1.分泌蛋白
(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
组成生物体的蛋白质大多数是在细胞质中的核糖体上合成的,各种蛋白质合成之后要分别运送到细胞中的不同部位,以保证细胞生命活动的正常进行。有的蛋白质要通过内质网膜进入内质网腔内,成为分泌蛋白;有的蛋白质则需穿过各种细胞器的膜,进入细胞器内,构成细胞器蛋白。
2.分泌蛋白的合成与运输
(1)同位素标记法
①概念:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。
②用途:可用于示踪物质的运行和变化规律。
(2)过程
①核糖体:氨基酸经过脱水缩合形成一段肽链,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上,继续其合成过程。
②粗面内质网:肽链边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质。
③囊泡:内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体。
④高尔基体:离开内质网的囊泡,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工。
⑤囊泡:由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜。
⑥细胞膜:来自高尔基体的囊泡,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
⑦线粒体:在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
分泌蛋白的合成过程大致是
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。
当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。
内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。
高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外(图3-8)。
在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着"货物",而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
研究分泌蛋白合成和分泌过程的方法
研究分泌蛋白合成和分泌过程的方法研究分泌蛋白的合成和分泌的过程常用同位素标记法。教材中是用3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中来研究的。通过观察各结构放射性的变化可知分泌蛋白的合成和分泌所经历的途径,可用下图表示。
例同位素标记法在生物学实验中使用广泛,下列哪组实验最适于研究分泌蛋白的合成和分泌的过程()
解析A选项中标记的是胸腺嘧啶,这是合成DNA的原料,不能用来合成分泌蛋白,故A选项错误。C选项和D选项中汗腺细胞和性腺细胞不分泌蛋白质,错误;
答案B
分泌蛋白的分泌过程中生物膜面积的变化
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,并测得核糖体、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),则下列分析不正确的是
A.甲图中的a、b、c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.乙图中的A、B、C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
解析在分泌蛋白的加工、运输和分泌过程中,内质网、高尔基体和细胞膜三种膜结构的膜面积变化为:内质网膜减少、高尔基体膜基本不变、细胞膜增加。所以乙图中的A是内质网、B为细胞膜、为高尔基体膜。
答案C
[1]王新荣.盘点分泌蛋白有关的常考知识[J].新高考:物理化学生物,,(10):63-64.