内容正文:
囊泡运输与蛋白质的分选途径
1
1.细胞中蛋白质的合成及去向
在真核细胞中,除少量蛋白质在线粒
体和叶绿体内合成外,绝大多数蛋白
质都是在细胞核基因的指导下,在细
胞质中的核糖体上合成的。蛋白质合
成以后必须转运到特定的部位才能参
与组装细胞结构,发挥其生物学功能,
这一过程称为蛋白质分选或蛋白质靶
向转运。如图所示:
2
1.[2024·山东济南模拟] 蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋
白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可大体分为两条途
径。一是在游离核糖体上完成肽链的合成,然后转运至线粒体、叶绿
体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;
二是蛋白质的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溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,
即共翻译转运。下列相关分析错误的是( )
典型例题
3
A.用 标记亮氨酸可用来了解某种蛋白质的分选途径
B.抗体、胰岛素和胰蛋白酶的合成和分泌属于共翻译转运途径
C.线粒体、叶绿体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白均来自翻译后转运
途径
D.细胞中转运方向不同的蛋白质,其自身信号序列中的氨基酸序列相同
√
典型例题
4
[解析] 用 标记亮氨酸可用来了解蛋白质的合成和运输过程,可以
确定某种蛋白质的分选途径,A正确;抗体、胰岛素和胰蛋白酶都属
于分泌蛋白,它们是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溶酶体、细胞膜或分泌到
细胞外,故它们的分泌属于共翻译转运途径,B正确;线粒体、叶绿
体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白是在游离核糖体上完成肽链的合
成,然后转运至功能发挥部位,故它们的分泌属于翻译后转运,C正
确;蛋白质分选依靠蛋白质自身信号序列,细胞中转运方向不同的
蛋白质,其自身信号序列中的氨基酸序列也不同,导致其运输的方
向不同,D错误。
典型例题
5
2.[2025·湖南长沙期中] 《细胞》杂志刊登了康奈尔大学一项研究,该
研究揭示了体内蛋白质分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的
废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自
细胞区室旧的或者受损的蛋白质逮进内部回收利用工厂,并将废物降
解,使组件获得重新利用。下列相关叙述不正确的是( )
A.“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸
B.人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体
C.“分子垃圾袋”边界应主要由磷脂和蛋白质构成,该结构具有流动性
的特点
D.细胞膜塑形蛋白在合成过程中,动力一定由线粒体提供
√
典型例题
6
[解析] 溶酶体中的水解酶可以水解细胞中衰老损伤的细胞器等,可
能作为“回收利用工厂”,蛋白质水解的产物为氨基酸,故“组件”可
能是氨基酸,A正确;根据分泌蛋白的分泌过程可知,人体细胞内能
形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体,B正确;根据分泌蛋白形成
过程等知识,可判断囊泡(分子垃圾袋)由生物膜构成,主要由磷
脂和蛋白质构成,具有流动性的特点,C正确;蛋白质的合成场所在
核糖体,细胞膜塑形蛋白在细胞的核糖体内合成,合成所需要的能
量由线粒体或细胞质基质提供,D错误。
典型例题
7
2.信号识别与囊泡运输
甲
(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。如图甲所示,新生肽
一端的信号肽与信号识别颗粒 结合,
通过与内质网上的受体 结合,
将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔
之后, 脱离,肽链继续合成,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。
8
3.[2024·山东泰安模拟] 易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,
其本质是一种通道蛋白。易位子中心有一个 的通道,能引导新合
成的多肽链进入内质网。若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过
易位子运回细胞质基质。下列叙述正确的是( )
A.易位子只允许小分子物质进出
B.若易位子结构异常,则会影响消化酶的合成
C.易位子只能单方向运输多肽链
D.经内质网加工后的蛋白质通过易位子运送到高尔基体
√
典型例题
9
[解析] 易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,能对多肽链
进行运输,即能控制某些大分子物质的进出,A错误;消化酶属于分
泌蛋白,需要内质网的加工,所以若易位子结构异常,会影响消化
酶的合成,B正确;易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入
内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细
胞质基质,则易位子可双向运输多肽链,C错误;若多肽链在内质网
中正确折叠,则会运往高尔基体,该过程是通过囊泡运输的,D错误。
典型例题
10
4.[2024·浙江1月选考] 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 结合,肽链合成暂时停
止。待与内质网上 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 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. 与信号肽的识别与结合具有特异性
B. 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
√
典型例题
11
[解析] 参与抗体等分泌蛋白的合成过程,呼吸酶等胞内蛋白的
合成过程无须参与,所以 与信号肽的识别与结合具有特异性,
A正确; 受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B
错误;核糖体和内质网之间通过 受体内的通道转移多肽链,同时
核糖体是无膜细胞器,不能形成囊泡,C错误;生长激素通过此途径
合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过该途径合成并分泌,D错误。
典型例题
12
(2)内质网和高尔基体之间的识别
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、
Ⅰ 被膜小泡以及 Ⅱ 被膜小泡三种类型。
三种囊泡介导不同途径的运输(图乙), 其中Ⅰ 被膜小泡以及
Ⅱ 被膜小泡的识别和运输过程如图丙所示:驻留在内质网的可溶性蛋白
的羧基端有 序列, 如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会
从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的 受体就会
识别并结合 序列,将它们回收到内质网。
典型例题
13
5.[2024·安徽宣城模拟] 生物膜系统在结构和功能上联系紧密。
Ⅰ 、 Ⅱ 是两种包被膜泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输,
过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖于细胞骨架。下列说法正确
的是( )
典型例题
14
A.抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常功能
B.Ⅱ 增多, Ⅰ 减少,可导致乙的膜面积逐渐减少
C.图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的流动性
D.使用 标记该细胞的亮氨酸,细胞外检测到的放射性全部来自于分
泌蛋白
√
典型例题
15
[解析] 膜泡与囊泡的运输均依赖于
细胞骨架,抑制细胞骨架的形成,将
抑制溶酶体的功能,A正确;甲、乙
分别为粗面内质网、高尔基体,
Ⅱ 增多, Ⅰ 减少,可能导致高尔基体膜面积增大,B错误;题图
所示,溶酶体膜与内吞泡的膜融合,而不与细菌细胞膜融合,该过
程体现了生物膜的流动性,C错误;使用 标记该细胞的亮氨酸,
放射性可能存在于溶酶体酶,溶酶体消化吞入的细菌后溶酶体酶可
能与消化产物一起被排出细胞外,溶酶体酶不属于分泌蛋白,D错误。
典型例题
16
6.[2024·湖南长沙模拟] 科研人员发现在内质网和高尔基体之间存在一
种膜结构,命名为内质网-高尔基体中间体, 作为内质
网和高尔基体的“中转站”,在调控分子的精确分选及膜泡运输等方面
扮演着至关重要的角色。下列关于 结构和功能的推测,错误的
是( )
A. 的膜支架由磷脂双分子层构成
B. 与分泌蛋白的形成有关
C. 参与内质网和高尔基体间的物质运输
D.抑制 功能后胞内蛋白均会出现异常
√
典型例题
17
[解析] 的膜为生物膜,生物膜的膜支架由磷脂双分子层构
成,正确; 作为内质网和高尔基体的“中转站”,与分泌蛋白
的形成有关,B正确; 作为内质网和高尔基体的“中转站”,参
与内质网和高尔基体间的物质运输,C正确; 作为内质网和高
尔基体的“中转站”,抑制其功能后胞内蛋白不一定会出现异常,如
血红蛋白,其合成、运输不需要内质网和高尔基体的参与,D错误。
典型例题
18
$$