内容正文:
新情境热点命题——蛋白质的分选与囊泡运输
(2024·北京模拟)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
梳理情境信息,理顺逻辑关系
C 解析:根据题干信息“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”,可知这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体进一步修饰加工并分泌至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;细胞进行囊泡运输需要消耗ATP,B正确;根据题干信息“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质”及“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”可知,如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高,则结合能力减弱,因此推测高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C错误;如果RS的功能缺失,则高尔基体膜上的RS受体不能和错误转运到高尔基体的蛋白质结合并将其运回内质网,因此可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
1.图解蛋白质的分选过程
(1)模型图示
(2)模型解读
①由游离核糖体合成的蛋白质的去向:细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。
②由附着核糖体合成,内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向: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)。
2.受体介导的囊泡运输
(1)与囊泡运输有关的问题归纳
(2)囊泡运输与信息交流
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。
1.(2023·浙江6月卷)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
A 解析:细胞骨架是细胞内蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输等活动有关,囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架,A正确;核糖体无膜结构,不能形成囊泡,B错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C错误;细胞内的核糖体和中心体无膜结构,故囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D错误。
2.(2022·广东卷)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是( )
A.线粒体、囊泡
B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质
D.内质网、囊泡
D 解析:线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,但分泌蛋白不会进入线粒体,A、C错误;根据题意可知,分泌蛋白最终在高尔基体中积累,所以不会分泌到细胞外,B错误;在内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,因此内质网、囊泡中可检测到分泌蛋白,D正确。
3.(2024·山东滨州模拟)内质网驻留蛋白是经核糖体合成、内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质。若该蛋白被错误地以COP Ⅱ 膜泡形式输出到高尔基体,则会被高尔基体以COP Ⅰ 膜泡形式送回内质网,该过程如图所示。内质网逃逸蛋白中的KDEL序列和高尔基体顺面膜囊上的KDEL受体识别及结合是COP Ⅰ 膜泡形成的关键,两者的亲和力随pH的升高会逐渐减弱。下列说法正确的是( )
A.内质网驻留蛋白的加工需要高尔基体参与
B.高尔基体内KDEL受体所在区域的pH比内质网的pH低
C.内质网驻留蛋白的合成起始于附着在内质网上的核糖体
D.胰岛素、生长激素等蛋白质类激素中也可能具有KDEL序列
B 解析:内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后,留在内质网中的蛋白质,这说明内质网驻留蛋白的加工不需要高尔基体参与,A错误;题中信息“内质网逃逸蛋白中的KDEL序列和高尔基体顺面膜囊上的KDEL受体识别及结合是COP Ⅰ 膜泡形成的关键,两者的亲和力随pH的升高会逐渐减弱”,据此可推测,图中高尔基体内KDEL受体所在区域的pH比内质网的低,低pH能促进KDEL序列与其受体的结合,B正确;内质网驻留蛋白的合成起始于细胞质基质中游离的核糖体上,C错误;胰岛素、生长激素等蛋白质类激素属于分泌蛋白,其合成和分泌过程经过的途径依次为核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜,因此这些激素不具有KDEL序列,否则会被运送回内质网,D错误。
4.(不定项)(2024·河北石家庄模拟)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。下列叙述正确的是( )
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
ACD 解析:分泌蛋白的运输过程与内质网、囊泡、高尔基体有关,其中高尔基体起着重要的交通枢纽作用,A正确;神经元中的囊泡与突触前膜融合后释放神经递质,不一定会引起突触后膜产生兴奋,因为引发突触后膜产生兴奋的神经递质必须是兴奋性递质,并且刺激需要达到一定强度,即阈刺激,B错误;吞噬细胞吞噬病原体后经囊泡运输到溶酶体,溶酶体中的水解酶将抗原消化分解掉,分解后的产物如果对细胞有用,可以再利用,如果是废物则被排出细胞,C正确;胰岛素与靶细胞表面受体结合后,经一系列信号传导过程,促进包裹着葡萄糖载体蛋白的囊泡向细胞膜移动并释放葡萄糖载体蛋白,有利于葡萄糖的摄取,以降低血糖含量,D正确。
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