第7講細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合與生物膜系統(tǒng)[課標(biāo)要求]舉例說明細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致,共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合考點(diǎn)一1.分泌蛋白(1)概念:在

合成后,分泌到

起作用的蛋白質(zhì)。(2)舉例:消化酶、抗體和一部分激素等。2.分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸(1)研究方法——同位素標(biāo)記法。將豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞放入含

的培養(yǎng)液中培養(yǎng),檢測(cè)放射性依次出現(xiàn)的部位。細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外3H標(biāo)記的亮氨酸(2)過程。核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體提醒分泌蛋白的合成起始于游離的核糖體,先在游離的核糖體中合成一段肽鏈,然后這段肽鏈與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過程,并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)。深挖教材1.判斷正誤(1)(必修1P51思考·討論)常見的分泌蛋白包括消化酶、抗體和呼吸酶等。(

)×【提示】分泌蛋白是指在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì),呼吸酶在胞內(nèi)發(fā)揮作用,不屬于分泌蛋白。(2)(必修1P52正文)分泌蛋白的合成與分泌過程:核糖體→高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→細(xì)胞膜。(

)×【提示】分泌蛋白的合成與分泌過程:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜。(3)(必修1P52正文)在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸?shù)倪^程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)起著重要的交通樞紐作用。(

)×【提示】高爾基體在細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸中起著交通樞紐作用。(4)(必修1P51科學(xué)方法拓展)為追蹤胰島素的合成途徑,可用放射性同位素15N標(biāo)記相應(yīng)氨基酸進(jìn)行。(

)×【提示】15N不具有放射性。2.規(guī)范表達(dá)(1)(必修1P52圖3-8拓展)研究發(fā)現(xiàn),核糖體合成的分泌蛋白有信號(hào)序列,而從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出的蛋白質(zhì)不含信號(hào)序列,推測(cè)其原因可能是

。分泌蛋白的信號(hào)序列在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被切掉了(2)(教材延伸)2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了三位科學(xué)家,因?yàn)樗麄兘忾_了調(diào)控運(yùn)輸物在正確時(shí)間投遞到細(xì)胞中正確位置的分子原理,也就是細(xì)胞通過囊泡精確地釋放被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)。圖甲表示細(xì)胞通過形成囊泡運(yùn)輸物質(zhì)的過程,圖乙是圖甲的局部放大。不同囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸。①研究表明,圖甲中的Y囊泡內(nèi)的“貨物”為多種水解酶,這些酶會(huì)儲(chǔ)存在結(jié)構(gòu)5中,推斷結(jié)構(gòu)5是什么?由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工的蛋白質(zhì)一定是分泌蛋白嗎?【提示】結(jié)構(gòu)5是溶酶體。由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工的蛋白質(zhì)不一定是分泌蛋白。②圖乙中的囊泡能夠精確地將細(xì)胞“貨物”運(yùn)送到相應(yīng)位置并分泌到細(xì)胞外,據(jù)圖推測(cè)可能的原因是什么?此過程體現(xiàn)了生物膜具有什么功能?【提示】囊泡上的蛋白質(zhì)A和細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)B特異性結(jié)合。體現(xiàn)了生物膜具有信息交流的功能。用建構(gòu)模型法分析放射性及膜面積變化能力1圍繞分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程,考查獲取信息的能力1.(2024·天津模擬)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的結(jié)合蛋白(BiP)可與進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的未折疊蛋白的疏水氨基酸殘基結(jié)合,促進(jìn)它們重新折疊與裝配,完成裝配的蛋白質(zhì)與BiP分離后進(jìn)入高爾基體。當(dāng)未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中積累過多時(shí),與BiP結(jié)合的ATF6跨膜蛋白轉(zhuǎn)移到高爾基體被激活,并通過細(xì)胞核的相關(guān)調(diào)控,恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中積累過多會(huì)影響細(xì)胞的正常代謝[B]未折疊蛋白重新折疊與裝配時(shí)需形成新的氫鍵或二硫鍵[C]ATF6跨膜蛋白運(yùn)輸?shù)礁郀柣w需通過囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)并消耗能量[D]與BiP分離后的蛋白質(zhì)都具有正常的生物活性D【解析】未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中積累過多,說明正常蛋白質(zhì)的合成受阻,因而會(huì)影響細(xì)胞的正常代謝;蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的形成涉及二硫鍵和氫鍵的形成,據(jù)此可推測(cè),未折疊蛋白重新折疊與裝配時(shí)需形成新的氫鍵或二硫鍵等;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的ATF6跨膜蛋白需要借助囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w,該過程消耗能量;與BiP分離后的蛋白質(zhì)需要進(jìn)入高爾基體繼續(xù)加工或修飾,形成具有正常生物活性的蛋白質(zhì)。2.(2024·安徽滁州模擬)用含35S標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞,測(cè)得核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線(圖甲)以及在此過程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞膜膜面積的變化曲線(圖乙)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)[A]圖甲中的a、b、c三條曲線所指的細(xì)胞器分別是核糖體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[B]與乳腺分泌蛋白的合成與分泌密切相關(guān)的具膜細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體[C]圖乙中d、e、f三條曲線所指的膜結(jié)構(gòu)分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜、高爾基體膜[D]35S在細(xì)胞各個(gè)結(jié)構(gòu)間移動(dòng)的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜A【解析】分泌蛋白首先在核糖體上合成,再依次經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外,在此過程中,由線粒體提供能量。分泌蛋白經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工后,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡,包裹著蛋白質(zhì)離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng),到達(dá)高爾基體,囊泡與高爾基體膜融合。蛋白質(zhì)經(jīng)高爾基體進(jìn)一步加工后,再由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡,轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜并與之融合。因此,分泌蛋白分泌過程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積相對(duì)減小,細(xì)胞膜膜面積相對(duì)增大,高爾基體膜面積先增大后減小,最后基本不變。考點(diǎn)二細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.生物膜系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)提醒

生物膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)而不是生物體內(nèi)的全部膜結(jié)構(gòu),所以口腔黏膜、胃黏膜等不屬于生物膜系統(tǒng)。核膜細(xì)胞器膜組成成分和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和功能2.生物膜系統(tǒng)的功能物質(zhì)運(yùn)輸能量轉(zhuǎn)化信息傳遞酶高效、有序地進(jìn)行深挖教材1.判斷正誤(1)(必修1P52正文)口腔黏膜、小腸黏膜等屬于生物膜系統(tǒng)。(

)×【提示】生物膜系統(tǒng)由細(xì)胞膜、核膜以及細(xì)胞器膜等共同組成,口腔黏膜、小腸黏膜不屬于生物膜系統(tǒng)。(2)(必修1P53與社會(huì)的聯(lián)系)人工合成的膜材料用于治療尿毒癥,利用了膜材料具有選擇透過性的特征。(

)√2.規(guī)范表達(dá)(1)(必修1P52正文拓展)大腸桿菌

(填“有”或“沒有”)生物膜系統(tǒng),判斷的依據(jù)是

。(2)(必修1P52正文拓展)生物膜在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出一定的連續(xù)性,主要表現(xiàn)在

。(答出兩點(diǎn))沒有大腸桿菌只有細(xì)胞膜,沒有細(xì)胞器膜、核膜等膜結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可與細(xì)胞膜、核膜直接相連,高爾基體膜與細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜通過囊泡間接聯(lián)系能力2圍繞生物膜系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能,考查理解能力3.(2024·湖北荊州模擬)如圖是高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工及定向轉(zhuǎn)運(yùn)的主要途徑示意圖,其中a~f表示細(xì)胞結(jié)構(gòu),①~⑧表示生理過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]上圖結(jié)構(gòu)中,除a外其他均屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)[B]過程①中多個(gè)結(jié)構(gòu)a附著于mRNA上,可提高蛋白質(zhì)合成速率[C]生長(zhǎng)激素的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)途徑是⑤→⑥→⑧[D]結(jié)構(gòu)c中的蛋白質(zhì)均依賴①→④過程轉(zhuǎn)運(yùn)D【解析】題圖結(jié)構(gòu)中,a為核糖體、b為細(xì)胞核、c為線粒體、d為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、e為高爾基體、f為細(xì)胞膜,除a沒有膜結(jié)構(gòu)外,其他均由生物膜構(gòu)成,都屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng);過程①表示翻譯,在翻譯過程中多個(gè)核糖體附著于mRNA上,形成多聚核糖體,可提高細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成速率;生長(zhǎng)激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),屬于分泌蛋白,其合成和轉(zhuǎn)運(yùn)途徑是⑤→⑥→⑧;c(線粒體)內(nèi)的蛋白質(zhì),可以來源于核基因控制合成,即依賴①→④過程轉(zhuǎn)運(yùn),也可以來源于自身DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯。4.(2024·河南焦作模擬)分泌蛋白新生肽鏈的信號(hào)肽序列(位于肽鏈的N端,其末端常稱為堿性氨基末端)合成后,可被信號(hào)識(shí)別顆粒所識(shí)別,引起蛋白質(zhì)合成暫停或減緩;待核糖體及其上的新生肽鏈轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,蛋白質(zhì)合成又重新恢復(fù)。隨后,已合成的肽鏈在信號(hào)肽引導(dǎo)下,穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔繼續(xù)加工,其中信號(hào)肽序列將在信號(hào)肽酶的作用下被切除(如圖)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]胰島素、抗體等蛋白質(zhì)的形成都需要經(jīng)過該過程[B]高爾基體膜內(nèi)側(cè)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,外側(cè)與細(xì)胞膜相連,屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)[C]根據(jù)信號(hào)肽能引導(dǎo)肽鏈穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可推測(cè)其上分布有重要的疏水序列[D]分泌蛋白新生肽鏈的合成始于游離的核糖體,說明附著型核糖體與游離型核糖體在結(jié)構(gòu)和功能上并無本質(zhì)差異B【解析】胰島素、抗體等蛋白質(zhì)都是分泌蛋白,都需要經(jīng)過題圖的合成和分泌過程;高爾基體膜是獨(dú)立的,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜向內(nèi)連接核膜,向外連接細(xì)胞膜;生物膜的基本支架是磷脂雙分子層,內(nèi)部是磷脂分子的疏水端,信號(hào)肽能引導(dǎo)新合成的肽鏈穿膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,可推測(cè)信號(hào)肽的主要功能區(qū)是一小段疏水序列,類似于脂溶性小分子的穿膜運(yùn)輸方式;分泌蛋白開始時(shí)是在游離的核糖體上合成的,當(dāng)信號(hào)肽被信號(hào)識(shí)別顆粒識(shí)別后,核糖體才被帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,變?yōu)楦街秃颂求w,所以附著型核糖體與游離型核糖體在結(jié)構(gòu)和功能上并無本質(zhì)差異。考向一從生命觀念的角度,考查分泌蛋白的合成過程和生物膜系統(tǒng)的概念1.(2024·安徽卷,1)真核細(xì)胞的質(zhì)膜、細(xì)胞器膜和核膜等共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。下列敘述正確的是(

)[A]液泡膜上的一種載體蛋白只能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)一種分子或離子[B]水分子主要通過質(zhì)膜上的水通道蛋白進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞[C]根尖分生區(qū)細(xì)胞的核膜在分裂間期解體,在分裂末期重建[D][H]與氧結(jié)合生成水并形成ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上研練真題·感悟高考B【解析】液泡膜上的一種載體蛋白能轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類分子或離子;根尖分生區(qū)細(xì)胞的核膜在分裂前期解體,在分裂末期重建;[H]與氧結(jié)合生成水并形成ATP的過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。2.(2023·浙江6月選考,6)囊泡運(yùn)輸是細(xì)胞內(nèi)重要的運(yùn)輸方式。沒有囊泡運(yùn)輸?shù)木_運(yùn)行,細(xì)胞將陷入混亂狀態(tài)。下列敘述正確的是(

)[A]囊泡的運(yùn)輸依賴于細(xì)胞骨架[B]囊泡可來自核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器[C]囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的選擇透過性[D]囊泡將細(xì)胞內(nèi)所有結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體A【解析】細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)然顒?dòng)有關(guān),囊泡運(yùn)輸依賴于細(xì)胞骨架;核糖體是無膜細(xì)胞器,不能產(chǎn)生囊泡;囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的結(jié)構(gòu)特性,即具有一定的流動(dòng)性;囊泡只能在具有生物膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中相互轉(zhuǎn)化,并不能將細(xì)胞內(nèi)所有結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體。考向二從科學(xué)思維角度,考查細(xì)胞器之間的聯(lián)系3.(2024·安徽卷,2)變形蟲可通過細(xì)胞表面形成臨時(shí)性細(xì)胞突起進(jìn)行移動(dòng)和攝食。科研人員用特定熒光物質(zhì)處理變形蟲,發(fā)現(xiàn)移動(dòng)部分的細(xì)胞質(zhì)中聚集有被標(biāo)記的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu),并伴有纖維的消長(zhǎng)。下列敘述正確的是(

)[A]被熒光標(biāo)記的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于細(xì)胞骨架,與變形蟲的形態(tài)變化有關(guān)[B]溶酶體中的水解酶進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),將攝入的食物分解為小分子[C]變形蟲通過胞吞方式攝取食物,該過程不需要質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)參與[D]變形蟲移動(dòng)過程中,纖維的消長(zhǎng)是由于其構(gòu)成蛋白的不斷組裝所致A【解析】細(xì)胞骨架對(duì)細(xì)胞形態(tài)的維持有重要作用,錨定并支撐著許多細(xì)胞器,所以被熒光標(biāo)記的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于細(xì)胞骨架,與變形蟲的形態(tài)變化有關(guān);攝入的食物進(jìn)入溶酶體中,被溶酶體中的水解酶分解為小分子;變形蟲通過胞吞方式攝取食物,該過程需要質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)進(jìn)行識(shí)別;變形蟲移動(dòng)過程中,纖維的消長(zhǎng)是由于其構(gòu)成蛋白的不斷組裝與去組裝所致。4.(2021·湖北卷,1)在真核細(xì)胞中,由細(xì)胞膜、核膜以及各種細(xì)胞器膜等共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]葡萄糖的有氧呼吸過程中,水的生成發(fā)生在線粒體外膜[B]細(xì)胞膜上參與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)腁TP酶是一種跨膜蛋白[C]溶酶體膜蛋白高度糖基化可保護(hù)自身不被酶水解[D]葉綠體的類囊體膜上分布著光合色素和蛋白質(zhì)A【解析】葡萄糖的有氧呼吸過程中,水的生成發(fā)生在有氧呼吸第三階段,場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜;真核細(xì)胞的細(xì)胞膜上參與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)腁TP酶是一種跨膜蛋白,該類蛋白發(fā)揮作用時(shí)可催化ATP水解,為跨膜運(yùn)輸提供能量;溶酶體內(nèi)有多種水解酶,能溶解衰老、損傷的細(xì)胞器,溶酶體膜蛋白高度糖基化可保護(hù)自身不被酶水解;葉綠體的類囊體膜是光反應(yīng)的場(chǎng)所,其上分布著光合色素和蛋白質(zhì)(酶等),利于光反應(yīng)進(jìn)行。熱點(diǎn)情境1信號(hào)識(shí)別與囊泡運(yùn)輸[情境鏈接]蛋白質(zhì)在游離的核糖體合成開始后,需要分選與轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的功能位點(diǎn),其分選途徑大致分為兩條:一條為后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑,蛋白質(zhì)在游離核糖體上完成翻譯后進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn);另一條為共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑,即蛋白質(zhì)合成在游離核糖體上起始之后,由信號(hào)肽和與之結(jié)合的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)引導(dǎo)轉(zhuǎn)移至粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),然后新生肽邊合成邊轉(zhuǎn)入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔或定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡運(yùn)到高爾基體加工、包裝再分選至溶酶體、細(xì)胞膜或分泌到細(xì)胞外。(1)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間的識(shí)別。信號(hào)肽假說認(rèn)為,經(jīng)典的蛋白分泌可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體途徑進(jìn)行,可分為①~⑧個(gè)階段如圖1所示。新生肽一端的信號(hào)肽與信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)結(jié)合,SRP通過與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體(DP)結(jié)合,將核糖體—新生肽引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。新生肽鏈通過易位子進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中進(jìn)行初步加工之后,SRP脫離,肽鏈繼續(xù)合成,結(jié)束后其信號(hào)肽被切除,核糖體脫落。肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工后被轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體,最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外。(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的識(shí)別。細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的蛋白質(zhì)被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披網(wǎng)格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三種類型。三種囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸(圖2),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的識(shí)別和運(yùn)輸過程如圖3所示:駐留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列,如果該蛋白被意外地包裝進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)膜泡,就會(huì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸到高爾基體,此時(shí)高爾基體順面膜囊區(qū)的KDEL受體就會(huì)識(shí)別并結(jié)合KDEL序列,將它們回收到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。(3)受體介導(dǎo)的囊泡運(yùn)輸。囊泡運(yùn)輸是一種高度有組織的定向運(yùn)輸,各類囊泡之所以能夠被準(zhǔn)確地運(yùn)到靶細(xì)胞器或靶細(xì)胞,主要是因?yàn)榘屑?xì)胞器或靶細(xì)胞上具有特殊的膜標(biāo)志蛋白,囊泡通過與特殊的膜標(biāo)志蛋白的相互識(shí)別,進(jìn)行囊泡運(yùn)輸。[典型例題](2024·浙江1月選考,12)漿細(xì)胞合成抗體分子時(shí),先合成的一段肽鏈(信號(hào)肽)與細(xì)胞質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)結(jié)合,肽鏈合成暫時(shí)停止。待SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上SRP受體結(jié)合后,核糖體附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,將已合成的多肽鏈經(jīng)由SRP受體內(nèi)的通道送入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,繼續(xù)翻譯直至完成整個(gè)多肽鏈的合成并分泌到細(xì)胞外。下列敘述正確的是(

)[A]SRP與信號(hào)肽的識(shí)別與結(jié)合具有特異性[B]SRP受體缺陷的細(xì)胞無法合成多肽鏈[C]核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間通過囊泡轉(zhuǎn)移多肽鏈[D]生長(zhǎng)激素和性激素均通過此途徑合成并分泌A【解析】細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子的識(shí)別與結(jié)合具有特異性,所以SRP與信號(hào)肽的識(shí)別與結(jié)合具有特異性;SRP受體缺陷的細(xì)胞可以合成部分多肽鏈,如呼吸酶等;核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間通過SRP受體內(nèi)的通道轉(zhuǎn)移多肽鏈,同時(shí)核糖體是無膜細(xì)胞器,不能形成囊泡;生長(zhǎng)激素通過此途徑合成并分泌,性激素屬于固醇,不通過該途徑合成并分泌。思維建模[遷移應(yīng)用]1.(2024·山東青島調(diào)研)在起始密碼子后,有一段RNA區(qū)域可編碼疏水性氨基酸序列,該序列被稱為信號(hào)肽。信號(hào)肽一般位于分泌蛋白的N端(肽鏈游離的氨基端),通常由15~30個(gè)氨基酸組成。它負(fù)責(zé)把蛋白質(zhì)引導(dǎo)到具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器內(nèi),此過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]信號(hào)肽可指引核糖體由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)移向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[B]信號(hào)肽是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,發(fā)揮完作用即被信號(hào)肽酶剪切[C]信號(hào)肽能特異性地識(shí)別相關(guān)細(xì)胞器膜上的受體并與之相結(jié)合[D]核糖體在細(xì)胞內(nèi)可循環(huán)使用,以保證蛋白質(zhì)供應(yīng)B【解析】根據(jù)題圖可知,信號(hào)肽負(fù)責(zé)把蛋白質(zhì)從核糖體上引導(dǎo)到具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))內(nèi);由題意可知,信號(hào)肽是短肽物質(zhì),因此信號(hào)肽是翻譯的產(chǎn)物;信號(hào)肽能被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的受體蛋白特異性識(shí)別,并與之相結(jié)合;由題圖可知,核糖體可以在細(xì)胞內(nèi)循環(huán)使用,以保證蛋白質(zhì)供應(yīng)。2.(2024·四川成都月考)多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后,有些被運(yùn)送到細(xì)胞其他部位稱為運(yùn)出蛋白,有些留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為駐留蛋白。駐留蛋白的羧基端有一段特殊的四肽序列(KDEL),如果該蛋白被意外地包裝進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡,就會(huì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸到高爾基體,高爾基體膜內(nèi)側(cè)的KDEL受體就會(huì)識(shí)別并結(jié)合KDEL,將它們回收到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]多肽鏈與核糖體一起轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上完成合成后,再加工形成有功能的蛋白[B]駐留蛋白可能參與運(yùn)出蛋白的折疊與組裝[C]高爾基體膜通過轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,依賴于膜的流動(dòng)性[D]內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡膜、高爾基體膜內(nèi)側(cè)都含有KDEL受體D【解析】通過題干信息可知,轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡膜內(nèi)側(cè)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上沒有KDEL受體。3.(2024·安徽蕪湖檢測(cè))高爾基體膜上的RS受體特異性識(shí)別并結(jié)合含有短肽序列RS的蛋白質(zhì),以出芽的形式形成囊泡,通過囊泡運(yùn)輸?shù)姆绞綄㈠e(cuò)誤轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體的該類蛋白運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并釋放。RS受體與RS的結(jié)合能力隨pH升高而減弱。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]消化酶和抗體不屬于該類蛋白[B]該類蛋白運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程消耗ATP[C]高爾基體內(nèi)RS受體所在區(qū)域的pH比內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的pH高[D]RS功能的缺失可能會(huì)使高爾基體內(nèi)該類蛋白的含量增加C【解析】消化酶和抗體屬于分泌蛋白,題中該類蛋白為錯(cuò)誤運(yùn)輸?shù)礁郀柣w上的蛋白質(zhì),故消化酶和抗體不屬于該類蛋白;該類蛋白經(jīng)囊泡運(yùn)輸需要消耗能量;RS受體與RS的結(jié)合能力隨pH升高而減弱,因此高爾基體內(nèi)RS受體所在區(qū)域的pH比內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的pH低;RS功能缺失會(huì)使該類蛋白的回收異常,不能運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在高爾基體內(nèi)積累,含量增加。(時(shí)間:30分鐘滿分:36分)基礎(chǔ)強(qiáng)化練選擇題:1~6題,每題2分。1.(生物膜系統(tǒng)|2025·肇慶期中)生物膜是當(dāng)前分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)中一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。生物膜在能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞等方面具有重要作用。下列關(guān)于生物膜的敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]細(xì)胞膜上的糖被與細(xì)胞表面的識(shí)別等功能有關(guān)[B]藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞膜是細(xì)胞邊界,其與核膜及細(xì)胞器膜等構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)[C]神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能[D]光合作用暗反應(yīng)階段和有氧呼吸的第一、第二階段均不在生物膜上進(jìn)行B【解析】藍(lán)細(xì)菌是原核生物,沒有細(xì)胞核和各種具膜的細(xì)胞器,沒有生物膜系統(tǒng);光合作用暗反應(yīng)階段是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,有氧呼吸的第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,均不在生物膜上進(jìn)行。2.(細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合|2024·太原模擬)定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的可溶性蛋白(如蛋白二硫鍵異構(gòu)酶)均具有一段典型的KDEL信號(hào)序列,高爾基體膜上的KDEL受體可識(shí)別并結(jié)合該信號(hào)序列,介導(dǎo)這些逃逸到高爾基體的蛋白質(zhì)再次回到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]抗體、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不含有KDEL信號(hào)序列[B]蛋白二硫鍵異構(gòu)酶可能參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中多肽鏈的初步加工[C]逃逸的蛋白質(zhì)在高爾基體中通過出芽產(chǎn)生囊泡,被運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[D]形成溶酶體的囊泡中可以檢測(cè)到含有KDEL信號(hào)序列的蛋白質(zhì)D【解析】抗體和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不是定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi),故不含有KDEL信號(hào)序列;蛋白二硫鍵異構(gòu)酶是定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的可溶性蛋白,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是對(duì)多肽鏈進(jìn)行初步加工;蛋白質(zhì)為大分子物質(zhì),因此逃逸的蛋白質(zhì)在高爾基體中通過出芽產(chǎn)生囊泡,被運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng);定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的可溶性蛋白均具有KDEL信號(hào)序列,而溶酶體來源于高爾基體,不含有KDEL信號(hào)序列。3.(生物膜系統(tǒng)|2025·衡陽(yáng)月考)圖1表示某細(xì)胞在電子顯微鏡視野下的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,1~7表示細(xì)胞結(jié)構(gòu);圖2表示該細(xì)胞的甲、乙、丙三種細(xì)胞器中三種有機(jī)物的含量。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]圖1中4、5、6的細(xì)胞器中的膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)[B]圖2中的丙是真核細(xì)胞和原核細(xì)胞共有的唯一細(xì)胞器[C]破傷風(fēng)桿菌沒有圖1細(xì)胞中的3、4、5、6、7結(jié)構(gòu),不能進(jìn)行有氧呼吸[D]分泌蛋白利用囊泡運(yùn)輸過程中,通常由細(xì)胞骨架提供運(yùn)輸軌道A【解析】生物膜系統(tǒng)是由細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成,圖1中4內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、5高爾基體、6線粒體的膜結(jié)構(gòu)不能構(gòu)成生物膜系統(tǒng);丙含有蛋白質(zhì)、核酸,不含脂質(zhì),說明沒有膜結(jié)構(gòu),故丙為核糖體,真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中共有的唯一細(xì)胞器是核糖體,故圖2中的丙是真核細(xì)胞和原核細(xì)胞共有的唯一細(xì)胞器;破傷風(fēng)桿菌是原核生物,代謝類型是厭氧型,原核生物中只含有唯一的一種細(xì)胞器核糖體,不具有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu);分泌蛋白利用囊泡運(yùn)輸過程中,通常由細(xì)胞骨架提供運(yùn)輸軌道。4.(新情境·非經(jīng)典分泌途徑|2024·貴陽(yáng)一模)研究發(fā)現(xiàn),真核生物中有部分外分泌蛋白(統(tǒng)稱為M蛋白)并不依賴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體途徑(經(jīng)典分泌途徑),稱為非經(jīng)典分泌途徑,如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]M蛋白可以不通過胞吐的方式進(jìn)行跨膜運(yùn)輸[B]經(jīng)典分泌途徑的蛋白質(zhì)的合成始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體[C]通過溶酶體分泌的M蛋白的合成場(chǎng)所是核糖體[D]M蛋白不依賴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體仍可能折疊成一定的空間結(jié)構(gòu)B【解析】由題圖可知,M蛋白可以不通過胞吐的方式(如直接跨膜)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸;經(jīng)典分泌途徑的蛋白質(zhì)的合成始于細(xì)胞質(zhì)中游離的核糖體;所有蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所均是核糖體;由題意可知,M蛋白并不依賴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體途徑,即其不依賴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體仍可能折疊成一定的空間結(jié)構(gòu)。5.(細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合|2024·漳州一模)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)(ERQC),該系統(tǒng)確保只有正確折疊、修飾的成熟蛋白質(zhì)才會(huì)通過分揀過程,并被不同囊泡捕獲,未完成折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)不會(huì)被運(yùn)出細(xì)胞。下列說法正確的是(

)[A]成熟蛋白質(zhì)出高爾基體后的運(yùn)輸路線是相同的[B]內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、囊泡等結(jié)構(gòu)中含有能識(shí)別不同蛋白質(zhì)的成分[C]ERQC可以直接檢測(cè)核糖體所合成的肽鏈的氨基酸序列是否正確[D]組成核糖體的蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中積累過多,可能阻礙細(xì)胞代謝B【解析】成熟蛋白質(zhì)出高爾基體后會(huì)被不同囊泡運(yùn)往不同部位發(fā)揮作用;由題意可知,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和囊泡可以識(shí)別不同類型的蛋白質(zhì),因此其中存在具有能識(shí)別不同蛋白質(zhì)的成分;分析題意,該系統(tǒng)只能檢測(cè)蛋白質(zhì)是否被正確加工,而不能檢測(cè)多肽鏈中的氨基酸排列順序是否正確;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著有核糖體,組成核糖體的蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后并不會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。6.(細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合|2024·福建三模)過氧化物酶體是真核細(xì)胞中的一種單層膜細(xì)胞器,其經(jīng)分裂可形成兩個(gè)過氧化物酶體。該細(xì)胞器中含有多種酶,植物種子萌發(fā)時(shí)過氧化物酶體能降解儲(chǔ)存在種子中的脂肪酸。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]過氧化物酶體在細(xì)胞內(nèi)由細(xì)胞骨架錨定并支撐著[B]過氧化物酶體的分裂體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性[C]過氧化物酶體和溶酶體中的酶在游離核糖體上合成[D]花生和芝麻等油料作物種子中過氧化物酶體受損會(huì)影響其萌發(fā)C【解析】細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),細(xì)胞骨架可以維持細(xì)胞形態(tài),錨定并支撐著許多細(xì)胞器;過氧化物酶體是真核細(xì)胞中的一種單層膜細(xì)胞器,其經(jīng)分裂可形成兩個(gè)過氧化物酶體,說明過氧化物酶體的分裂能體現(xiàn)生物膜的流動(dòng)性;過氧化物酶體和溶酶體中酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì),由二者的形成過程可知,其合成首先在游離的核糖體上,然后轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)繼續(xù)合成;花生、芝麻等油料作物種子中過氧化物酶體受損,會(huì)影響過氧化物酶體降解儲(chǔ)存在種子中的脂肪酸,從而影響種子的萌發(fā)。選擇題:7~9題,每題4分。7.(新情境·信號(hào)肽假說|2024·南寧模擬)信號(hào)肽假說認(rèn)為:編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時(shí),首先合成一段稱為信號(hào)肽的特殊多肽鏈,核糖體通過信號(hào)肽的作用附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并合成分泌蛋白(如圖所示)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]信號(hào)肽能引導(dǎo)新生肽鏈通過蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)通道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)[B]信號(hào)肽序列在信號(hào)肽酶的作用下被切除[C]消化酶、抗體、性激素的產(chǎn)生都需經(jīng)歷該過程[D]游離態(tài)的核糖體可轉(zhuǎn)化為附著態(tài)的核糖體C能力提升練【解析】消化酶、抗體都屬于分泌蛋白,它們的合成經(jīng)過題圖過程,而性激素屬于脂質(zhì),不是蛋白質(zhì),其合成與題圖過程不同。8.(細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合|2024·深圳模擬)圖甲表示分泌蛋白的形成過程,其中a、b、c分別代表不同的細(xì)胞器,圖乙表示該過程中部分結(jié)構(gòu)的膜面積變化。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]圖甲中的a、b、c分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體[B]圖甲中構(gòu)成分泌蛋白的物質(zhì)X最多有21種,b的產(chǎn)物沒有生物活性[C]圖乙說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜之間沒有相互轉(zhuǎn)換[D]圖甲、圖乙所示變化都能體現(xiàn)生物膜具有流動(dòng)性C【解析】與分泌蛋白合成和分泌有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,因此圖甲中的a、b、c分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體;圖甲中構(gòu)成分泌蛋白的物質(zhì)X為氨基酸,氨基酸最多有21種,b是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),對(duì)核糖體合成的肽鏈進(jìn)行初加工,需經(jīng)高爾基體進(jìn)一步加工后才能有活性,故b的產(chǎn)物沒有生物活性;在分泌蛋白合成和分泌過程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜以出芽形式形成囊泡并與高爾基體膜融合,高爾基體膜以出芽形式形成囊泡并與細(xì)胞膜融合,故該過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小,高爾基體膜面積基本不變,細(xì)胞膜面積增大,因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜之間有相互轉(zhuǎn)換;圖甲、圖乙所示變化都能體現(xiàn)生物膜具有流動(dòng)性。9.(細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合|2024·商洛模擬)高爾基體對(duì)損傷的神經(jīng)細(xì)胞膜有修