内容正文:
第2练 蛋白质的分选和囊泡的运输 (热点聚焦)
1.图解蛋白质的分选过程
模型图示
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:细胞外(分泌)、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、在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和叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成
2.受体介导的细胞器之间的协调配合
蛋白质(肽链)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受体,蛋白质(肽链)上的信号序列能够被靶细胞器或靶细胞上的受体识别。
(每题4分,共12分)
1.(2024·浙江1月选考,12)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是:
A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
2.(2020·山东,1)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是:
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
3.(2023·浙江6月选考,6)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
(每题4分,共48分)
1.(2024·重庆市第八中学高三月考)如图为分泌蛋白的合成与其跨越内质网膜的共翻译转运图解,下列相关叙述不合理的是:
A.新生肽在游离核糖体起始合成,图示内质网为粗面内质网
B.SRP与新生肽的信号序列结合后可能暂停了肽链的合成,脱离后肽链继续延伸
C.GTP参与了SRP与SRP受体结合的过程,其作用可能类似于ATP的供能作用
D.肽链通过移位子的作用切除新生肽的信号序列后进入内质网腔
2.(2024·娄底高三模拟)图示为细胞内囊泡参与的蛋白质运送过程。高尔基体膜上的KDEL受体蛋白能特异性地识别并结合错误转运到高尔基体的驻留蛋白,并通过形成COPⅠ将驻留蛋白运回内质网并释放,KDEL受体蛋白与驻留蛋白的结合能力随pH升高而减弱。下列叙述正确的是:
A.图中能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体、细胞膜
B.推测高尔基体膜上KDEL受体蛋白所在区域的pH比内质网的pH要高
C.为研究溶酶体水解酶的合成、加工和运输过程,可采用放射性同位素标记法
D.分泌蛋白加工运输过程中,具膜细胞器之间可以发生膜联系,因此它们的膜成分完全相同
3.某些细胞核基因编码的蛋白质合成及运输过程如图所示。下列叙述正确的是:
A.mRNA经过①②过程在内质网中合成各种细胞膜蛋白
B.高尔基体与膜蛋白和溶酶体蛋白的形成均有关,与分泌蛋白的形成无关
C.线粒体和叶绿体所需的蛋白质全部来自⑥⑦过程
D.经过⑧过程通过核孔进入细胞核的蛋白质均由核糖体合成
4.大部分线粒体蛋白在细胞质基质游离的核糖体上合成后,释放到细胞质基质需要先进行一定加工后才能进入线粒体。进入到线粒体基质的蛋白质需要有基质导向信号序列(肽)的前体蛋白,前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态才具有活性,在基质导向信号肽的介导下将细胞质基质中的线粒体蛋白从线粒体内膜与外膜接触位点的蛋白质通道转运进线粒体。基质导向信号肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,信号肽被切除,前体蛋白折叠成活性形式,下列叙述错误的是:
A.不同蛋白质能够进入不同部位的原因可能与前体蛋白携带的信号序列有关
B.信号肽既能识别Hsp70,也能识别线粒体外膜上的受体
C.细胞质基质中的Hsp70没有与前体蛋白一起进入线粒体基质
D.前体蛋白的加工是在内质网和高尔基体上完成的
5.(2024·南通高三联考)线粒体是半自主性细胞器,所含蛋白质不全由自身DNA控制合成。如图为核DNA控制合成并运输到线粒体的相关蛋白的过程示意图,据图判断错误的是:
A.为探究M蛋白的去向,最好用3H标记氨基酸中的羧基
B.DNA复制与过程①碱基互补配对方式不完全相同
C.根据图中M蛋白的分布,推测其可能参与ATP的运输
D.用某种药物抑制过程③,则细胞质基质中M蛋白含量会增多
6.高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的场所。分泌蛋白、细胞膜蛋白、溶酶体蛋白通过COPⅡ转运膜泡由内质网运送至高尔基体,经过高尔基体的分选,再由转运膜泡运输到相应的位置。特殊情况下,内质网驻留蛋白会通过COPⅡ转运膜泡从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体识别并结合该蛋白后会通过COPⅠ转运膜泡将它们运送到内质网。下列相关叙述错误的是:
A.上述过程中涉及的膜结构都属于生物膜
B.唾液淀粉酶和生长激素加工运输过程中会形成COPⅠ转运膜泡
C.COPⅠ转运膜泡与COPⅡ转运膜泡转运物质的方向不同
D.组成COPⅠ转运膜泡的化学元素有C、H、O、N、P
7.(2024·泰安高三二模)高尔基体是有“极性”的,构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶(具有M6P标记)等蛋白质的分类和包装。图示是发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列说法错误的是:
A.组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B.可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C.M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D.顺面接受来自内质网的物质时需要膜上大量转运蛋白的参与
8.(2024·河池高三二模)有学者认为溶酶体是由高尔基体形成的,如图是溶酶体形成的过程,据图分析,下列有关说法错误的是:
A.溶酶体酶的多肽链是在核糖体上形成,在内质网内加工折叠
B.高尔基体依据M6P受体对溶酶体酶进行分类和包装
C.溶酶体酶和分泌蛋白的合成所经历的细胞器种类一致
D.与溶酶体酶分离的M6P受体的去路只能通过囊泡转运到高尔基体中
9.(2024·辽阳高三一模)细胞外囊泡是一种从细胞膜上脱落的囊泡状小体,可定向运输至受体细胞并和受体细胞融合,将RNA、蛋白质、脂质和代谢产物从供体细胞传递到受体细胞。下列叙述错误的是:
A.细胞外囊泡膜的组成成分和细胞膜相似,主要由磷脂和蛋白质构成
B.细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的选择透过性
C.细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能
D.可利用细胞外囊泡包裹药物,将药物定向运送至病变的细胞进行治疗
10.大量研究表明,Ca2+可以作为触发囊泡与细胞膜进行膜融合的信息分子。下列有关叙述错误的是:
A.膜融合过程体现了细胞膜的结构特点
B.Ca2+作为信息分子触发膜融合的过程中存在信息识别
C.囊泡与细胞膜融合会导致细胞膜成分的更新并需要消耗能量
D.囊泡与细胞膜融合的方式仅能将大分子物质排出细胞外
11.(2024·贵阳高三一模)研究发现,真核生物中有部分外分泌蛋白(统称为M蛋白)并不依赖内质网—高尔基体途径(经典分泌途径),称为非经典分泌途径,如图所示。下列说法错误的是:
A.M蛋白可以不通过胞吐的方式进行跨膜运输
B.经典分泌途径的蛋白质的合成始于内质网上的核糖体
C.通过溶酶体分泌的M蛋白的合成场所是核糖体
D.M蛋白不依赖内质网—高尔基体仍可能折叠成一定的空间结构
12.在糖蛋白的形成过程中,对其中的寡糖链进行加工修饰是高尔基体的主要功能之一,高尔基体还可以对蛋白质进行水解修饰,使其中的蛋白质转化成有活性的形式。下列相关叙述错误的是:
A.囊泡可包裹糖基化的蛋白质并可成为细胞膜的一部分,该囊泡直接来自高尔基体
B.某些蛋白质或酶在高尔基体内被其合成的水解酶水解后才具有生物活性
C.高尔基体在细胞内囊泡的定向运输中具有重要的枢纽作用,该过程与识别有关
D.高尔基体产生的囊泡中包裹的成分不一定相同,其中的成分可暂存在细胞质或释放到细胞外
答案精析
真题演练
1.A [核糖体没有膜结构,不能产生囊泡转移多肽链,C错误;性激素属于固醇类物质,不通过此途径合成并分泌,D错误。]
2.D [S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志,体现了S酶的专一性,A正确;据题干可知,溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的,由此推测附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成,B正确;S酶功能丧失,影响溶酶体酶的合成,从而影响衰老和损伤的细胞器的分解,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;若M6P受体基因缺陷,则不能发生识别过程,带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜,D错误。]
3.A [细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输等活动有关,囊泡运输依赖于细胞骨架,A正确;核糖体是无膜细胞器,不能产生囊泡,B错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性,即具有流动性,C错误;囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体,D错误。]
模拟预测
1.D [肽链通过信号肽酶的作用切除新生肽的信号序列后进入内质网腔,D错误。]
2.C [细胞膜属于细胞的结构,不属于细胞器,A错误;由题意可知,高尔基体膜上KDEL受体蛋白所在区域的pH比内质网的pH要低,这样有利于驻留蛋白被结合和转运,B错误;不同细胞器膜的成分不完全相同,D错误。]
3.D [mRNA经过①②过程在核糖体上合成各种细胞膜蛋白,A错误;高尔基体与溶酶体蛋白、膜蛋白和分泌蛋白的形成均有关,B错误;线粒体和叶绿体所需的蛋白质除来自⑥⑦过程外,部分蛋白质可以由线粒体和叶绿体内部的DNA控制合成,C错误;经过⑧过程通过核孔进入细胞核的蛋白质均由细胞质中的核糖体合成,D正确。]
4.D [信号肽先与细胞质基质中的Hsp70结合,维持非折叠状态,再与线粒体外膜上的受体识别结合,以松散的链状进入线粒体,之后与线粒体基质的Hsp70结合,并在线粒体内部切除信号肽,完成加工,B、C正确;前体蛋白合成后,需要在Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在基质导向信号肽的介导下被转运进线粒体,不需要内质网和高尔基体的加工,D错误。]
5.A [脱水缩合过程中,一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基发生反应,脱去一分子水,则羧基中的H进入水中,因此为探究M蛋白的去向,不能用3H标记氨基酸的羧基,A错误。]
6.B [生长激素和唾液淀粉酶属于分泌蛋白,加工运输过程中会形成COPⅡ转运膜泡,但不会形成COPⅠ转运膜泡(只有特殊情况下,内质网驻留蛋白从高尔基体被送回内质网时才形成COPⅠ转运膜泡),B错误。]
7.D [内质网和高尔基体间通过囊泡实现物质运输,与转运蛋白无关,D错误。]
8.D [与溶酶体酶分离的M6P受体的去路能通过囊泡转运到高尔基体中,也能转移至细胞膜上,D错误。]
9.B [细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的流动性,B错误。]
10.D [囊泡与细胞膜融合的方式主要将大分子物质排出细胞外,也可以将小分子物质排出细胞外,如神经递质,D错误。]
11.B [M蛋白可以不通过胞吐的方式(如直接跨膜)进行跨膜运输,A正确;经典分泌途径的蛋白质的合成始于细胞质中游离的核糖体,B错误。]
12.B [高尔基体只是对蛋白质进行加工,没有合成蛋白质的功能,B错误。]
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