内容正文:
瞄准“发力点”—突破重难迷点,锁定二轮努力方向
环节②
蛋白质的分选和囊泡运输
微专题(一)
(一) 分泌蛋白的形成过程
[典例] (2024·郑州二模)如图为人体细胞中某种分泌蛋白合成、加工和分泌过程示意图,请回答下列问题。
(1)该分泌蛋白的合成场所是 (填序号),该结构的形成与细胞核中的 有关。
①
核仁
(2)该分泌蛋白的加工场所是_________(填序号),为图中此生理过程提供能量的细胞器是________(填序号)。
(3)图示过程体现了细胞膜的___________________和进行细胞间的信息交流等功能。
(4)图中该分泌蛋白排出细胞的方式是_________,该过程体现了细胞膜的结构特点是___________________。
(5)内质网与高尔基体之间、高尔基体与细胞膜之间,通过_________转移分泌蛋白。
②④
③
控制物质进出细胞
胞吐
具有一定的流动性
囊泡
[解析] 图中①为核糖体,②为内质网,③为线粒体,④为高尔基体,⑤为囊泡,⑥为细胞膜。(1)该分泌蛋白的合成场所是①(核糖体),该结构的形成与细胞核中的核仁有关。(2)该分泌蛋白的加工场所是②(内质网)和④(高尔基体),为图中此生理过程提供能量的细胞器是③(线粒体)。
(3)图示过程体现了细胞膜的控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流等功能。(4)图中该分泌蛋白排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(5)内质网与高尔基体之间、高尔基体与细胞膜之间,通过囊泡转移分泌蛋白。
[思维建模]
1.分泌蛋白形成过程图解
2.与囊泡运输有关的问题归纳
(二) 蛋白质的分选图解
[典例] [多选](2024·长沙二模)蛋白质的合成和运输过程可以分为两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成出一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析错误的是 ( )
A.用 3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的转运是何种途径
B.细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体
C.构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输需经过共翻译转运途径
D.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
√
√
√
[解析] 脱水缩合过程中,氨基酸的羧基会将H脱去,用3H标记亮氨酸的羧基不能确定转运途径,A错误;
由题意分析可知,细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体,B正确;
共翻译转运是溶酶体蛋白、细胞膜蛋白或分泌蛋白的合成和运输途径,构成细胞骨架的蛋白质是翻译后转运途径,C错误;
并不是所有激素都是蛋白质,如性激素的化学本质是固醇,D错误。
[思维建模]
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(如图)。
(1)有些核糖体附着到内质网上,新合成的多肽通过共翻译转运途径穿过内质网膜。膜结合核糖体合成的蛋白质经内质网、高尔基体进行转运,运输的目的地包括溶酶体、细胞膜和细胞外等。
(2)定位在线粒体、叶绿体、细胞核、细胞质基质、过氧化物酶体的蛋白质,在游离核糖体上合成后的多肽被释放到细胞质基质中,有的就保留在其中,有的通过翻译后转运途径被转运到特定的细胞器。
(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。
1.(2024·长沙三模)过氧化物酶体是一种内含过氧化氢酶等氧化酶类的单层膜细胞器,发生过程为内质网出芽形成前体膜泡,然后过氧化物酶体的膜蛋白掺入;具有特定分选信号的基质蛋白借助信号序列与膜受体结合后进入形成成熟的过氧化物酶体。下列叙述错误的是 ( )
A.过氧化物酶体与溶酶体均能水解有机物
B.膜蛋白的掺入为基质蛋白输入提供基础
C.分选信号与基质蛋白在过氧化物酶体中行使功能无关
D.过氧化物酶体膜上的脂质和蛋白质分别在内质网、核糖体上合成
考法训练•融会通
√
解析:过氧化物酶体中主要含氧化酶类,可使有机物氧化分解,溶酶体中含有多种水解酶,使有机物水解,A错误;
由题意可知,基质蛋白借助信号序列与膜受体结合后进入过氧化物酶体中,膜受体为膜蛋白,故膜蛋白的掺入为基质蛋白输入提供基础,
B正确;
分选信号的作用是引导基质蛋白进入过氧化物酶体,故分选信号与基质蛋白在过氧化物酶体中行使功能无关,C正确;
内质网是脂质的合成“车间”,核糖体是蛋白质的合成“车间”,过氧化物酶体膜上的脂质和蛋白质分别在内质网、核糖体上合成,D正确。
2.(2024·漳州一模)内质网具有严格的质量控制系统(ERQC),该系统确保只有正确折叠、修饰的成熟蛋白质才会通过分拣过程,并被不同囊泡捕获,未完成折叠或错误折叠的蛋白质不会被运出细胞。下列说法正确的是 ( )
A.成熟蛋白质出高尔基体后的运输路线是相同的
B.内质网、囊泡等结构中含有能识别不同蛋白质的成分
C.ERQC可以直接检测核糖体所合成的肽链的氨基酸序列是否正确
D.组成核糖体的蛋白质错误折叠后在内质网中积累过多,可能阻碍细胞代谢
√
解析:成熟蛋白质出高尔基体后会被不同囊泡运往不同部位发挥作用,A错误;
内质网和囊泡可以识别不同类型的蛋白质,因此其中存在具有识别作用的成分,B正确;
该系统只能检测蛋白质是否被正确折叠、修饰,不能检测多肽链中的氨基酸排列顺序是否正确,C错误;
组成核糖体的蛋白质错误折叠后并不会出现在内质网中,D错误。
3.(2024·重庆二模)分泌蛋白的合成、加工过程受到细胞严密的调控,如图表示分泌蛋白加工过程的调控,下列说法正确的是 ( )
A.正确折叠的蛋白A直接通过囊泡
运输的方式分泌到细胞外
B.伴侣蛋白基因可通过核孔运出细胞核
C.图中错误折叠和正确折叠的蛋白A,氨基酸的种类、数目和排列顺序均相同
D.伴侣蛋白和蛋白A的基本单位、结构和功能均不同
√
解析:正确折叠的蛋白A还需要经过高尔基体的加工才能分泌到细胞外,
A错误;
伴侣蛋白基因在细胞核内完成转录过程,不能通过核孔运出细胞核,
B错误;
错误折叠和正确折叠的蛋白A,只有空间结构不同,氨基酸的种类、
数目和排列顺序均相同,C正确;
伴侣蛋白和蛋白A的基本单位相同,都是氨基酸,D错误。
4.[多选]细胞外收缩注射系统(eCISs)是一种类似注射器的大分子复合物。某研究团队将其改造为能够靶向结合人类细胞的分子注射装置,其结构及作用机制如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.细胞膜上受体的合成与细胞内游离核糖体无关
B.图中eCISs尾部纤维与细胞膜上受体的特异性结合,提高了物质运输的靶向性
C.科研工作者对eCISs进行改造开发出适用于人类细胞的蛋白质传递方法,其成功的关键是对eCISs尾部纤维的改造
D.eCISs可应用于癌症治疗、害虫防治的研究
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√
√
解析:细胞膜上的受体首先在游离核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,所以其合成与游离核糖体有关,A错误。
由图可知,细胞外收缩注射系统(eCISs)是通过尾部纤维与细胞膜上特异性受体结合,将物质运输到细胞内,与生物体内原本的物质运输方法相比,此种运输方式更具有靶向性,B正确。
要想改造开发出靶向结合人类细胞的分子注射装置,成功的关键在于要对其尾部纤维进行改造,使其能与人细胞膜上的特异性受体结合,C正确。
可对eCISs尾部纤维进行改造,使其能识别人体癌细胞表面的特异性受体,可用于癌症治疗;识别昆虫细胞膜表面的特异性受体,可进行害虫防治,D正确。
本课结束
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