2025届高三生物二轮复习课件专题一： 蛋白质的分选与囊泡运输、物质循环

精研重难点(二)　厘清蛋白质的分选与囊泡运输　 精研重难点(三) 破解物质运输中的四类迷茫点　 (一)图解蛋白质的分选过程 从“深度”上提升知能 蛋白质在细胞内合成后，依靠自身信号序列，从初始合成部位转运到发挥功能部位，这一过程叫蛋白质分选。细胞中蛋白质的分选和去向有：(1)游离核糖体合成的蛋白质去向：细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。(2)附着核糖体合成，内质网、高尔基体加工的蛋白质去向：分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。(3)线粒体和叶绿体中的蛋白质一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中，还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成而来。 1.如图表示蛋白质分选的两条基本途径：一是在游离核糖体上完成肽链合成，不经加工直接转运至相应位置，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至相应位置，称为共翻译转运。据图分析，下列有关说法不合理的是 （　　）A.膜蛋白和分泌蛋白来自共翻译 途径 B.细胞器和细胞核中的蛋白质来 自翻译后转运途径 C.要研究蛋白质分选途径及去向， 可采用同位素标记法 D.决定蛋白质分选途径的关键因素 是内质网定向信号序列 B 从“宽度”上拓展训练（上届的习题，大家选用） 2.据图回答下列问题： （1）图中①和⑦表示的生理过程是___________。 （2）图中途径②和⑧分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径。据图分析，决定其不同途径的因素是__________________________________。 （3）直接决定蛋白质中氨基酸种类和顺序的是_____________________ ， 在同一个体不同部位的细胞中，新生蛋白质的种类不同，根本原因是_________________________________。 翻译 内质网定向信号序列 mRNA上的碱基排列顺序 基因的选择性表达 （4）若⑩⑪⑫为不同酶进入细胞的相应部位发挥作用，则体现出生物膜具有____________________的结构特点。 若⑥为RNA聚合酶，则能识别基因的________________。 （5）若上述分泌蛋白质为人体激素，则其合成和分泌的途径是⑦→⑧→___________，之后可随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的___________结合，进而影响细胞的功能和代谢，这是细胞膜完成__________功能的分子基础。 （一定的）流动性 启动子 ⑨→⑩ 受体 信息交流 (二)信号识别与囊泡运输 1．核糖体与内质网之间的识别 信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。核糖体—新生肽被引导至内质网后(如图所示)，继续合成肽链，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落；肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。 学程1 P43 胰岛素的合成、加工与分泌 胰岛素的合成、加工和分泌分别经历了哪些结构？ 学程1 P43 3．[多选]研究发现，游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体，取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测合理的是 A．分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列 B．内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物 C．SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔 D．经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工 ABD 细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图1)，其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图2所示。 图1 图2 2．内质网和高尔基体之间的识别 3．受体介导的囊泡运输 囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。 C 从“高度”上研究高考 [典例]　(2021·山东高考)高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是 A．消化酶和抗体不属于该类蛋白 B．该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP C．高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高 D．RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加 1．囊泡是细胞内各种生物膜结构之间进行物质运输的“通道”，囊泡运输参与细胞多项重要的生命活动。下列叙述错误的是 A．囊泡参与分泌蛋白的运输，该过程中高尔基体起重要的交通枢纽作用 B．神经元中的囊泡与突触前膜融合后释放神经递质，一定会引起突触后膜产生兴奋 C．病原体被吞噬细胞吞噬后经囊泡运输到溶酶体分解，部分产物可被细胞再利用 D．胰岛素的靶细胞中囊泡移向细胞膜释放葡萄糖载体蛋白，有利于降低血糖含量 从“宽度”上拓展训练 B 2．多肽链进入内质网加工后，有些被运送到细胞其他部位称为运出蛋白，有些留在内质网称为驻留蛋白。驻留蛋白的羧基端有一段特殊的四肽序列(KDEL)，如果该蛋白被意外地包装进入转运囊泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，高尔基体膜内侧的KDEL受体就会识别并结合KDEL将它们回收到内质网。下列说法错误的是 A．多肽链与核糖体一起转移到内质网上完成合成后加工形成有功能的蛋白 B．驻留蛋白可能参与运出蛋白的折叠与组装 C．高尔基体膜通过转运囊泡转化为内质网膜，依赖于膜的流动性 D．内质网膜、转运囊泡膜、高尔基体膜内侧都含有KDEL受体 D 精研重难点(三) 破解物质运输中的四类迷茫点　 [典例2]　如图甲、乙分别是洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜)，从含硝酸钾的全营养液中吸收NO的速率曲线图。下列相关叙述错误的是 A．A点时影响离子吸收速率的主要因素是能量 B．B点时离子吸收速率不再增大是因为载体的数量有限 C．C点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度 D．D点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高，细胞发生质壁分离 D 从“高度”上研究高考 从“高度”上研究高考 A 1．载体蛋白和通道蛋白作用不完全相同 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，它们的作用特点分析如下： (1)载体蛋白和通道蛋白对物质的运输都具有选择性。 (2)载体蛋白需要和被转运的物质结合，且会发生自身构象改变；通道蛋白运输时不需要和被转运物质结合。 (3)载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只能执行协助扩散，即通道蛋白只能顺浓度梯度运输。 从“深度”上提升知能 2．主动运输消耗的能量并不都由ATP直接提供 (1)主动运输的能量来源分为三类(如图1)：ATP直接提供能量(ATP驱动泵)、间接供能(协同转运蛋白)、光驱动(光驱动泵)。 (2)协同运输是一种物质的逆浓度跨膜运输，其依赖于另一种物质的顺浓度，该过程消耗的能量来自离子电化学梯度(如图2)。 (2)ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 3．主动运输中ATP供能的原理 (1)ATP为主动运输供能 Na+-K+泵有哪些功能？ 运输：逆化学梯度运出3个Na+泵入2个K+ 催化：ATP水解酶活性 学程1 P78 (1)Na＋-K＋泵发挥的作用，主要有______________和________________。ATP的主要作用有____________和_______。(2)Na＋-K＋泵运输Na＋、K＋的意义是 _________________________________________(从神经系统兴奋性角度分析)。(3)Na＋-K＋泵只能定向运输Na＋、K＋，而不能运输其他无机盐离子，这体现了细胞膜具有________________的功能特性，该功能特性主要是由细胞膜的_______________________功能体现出来。(4)葡萄糖进入红细胞的方式与Na＋和K＋通过Na＋-K＋泵的跨膜运输的方式________(填“相同”或“不相同”)，那么它们的运输方式分别是 ________ (1)作为载体蛋白运输Na＋、K＋　催化ATP水解　水解提供能量　提供磷酸基团，使ATP酶发生磷酸化反应　 (2)维持Na＋膜外浓度高于膜内浓度，而K＋膜内浓度高于膜外浓度，有利于静息电位的维持和动作电位的形成，利于神经冲动的正常产生　 (3)选择透过性　控制物质进出细胞　(4)不相同　协助扩散、主动运输 (1)图1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响，其中图1表示的运输方式为自由扩散，图2表示的运输方式是协助扩散或主动运输。图2中P点之后运输速率不变的原因是膜上转运蛋白的数量有限。 (2)图3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响，其中图3表示的运输方式为自由扩散或协助扩散，图4表示的运输方式为主动运输。图4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。 (3)若图3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输，还可表示主动运输。 4．物质跨膜运输速率的曲线分析 1．ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关推测合理的是 A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度 B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞 C．Cl－和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输 D．通常是ATP水解释放的磷酸基团使转运蛋白磷酸化，其空间结构发生变化，小分子结合位点转向膜内侧，使小分子进入膜内 “宽度”上拓展训练 D C 3．[多选]一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子，载体分子对一定的离子有专一的结合部位，能选择性地携带某种离子通过膜，载体的活化需要ATP，其转运离子的情况如图。下列相关叙述正确的是 (　 ) ABD　 A．据图分析可知载体分子与酶都具有专一性 B．温度通过影响呼吸酶的活性来影响植物根系对矿质元素的吸收 C．磷酸激酶与ATP水解有关，磷酸酯酶与ATP合成有关 D失活的载体在膜中磷酸激酶和ATP的作用下又可使其磷酸化，而再度活化 4．如图表示物质浓度或氧气浓度与物质跨膜运输速率间关系的曲线图。下列相关叙述错误的是 C A．若某物质跨膜运输的速率可用图1与图3表示，则该物质不可能为Mg2＋ B．若某物质跨膜运输的速率可用图2与图3表示，则该物质可能是葡萄糖 C．将图2与图4的曲线补充完整，曲线的起点应从坐标系的原点开始 D．限制图中a、b、c、d运输速率的因素不完全相同 精研重难点(三)　破解物质运输中的四类迷茫点　　　 从“高度”上研究高考 [典例1]　(2021·山东高考)液泡是植物细胞中储存 Ca2＋的主要细胞器，液泡膜上的 H＋焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H＋，建立液泡膜两侧的 H＋浓度梯度。该浓度梯度驱动 H＋通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输，从而使 Ca2＋以与 H＋相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是 (　 ) A．Ca2＋通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散 B．Ca2＋通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺 C．加入 H＋焦磷酸酶抑制剂，Ca2＋通过 CAX 的运输速率变慢 D．H＋从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输 2.某种植物液泡膜上存在Na＋/H＋反向转运载体蛋白，它可利用液泡内外H＋的电化学梯度(电位和浓度差)将H＋转出液泡，同时将Na＋由细胞质基质转入液泡。某些物质跨液泡膜转运过程如图所示，据图判断，下列叙述正确的是 (　 ) A．H2O只以自由扩散的方式进出液泡 B．Na＋和Cl－均以主动运输的方式由细胞质基质进入液泡 C．液泡以主动运输的方式从细胞质基质中吸收H＋ D．提高细胞质基质H＋浓度有利于Na＋进入液泡 $$