Biology
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว

生物 細胞膜の構造

下の写真についてです。
問題文なのですが、文章が何を言っているのかがわかりません。
長くなって構いませんので、わかりやすく説明していただきたいです。よろしくお願いします。

149. 細胞膜の構造 次の文を読み、 下の各問いに答えよ。 細胞膜はリン脂質の二重層で構成されており, そこに多 種多様なタンパク質が組み込まれている。 ある細胞の細胞 膜全体にわたって存在し, 細胞膜中を移動可能なタンパク 質Xを蛍光を発する物質で均一に標識した。 この細胞を動 かないように固定してから, ある部分に範囲を絞って蛍光 を連続的に測定したところ, 蛍光の強さはほとんど変化し なかった。 次に同様の方法で蛍光標識した別の細胞を固定 してから, 細胞膜のごく限られた部分に強いレーザー光を 照射し, その部分の蛍光物質を失活させ, 蛍光を退色させ た。図1は, レーザー光照射前から照射後の, レーザー光を照射した部分の蛍光強度の変 化を連続的に測定した結果である。 なお, レーザー光による蛍光の退色は不可逆的である が,膜タンパク質Xそのものの性質および細胞膜には影響を与えない。 問1. 図1について, レーザー光を照射したのはどの時点か。 図中のa~dで答えよ。 光照射領域の蛍光強度 a 時間 図 1

คำตอบ

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添付した図を見ながら説明してみます。

「この細胞を動かないように固定してから」は、図Aのように細胞を培養皿に貼り付けて、実験中に動いてしまわないようにしている状態です。

「細胞膜中を移動可能なタンパク質Xを蛍光を発する物質で均一に標識した」は、図Bのように、リン脂質二重膜に埋まっているタンパク質Xに、蛍光物質を結合させている状態です。蛍光物質は「青い光を当てると緑色の蛍光を発する」のように、当てられた色(励起光といいます)と違う色の光(蛍光といいます)を発するので、どこに蛍光物質が存在するかを目で見ることが出来ます。
この状態では、青い励起光を当てると、細胞全体が緑に光って見えると想像して下さい。
(実際には、緑だけでなく、赤、青、紫、さまざまな色が使われます)

「ある部分に範囲を絞って蛍光を連続的に....ほとんど変化しなかった」は、励起光を当てて長時間観察しても、蛍光の強さは変わらなかった、つまり、観察しているだけでは蛍光物質の性質は変わらない、という実験の前提条件についての説明です。

「細胞膜のごく限られた部分に強いレーザー光を...蛍光を退色させた」は、図Cのように、強いレーザー光を当てることで、一部の蛍光物質を壊している状態です。この状態で青い励起光を当てると、細胞全体が緑に光りますが、レーザーを当てたところだけ蛍光を出さないので、そこが暗く穴が空いたように見えます。これが図1のb点になります。

「図1は、レーザー光照射前から....測定した結果である」は、そのレーザー光を当てて暗く穴が空いたように見える部分に注目して、レーザー光を当てる前 => 当てたとき => 当てた後、で緑色の蛍光がどのように変化したかを測定した結果、という意味です。

問題文の上の方に「細胞膜中を移動可能なタンパク質X」と行っていますので、図Dのように、時間が経つに従って、レーザー光によって蛍光物質が壊されたタンパク質Xと、そうでないタンパク質Xが徐々に混ざりあってきます。すると、図1のc~dのように徐々に蛍光が回復してきます。

「レーザー光による蛍光の退色は不可逆である...」は、もし壊れた蛍光物質が回復してしまったら、c~dの蛍光の回復が、タンパク質Xの移動によるのか、それとも蛍光物質が回復したことによるのか、分からなくなってしまうので、蛍光物質が回復することはないと説明を加えているわけです。

実験の前提についての説明が多いので複雑に見えますが、「タンパク質Xが細胞膜上を自由に動いている様子を目で見えるように工夫した実験」と理解すると良いのではないかなと思います。
もし説明が足りないところがありましたらコメント下さい。

奏音

とてもわかりやすく、感動しました。
ベストアンサーが一個では足りないくらいです
本当にありがとうございました😭

けー

よかったです😊

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