1、第二节第二节 蛋白质的合成与运输蛋白质的合成与运输 目标导航 1.结合探究活动，说出蛋白质的合成和加工过程。2.通过阅读教材，简述蛋白质 的分选、运输过程。 一、蛋白质的合成(阅读 P3233) 1合成过程 蛋白质的合成是将许多氨基酸缩合成多肽链并进行加工的复杂过程，是由多种细胞结构协同 完成的。 2核糖体 (1)功能：核糖体是蛋白质的合成场所。 (2)分布：无论真核细胞还是原核细胞，甚至线粒体和叶绿体中，都有核糖体存在。 (3)成分：由核糖核酸(RNA)和蛋白质组成。 (4)结构：由大亚基和小亚基组成，蛋白质合成时，大、小亚基结合在一起，组成核糖体。 3修饰加工 (1)场所：内质网、高尔基体
2、和细胞质基质。 (2)含义：为新生肽链添加上糖链、甲基或羟基并对其剪切和折叠等。 (3)意义：对维持和调节蛋白质活动，进而成为有功能的蛋白质有重要意义。 二、蛋白质的分选、运输(阅读 P3334) 1分选 (1)氨基酸序列中的分选信号决定蛋白质的去向和最终定位。 (2)核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响了蛋白质的去向。 2运输 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，蛋白质只有被准确地运输到相应 部位才能执行特定的功能。 3过程 (1)分泌蛋白的运输 内质网上的核糖体 蛋白质 内质网腔 初步修饰 加工 高尔基体 成熟蛋白质 特定分选机制形成膜泡 运送 相应部位。 (2)胞内蛋白(
3、部分)的运输 游离的核糖体 蛋白质 各自分选信号 运送 不同细胞器(如线粒体蛋白和叶绿体蛋白)。 三、内膜系统(阅读 P34) 1概念 指在功能上连续统一的细胞内膜结构。 2内涵 包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，但不包括线粒体和叶绿体。 3联系 通过出芽和融合的方式进行交流。 判断正误： (1)核糖体是蛋白质的合成场所。( ) (2)核糖体分布在任何生物中。( ) (3)新生肽链的修饰加工包括添加上糖链、甲基或羟基并对其剪切和折叠等。( ) (4)蛋白质的修饰加工完全由内质网和高尔基体共同完成。( ) (5)内质网与高尔基体之间可通过膜泡转移蛋白质。( ) (6)氨基酸
4、序列中的分选信号决定蛋白质的去向。( ) (7)核糖体在细胞中的存在部位与蛋白质的去向无关。( ) (8)分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：核糖体内质网高尔基体细胞 膜。( ) (9)叶绿体膜属于细胞内膜系统的一部分。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 一、蛋白质的合成 1合成场所核糖体 分类 固着核糖体 游离核糖体 化学组成 核糖核酸(RNA)和蛋白质 结构组成 大亚基和小亚基 分布 主要附着在内质网上(粗面内质网) 主要游离于细胞质基质中 功能 合成分泌蛋白及膜蛋白 合成细胞内部所需要的蛋白质(胞内 蛋白) 2.合成过程 3形
5、成过程分析 (1)研究分泌蛋白合成与运输的方法是同位素标记法。 (2)细胞中各种细胞器的功能是各不相同的，但是某一项生命活动的完成，并不能只靠一种细 胞器，而是要依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。 (3)细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过膜泡相互转化，在结构上具有一定的连 续性。 1细胞内合成的蛋白质有哪些类型？分泌活动旺盛的细胞中哪些细胞器较多？ 答案 (1)细胞内合成的蛋白质包括分泌蛋白、膜蛋白和胞内蛋白。 (2)分泌旺盛的细胞中含高尔基体和内质网较多。 2在蛋白质形成过程中，内质网、高尔基体分别有什么作用？ 答案 内质网对蛋白质进行初步加工，包括剪切、折叠、糖基化
6、；高尔基体进行再加工，主 要是浓缩、分选、包装。 1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( ) A B C D 问题导析 分泌蛋白经过的结构依次为核糖体内质网高尔基体细胞膜。 题图表示核 膜、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。 答案 A 一题多变 上题所示过程中，蛋白质的合成发生在_中；蛋白质的修饰加工发生在_中； 除上述图示细胞结构，蛋白质形成中还需要的细胞器是_。 答案 核糖体 内质网和高尔基体 线粒体 二、蛋白质的分选、运输 1蛋白质的去向和定位 (1)决定因素：组成蛋白质的氨基酸序列中的分选信号。 (2)影
7、响因素：合成蛋白质的核糖体在细胞中的存在部位。 2不同蛋白质的合成及运输途径 种类 合成场所 运输途径 膜蛋白、分泌蛋白(如胃蛋白酶) 内质网上的核糖体 核糖体内质网高尔基体 膜泡 错误错误! ! 胞内蛋白(如叶绿体和线粒体中 的蛋白质) 游离的核糖体 分选信号支配下由细胞质流动直 接运送 3.真核细胞的内膜系统 (1)概念 内膜系统是相对细胞膜而言的，是指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内 质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进 行交流。 (2)内膜间的联系 在化学成分上 各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分
8、所占的比例不同。 结构上的联系 功能上的联系 各种内膜之间通过合成蛋白质在功能上联系起来。 1分泌蛋白从内质网运输到高尔基体再到细胞膜的过程中，共穿过了几层膜结构？ 答案 分泌蛋白从内质网运输到高尔基体再到细胞膜都是以囊泡的形式运输的，囊泡和膜的 融合不是穿膜的过程，因此这个过程中穿过 0 层膜结构。 2在分泌蛋白形成过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜面积发生怎样的变化？ 答案 内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增大。 3内膜系统与细胞膜系统有何区别？是不是所有具有膜的细胞器都属于内膜系统？ 答案 内膜系统是相对细胞膜而言的，是指在功能上连续统一的细胞内膜结构，而细胞膜系
9、统指细胞内所有膜结构的统称。并非所有具有膜的细胞器都属于内膜系统，如线粒体、叶绿 体都不属于内膜系统。 2细胞内有三种膜是可以互相转变的，这三种膜是( ) A细胞核膜、高尔基体膜、线粒体膜 B细胞膜、高尔基体膜、内质网膜 C高尔基体膜、内质网膜、中心体膜 D内质网膜、高尔基体膜、核糖体膜 问题导析 经内质网初步加工的蛋白质以膜泡的形式脱落下来后再进入高尔基体内深加工 成成熟的蛋白质后形成膜泡，最后通过细胞膜分泌到细胞外，这三种膜可以通过这种膜泡形 式相互转化。 答案 B 一题多变 如图是一种细胞在分泌蛋白形成前后几种细胞结构的膜面积变化图。 (1)则 a 代表_，b 代表_，c 代表_。 (2
10、)上题所示过程中，不同膜结构之间相互转化，以“出芽”方式进行的 是_。 答案 (1)内质网 高尔基体 细胞膜 (2)内质网膜和高尔基体膜之间、高尔基体膜和细胞膜之间 1.牛奶中含有乳球蛋白和奶酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与乳汁的合成与分泌功能 有密切关系的细胞器有( ) A核糖体、线粒体、内质网和高尔基体 B线粒体、内质网、高尔基体和中心体 C溶酶体、线粒体、核糖体和高尔基体 D核糖体、中心体、高尔基体和内质网 答案 A 解析 核糖体是细胞内合成蛋白质的场所；线粒体提供生命活动所需要的能量；内质网有加 工和运输作用；高尔基体对蛋白质有再加工作用；中心体与细胞分裂过程中纺锤体的形成有 关；
11、溶酶体与物质水解有关。 2.下列关于蛋白质的修饰的叙述中，不正确的是( ) A蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性 B内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰 C蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等 D蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义 答案 A 解析 多肽链在核糖体上合成后， 必须经过内质网、 高尔基体的加工修饰才能形成空间结构， 成为有一定活性的蛋白质。 3.用 3H 标记的谷氨酸注入胰腺的腺泡细胞后，合成物质 X(一种蛋白质)并分泌到细胞外。合 成的物质 X 及运输途径如下图。其中的、分别表示( )
12、 核糖体 物质X 细胞膜 物质X 细胞外 A内质网、高尔基体 B内质网、线粒体 C高尔基体、中心体 D高尔基体、线粒体 答案 A 解析 题图表示分泌蛋白形成的过程，为内质网，为高尔基体。 4.下列关于蛋白质的分选和运输的说法中，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 答案 B 解析 无论是附着在内质网上的核糖体还是游离的核糖体上合成的蛋白质，一般其氨基酸序 列中均含有分选信号，决定着蛋白质的去向和定位，而核糖体在细胞中的
13、存在部位不同，也 影响蛋白质的去向。 5.下图表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程，请据图回答下面的有关问题。 (1)在胰腺细胞内部，酶蛋白的合成场所是 _，对酶蛋白进行加工和包装的场所 是 _。 (2)将酶蛋白运输到加工场所的细胞器是 _。 (3)除分泌小泡外，参与酶原颗粒分泌过程的结构还有 _。 (4)酶原颗粒的合成、运输、加工和分泌都需要能量，与能量产生极为密切的细胞器是 _。 答案 (1)1 核糖体 3 高尔基体 (2)2 内质网 (3)4 细胞膜 (4)5 线粒体 解析 在细胞中蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体在细胞中有两种存在形式，一是游离在 细胞质基质中，二是附着在内质网上。细胞中合成并分泌到细胞外面的蛋白质(包括酶)，是 通过附着在内质网上的核糖体合成的，需要经过内质网的初步加工、运输和高尔基体的进一 步加工，最后经细胞膜才能分泌出去。合成酶的过程需要能量，与提供能量有关的细胞器是 线粒体。