【題目】閱讀短文完成下列問題:

分泌蛋白的經(jīng)典與非經(jīng)典分泌途徑

在生物體中,細胞間的信息傳遞是細胞生長、增殖、分化、凋亡等生命活動正常進行的條件之一,而蛋白分泌是實現(xiàn)某些細胞間信息傳遞途徑的重要環(huán)節(jié)。

經(jīng)典的蛋白分泌是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體(ER-Golgi)途徑進行的。這些分泌蛋白在肽鏈的氨基端有信號肽序列,它引導正在合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),多肽合成結(jié)束其信號肽也被切除,多肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工完畢后被轉(zhuǎn)運到高爾基體,最后高爾基體發(fā)生的分泌小泡與質(zhì)膜融合,蛋白質(zhì)被分泌到細胞外。

在真核細胞中,有少數(shù)蛋白質(zhì)的分泌并不依賴于ER-Golgi途徑,而是通過其他途徑完成的,這類分泌途徑被稱為非經(jīng)典分泌途徑。這些分泌蛋白不含有信號肽序列,目前較為公認的非經(jīng)典蛋白的分泌途徑有4種,如圖1所示。

FGF2屬于肝磷脂結(jié)合生長因子家族, 對細胞的生長和分化起到重要的作用。FGF2不含有信號肽序列,通過直接跨膜分泌到細胞外,其分泌過程如圖2所示。

目前,有2種理論解釋機體中存在非經(jīng)典分泌途徑的原因。一種解釋是某些蛋白質(zhì)的前體經(jīng)經(jīng)典途徑的糖基化等修飾后,易發(fā)生凝集,因此不能被成功地分泌到細胞外。另一種解釋認為有些非經(jīng)典分泌蛋白也可以通過經(jīng)典途徑分泌,但經(jīng)典分泌過程中發(fā)生的翻譯后修飾會使得分泌出的蛋白質(zhì)不具有生物活性。

1)圖1所示的4種非經(jīng)典蛋白的分泌途徑中,需要依賴生物膜的流動性來實現(xiàn)的是_________(填寫圖1中字母代號)。

2)某種分泌蛋白的基因中不具有編碼信號肽的序列,可以初步判斷該分泌蛋白的分泌途徑屬于________。做出這一判斷的依據(jù)是________

3)根據(jù)圖2所示,FGF2分泌出細胞大致經(jīng)過三個步驟:

FGF2被招募到細胞膜。完成這一步驟需要水解ATPATP水解產(chǎn)物中的_______FGF2結(jié)合。

②多個FGF2形成寡聚物。FGF2形成寡聚物之前,需與膜上的________結(jié)合,寡聚物插入到細胞膜內(nèi),最終在細胞膜上形成環(huán)形小孔。

FGF2HSPG上的受體結(jié)合,并以________(選擇填寫“單體”或“寡聚物”)的形式儲存在細胞膜的外表面。

4)結(jié)合文中信息分析真核細胞非經(jīng)典分泌途徑存在的生物學意義___________________。

【答案】ac、d 非經(jīng)典途徑 非經(jīng)典分泌途徑分泌的蛋白質(zhì)肽鏈中沒有信號肽序列,不能被引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 磷酸基團 PI4,5P2 單體 非經(jīng)典分泌途徑的存在,能夠使一些特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)保持活性;防止某些蛋白質(zhì)前體凝集、易于分泌;非經(jīng)典分泌途徑的存在對經(jīng)典分泌途徑是一種必要和有益的補充

【解析】

分泌蛋白是在細胞內(nèi)合成后,分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì),分泌蛋白的合成、加工和運輸過程:最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由囊泡包裹著到達高爾基體,高爾基體對其進行進一步加工,然后形成囊泡經(jīng)細胞膜分泌到細胞外,該過程消耗的能量由線粒體提供。

1)據(jù)圖1所示可知,4種非經(jīng)典蛋白的分泌途徑中,a、c、d過程涉及胞吞胞吐過程,需要依賴生物膜的流動性來實現(xiàn)。

2)據(jù)圖可知,非經(jīng)典分泌途徑分泌的蛋白質(zhì)肽鏈中沒有信號肽序列,不能被引導進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),某種分泌蛋白的基因中不具有編碼信號肽的序列,故可以初步判斷該分泌蛋白的分泌途徑屬于非經(jīng)典途徑。

3)根據(jù)圖2所示,FGF2分泌出細胞大致經(jīng)過三個步驟:

ATP水解產(chǎn)物中的磷酸基團與FGF2結(jié)合,使FGF2被招募到細胞膜上。

FGF2形成寡聚物之前與膜上的PI4,5P2結(jié)合,多個FGF2形成寡聚物,寡聚物插入到細胞膜內(nèi),最終在細胞膜上形成環(huán)形小孔。

FGF2HSPG上的受體結(jié)合,并以單體的形式儲存在細胞膜的外表面。

4)結(jié)合題干信息可知,非經(jīng)典分泌途徑的存在,能夠使一些特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)保持活性;防止某些蛋白質(zhì)前體凝集、易于分泌;非經(jīng)典分泌途徑的存在對經(jīng)典分泌途徑是一種必要和有益的補充。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】(一)為探究環(huán)境因素對光合作用的影響,進行了相關(guān)實驗。取去除淀粉的某植物葉片打成大小相等的圓片,并將相同數(shù)量的葉圓片分別放入A~D四組燒杯中,25℃環(huán)境中進行實驗,實驗內(nèi)容與結(jié)果見下表。

組別

燒杯中液體成分

處理條件

檢測結(jié)果

A

富含CO2的純水

光照

+

B

富含CO2的純水

黑暗

-

C

富含CO2的葡萄糖溶液

光照

++

D

富含CO2的葡萄糖溶液

黑暗

+

注:“+”表示檢出淀粉,“++”表示檢出淀粉含量較高,“-”表示未檢出淀粉

回答下列問題:

1)本實驗的可變因素是__________。

2)如何去除植物葉片中的淀粉?________。

3)據(jù)表分析,將CO2作為光合作用原料的是__________組。在植物體內(nèi),CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物的途徑為__________循環(huán),其產(chǎn)物可運至葉綠體外轉(zhuǎn)變成__________,并運到植物體其他部位供細胞利用。

4)檢測結(jié)果表明離體葉肉細胞可直接利用葡萄糖合成淀粉。葉肉細胞合成淀粉的場所是__________。

(二)如圖為碳反應(yīng)中某蛋白酶合成的一個過程,據(jù)圖分析并回答問題:

氨基酸

丙氨酸

蘇氨酸

精氨酸

色氨酸

密碼子[來源:

GCA

ACU[

CGU

UGG

GCG

ACC

CGC

﹣﹣

GCC

ACA

CGA

﹣﹣

GCU

ACG

CGG

﹣﹣

5)圖中所示屬于該蛋白酶合成過程中的_____步驟,合成[3]的過程叫______。

6)大白鼠細胞的細胞核、細胞溶膠及線粒體和_______等結(jié)構(gòu)中都有RNA的分布。

7)圖中[1]的功能是_____________;其一端的三個堿基CGA稱為_______;根據(jù)圖并參考上表分析:[1]上攜帶的氨基酸是________

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖1為某種綠色植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)示意圖,中間兩個呈腎形的細胞稱為保衛(wèi)細胞,它可調(diào)節(jié)氣孔的開閉。研究人員將該葉片放在內(nèi)部溫度為15 ℃的密閉容器中,研究光照強度與光合速率的關(guān)系,結(jié)果如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

A.1所示箭頭為水分流動的總方向,此時葉肉細胞RuBP含量將減少

B.1所示箭頭為水分流動的總方向,此時保衛(wèi)細胞的吸水能力逐漸增強

C.據(jù)圖2分析,在lklx光照條件下,該葉片8小時內(nèi)光合作用產(chǎn)生O2量為1792mL

D.土壤缺水,葉片中脫落酸含量將增加,B點右移

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】研究人員進行了含有不同鈉離子濃度的細胞外液(細胞外液滲透壓相同、鉀離子濃度相同)對離體槍烏賊神經(jīng)纖維電位變化影響的實驗,結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是(  )

A. 在未受刺激時,槍烏賊神經(jīng)細胞膜對K的通透性大,對Na的通透性小,膜內(nèi)的K擴散到膜外,而膜外的Na不能擴散進來

B. 細胞外液中鈉離子濃度可以影響動作電位的幅度和速率

C. 若持續(xù)降低細胞外液中鈉離子的濃度,則神經(jīng)纖維可能會接受適宜刺激后無法產(chǎn)生動作電位

D. 在神經(jīng)纖維產(chǎn)生興奮、傳導興奮的過程中,Na進出細胞均不消耗ATP

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】病毒甲通過呼吸道感染動物乙后,可引起乙的 B 淋巴細胞破裂,T 淋巴細胞功能喪失, 導致其患腫瘤病,病患動物更易被其他病原體感染,給新生的乙個體接種甲疫苗可預(yù)防該腫瘤病。下列相關(guān)敘述正確的是(

A.感染病毒甲后,患病的乙更易被其他病原體感染的原因只是其體液免疫功能下降

B.新生的乙個體接種甲疫苗可預(yù)防腫瘤是因為甲疫苗可直接作用于腫瘤細胞

C.免疫細胞行使免疫功能時,會涉及到胞吞和胞吐這兩種物質(zhì)運輸方式

D.甲疫苗和病毒甲的成分完全相同

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系密切,葉面積系數(shù)(單位土地面積上的葉面積總和)與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示,分析可以得出(

A.隨葉面積系數(shù)增加群體光合速率和干物質(zhì)積累速率的變化趨勢一致

B.葉面積系數(shù)超過b時,群體干物質(zhì)積累速率降低與群體呼吸速率增加有關(guān)

C.葉面積系數(shù)超過b時,限制群體光合速率增加的主要因素是葉面積系數(shù)

D.在進行農(nóng)作物種植時應(yīng)盡可能地提高植物的葉面積指數(shù)以提高作物產(chǎn)量

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有野生水稻和轉(zhuǎn)GST基因的水稻數(shù)株,對其進行紫外線和干旱脅迫處理(脅迫是指對植物生長和發(fā)育不利的環(huán)境因素)一定時間,測得的光合速率如下圖所示。下列敘述錯誤的是(

注:ck(溫度正常,無紫外線)

Z1(弱紫外脅迫)

Z2(強紫外脅迫)

Z1+G(弱紫外+干旱)

Z2+G(強紫外+干旱)

干旱處理一致

A.干旱對強紫外線脅迫有明顯的緩解作用

B.大氣中臭氧不斷減少會抑制水稻的光合作用

C.轉(zhuǎn)基因水稻在正常和干旱條件下對紫外線均不敏感

D.轉(zhuǎn)基因水稻與野生水稻光合速率的差異可能與GST基因表達有關(guān)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】果蠅體細胞的X染色體上有一區(qū)段編號為16A(其上有多個基因),Y染色體沒有該區(qū)段。野生型果蠅成蟲體細胞的X染色體都只有116A區(qū)段,表現(xiàn)為圓眼。有些果蠅體細胞中1X染色體上有216A區(qū)段,這些果蠅眼睛窄小,表現(xiàn)為棒眼。此外有些果蠅體細胞中1X染色體上有316A區(qū)段,眼睛非常窄小,表現(xiàn)為超棒眼。

1)果蠅眼形狀的變異類型屬于__________。果蠅一條X染色體上16A區(qū)段_________,眼睛越窄小。

2)研究人員培育出一種棒眼雌蠅,其X染色體上的剛毛、翅脈兩對基因及16A區(qū)段如圖1所示。此種棒眼雌蠅與叉毛合脈棒眼雄蠅雜交后產(chǎn)生大量子代,結(jié)果見下表

子代

性狀

棒眼

圓眼

超棒眼

野生、

野生

叉毛、

合脈

野生、

野生

叉毛、

合脈

叉毛、

野生

野生、

合脈

叉毛、

野生

數(shù)量

5413

3749

5218

4160

1

2

1

據(jù)雜交實驗結(jié)果分析,子代中出現(xiàn)圓眼和超棒眼雄蠅的原因是親本果蠅中的__________在減數(shù)分裂過程中發(fā)生__________,產(chǎn)生異常配子。請將該種親本果蠅可能形成的所有異常配子染色體圖畫在方框中__________。

3)大量觀察發(fā)現(xiàn),超棒眼雌蠅中不存在純合子和含有216A區(qū)段的雜合子,推測可能的原因是這兩種類型的果蠅不能成活。研究人員設(shè)計如下雜交實驗進行驗證。選取多只超棒眼雌蠅與棒眼雄蠅雜交。若各組雜交后代性狀及比例為__________,則推測正確。

4)果蠅為變態(tài)發(fā)育,幼蟲與成蟲各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在極大差異。為研究16A區(qū)段中的BarH基因表達的蛋白質(zhì)在果蠅成蟲眼形成過程中的作用。研究人員首先需要從野生型果蠅發(fā)育的不同階段提取RNA,用32P標記的__________片段做探針進行檢測,結(jié)果如圖2。再通過制備的特異性___________,檢測野生型和突變體果蠅__________期細胞的BarH蛋白質(zhì)的有無,然后進行下一步的分析和研究。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某小組同學在制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型活動中,制作了甲~丁的相關(guān)化合物,①②表示化學鍵連接的位點。下列敘述正確的是(

A.化合物甲、乙、丙可組成DNA的基本單位

B.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的甲數(shù)量等于丙數(shù)量

C.化合物甲、乙位于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)

D.連接化合物丙與丁的化學鍵位于①②之間

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