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1、第二节蛋白质的合成与运输【思维激活】青少年每天都需要摄取一定量的蛋白质，原因是蛋白质在人体内不能储存，而蛋白质每天都要更新；青少年正在长身体每天都需要一定量的蛋白质；还有一个更重要的原因是什么？答案：合成人体蛋白质需要的必需氨基酸在人体内不能合成，必需从食物中获得，否则人体蛋白质将无法合成。【自主整理】1.蛋白质的合成场所核糖体（1）存在部位：附着内质网上、细胞质基质中、叶绿体和线粒体中。（2）成分：由RNA和蛋白质组成（3）结构：由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时，大、小亚基单独存在，在蛋白质合成时，大、小亚基结合，共同完成蛋白质的合成。（4）功能：附着内质网核糖体合成分泌蛋白和细胞膜
2、蛋白；细胞基质核糖体合成结构蛋白。2.蛋白质的合成、修饰与加工（1）参与的细胞结构：内质网、高尔基体和细胞质基质。（2）过程：蛋白质加工主要是指为肽链加上糖链、甲基或羟基并对其进行剪切和折叠等。（3）功能：维持和调节蛋白质的活性，使其成为有功能的蛋白质。3.蛋白质的分选和运输（1）蛋白质的分选：蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有分选信号，决定它的去向和最终定位。（2）蛋白质运输：概念：通过连续的内膜系统运送蛋白质到达最终目的地的过程。运送部位：内质网上的核糖体合成的蛋白质依次经过内质网和高尔基体的修饰加工后，作为成熟的蛋白质由高尔基体通过特定的分选机制将不同的蛋白质分开，各自以膜泡的形式运
3、送到相应的部位。游离的核糖体合成的蛋白质则主要通过各自的分选信号被运送到不同的细胞器。蛋白质的运输过程通常由连续的内膜系统来完成，保证蛋白质在相应的部位执行其功能。【高手笔记】1.分泌蛋白和细胞膜蛋白合成、分选与运输的结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。2.结构蛋白的合成、分选和运输的结构有细胞质基质中的核糖体、线粒体、叶绿体。【名师解惑】1.核糖体合成蛋白质时，肽链中氨基酸特定的排列顺序是如何确定的？剖析：可以从核糖体的结构找到答案。不进行蛋白质合成时，核糖体的大、小亚基单独存在；在蛋白质合成过程中，它们又结合在一起，共同完成蛋白质的合成。核糖体的大、小亚基在结合时需要有信使RN
4、A存在，由信使RNA上的遗传密码决定氨基酸的排列顺序，当然，信使RNA上的遗传密码最终是由DNA上的遗传信息决定的。2.内质网、高尔基体在蛋白质的加工过程中起哪些作用？剖析：细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，它们在功能上是连续的、统一的，各种膜之间可以通过出芽和融合的方式进行交流，这可使细胞进行物质的合成、加工、分选、运输、分泌等过程。在核糖体上合成的多肽链仅仅是蛋白质的初级形式，是无活性的，还不能作为真正成熟的、有功能的蛋白质，必须经
5、过必要的修饰与加工，来调节和维持蛋白质的活性，才能使其真正成熟，以体现它的功能。在核糖体上合成的多肽链进入内质网腔后会被切除多余部分，并被进行加工，如糖基化、羟基化、酰基化和二硫键的形成等。糖基化是内质网中最常见的多肽链加工方式。多肽链在内质网腔中还要进行折叠，不能正确折叠的多肽链一般不能进入高尔基体。当多肽链被输送到高尔基体腔后，在内质网腔中加在多肽链上的糖链，还要再进行一系列复杂的加工。分泌蛋白和大多数细胞膜的膜蛋白都是由附着在内质网上的核糖体合成的，经过内质网、高尔基体的修饰加工，成为成熟的蛋白质，最后通过高尔基体的分选机制，以膜泡的形式分别被运送到细胞膜或分泌到细胞膜以外。【讲练互动】
6、【例题1】下列哪种物质的形成与内质网上的核糖体、内质网、高尔基体和线粒体有关（ ）A.血红蛋白B.呼吸氧化酶C.胃蛋白酶原D.性激素【解析】核糖体是合成蛋白质的场所，实际上是先合成肽链，然后经过内质网和高尔基体的加工后才成为成熟的蛋白质。核糖体有两种存在状态：一种附着在内质网上，一种游离在细胞质中。一般来说，分泌到细胞外面的蛋白质是由附着在内质网上的核糖体上合成的；游离在细胞质中的核糖体合成的蛋白质在细胞内利用。血红蛋白位于细胞内，呼吸氧化酶位于细胞内，与呼吸作用有关，性激素不是蛋白质，胃蛋白酶原是分泌到细胞外面的胃蛋白酶的前身，因此它应是附着在内质网上的核糖体上合成的，并经过内质网及高尔基体
7、的加工运输分泌出去。在蛋白质的合成与分泌过程中都需要线粒体提供能量。【答案】C【绿色通道】本题考查细胞器的功能，解答此题首先要根据四种物质的成分及性质，排除属于脂质的性激素，然后联系内质网、核糖体、高尔基体、线粒体的功能，得出属于分泌蛋白的胃蛋白酶原的形成与内质网上的核糖体、内质网、高尔基体和线粒体有关。本题也揭示了几种细胞器在功能上是互相联系的。【变式训练】病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是（ ） A氨基酸和核糖体 B氨基酸和高尔基体C核苷酸和核糖体 D核苷酸和高尔基体【解析】抗体是蛋白质，基本单位是氨基酸。蛋白质的合成场所是核糖体。【答案】A
8、图215【例题2】在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素，依次先后出现在图215中1、2、3、4、5、6、7部位。请据图回答：图中7是，在2中合成糖蛋白。1的功能是，3来自。7在图4中形成成熟蛋白，5来自。用标记号表示7的运输过程。由此看出，细胞内的生物膜在和上有一定的连续性。7的合成、加工和运输过程所需的大量能量是由供给的。此动物细胞对7具有功能。【解析】这是一道考查生物膜在结构与功能上联系的综合题。解答此题首先要识别图。从图上各部分特征来看，可知：1是核糖体，2是内质网，3是小泡，4是高尔基体，5是高尔基体小泡，6是细胞膜，7是分泌蛋白，8是线粒体。
9、其次是理解各部分结构与功能，尤其是各生物膜在结构与功能上联系，见下表有：从上表可知该细胞对7具有“合成和分泌”功能。【答案】蛋白质类分泌物；内质网；合成肽链；内质网高尔基体；高尔基体23456结构；功能线粒体合成分泌【黑色陷阱】此题以分泌蛋白的合成和分泌过程为载体，综合考查了与该过程有关的细胞器及细胞膜等细胞结构的功能，要求学生在熟悉细胞亚显微结构的基础上，准确地理解掌握几种细胞器在某些具体生理过程中的作用和联系。出错原因往往在于识图能力较差，不能牢固掌握分泌蛋白合成加工过程中各种细胞结构之间的协同作用。【变式训练】下列结构不属于内膜系统的是（ ） A. 核膜、高尔基体、内质网 B. 内质网、
10、溶酶体、微体C. 内质网、细胞膜、线粒体 D. 膜泡、高尔基体、溶酶体【解析】细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。线粒体、叶绿体不属于内膜系统。【答案】C【体验探究】科学家在探究豚鼠胰腺蛋白的合成和分泌时，利用了同位素示踪法。他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射了3H标记的亮氨酸，然后通过观察3H的移动路线，成功地确定了蛋白质合成和分泌的场所及途径。【问题】同位素示踪法的原理及主要用途是什么？【导思】同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知
11、道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。那么，各种元素都具有同位素吗？某种元素的同位素都有放射性吗？用同位素标记的化学物其性质发生变化吗？【探究】目前，生物教材涉及同位素示踪法的实验越来越多，只要我们了解其中的原理便能触类旁通，解决学习中的困难。同位素是同一种元素中质子数相同、中子数不同的各种原子，它们的原子序数相同，在元素周期表上占同一位置，如氢有氕（1H）、氘（2H）、氚（3H）三种同位素，氕和氘是稳定的同位素，而氚具有放射性，能够发射射线，因而可以通过探测器进行追踪，这种同位素称为放射性同位素。放射性同位素与自然界存在的相应普通元素的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。因此，可以用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物代替相应的非标记化合物，通过检测其放射性在不同细胞结构中出现的先后顺序来确定某元素的转移途径或参与某过程的细胞结构，这就是同位素示踪法。4用心 爱心 专心
