2019-2020学年中图版生物必修一讲义:第2单元 第1章 第2节 蛋白质的合成与运输 Word版含答案.pdf
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1、第二节 蛋白质的合成与运输第二节 蛋白质的合成与运输 学习目标 理解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程。学习目标 理解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程。(重点重点) 一、蛋白质的合成一、蛋白质的合成 1合成场所合成场所核糖体核糖体 分布分布存在于真核细胞和原核细胞中,另外,叶绿体和线粒体中也存在存在于真核细胞和原核细胞中,另外,叶绿体和线粒体中也存在 组成组成由核糖核酸和蛋白质组成由核糖核酸和蛋白质组成 结构结构 由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时,大、小亚基是单独存由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时,大、小亚基是单独存 在的 ; 在蛋白质合成过程中,大、小亚基结合在一起,共同完
2、成蛋白在的 ; 在蛋白质合成过程中,大、小亚基结合在一起,共同完成蛋白 质的合成质的合成 2.分泌蛋白的形成分泌蛋白的形成 观察分泌蛋白的形成过程,完成下面的问题:观察分泌蛋白的形成过程,完成下面的问题: (1)图中表示分泌蛋白。图中表示分泌蛋白。 (2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器:内质网上的核糖体、内质网和高尔基体。写出分泌蛋白依次经过的细胞器:内质网上的核糖体、内质网和高尔基体。 (3)你认为除上述细胞器外,还需要线粒体你认为除上述细胞器外,还需要线粒体(细胞器细胞器)参与,其作用是为分泌蛋参与,其作用是为分泌蛋 白的合成、加工和运输供能。白的合成、加工和运输供能。 (4)写出图中的作用
3、:对新生肽链进行加工,形成有一定空间结构的蛋写出图中的作用:对新生肽链进行加工,形成有一定空间结构的蛋 白质,对蛋白质做进一步加工。白质,对蛋白质做进一步加工。 (5)追踪分泌蛋白的行踪, 所用的科学方法是同位素示踪法, 标记的元素是追踪分泌蛋白的行踪, 所用的科学方法是同位素示踪法, 标记的元素是 3H。 。 二、蛋白质的分选和运输二、蛋白质的分选和运输 1蛋白质的分选蛋白质的分选 (1)决定因素:氨基酸序列中的分选信号。决定因素:氨基酸序列中的分选信号。 (2)影响因素:核糖体在细胞中的存在部位。影响因素:核糖体在细胞中的存在部位。 2蛋白质的运输蛋白质的运输 (1)概念:指通过连续的内膜
4、系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。概念:指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。 (2)运输途径:运输途径: 分泌蛋白的运输:分泌蛋白的运输: 内质网上的核糖体:氨基酸经缩合形成肽链内质网上的核糖体:氨基酸经缩合形成肽链 内质网腔:初步加工,形成有一定空间结构的蛋白质内质网腔:初步加工,形成有一定空间结构的蛋白质 小泡小泡 高尔基体:进一步加工、分选高尔基体:进一步加工、分选 小泡小泡 细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外 胞内蛋白胞内蛋白(部分部分)的运输:的运输: 游离的核糖体游离的核糖体(合成合成)不同的细胞器,如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。不同的细胞器
5、,如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。 加加工工、 、分分选选 三、真核细胞的内膜系统三、真核细胞的内膜系统 1组成:核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。组成:核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。 2特点特点 (1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。各种生物膜的组成成分和结构很相似。 (2)各种内膜之间可以通过出芽和融合的方式进行交流,在结构和功能上紧密各种内膜之间可以通过出芽和融合的方式进行交流,在结构和功能上紧密 联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 3线粒体、叶绿体虽然具有膜结构,但不参加细胞内膜结构的交流
6、,因此不 包括在内膜系统中。 线粒体、叶绿体虽然具有膜结构,但不参加细胞内膜结构的交流,因此不 包括在内膜系统中。 蛋白质的合成蛋白质的合成 探讨 :分泌蛋白的形成过程中,经过了哪些膜结构?探讨 :分泌蛋白的形成过程中,经过了哪些膜结构?1 1 提示:提示:内质网、高尔基体、细胞膜。内质网、高尔基体、细胞膜。 探讨 :为什么分泌蛋白合成旺盛的细胞中附着有核糖体的内质网比较发达?探讨 :为什么分泌蛋白合成旺盛的细胞中附着有核糖体的内质网比较发达?2 2 提示:提示:分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,需要在附着有核糖体的内分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,需要在附着有核糖体的内 质网上进行
7、加工和运输。质网上进行加工和运输。 探讨 :分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过多少层生物膜?探讨 :分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过多少层生物膜?3 3 提示:提示:分泌蛋白在细胞内的运输过程中,小泡的形成和融合时分泌蛋白没有 穿过膜结构,所以共穿过 分泌蛋白在细胞内的运输过程中,小泡的形成和融合时分泌蛋白没有 穿过膜结构,所以共穿过 0 层膜。层膜。 探讨 :在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面探讨 :在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面4 4 积发生怎样的变化?试用曲线表示膜面积的变化。积发生怎样的变化?试用曲线表示膜面积的变化。 提示:提
8、示: 归 归纳纳总总结结_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程 2过程分析过程分析 (1)相关的细胞器及结构相关的细胞器及结构 参与的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。参与的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 经过的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体。经过的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体。 经过的膜结构:内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。经过的膜结构:内质网膜、高尔
9、基体膜、细胞膜。 (2)上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的,但某一项生命活动的完成, 并不是只靠一种细胞器,而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完 成。 上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的,但某一项生命活动的完成, 并不是只靠一种细胞器,而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完 成。 1将将 3H 标记的谷氨酸注入某动物胰腺的腺泡细胞后,细胞中合成物质 标记的谷氨酸注入某动物胰腺的腺泡细胞后,细胞中合成物质 X 并 将其分泌到细胞外的过程如下图所示,其中的、及物质 并 将其分泌到细胞外的过程如下图所示,其中的、及物质 X 分别是分别是( ) 核糖体细胞质细胞外核糖体细
10、胞质细胞外 物物质 质X 物物质 质X A内质网、高尔基体、胰岛素内质网、高尔基体、胰岛素 B内质网、线粒体、胰高血糖素内质网、线粒体、胰高血糖素 C高尔基体、中心体、胰蛋白酶高尔基体、中心体、胰蛋白酶 D内质网、高尔基体、呼吸酶内质网、高尔基体、呼吸酶 A 分泌蛋白的合成、运输过程依次经历核糖体、内质网、高尔基体三种细 胞器,胰腺的腺泡细胞生成的胰岛素、胰高血糖素都属于分泌蛋白。 分泌蛋白的合成、运输过程依次经历核糖体、内质网、高尔基体三种细 胞器,胰腺的腺泡细胞生成的胰岛素、胰高血糖素都属于分泌蛋白。 2科学家用含科学家用含 3H 标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为 在腺泡
11、细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是 标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为 在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( ) 细胞结构细胞结构附有核糖体的内质网附有核糖体的内质网高尔基体高尔基体靠近细胞膜的小泡靠近细胞膜的小泡 时间时间(min)317117 A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成 B高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连 C高尔基体具有转运分泌蛋白的作用高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成靠近细胞膜的
12、小泡可由核糖体形成 C 根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体 上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、 细胞膜相连, 而是通过小泡间接相连。 核糖体本身不具有膜结构, 不能形成小泡。 根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体 上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、 细胞膜相连, 而是通过小泡间接相连。 核糖体本身不具有膜结构, 不能形成小泡。 蛋白质的分选和运输蛋白质的分选和运输 下面为蛋白质分选、运输示意图,请据图分析回答:下面为蛋白质分选、运输示意图,请据图分析回答: 探讨 :分析
13、下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些?探讨 :分析下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些?1 1 血红蛋白 抗体 消化酶 构成细胞膜的蛋白质血红蛋白 抗体 消化酶 构成细胞膜的蛋白质 提示:提示:上述蛋白质中属于分泌蛋白的有和。分泌蛋白是在细胞内合成后, 分泌到细胞外起作用的。血红蛋白是在细胞内发挥作用的。构成细胞膜的蛋 上述蛋白质中属于分泌蛋白的有和。分泌蛋白是在细胞内合成后, 分泌到细胞外起作用的。血红蛋白是在细胞内发挥作用的。构成细胞膜的蛋 白质位于细胞膜上,与分泌蛋白不符。白质位于细胞膜上,与分泌蛋白不符。 探讨 :将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的结构是什么?它跟分泌蛋白从高探讨 :将分泌蛋白从
14、内质网运到高尔基体的结构是什么?它跟分泌蛋白从高2 2 尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗?尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗? 提示:提示:小泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的小泡是 由内质网“出芽”形成的,将分泌蛋白由高尔基体运到细胞膜的小泡是由高尔基 体形成的。 小泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的小泡是 由内质网“出芽”形成的,将分泌蛋白由高尔基体运到细胞膜的小泡是由高尔基 体形成的。 归 归纳纳总总结结_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
15、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。若用下图表示放射性物质 在不同时间内不同细胞器上的放射强度, 则 研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。若用下图表示放射性物质 在不同时间内不同细胞器上的放射强度, 则 a、 b、 c 分别代表的是核糖体、 内质网、 高尔基体。 分别代表的是核糖体、 内质网、 高尔基体。 2分泌蛋白在分泌过程中各种膜面积变化分泌蛋白在分泌过程中各种膜面积变化 【解读】 图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运 输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。 【解读】 图甲和图乙分别
16、以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运 输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。 3“三看”分泌蛋白的形成“三看”分泌蛋白的形成 细胞器分工合作的典例是分泌蛋白的形成,解题时,可从三个方面进行分析:细胞器分工合作的典例是分泌蛋白的形成,解题时,可从三个方面进行分析: 一看标记氨基酸出现的先后顺序 : 核糖体内质网小泡高尔基体小泡 细胞膜 一看标记氨基酸出现的先后顺序 : 核糖体内质网小泡高尔基体小泡 细胞膜(胞外胞外)。 二看膜面积变化的结果:内质网膜面积缩小,细胞膜膜面积增大,高尔基体 膜面积先增后减,最终保持基本不变。 二看膜面积变化的结果:内质网膜面积
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