《2025年创新设计高考总复习高中生物》

情境探疑·拓展应用
情境素材1

核

糖体与内质网之间的识别
信号肽假说认为,经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。如图1所示,新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后,SRP脱离,肽链继续合成,结束后其信号肽被切除,核糖体脱落。肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体,最后经细胞膜分泌到细胞外。

[问题探究]
(1)根据情境素材1,信号肽假说认为,分泌蛋白首先在(细胞质基质的)游离核糖体上起始合成,当多肽链延伸一段序列后,肽链一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP通过与内质网上的DP结合,将核糖体—新生肽引导至内质网。根据假说可推测,细胞内的两种核糖体能(填“能”或“不能”)相互转化;内质网膜上的易位子属于一种通道蛋白。

答案：
(1)(细胞质基质的)游离核糖体 信号肽 能 通道蛋白

情境素材2 内质网和高尔基体之间的识别
细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图2),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图3所示:驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列,将它们回收到内质网。
[问题探究]
(2)根据情境素材2,COPⅡ被膜小泡负责从内质网向高尔基体(均填细胞器名称)运输“货物”。若定位在B中的某些蛋白质偶然掺入到C中,则图中的COPⅠ被膜小泡可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(3)为确定两种参与某经典分泌蛋白囊泡运输的基因的功能,科学家筛选了两种酵母菌突变体。与野生型酵母菌电镜照片相比,Sec12基因突变体细胞中的内质网特别大;Sec17基因突变体细胞中内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡。据此推测,Sec12基因编码的蛋白质和Sec17基因所编码蛋白质的功能分别是Sec12基因编码的蛋白质参与内质网上囊泡的形成。Sec17基因所编码的蛋白质参与囊泡与高尔基体的融合

答案：
(2)内质网 高尔基体 COPⅠ被膜小泡
(3)提示Sec12基因编码的蛋白质参与内质网上囊泡的形成，Sec17基因所编码的蛋白质参与囊泡与高尔基体的融合

情境素材3 受体介导的囊泡运输
研究人员解开了调控被运输物质在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理,即细胞通过囊泡精确地释放被运输的物质。图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。

[问题探究]
(4)研究表明,图甲中的Y囊泡内的“货物”为多种水解酶,这些酶会储存在结构⑤中,推断结构⑤是什么?由内质网、高尔基体加工的蛋白质一定是分泌蛋白吗?提示结构⑤是溶酶体。由内质网、高尔基体加工的蛋白质不一定是分泌蛋白。
(5)图乙中的囊泡能够精确地将细胞“货物”运送到相应位置并分泌到细胞外,据图乙推测可能的原因是什么?此过程体现了生物膜具有什么功能?提示囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B特异性结合。此过程体现了生物膜具有信息传递的功能。

答案：
(4)提示结构⑤是溶酶体。由内质网、高尔基体加工的蛋白质不一定是分泌蛋白。
(5)提示囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B特异性结合。此过程体现了生物膜具有信息传递的功能。