多建香
分泌蛋白是指在細胞內(nèi)合成后,分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì),如消化酶、抗體等,它的合成、運輸和分泌體現(xiàn)了細胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
例1關(guān)于胰腺腺泡細胞分泌蛋白合成和分泌的描述,正確的是()
A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在該過程中起著重要的交通樞紐作用
B.分泌蛋白的合成、加工和運輸過程都需要消耗能量
C.核糖體合成的多肽鏈形成一定的空間結(jié)構(gòu)是在高爾基體
D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜在此過程中的含量變化分別是減少、增多、增多
解析分泌蛋白在核糖體上翻譯出的蛋白質(zhì),進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后,還要經(jīng)過一些加工,如折疊、組裝、加上一些糖基團等,才能成為比較成熟的蛋白質(zhì)。然后,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的囊泡,包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體,把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi),做進一步的加工。接著,高爾基體邊緣突起形成囊泡,把蛋白質(zhì)包裹在囊泡里,囊泡移動到細胞膜,與細胞膜融合,把蛋白質(zhì)分泌到細胞外。分泌蛋白的合成、加工和運輸?shù)倪^程中,需要消耗能量,這些能量的供給來自線粒體。
答案B
例2經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖基化加工后的蛋白質(zhì)分泌到細胞外需要經(jīng)過的膜結(jié)構(gòu)及穿過的膜層數(shù)分別為( )
A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→細胞膜,2層
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜,3層
C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→線粒體→細胞膜,4層
D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜,0層
解析分泌蛋白形成的過程經(jīng)過的途徑為:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜。但分泌蛋白始終沒有穿過膜,而是以囊泡的形式進行運輸。
答案D
點撥細胞中各種細胞器的功能是各不相同的,但是某一項生命活動的完成,并不能只依靠一種細胞器,而是要依靠各種細胞器之間的密切合作、協(xié)調(diào)配合才能完成。細胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細胞膜之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。注意答題時的限定條件:
分泌蛋白的合成與分泌直接經(jīng)過的細胞結(jié)構(gòu)為:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜;參與的細胞結(jié)構(gòu)有:核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜、線粒體。
分泌蛋白的合成與分泌直接經(jīng)過的細胞器為:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體;參與的細胞器有:核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體;參與的膜性細胞器有:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。
分泌蛋白(如某些激素、抗體、消化酶等)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔→高爾基體→細胞膜是以囊泡的形式進行轉(zhuǎn)移,依靠膜的流動性,跨膜層數(shù)為0層。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的方式將膜傳遞給高爾基體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積減少;高爾基體不但接收來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜結(jié)構(gòu),而且以囊泡的方式傳遞給細胞膜,故高爾基體膜面積不變;細胞膜接收來自高爾基體的膜結(jié)構(gòu),故膜面積增大。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜直接相連,最終實現(xiàn)膜的更新。
例3細胞作為一個生命系統(tǒng),其內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)及其功能既相對獨立又彼此聯(lián)系。在實驗中,用35S標(biāo)記一定量的氨基酸來培養(yǎng)某哺乳動物的乳腺細胞,測得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體上放射性強度的變化如圖甲曲線所示;在此過程中,高爾基體、細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積的變化如圖乙曲線所示。請結(jié)合圖示回答下列問題:
[a][b][c][甲乙][放射性強度][膜面積][時間][時間][d][e][f]
(1)甲圖中的a、b和c曲線所指代的細胞器依次是 。高爾基體在此過程中所起的作用是。
(2)乙圖中的d、e、f曲線所指代的生物膜所屬的細胞結(jié)構(gòu)依次分別是 。
(3)導(dǎo)致曲線f先增加后減少的原因是: 。
(4)下面列出了實驗期間該乳腺細胞分泌物中的四種,其中,沒有放射性的物質(zhì)是()
A.乳蛋白 B.脂肪
C.抗體 D.乳糖
解析(1)由分泌蛋白的合成和分泌途徑可知,a、b和c曲線所指代的細胞器依次是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。(2)由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜之間可通過具膜小泡相互轉(zhuǎn)化,故可判斷d、f、e曲線所代表的依次是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜之間的生物膜面積的大小變化。(4)35S標(biāo)記的氨基酸是合成蛋白質(zhì)的原料,乳蛋白?和抗體是分泌蛋白。
答案(1)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體高爾基體對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)做進一步修飾加工,然后形成包裹蛋白質(zhì)的囊泡(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜、高爾基體(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成具膜小泡(將蛋白質(zhì)運送到高爾基體時),小泡與高爾基體膜融合使高爾基體膜面積增加;隨后,高爾基體邊緣突起形成小泡(包裹有關(guān)蛋白質(zhì)),小泡離開高爾基體(與細胞膜融合),使高爾基體膜面積減少(4)B D
點撥蛋白的合成受基因控制,經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。以氨基酸為原料,以mRNA為模板,以tRNA為運載工具,在核糖體上,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。翻譯時,核糖體在mRNA上滑動,將tRNA搬運的氨基酸經(jīng)脫水縮合成多肽,并且肽鏈邊合成邊轉(zhuǎn)入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中(即邊翻譯邊轉(zhuǎn)運),一旦核糖體移至mRNA的“終止”密碼子,蛋白質(zhì)合成即告完成;進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)修飾作用有糖基化、羧基化、?;c二硫鍵的形成等,即對蛋白質(zhì)進行初步加工,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽形成囊泡,包裹著蛋白質(zhì)運輸?shù)礁郀柣w;高爾基體對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運來的蛋白質(zhì)進行加工與包裝,成為成熟的蛋白質(zhì),然后分門別類的以囊泡包裹運送到細胞膜,再通過胞吐分泌到細胞外成為分泌蛋白。
練習(xí)
1.原核細胞合成分泌蛋白與真核細胞合成分泌蛋白的相同點是( )
A.合成蛋白質(zhì)主要場所都是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體
B.合成蛋白質(zhì)過程都是由染色體中基因控制的
C.合成蛋白質(zhì)時都有細胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄
D.分泌蛋白質(zhì)時都要依靠細胞膜的流動性
2. 下列關(guān)于生物膜的敘述,正確的是( )
A.神經(jīng)遞質(zhì)通過主動運輸方式進行跨膜運輸
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜、核膜、高爾基體膜直接相連
C.細胞完成分化以后,其細胞膜的通透性穩(wěn)定不變
D.分泌蛋白合成越旺盛的細胞,其高爾基體膜成分的更新速度越快
3. 已知胰腺腺泡細胞合成的分泌蛋白能夠準確無誤地被運輸?shù)郊毎?,對于這一過程的敘述不合理的是( )
A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成分泌蛋白是該蛋白能被運輸?shù)郊毎獾那疤?/p>
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的含分泌蛋白的囊泡,會移動到高爾基體,而不會移至核膜
C.高爾基體形成的分泌小泡運輸?shù)郊毎?,依靠膜的流動性將分泌蛋白排到細胞?/p>
D.腺泡細胞將蛋白分泌出細胞的過程既需要細胞膜上的載體蛋白質(zhì)又需要消耗ATP [細胞膜]
4.如圖表示分泌蛋白的合成、運輸和釋放。下列與此有關(guān)的敘述中,不正確的是( )
A.該圖能表示胰島B細胞分泌胰島素和胰腺細胞分泌胰液
B.該過程依賴細胞膜的流動性
C.該過程所需的能量全部來自于線粒體
D.該過程要有核糖體和高爾基體發(fā)揮作用
答案
1~4 DDDC