2024届高三二轮复习生物：专题1、《细胞分泌蛋白的合成和运输》过程实验解读课件

《细胞分泌蛋白的合成与运输过程》实验解读及实例分析 1、研究方法：同位素标记法 （1）同位素标记法：在同一元素中，质子数相同，中子数不同的原子为同位素，如18O与16O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于追踪物质的运行和变化规律。通过同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。 （2）同位素种类： ①放射性同位素：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等； ②稳定同位素：没有放射性，如15N、18O等。 （3）应用：研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等。 2、实验过程 （1）选择同位素3H标记的亮氨酸，向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，短时间培养 （2）不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。 3、实验结果 3min 17min 117min 放射性标记的蛋白质 内质网 高尔基体 分泌颗粒（黑色银颗粒） 放射性标记的蛋白质 放射性标记的蛋白质 提示：如果把豚鼠的胰腺腺泡细胞放在含3H标记的亮氨酸的培养液中培养，持续追踪放射性出现的部位依次是： 细胞膜、核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、胞外。 例析、甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A.甲状腺球蛋白以胞吐的方式分泌到细胞外，并且消耗能量 B.细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是主动运输过程 C.与c过程有关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体 D.向甲状腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，则出现3H 的部位依次是④①③②⑥④ 点评：蛋白质属于生物大分子，因此其运出细胞的方式属于胞吐，需要消耗能量；细胞内碘浓度高于细胞外，则碘离子是逆浓度梯度进入细胞的，属于主动运输；c表示蛋白质的加工、修饰和分泌过程，这一连续过程需要的细胞器是内质网、高尔基体以及供能的线粒体；向甲状腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，则出现3H 的部位依次是①③②⑥④。 D 4、结果分析 细胞外 囊泡 囊泡 分泌 线粒体供能 肽链与核糖体转移到内质网 加工、分类、包装、发送 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 游离的核糖体将氨基酸形成肽链 加工折叠形成一定空间结构的蛋白质 进一步修饰加工 囊泡与细胞膜融合 亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成；且亮氨酸参与了该细胞分泌蛋白的合成。 (2)与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 (3)参与分泌蛋白合成运输结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体及细胞膜。 5、问题分析 （1）为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？ (4)分泌蛋白从合成运输到细胞外的过程中一共穿过多少层生物膜？ 0层，因为整个过程是以囊泡的形式转移。 （5）分泌蛋白合成过程中，相关生物膜膜面积的变化？ 左图表示的是前后两个时间点的变化，右图表示的是一定时间段内的变化。 _________ _________ _________ 前 后 时间 0 膜面积 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 ② ③ ① ① ② ③ 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 膜面积 （6）细胞核中是否可能会出现放射性？ 可能，因为亮氨酸也可能参与了细胞核中有关蛋白质的合成。 （7）如果仅标记亮氨酸中羧基中的3H能否追踪分泌蛋白的合成与运输过程？ 不能，因为羧基中的3H会脱去形成水。 （8）细胞膜上的蛋白质、溶酶体中的水解酶和细胞分泌蛋白一样，合成过程也要内质网、高尔基体的参与。 (9)分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的，而不是仅在游离的核糖体中合成的，为什么？ 分泌蛋白的合成和加工不能仅靠核糖体完成 例析1、下图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图，下列叙述错误的是（ ） A.分泌蛋白在结构①上合成的过程中有水产生 B.结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装 C.结构④与细胞膜融合后，分泌蛋白被分泌到细胞外 D.线粒体能为分泌蛋白的合成、运输和分泌提供能量 点评：结构③能对来自结构②的蛋白质进行加工、分类和包装，B错误。 6、实例分析 B 例析2、如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是(　　) A.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体 B.该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系 C.a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程 D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行 D