Question

【題目】德裔美國科學(xué)家布洛貝爾（G．Blobel），因?qū)Φ鞍踪|(zhì)分子中信號肽（signal peptide）的開創(chuàng)性研究，獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。信號肽一般由15~30個氨基酸組成，正常細(xì)胞中進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)含有信號肽序列，沒有進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)不含信號肽序列�？茖W(xué)家通過實驗除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的信號肽序列，并將信號肽序列和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)蛋白重組，下圖表示重組前后蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的分布。請回答下列問題：

（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等生物膜結(jié)構(gòu)的基本骨架是______________________，生物膜具有的結(jié)構(gòu)特點是_________________________。

（2）如圖實驗結(jié)果表明，核糖體上合成的蛋白質(zhì)能否進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)取決于_______，可以采用___________酶除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白上的信號肽。

（3）新合成的蛋白質(zhì)分子在信號肽的引導(dǎo)下，直接通過通道進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被加工后，以_______________形式到達高爾基體，真核細(xì)胞中與分泌蛋白合成、加工和分泌直接相關(guān)的細(xì)胞器有____________。

（4）動物細(xì)胞呼吸作用過程中，催化ATP合成的酶_______（有、無）信號肽序列，其在細(xì)胞中的分布場所是______________。

（5）真核細(xì)胞中分泌出的蛋白質(zhì)被運輸?shù)桨屑?xì)胞時，與靶細(xì)胞膜上的______________結(jié)合，引起靶細(xì)胞的生理活動發(fā)生變化，此過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______________的功能。

Answer 1

【答案】磷脂雙分子層 一定的流動性 是否含有信號肽序列 信號肽 小泡 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 無 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜 糖蛋白（受體） 信息傳遞（信息交流）

【解析】

1．通過細(xì)胞內(nèi)的核糖體形成肽鏈，然后在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)肽鏈盤曲折疊構(gòu)成蛋白質(zhì)，接著糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜會形成一些小泡，包裹著蛋白質(zhì)運輸?shù)礁郀柣�體，蛋白質(zhì)進入高爾基體后，進行進一步的加工之后，高爾基體膜形成一些小泡，包裹著蛋白質(zhì),運輸?shù)郊?xì)胞膜處，小泡與細(xì)胞膜接觸，蛋白質(zhì)被分泌到細(xì)胞外。

2．生物膜的主要化學(xué)成分是脂類和蛋白質(zhì)，糖類次之，基本骨架為磷脂雙分子層，生物膜的存在，不僅作為屏障為細(xì)胞的生命活動創(chuàng)造了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，介導(dǎo)了細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接，而且還承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)運、信息的跨膜傳遞和能量轉(zhuǎn)換等功能，這些都是由生物膜的結(jié)構(gòu)決定的。

3．細(xì)胞呼吸：有氧呼吸的全過程可以概括地分為三個階段，第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段：線粒體基質(zhì)，第三階段：線粒體內(nèi)膜；無氧呼吸共兩個階段，場所都為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

（1）據(jù)分析可知，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等生物膜結(jié)構(gòu)的基本骨架是磷脂雙分子層，磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性，因此生物膜具有的結(jié)構(gòu)特點是一定的流動性。

（2）如圖實驗結(jié)果表明，含有信號肽序列的蛋白質(zhì)可進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，可見核糖體上合成的蛋白質(zhì)能否進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)取決于是否含信號肽序列，根據(jù)酶的專一性，可以采用信號肽酶除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白上的信號肽。

（3）新合成的蛋白質(zhì)分子在信號肽的引導(dǎo)下，直接通過通道進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被加工后，以小泡形式到達高爾基體，根據(jù)分泌蛋白的合成過程可知，真核細(xì)胞中與分泌蛋白合成、加工和分泌直接相關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。

（4）動物細(xì)胞進行呼吸作用的場所主要有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，可知催化ATP合成的酶分布在細(xì)胞中的以上場所，不在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，故無信號肽序列。

（5）真核細(xì)胞中分泌出的蛋白質(zhì)被運輸?shù)桨屑?xì)胞時，與靶細(xì)胞膜上的糖蛋白（受體）結(jié)合，引起靶細(xì)胞的生理活動發(fā)生變化，此過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息傳遞（信息交流）的功能。