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真题测评·试能力
1.(2023·浙江6月选考)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是(　 )
A.囊泡的运输依赖于细胞骨架
B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
专题1 细胞的分子组成、结构与功能
(二)　蛋白质的分选和囊泡运输
答案：A　
解析：囊泡在细胞内的运输依赖于细胞骨架，A正确；
核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误；
囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性，C错误；
细胞内的核糖体和中心体无膜结构，囊泡不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。
2.(2022·广东高考)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是(　 )
A.线粒体、囊泡 　 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 　 D.内质网、囊泡
答案：D　
解析：分泌蛋白的合成和分泌经过的细胞结构依次是核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡和细胞膜，最后分泌到细胞外；由题意可知，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中，则在细胞外检测不到分泌蛋白，还可能检测到分泌蛋白的结构包括内质网、内质网形成的囊泡，D符合题意。
3.(2022·浙江6月选考)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　 )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
答案：C　
解析：光面内质网是脂质合成的场所，消化酶是分泌蛋白，合成场所是附着在粗面内质网上的核糖体，A错误；
核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；
高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；
该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。
4.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。核糖体—新生肽被引导至内质网后，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。
(1)为研究分泌蛋白的合成及分泌过程，科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记的必需氨基酸的培养液中短暂培养，理由是____
_____________________________________________________________________________。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点，这一技术能确定___________________在细胞中的位置，并最终确定分泌蛋白合成及分泌的相关路径。在此过程中，生物膜之间相互转化的基础是_____________________________。
酸是蛋白质的基本组成单位，胰腺组织细胞不能合成必需氨基酸，能
氨基
合成非必需氨基酸
放射性物质(蛋白质)
生物膜结构和组成成分的相似性
(2)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基因编码的蛋白质功能是_______________________；Sec17基因所编码蛋白质的功能是_________________________。
参与内质网上囊泡的形成
参与囊泡与高尔基体的融合
深化学习·提素养
1.分泌蛋白形成过程图解
2.蛋白质的分选图解
[模型解读]
(1)由游离核糖体合成的蛋白质去向：细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。
(2)由附着核糖体合成，内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向：分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。
(3)线粒体和叶绿体中的蛋白质一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中，还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成。
3.蛋白质经囊泡运输引起的放射性和膜面积变化
续表
续表
4.核糖体、高尔基体与内质网之间的识别图解
(1)核糖体与内质网之间的识别
[模型解读]　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。核糖体—新生肽被引导至内质网后(如图所示)，继续合成肽链，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。
(2)内质网和高尔基体之间的识别
[模型解读]　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1)，其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图2所示。
5.与囊泡运输有关的问题归纳
[微提醒]　受体介导的囊泡运输
囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。
[例1]　(2023·重庆育才中学一模)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可以大体分为两条途径：一是在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析正确的是(　 )
A.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B.线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D.细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同
[答案]　D
[解析]　性激素属于脂质中的固醇，不属于分泌蛋白，故性激素的分泌不属于共翻译转运途径，A错误；
线粒体、叶绿体为半自主细胞器，有些蛋白质可以自身合成，不是来自翻译后转运途径，B错误；
用3H标记亮氨酸的羧基，在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，故无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不可确定某种蛋白质的分选是何种途径，C错误；
由题意可知，蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同，导致信号序列不同，故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同，D正确。
[例2] (2021·山东高考)高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是(　 )
A．消化酶和抗体不属于该类蛋白
B．该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C．高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D．RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
[答案]　C
[解析]　根据题干信息可知，通过囊泡运输的方式将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并分泌至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；
细胞通过囊泡运输需要消耗ATP，B正确；
根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”，如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高，则结合能力减弱，所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低，C错误；
如果RS的功能缺失，则受体不能和错误的蛋白质结合，并运回内质网，因此可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D正确。
[思维建模]　
“流程图法”构建蛋白质合成、加工的生产线
细胞合成蛋白质的场所是核糖体。在真核细胞内，胞内蛋白是在游离的核糖体上合成的，而分泌蛋白等则是由附着在内质网上的核糖体完成装配。蛋白质的生产可以用“流程图法”构建如下模型：
考法训练·融会通
1.(2023·河北六校联考)蛋白质在合成过程中会因为折叠失败等原因而产生一定数量的“残次品”，内质网腔可通过囊泡将这些“残次品”转移到细胞质基质中降解，若转移功能受损，可导致“残次品”异常积累而诱发细胞程序性死亡。下列有关推测合理的是(　 )
A.核糖体内可完成“残次品”的合成和折叠
B.“残次品”的转移与内质网膜的流动性有关
C.“残次品”产生后会运往高尔基体再加工
D.“残次品”的异常积累会导致细胞坏死
答案：B　
解析：核糖体内只进行蛋白质的合成，而不对其进行折叠等加工，A错误；
内质网通过囊泡转移“残次品”，利用了内质网膜的流动性，B正确；
正常情况下，“残次品”会被转移到细胞质基质中降解，若转移功能受损，“残次品”会在内质网腔中异常积累，C、D错误。
2.用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图)。下列分析不正确的是(　 )
A.甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B.与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C.乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
答案：C　
解析：蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行初步加工，内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，导致内质网膜面积减少，由此可知 d 为内质网膜；囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加，被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，导致高尔基体膜面积减少，则f为高尔基体膜；囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加，因此膜面积增加的 e 为细胞膜。在此过程中需要消耗的能量主要由线粒体提供。
3.研究发现，游离核糖体能否转变成内质网上的附着核糖体，取决于该游离核糖体最初合成的多肽链上是否含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测不合理的是(　 )
A.分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
B.内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物
C.SP合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会聚集在内质网腔
D.经囊泡包裹离开内质网的蛋白质可能需要高尔基体的进一步加工
答案：C　
解析：分泌蛋白基因中有控制信号肽(SP)合成的脱氧核苷酸序列，A正确；
经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含信号肽，说明在内质网腔内信号肽被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶)，B正确；
SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，多肽链不会进入内质网中，分泌蛋白不会聚集在内质网腔，C错误；
由题干信息可知，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质一般无活性，推测这些蛋白质可能还需要在高尔基体内进一步加工，D正确。
4.科学家发现在内质网和高尔基体之间存在着一个中间膜区室，称为内质网—高尔基体中间体(ERGIC)，大多膜蛋白、分泌蛋白合成过程中途经内质网—高尔基体膜泡运输至细胞不同部位。在这一过程中，如果蛋白质错误分选运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的膜泡将货物运回至内质网；对于正确分选的蛋白质，ERGIC通过膜泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域，下列有关叙述错误的是(　 )
A.ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关
B.此过程体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用
C.若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，可能诱发细胞凋亡
D.此过程中，内质网起到了交通枢纽的作用
答案：D　
解析：由题意分析可知，ERGIC对货物运输方向性选择与膜蛋白的特异性识别有关，A正确；
根据题干可知，ERGIC会产生不同的膜泡将货物运到不同的地方，体现了生物膜系统在信息传递中的重要作用，B正确；
若内质网—高尔基体中间体功能发生紊乱，机体为了维持生物体正常发育，可能诱发细胞凋亡，C正确；
根据题干分析可知，此过程中，内质网—高尔基体中间体起到了交通枢纽的作用，D错误。
5.(2023·福建漳州高三二检)囊泡是细胞中单层膜包裹的膜性结构，主要承担细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，下列分析错误的是(　 )
A.若某基因突变导致内质网出芽形成的囊泡大量积累，则该基因表达的产物能促进囊泡与高尔基体融合
B.细胞的膜结构通过囊泡的联系构成生物膜系统，囊泡只运输分泌蛋白
C.若供体膜是高尔基体膜，受体膜是内质网膜，此囊泡可能具有将错误加工的蛋白质回收的功能
D.囊泡上的特定蛋白与受体膜上的受体结合后，囊泡才能与受体膜融合，说明膜融合过程具有特异性
答案：B　
解析：若某基因突变后内质网出芽形成的囊泡大量积累，则该基因表达的产物能促进内质网出芽形成的囊泡与受体膜(高尔基体膜)融合，A正确；
细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成生物膜系统，囊泡除运输分泌蛋白外，还可运输营养物质等，B错误；
若供体膜是高尔基体膜，受体膜是内质网膜，与分泌蛋白的运输方向相反，可推知此时囊泡可能是将错误加工的蛋白质由高尔基体回收到内质网，C正确；
囊泡上的特定蛋白与受体结合后，囊泡与受体膜才能融合，说明膜融合过程具有特异性，D正确。

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