胞浆中形成钙离子浓度较高的微区；nNOS通过其PDZ结构域与PSD-95及NMDA-R等形成蛋白质复合体，在该微区中较高浓度钙离子的作用下，nNOS与钙调蛋白结合并活化，产生一氧化氮。而在nNOS的去活化过程中，已活化的nNOS通过其PDZ结构域与质膜钙ATP酶(PMCA)发生蛋白质相互作用，继而被募集到质膜内侧；PMCA通过转运钙离子，在胞浆中形成钙离子浓度较低的微区；钙离子浓度低于某一特定阈值后，nNOS与钙调蛋白的结合被解除，nNOS回复为非激活状态，同时，较低的钙离子浓度解除了nNOS与PMCA的蛋白质相互作用，nNOS脱离与质膜的拴系。通过这一机制，神经细胞可以在短时间内将钙信号转化为一氧化氮信号以发挥其信号分子功能，同时可有效避免由nNOS过度活化而引起的细胞毒性。

质膜Ca2+泵的调控机制： ① CaM的激活：

Ca2+↑→Ca2+-CaM→与钙泵C端结合→活化 ② PIP2水解的双重效应

③ 有限水解：胰蛋白酶切去钙泵C端的抑制肽。 ④ PKC和PKA的磷酸化

2. NCX：钠钙交换体——次级主动运输

利用Na＋的电化学梯度从胞内排出Ca2+。钠钙交换是神经元、心肌或平滑肌细胞中促使Ca2+浓度迅速回落的主要机制之一，其低亲和力与高容量在调节胞内Ca2+稳态上起主导作用。主要用于兴奋性细胞受到刺激后从胞内除去大量的Ca2+。

a) 前向型（forwardmode）：将钠离子转入细胞内，将钙离子转出细胞。在心肌细胞，这种功能对于舒张期钙离子及时排出细胞很重要

b) 反向型（reversemode）：将钙离子转入细胞内，将钠离子转出细胞。在一些病理状态下，比如缺血再灌注，强心苷中毒时，可以导致反向钠钙交换体激活，造成细胞内钙超载。

3. Ca2+ channel：钙离子通道

a) Gated by voltage：电压门控钙离子通道

根据钙通道传导性和对电压敏感性的不同，又进一步分为L、T、N三种亚型。不同VDC开放所需的膜电位不同，经各亚型内流钙离子的所介导的细胞效应也有不同。 i. L型钙通道（long-lasting calcium channel）是目前最具药理学意义的一类钙通道。其激活电位为-10mV，激活需要较强的除极；通道被激活后，开放时间长，失活慢，是细胞兴奋过程中外钙离子内流的主要途径。L型钙通道广泛存在于各种细胞中，尤其是心肌和心血管平滑肌细胞，功能上与兴奋-收缩偶联、兴奋-分泌偶联有密切关系。 ii. T型钙通道（transient calcium channel)激活电位为-70mV，激活不需要较强的除极；激活后开放持续时间短，失活快。主要存在于心肌、神经元及血管平滑肌细胞中，参加心肌窦房结与神经元的起搏活动和重复发放，维持细胞自律性，并与低膜电位（接近静息膜电位）时钙通道钙的跨膜运动有关，调节细胞的生长与增殖。

iii. N型钙通道（neuronal calcium channel)强除极时可激活，失活速度中等。目前仅发现存在于神经组织中，主要触发递质的释放。

iv. 此外，神经元细胞上还存在一种P-型钙通道，需要较强电压激活，失活也慢。 b) Gated by ligands：配体门控钙离子通道or离子通道型受体

配体结合于受体后激活。如：NMDA受体是Ca2+进入神经细胞的通道；ATP受体调节Ca2+通道，是Ca2+进入平滑肌的通道。

c) Gated by the emptying of Ca2+ stores：钙池操纵的钙离子通道

在非兴奋性细胞中，钙池调控钙离子通道(SOC)是钙离子进入细胞的最主要方式之一。当细胞内质网的钙离子排出后，便会开启细胞膜上钙离子通道，让细胞外的钙离子进

入细胞。而这个细胞现象被美国国家卫生研究院科学家Putney J称之为：填充式钙离子涌入理论(capacitativecalcium influx)，也就是现在常称的钙池调控钙离子通道理论(store-operated channels)。 生理意义：调节发炎与免疫。

钙离子可以经由钙池调控钙离子通道(SOC)进入细胞，进而活化T细胞产生免疫反应；可以参与调节细胞发炎物质－白三烯素C4(Leukotrienes C4，简称：LTC4)的分泌与花生四烯酸(arachidonic acid)的释放。

如果将粒线体去极化后，即使细胞内质网钙离子已经排空，也无法开启钙池调控钙离子通道(SOC)，所以在细胞内还是不能侦测到钙离子讯号，当然细胞也无法释放一些更下游、具生理功能的发炎物质了；换句话说，在影响钙池调控钙离子通道开启与否的机制中，粒线体的角色更是举足轻重。 d) 机械操纵型Ca2+通道：

对机械牵张敏感。主要与血管内皮细胞感受血液压力、分泌相关因子以影响血管紧张状态有关。

4. SERCA pump：心肌细胞肌浆网Ca2+-ATP酶

在心肌细胞钙稳态的调节中其重要作用。消耗ATP，逆浓度梯度将Ca2+由胞浆排入肌浆网内。

根据以上信息，ABCD均是钙跨过神经元细胞膜的方式，G蛋白耦合受体作用是传递信号，虽然它能够通过激活下游信号开放钙离子通道，但本质上跨膜靠的还是通道而不是G蛋白，故本题答案为ABCD。

41. 草食作用是一种特殊的捕食类型，下列中表述不正确的是（单选1分） A.被捕食者只有部分机体受到损害，剩余部分有再生能力 B. 被捕食者没有能力逃脱捕食

C. 被捕食者可以通过改变自身代谢通路实现防卫 D. 被捕食者可以通过行为调节避免捕食

答案：D

解析：草食是广义捕食的一种类型，其特点是：

1）被食者只有部分机体受损害，通常捕食者只采食植物的某一部分，留下的部分能够再生。

2）植物本身没有逃脱食草动物的能力。 绿色植物没有被动物吃尽的原因：

1）食食草动物在进化中发展了自我调节机制，防止作为其食物的植物都毁灭掉。 2）植物在进化过程中发展了防卫机制。

需要注意的是：植物的确可以通过一些方式调节动物的行为实现趋避。比如上表皮类脂化合物各组分都刺激或阻止昆虫产卵，活动和取食，影响昆虫附着，改变光的反射等等。植物上表皮类脂化合物对昆虫行为的影响。这一系列结果将减少捕食者的捕食，行为调节的确是存在的~详见Annu.Rev. Entomol., 1995.40, pl71~194。

植物次生物质对昆虫的影响是一个非常复杂的过程。其在植食性昆虫寄主植物的选择过程中起着重要的作用。可以调节昆虫的取食、产卵、交配等行为。另外有同学指出植物有拟态昆虫虫卵防止昆虫产卵其上的现象，也是很好的例子。不过出于普遍性情况的考虑，还是选D最为有把握。

42. 生物多样性中的α多样性一般包含的因素为（单选1分） A. 物种的相对多度与丰度 B. 物种的相对丰度与均匀度 C. 物种的均匀度与异质性 D. 物种的相对数量与丰度

答案：B

解析：Whittaker(1972)提出了以下三种多样性，并定义为：

α多样性，是指同一地点或群落中种的多样性，是由种间生态位的分异造成的，或者说它是反映群落内部物种和种相对多度的一个统一的指标，是一个仅具数量而无方向的特征。α多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为栖息地或群落内部的多样性（within-habitat diversity）。

β多样性，指在不同地点或群落中物种的更替或转换，是由于各个种对一系列生境的不同反应造成的，或者说它是物种与种相对多度沿着群落内或群落间，在一个梯度上从一个生境到另一个生境变化的速率或范围，它是研究群落之间的种多度关系，属于