内容正文:
课题应用2 蛋白质的分选和囊泡运输
“跨界”融会知能
1.蛋白质分选
蛋白质分选是蛋白质依靠自身信号序列,从起始合成部位定向转运到功能发挥部位的过程。下图表示在信号序列的引导下,细胞内蛋白质的分选途径。
2.细胞内的囊泡运输(如图)
3.蛋白质经囊泡运输引起的放射性和膜面积变化
“情境”实践应用
1.(2021·海南高考)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是( )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
解析:选C 在游离的核糖体上以氨基酸为原料合成肽链后,还要经内质网和高尔基体加工形成成熟的分泌蛋白,A正确;分泌蛋白在合成与加工的过程中会实现膜成分的交换,B正确;生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等结构,C错误;分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D正确。
2.肌浆网是肌纤维内特化的滑面内质网,作为细胞内重要的钙储库和信号转导中心,调节Ca2+的释放、再摄取和贮存。肌浆网的膜上有丰富的钙泵(SERCA,一种ATP水解酶)能够摄取Ca2+,维持细胞内Ca2+稳态,细胞内Ca2+稳态的破坏会引起细胞功能障碍和代谢紊乱。下列相关叙述正确的是( )
A.内质网膜与高尔基体、细胞膜都是通过囊泡间接相连
B.SERCA对Ca2+的运输降低了肌浆网膜内外的Ca2+浓度差
C.细胞内Ca2+稳态失衡可能会影响细胞中蛋白质的合成
D.提高SERCA或Ca2+通道的活性一定会增强肌浆网及细胞的功能
解析:选C 内质网膜可与细胞膜直接相连,A错误;通过SERCA对Ca2+的运输为主动运输,增加了肌浆网膜内外的Ca2+浓度差,B错误;细胞内Ca2+稳态的破坏会引起细胞功能障碍和代谢紊乱,可能会影响细胞中蛋白质的合成,C正确;提高SERCA或Ca2+通道的活性可能会增强肌浆网及细胞的功能,D错误。
3.蛋白质分选是蛋白质依靠自身信号序列,从起始合成部位定向转运到功能发挥部位的过程。下图示为人体某种线粒体蛋白的分选途径,下列说法错误的是( )
A.结构A是蛋白质通道,结构B是受体
B.信号序列发挥定向功能与翻译过程几乎是同时进行的
C.参与③过程的酶是肽酶
D.信号序列和受体是蛋白质分选的物质基础
解析:选B 分析题图可知,结构A表示蛋白质通道,结构B表示受体,A正确;由图中信息可知,翻译过程结束后得到线粒体蛋白前体,而信号序列是线粒体蛋白前体上的一段肽链,因此信号序列发挥定向功能发生在翻译之后,B错误;③是线粒体蛋白前体在线粒体内释放出信号序列成为成熟线粒体蛋白的过程,参与的酶是肽酶,C正确;由图可知,蛋白质分选的物质基础包括信号序列和受体,D正确。
4.高尔基体TGN区是蛋白质包装分选的关键枢纽,如图是发生在该区的3条分选途径。下列有关说法错误的是( )
A.组成型分泌过程存在生物膜成分的更新
B.可调节性分泌往往受细胞外信号分子的影响
C.溶酶体中的水解酶从高尔基体TGN区运输而来
D.图中蛋白质分选的过程体现了生物膜的选择透过性
解析:选D 组成型分泌类似于分泌蛋白的分泌,该途径需要囊泡和细胞膜的融合,所以存在生物膜成分的更新,A正确;分析题图可知,细胞膜接受外界信号后发生可调节性分泌,所以该途径往往受细胞外信号的影响,B正确;分析题图可知,溶酶体中的水解酶从高尔基体TGN区运输而来,C正确;图中蛋白质分选的过程体现了生物膜的流动性,D错误。
5.[多选](2022·日照三模)迁移体是中国科学家新发现的一种胞外分泌囊泡。研究发现,快速迁移的细胞会通过身后长长的收缩纤维管道持续把胞内物质运送到迁移体中,随后收缩纤维管断裂,迁移体被释放,继而被胞外空间或其他细胞摄取。研究表明,迁移体中有细胞因子、大量病变的线粒体等。下列叙述正确的是( )
A.代谢旺盛且运动较多的细胞产生的迁移体可能较多
B.迁移体的存在有利于细胞对线粒体的质量监控
C.迁移体可以参与不同细胞间的物质和信息交流
D.迁移体的形成体现了细胞膜具有选择透过性
解析:选ABC 代谢旺盛且运动较多的细胞需要的能量较多,其线粒体的数量可能较多,迁移体中有细胞因子、大量病变的线粒体等,故推测代谢旺盛且运动较多的细胞产生的迁移体可能较多,A正确;由于迁移体中有大量病变的线粒体,推测迁移体的存在有利于细胞对线粒体的质量监控,B正确;迁移体中有细胞因子等物质,释放后被胞外空间或其他细胞摄取,故迁移体可以参与不同细胞间的物质和信息交流,C正确;迁移体是一种胞外分泌囊泡,迁移体的形成体现了细胞膜具有一定流动性,D错误。
6.[多选]用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测