Question

【題目】研究表明，細胞內(nèi)存在著多種靶向運輸。圖1表示細胞內(nèi)不同膜性結(jié)構(gòu)之間的物質(zhì)運輸，稱之為囊泡運輸，一般包括出芽、錨定和融合等過程。圖2表示某種靶蛋白在泛素（一種多肽）、泛素激活酶E1、泛素結(jié)合酶E2以及泛素連接酶E3作用下被送往細胞內(nèi)一種被稱為蛋白酶體的結(jié)構(gòu)中進行降解的過程。請回答下列問題：

（1）已知兩圖的過程都需要消耗能量，則直接提供能量的物質(zhì)最可能______________。

（2）圖1中，如果錨定的受體膜是人體胰島B細胞（可產(chǎn)生胰島素）的細胞膜，則該囊泡最有可能來自于______________，貨物招募最可能來自于_______________，貨物最初合成的場所是______________；如果供體膜招募的貨物是細胞中受損的線粒體，則錨定的受體膜所在的結(jié)構(gòu)最有可能是__________________。囊泡的“出芽”和“融合”體現(xiàn)了生物膜具有_______________。

（3）圖2中E1、E2、E3與蛋白酶體的化學(xué)本質(zhì)一樣，但所起的具體作用不同，從它們的分子結(jié)構(gòu)上分析原因是________，而它們的作用原理則是相同的，那就是都能________________。

（4）圖2中，蛋白酶體只能將靶蛋白降解為短肽而泛素仍可重復(fù)使用，這是因為酶具有___________。某同學(xué)為了驗證酶的這一特性，他選用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具來做實驗。該實驗的自變量________，溫度是_____________，必須保持在__________℃，否則溫度過高會使酶的__________，而溫度過低又會使酶的________。你覺得他能得到預(yù)期的實驗結(jié)果和結(jié)論嗎？為什么？______________；你的建議是_________。

Answer 1

【答案】ATP 高爾基體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 核糖體 溶酶體 一定的流動性 組成它們的氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序及多肽的空間結(jié)構(gòu)不同 降低反應(yīng)物分子的活化能 專一性 反應(yīng)物（或底物）的種類 無關(guān)變量 37 空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活 活性被抑制而不能發(fā)揮 不能，因為碘液無法檢測蔗糖是否被催化 改用斐林試劑

【解析】

分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。

（1）ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，圖中能直接提供能量的物質(zhì)最可能ATP。

（2）據(jù)分析可知，如果錨定的受體膜是人體胰島B細胞的細胞膜，其分泌的胰島素最初在核糖體上合成，圖中貨物招募來自于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，再由高爾基體產(chǎn)生囊泡與細胞膜融合，最后排除細胞外；如果供體膜招募的貨物是細胞中受損的線粒體，則需要錨定到溶酶體進行水解。囊泡的“出芽”和“融合”體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性。

（3）圖2中E1、E2、E3與蛋白酶體都是蛋白質(zhì)，但功能不同是由結(jié)構(gòu)不同決定的，組成它們的氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序及肽的空間結(jié)構(gòu)不同可以構(gòu)成它們的結(jié)構(gòu)多樣性。酶的作用原理都是降低反應(yīng)物分子的活化能。

（4）圖2中，蛋白酶體只能將靶蛋白降解為短肽而泛素仍可重復(fù)使用，這是因為酶具有專一性。為了驗證酶的這一特性，某同學(xué)用人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液做實驗，該實驗的自變量反應(yīng)物（或底物）的種類，溫度是無關(guān)變量，必須保證相同且適宜，即保持在37℃，否則溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活，而溫度過低又會使酶的活性被抑制而不能發(fā)揮作用。該實驗不能用碘液檢測，因為碘液無法檢測蔗糖是否被催化水解，應(yīng)改用斐林試劑檢測。