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2018-2019生物新课堂同步(课件+讲义+习题)中图必修1全国通用版第2单元 第1章 第2节 蛋白质的合成与运输

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          第二节 蛋白质的合成与运输


    理解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程。(重点)


                                      蛋  白  质  的  合  成


    1.合成场所——核糖体
          存在于真核细胞和原核细胞中,另外,叶绿体和线粒体中也存
    分布
          在
    组成    由核糖核酸和蛋白质组成
          由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时,大、小亚基是
    结构    单独存在的;在蛋白质合成过程中,大、小亚基结合在一起,
          共同完成蛋白质的合成

    2.分泌蛋白的形成
    观察分泌蛋白的形成过程,完成下面的问题:


    (1)图中⑥表示分泌蛋白。
    (2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器:内质网上的核糖体、内质网和高尔基
体。

    (3)你认为除上述细胞器外,还需要线粒体(细胞器)参与,其作用是为分泌
蛋白的合成、加工和运输供能。

    (4)写出图中②③的作用:②对新生肽链进行加工,形成有一定空间结构的
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蛋白质,③对蛋白质做进一步加工。

    (5)追踪分泌蛋白的行踪,所用的科学方法是同位素示踪法,标记的元素是
3H。


    [合作探讨]
    探讨1:分泌蛋白的形成过程中,经过了哪些膜结构?
    提示:内质网、高尔基体、细胞膜。

    探讨2:为什么分泌蛋白合成旺盛的细胞中附着有核糖体的内质网比较发达?

    提示:分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,需要在附着有核糖体的
内质网上进行加工和运输。

    探讨3:分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过多少层生物膜?
    提示:分泌蛋白在细胞内的运输过程中,小泡的形成和融合时分泌蛋白没

有穿过膜结构,所以共穿过            0 层膜。

    探讨4:在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜
面积发生怎样的变化?试用曲线表示膜面积的变化。
    提示:


    [思维升华]
    1.分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程


    2.过程分析
    (1)相关的细胞器及结构:
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    参与的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

    经过的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体。    
    经过的膜结构:内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。

    (2)上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的,但某一项生命活动的完成,
并不是只靠一种细胞器,而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能
完成。


    1.将  3H 标记的谷氨酸注入某动物胰腺的腺泡细胞后,细胞中合成物质
X 并将其分泌到细胞外的过程如下图所示,其中的①、②及物质                           X 分别是(  )
                                                 【导学号:60150078】

    核糖体―→①―→②        物质X  细胞质   物质X  细胞外
                     ――→        ――→
    A.内质网、高尔基体、胰岛素
    B.内质网、线粒体、胰高血糖素
    C.高尔基体、中心体、胰蛋白酶
    D.内质网、高尔基体、呼吸酶
    【解析】 分泌蛋白的合成、运输过程依次经历核糖体、内质网、高尔基

体三种细胞器,胰腺的腺泡细胞生成的胰岛素、胰高血糖素都属于分泌蛋白。

    【答案】 A
    2.科学家用含      3H 标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表
为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是(  )
    细胞结构        附有核糖体的内质网            高尔基体       靠近细胞膜的小泡

    时间(min)             3               17             117
    A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成
    B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连
    C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
    D.靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成
    【解析】 根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早
在核糖体上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和

内质网膜、细胞膜相连,而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构,
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不能形成小泡。

    【答案】 C


                           蛋白质的分选和运输


                    决定因素:氨基酸序列中的分选信号
    1.蛋白质的分选{影响因素:核糖体在细胞中的存在部位)
    2.蛋白质的运输
    (1)概念:指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。
    (2)运输途径:
    ①分泌蛋白的运输:
    内质网上的核糖体:氨基酸经缩合形成肽链

      ↓
    内质网腔:初步加工,形成有一定空间结构的蛋白质

      ↓小泡
    高尔基体:进一步加工、分选

      ↓小泡
    细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外

    ②胞内蛋白(部分)的运输:
                     加工、分选
                      ――→
    游离的核糖体(合成)          不同的细胞器,如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。


    [合作探讨]
    下面为蛋白质分选、运输示意图,请据图分析回答:


    探讨1:分析下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些。
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     ①血红蛋白 ②抗体 ③消化酶 ④构成细胞膜的蛋白质
     提示:上述蛋白质中属于分泌蛋白的有②和③。分泌蛋白是在细胞内合成

 后,分泌到细胞外起作用的。①血红蛋白是在细胞内发挥作用的。④构成细胞

 膜的蛋白质位于细胞膜上,与分泌蛋白不符。

     探讨2:将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的结构是什么?它跟分泌蛋白从
 高尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗?
     提示:小泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的小泡

 是由内质网“出芽”形成的,将分泌蛋白由高尔基体运到细胞膜的小泡是由高
 尔基体形成的。

     [思维升华]
     1.研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。若用甲图表示放射性物
 质在不同时间内不同细胞器上的放射强度,则                    a、b、c  分别代表的是核糖体、
内质网、高尔基体。    


                                    甲

     2.分泌蛋白在分泌过程中各种膜面积变化


     【解读】 图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、
 运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对
 增大。

     3.“三看”分泌蛋白的形成
     细胞器分工合作的典例是分泌蛋白的形成,解题时,可从三个方面进行分
 析:
     一看标记氨基酸出现的先后顺序:核糖体→内质网→小泡→高尔基体→小

 泡→细胞膜(→胞外)。
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     二看膜面积变化的结果:内质网膜面积缩小,细胞膜膜面积增大,高尔基
 体膜面积先增后减,最终保持基本不变。

     三看与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网
 (加工车间)、高尔基体(包装)和线粒体(提供能量)。


     1.关于蛋白质的分选和运输,下列说法不正确的是(  )
     A.蛋白质合成后,一般在其氨基酸序列中含有分选信号
     B.游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
     C.核糖体在细胞中的存在部位不同,也影响蛋白质的去向
     D.蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
     【解析】 无论是在内质网的核糖体上还是游离的核糖体上合成的蛋白质,
一般其氨基酸序列中均含分选信号,决定着蛋白质的去向和最终定位,而核糖

体在细胞中的存在部位不同,也影响蛋白质的去向。

     【答案】 B
     2.为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加                             3H 标
 记的亮氨酸后,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变
 化曲线如下图中甲,有关的生物膜面积变化如图乙,其相关结构关系如图丙,

 则下列有关说法不正确的是(  )
                                                  【导学号:60150079】


     A.图丙中首先可观察到         3H 标记的细胞器是③
     B.能在图丙中④上观察到          3H 标记表明可能有分泌蛋白合成
     C.图甲中   c 曲线所指的细胞结构是高尔基体
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     D.图乙中   d 曲线表示的细胞结构是内质网
     【解析】 分泌蛋白的形成过程:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
 →膜外。图甲中曲线         a、b、c  代表的依次为核糖体、内质网和高尔基体。在分
 泌蛋白的合成与分泌过程中,内质网的膜面积减少,细胞膜的膜面积增多,高

 尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少),因此曲线                       d、e、f  代表的分别是
内质网、细胞膜和高尔基体。首先出现放射性的细胞器应是蛋白质的合成场所
②核糖体。

     【答案】 A

                                  真  核  细  胞  的  内  膜  系  统


     1.组成:核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。
     2.特点:(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。
     (2)各种内膜之间可以通过出芽和融合的方式进行交流,在结构和功能上紧
 密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。

     3.线粒体、叶绿体虽然具有膜结构,但不参加细胞内膜结构的交流,因此
 不包括在内膜系统中。


     [合作探讨]
     如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、
 c 表示某些过程。据图探讨相关问题:


     探讨  1:①②③分别是什么细胞器?
     提示:①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体。

     探讨2:a、b、c     分别表示什么过程?
     提示:a   表示缩合过程,b、c        表示蛋白质的加工及运输过程

     探讨3:原核细胞具有内膜系统吗?
     提示:原核细胞除细胞膜外无其他膜结构,因此没有内膜系统。
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    [思维升华]
                       生物膜的种类、结构和功能联系
                细胞膜:单层膜,细胞的外界膜
             核膜:双层膜,具核孔,细胞核的外界膜
                    双层膜结构:叶绿体、线粒体
       生物膜{细胞器膜     单层膜结构:内质网、高尔基        )
     (1)的种类        {      体、液泡等         )
     (2)结构联系(具有一定的连续性)


     (3)功能联系(分工、合作):分泌蛋白的合成、运输、加工与分泌过程


     1.下列有关生物膜的叙述中,不正确的是(  )
                                                  【导学号:60150080】

     A.膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜
     B.各种生物膜的化学组成和结构相似
     C.生物膜之间都可以通过小泡进行转化
     D.生物膜既各司其职,又相互协作,共同完成细胞的生理功能
     【解析】 生物膜的主要成分和基本结构相似,可以通过小泡转化,故

 A、B  正确。叶绿体、线粒体的膜结构不能通过小泡与其他膜转化,故                            C 错误。

各种生物膜都具有一定功能,又相互联系,故                     D 正确。

     【答案】 C
     2.生物膜与细胞代谢和细胞通讯密切相关。下列有关说法错误的是(  )
     A.细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白和糖脂等
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     B.细胞之间的信息交流均依赖于细胞膜上的特异性受体
     C.溶酶体和高尔基体在行使功能时可能伴随膜组分的更新
     D.内质网的膜上附着有多种酶,性腺细胞内质网丰富
     【解析】 组成细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白、糖脂和胆固醇等

 物质。细胞之间的信息交流方式多种多样:有的细胞分泌化学物质,通过化学
 物质与靶细胞膜表面受体结合传递信息;有的两个相邻细胞的细胞膜直接接触

 传递信息;也有的两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一

 个细胞,从而实现信息传递。溶酶体和高尔基体在行使功能时伴随着膜的融合,

 所以存在膜组分的更新。内质网是脂质合成的车间,性腺细胞主要合成和分泌

 性激素(固醇类激素),故性腺细胞内质网丰富。

     【答案】 B


     1.下列物质不属于分泌蛋白的是(  )
                                                  【导学号:60150081】

     A.唾液淀粉酶                       B.胰岛素
     C.抗体                          D.血红蛋白
     【解析】 血红蛋白是红细胞内的蛋白质,不属于分泌蛋白;分泌蛋白是

 在细胞内合成,运输到细胞外发挥作用的蛋白质,A、B、C                         三项都属于分泌蛋
白。

     【答案】 D
     2.在动物细胞中,一些蛋白合成后被分泌到细胞外起作用,如胰岛                            B 细胞
 分泌胰岛素到血液中降低血糖浓度,这些蛋白被统称为分泌蛋白。下面与分泌

 蛋白合成和运输无关的细胞器是(  )
     A.核糖体                         B.中心体
     C.高尔基体                        D.内质网
     【解析】 与分泌蛋白合成、运输、加工、分泌相关的细胞器有核糖体、

 内质网、高尔基体、线粒体;中心体与细胞分裂过程中纺锤体的形成有关,与
 分泌蛋白的合成没有关系。
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    【答案】 B
    3.连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜,使三者相互联系构成有机整体的
结构是(  ) 
                                                 【导学号:60150082】

    A.中心体                         B.线粒体
    C.内质网                         D.高尔基体
    【解析】 内质网向内与核膜相连,向外与细胞膜相连,内质网膜与高尔
基体膜之间通过囊泡相互转化。

    【答案】 C
    4.下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是(  )
    A.细胞膜与内质网膜直接相连
    B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
    C.分泌蛋白的修饰和加工由内质网和高尔基体共同完成
    D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
    【解析】 内质网是脂质合成的场所,所以合成固醇类激素的分泌细胞内
质网应该比较发达。分泌蛋白的修饰和加工是由内质网和高尔基体共同完成。
生物膜之间可通过具膜小泡的转移进行相互转化。

    【答案】 B
    5.如图表示用含      3H 标记的氨基酸培养液培养某细胞过程中蛋白质的合成和
分泌示意图,则该细胞中出现              3H 的部位依次为(  )
                                                 【导学号:60150083】


    A.②→③→④→⑤                     B.①→②→③→④

    C.①→②→④→⑤                     D.①→③→④→⑤
    【解析】 由图示信息可知,①是核膜,②是核糖体,③是内质网,

④是高尔基体,⑤是细胞膜。分泌蛋白是在内质网上的核糖体内形成的,在内
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质网中初步加工和运输,在高尔基体内进一步加工、分类、包装,形成囊泡运

输到细胞膜,再分泌到细胞外。

    【答案】 A
    课堂小结:
              网络构建                            核心回扣

                                   1.抗体、消化酶和蛋白质类激素都
                                   是分泌蛋白。

                                   2.与分泌蛋白合成、加工、分选和
                                   运输有关的细胞器是核糖体、内质
                                   网、高尔基体和线粒体。

                                   3.按分选结果分类,蛋白质可分为
                                   膜蛋白、分泌蛋白和细胞内蛋白。

                                   4.细胞的内膜系统包括核膜、内质
                                   网、高尔基体、溶酶体、微体以及
                                   一些小泡等在功能上连续统一的细
                                   胞内膜结构;不包括线粒体和叶绿
                                   体。
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