Question

【題目】德裔美國(guó)科學(xué)家布洛貝爾（G．Blobel），因?qū)Φ鞍踪|(zhì)分子中信號(hào)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(jiǎng)。信號(hào)肽一般由15~30個(gè)氨基酸組成，正常細(xì)胞中進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)含有信號(hào)肽序列，沒(méi)有進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)不含信號(hào)肽序列。科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的信號(hào)肽序列，并將信號(hào)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(qǐng)回答下列問(wèn)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(diǎn)是_________________________。

（2）如圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，核糖體上合成的蛋白質(zhì)能否進(jìn)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(hào)肽。

（3）新合成的蛋白質(zhì)分子在信號(hào)肽的引導(dǎo)下，直接通過(guò)通道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被加工后，以_______________形式到達(dá)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(dòng)物細(xì)胞呼吸作用過(guò)程中，催化ATP合成的酶_______（有、無(wú)）信號(hào)肽序列，其在細(xì)胞中的分布場(chǎng)所是______________。

（5）真核細(xì)胞中分泌出的蛋白質(zhì)被運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞時(shí)，與靶細(xì)胞膜上的______________結(jié)合，引起靶細(xì)胞的生理活動(dòng)發(fā)生變化，此過(guò)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(dòng)性 是否含有信號(hào)肽序列 信號(hào)肽 小泡 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 無(wú) 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(guò)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(huì)形成一些小泡，包裹著蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁郀柣�體，蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后，進(jìn)行進(jìn)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(yùn)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(dòng)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(yùn)、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(guò)程可以概括地分為三個(gè)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(wú)氧呼吸共兩個(gè)階段，場(chǎng)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(dòng)性，因此生物膜具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一定的流動(dòng)性。

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

（3）新合成的蛋白質(zhì)分子在信號(hào)肽的引導(dǎo)下，直接通過(guò)通道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被加工后，以小泡形式到達(dá)高爾基體，根據(jù)分泌蛋白的合成過(guò)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(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)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(chǎng)所，不在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，故無(wú)信號(hào)肽序列。

（5）真核細(xì)胞中分泌出的蛋白質(zhì)被運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞時(shí)，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(dòng)發(fā)生變化，此過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息傳遞（信息交流）的功能。