Question

【題目】蛋白質是生命活動的主要承擔者，在哺乳動物細胞中一般可檢測出1萬-2萬種蛋白質。除線粒體和葉綠體中能合成少量蛋白質外，絕大多數(shù)蛋白質都在細胞質中合成后主要通過下圖1所示的①-③ 方式轉運到細胞的特定部位（a、b表示細胞內的結構）。圖２為蛋白質進入線粒體的示意圖。

（1）由圖 1 可知，蛋白質進入 a 是通過_____（結構）進入。

（2）由圖 2 可知，蛋白質運入線粒體是由位于膜上的_______運的，進入到線粒體基質中的蛋白質能夠參與到不同的代謝中。蛋白質運入葉綠體、內質網(wǎng)的方式都與圖 2 類似，綜合圖 1、2 分析，不同蛋白質能夠進入到不同細胞器的原因是_______不同，能夠被不同細胞器膜上的受體蛋白特異性識別。請?zhí)岢鲠槍ι鲜鲈�因進行驗證的一種可行的實驗方案并預期實驗結果：______。

（3）胰島素由胰島 B 細胞分泌的，是人體中唯一能夠__________的激素。請依據(jù)圖中信息簡述胰島素合 成分泌的過程：______________ 。

Answer 1

【答案】核孔 蛋白轉運體 前體蛋白質所攜帶的信號序列 思路1：將進入線粒體的蛋白質的信號序列切除，蛋白質不能進入到線粒體中。 思路2：將兩個分別進入到線粒體和葉綠體的蛋白質的信號序列切掉后互換，結果原本應進入到線粒 體的蛋白質進入到葉綠體中，同樣原本應進入到葉綠體的蛋白質進入到線粒體中 降低血糖 胰島素在核糖體合成后，通過圖中途徑②蛋白質轉運體轉運進入內質網(wǎng)，再通過囊泡轉運至高爾基體進行加工后，以囊泡形式運至細胞膜，通過胞吐形式分泌出細胞

【解析】

分析圖1：①為蛋白質進入細胞核，②表示蛋白質進入葉綠體和線粒體，③是內質網(wǎng)對蛋白質進行初步的加工以及高爾基體對蛋白質做進一步的修飾加工。分析圖2：蛋白質進入線粒體的過程為：線粒體外膜上的受體蛋白識別前體蛋白質所攜帶的信號序列并與之結合，進而膜上的蛋白轉運體將前體蛋白質轉運進線粒體。胰島素屬于分泌蛋白，分泌蛋白的合成和分泌過程為：附著在內質網(wǎng)上的核糖體合成蛋白質→內質網(wǎng)進行初步的加工→內質網(wǎng)“出芽”形成囊泡，將加工后的蛋白質運往高爾基體→囊泡膜與高爾基體膜融合，高爾基體對蛋白質做進一步的修飾加工→高爾基體“出芽”形成囊泡，將加工后的蛋白質運往細胞膜→囊泡膜與細胞膜融合，將分泌蛋白分泌到細胞外，整個過程需要線粒體提供能量。

(1) 由圖 1 可知，蛋白質是生物大分子，進入 a所示的細胞核是通過核孔。

(2) 已知蛋白質運入葉綠體、內質網(wǎng)的方式都與圖 2 類似，而圖 2 所示的蛋白質運入線粒體是由位于膜上的蛋白轉運體轉運的。據(jù)此綜合分析圖 1、2可知，前體蛋白質所攜帶的信號序列不同，導致不同蛋白質能夠進入到不同細胞器，能夠被不同細胞器膜上的受體蛋白特異性識別。針對上述原因設計實驗進行驗證，則其實驗思路1是：將進入線粒體的蛋白質的信號序列切除；實驗思路2是：將兩個分別進入到線粒體和葉綠體的蛋白質的信號序列切掉后互換。因驗證性實驗的結論是已知的蛋白質，所以實驗思路1的預期實驗結果為：切除信號序列后的該蛋白質不能進入到線粒體中；實驗思路2的預期實驗結果為：原本應進入到線粒體的蛋白質進入到葉綠體中，同樣原本應進入到葉綠體的蛋白質進入到線粒體中。

(3) 胰島素由胰島 B 細胞分泌的，是人體中唯一能夠降低血糖的激素。胰島素屬于分泌蛋白，因此胰島素合成分泌的過程為：胰島素在核糖體合成后，通過圖中途徑②蛋白質轉運體轉運進入內質網(wǎng)，再通過囊泡轉運至高爾基體進行加工后，以囊泡形式運至細胞膜，通過胞吐形式分泌出細胞。