2024屆高考生物二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試專題一細(xì)胞的基本組成和物質(zhì)運(yùn)輸高考命題熱點(diǎn)一關(guān)注與信號(hào)肽有關(guān)的細(xì)胞熱點(diǎn)

[高考命題熱點(diǎn)一]關(guān)注與信號(hào)肽有關(guān)的細(xì)胞熱點(diǎn)信號(hào)肽假說(shuō)是1975年由布洛貝爾和薩巴蒂尼提出的。具體內(nèi)容：分泌蛋白的N端攜帶有短的信號(hào)序列，用于指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成，該信號(hào)序列稱為信號(hào)肽，在蛋白合成結(jié)束之前信號(hào)肽被切除。指導(dǎo)分泌蛋白在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的決定因素有蛋白質(zhì)N端的信號(hào)肽、信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上信號(hào)識(shí)別顆粒的受體(又稱為停泊蛋白，DP)。結(jié)構(gòu)：信號(hào)肽位于蛋白質(zhì)N端，一般由16～26個(gè)氨基酸殘基組成，其中包括疏水核心區(qū)、信號(hào)肽的N端、信號(hào)肽的C端等三部分。信號(hào)識(shí)別顆粒SRP是一種核糖核蛋白復(fù)合體，通常位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，由6種不同的蛋白質(zhì)和一個(gè)7SRNA組成。SRP受體是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的整合蛋白，由α和β亞基組成。分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的合成過(guò)程：①蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中游離的核糖體上起始合成，當(dāng)肽鏈延伸至約80個(gè)氨基酸殘基時(shí)，N端信號(hào)序列暴露并與SRP結(jié)合，延伸停止。②SRP與DP結(jié)合，引導(dǎo)核糖體－新生肽復(fù)合物附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。③核糖體–新生肽與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的移位子結(jié)合，SRP脫離相應(yīng)受體，返回細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)重新利用，肽鏈開始延伸。④信號(hào)肽穿入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，該過(guò)程由GTP供能，腔面上的信號(hào)肽酶切除信號(hào)肽并使之快速降解。⑤新生肽鏈繼續(xù)延伸直至合成結(jié)束，最終被分泌到胞外。(2023·廣東深圳模擬預(yù)測(cè))在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的蛋白質(zhì)要分泌到細(xì)胞外，需要有特殊的信號(hào)序列。蛋白質(zhì)首先在游離的核糖體上合成，正在合成的多肽鏈上的信號(hào)序列將黏附在識(shí)別因子上，而識(shí)別因子會(huì)將核糖體和合成了一部分的蛋白質(zhì)帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面上的“停泊區(qū)”，如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．游離的核糖體可轉(zhuǎn)化為附著的核糖體B．圖示過(guò)程可體現(xiàn)生物膜信息交流的功能C．信號(hào)肽可以引導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后的蛋白質(zhì)分子進(jìn)入高爾基體內(nèi)D．若缺少識(shí)別因子則信號(hào)肽合成之后就停止肽鏈合成解析：核糖體分為游離的核糖體和附著在生物膜上的核糖體，二者之間可以相互轉(zhuǎn)化，A項(xiàng)正確；多肽鏈上的“信號(hào)序列”將黏附在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的“識(shí)別因子”上，體現(xiàn)了生物膜信息交流的功能，B項(xiàng)正確；由題意可知，核糖體合成的蛋白質(zhì)分子是由信號(hào)肽引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的，且該信號(hào)肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被切掉，故信號(hào)肽不能引導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上缺少“識(shí)別因子”，則信號(hào)肽不能進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，則不能繼續(xù)合成，D項(xiàng)正確。答案：C1．(2023·廣州?？?科學(xué)家用離心技術(shù)分離得到了有核糖體結(jié)合的微粒體，即膜結(jié)合核糖體，其核糖體上最初合成的多肽鏈含有信號(hào)肽(SP)以及信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)。研究發(fā)現(xiàn)，SRP與SP結(jié)合是引導(dǎo)新合成的多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行加工的前提，經(jīng)囊泡包裹離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)均不含SP，此時(shí)的蛋白質(zhì)一般無(wú)活性。下列相關(guān)推測(cè)正確的是()A．微粒體中的膜是高爾基體膜結(jié)構(gòu)的一部分B．細(xì)胞中每個(gè)基因都有控制SP合成的脫氧核苷酸序列C．SP合成缺陷的漿細(xì)胞中，抗體會(huì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中聚集D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中含有能夠在特定位點(diǎn)催化肽鍵水解的酶解析：分析題意，微粒體上有核糖體結(jié)合，其核糖體上最初合成的多肽鏈含有信號(hào)肽(SP)以及信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)，且兩者結(jié)合能引導(dǎo)多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，據(jù)此推測(cè)微粒體中的膜是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的一部分，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的核酸片段，信號(hào)肽(SP)是由控制“信號(hào)肽”(SP)合成的脫氧核苷酸序列合成的，所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脫氧核苷酸序列，細(xì)胞中每個(gè)基因不一定都有控制SP合成的脫氧核苷酸序列，如配子或減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SRP與SP結(jié)合可引導(dǎo)新合成的多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行加工，SP合成缺陷的細(xì)胞中，不會(huì)合成SP，因此不會(huì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)囊泡包裹離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)上均不含“信號(hào)肽”，說(shuō)明在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)“信號(hào)肽”被切除，進(jìn)而說(shuō)明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)含有能在特定位點(diǎn)催化肽鍵水解的有機(jī)物(酶)，D項(xiàng)正確。答案：D2．(2023·徐州?？?科學(xué)家推測(cè)，在分泌蛋白的合成過(guò)程中，游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號(hào)序列，被位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)識(shí)別，新生肽與SRP結(jié)合后，停止蛋白質(zhì)的合成，只有引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，才能繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成，這就是信號(hào)肽假說(shuō)，如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合依賴于生物膜的流動(dòng)性B．信號(hào)肽需借助DP和SRP的識(shí)別結(jié)合才能轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上C．若在合成新生肽階段切除信號(hào)序列，則無(wú)法合成結(jié)構(gòu)正確的分泌蛋白D．與分泌蛋白加工及分泌有關(guān)的細(xì)胞器均具有膜結(jié)構(gòu)，這些膜結(jié)構(gòu)屬于生物膜系統(tǒng)解析：核糖體沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)，核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合依賴于核糖體上合成的信號(hào)序列與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體結(jié)合，即依賴于生物膜的信息交流功能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖分析可知，信號(hào)肽需借助DP(SRP受體)和SRP的識(shí)別結(jié)合，引導(dǎo)核糖體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，才能轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，B項(xiàng)正確；若在合成新生肽階段切除信號(hào)序列，結(jié)合信號(hào)肽的SRP不與DP識(shí)別結(jié)合，則游離核糖體不能附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，分泌蛋白會(huì)停止合成，無(wú)法合成結(jié)構(gòu)正確的分泌蛋白，C項(xiàng)正確；與分泌蛋白加工及分泌有關(guān)的細(xì)胞器為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，二者均具有膜結(jié)構(gòu)，這些膜結(jié)構(gòu)屬于生物膜系統(tǒng)，D項(xiàng)正確。答案：A3．(2023·黃岡聯(lián)考模擬)分泌蛋白新生肽鏈的信號(hào)肽序列(位于肽鏈的N端，其末端常稱為堿性氨基末端)合成后，可被信號(hào)識(shí)別顆粒所識(shí)別，引起蛋白質(zhì)合成暫?；驕p緩；待核糖體及其上的新生肽鏈轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，蛋白質(zhì)合成又重新恢復(fù)。隨后，已合成的肽鏈在信號(hào)肽引導(dǎo)下，穿過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔繼續(xù)加工，其中信號(hào)肽序列將在信號(hào)肽酶的作用下被切除(如圖)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．氨基中的氮可與H＋結(jié)合，因此稱信號(hào)肽的N末端為堿性氨基末端B．高爾基體膜內(nèi)側(cè)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，外側(cè)與細(xì)胞膜相連，屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)C．根據(jù)信號(hào)肽能引導(dǎo)肽鏈穿過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可推測(cè)其上分布有重要的疏水序列D．分泌蛋白新生肽鏈的合成始于游離核糖體，說(shuō)明附著型與游離型核糖體在結(jié)構(gòu)和功能上并無(wú)本質(zhì)差異解析：氨基中的氮有較強(qiáng)的吸引氫離子的能力，會(huì)讓溶劑水因失去H＋而剩余OH－，所以稱信號(hào)肽的N末端為堿性氨基末端，A項(xiàng)正確；高爾基體膜是獨(dú)立的，就連高爾基體內(nèi)部各個(gè)片層的膜都不相連；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜向內(nèi)連接核膜，向外連接細(xì)胞膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生物膜的基本支架是磷脂雙分子層，內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，信號(hào)肽能引導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)穿膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，是因?yàn)樾盘?hào)肽的主要功能區(qū)是一小段疏水序列，類似于脂溶性小分子的穿膜運(yùn)輸方式，C項(xiàng)正確；分泌蛋白開始時(shí)在游離的核糖體上合成的，當(dāng)信號(hào)肽被信號(hào)識(shí)別顆粒識(shí)別后，核糖體才被帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，變?yōu)楦街暮颂求w，所以附著型與游離型核糖體在結(jié)構(gòu)和功能上并無(wú)本質(zhì)差異，D項(xiàng)正確。答案：B4．(2023·湖北模擬預(yù)測(cè))信號(hào)肽假說(shuō)認(rèn)為，分泌蛋白首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的游離核糖體上開始合成，當(dāng)多肽鏈延伸至80個(gè)左右氨基酸殘基時(shí)，一端的信號(hào)肽與信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)結(jié)合，SRP通過(guò)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體(DP)結(jié)合，將核糖體—新生肽引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。之后，SRP脫離，信號(hào)肽引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，肽鏈繼續(xù)合成直至結(jié)束后從核糖體上脫落。在含核糖體的培養(yǎng)液中，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()實(shí)驗(yàn)組別編碼信號(hào)肽的mRNASRPDP內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)果1＋－－－產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽2＋＋－－合成70～100個(gè)氨基酸殘基后，肽鏈停止合成3＋＋＋－產(chǎn)生含信號(hào)肽的完整多肽4＋＋＋＋信號(hào)肽切除，多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)注：“＋”“－”分別代表培養(yǎng)液中存在(＋)或不存在(－)該物質(zhì)或結(jié)構(gòu)。A．游離核糖體和附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體可相互轉(zhuǎn)化B．SRP與信號(hào)肽結(jié)合后會(huì)導(dǎo)致肽鏈合成過(guò)程停止C．信號(hào)肽通過(guò)與DP的特異性結(jié)合將核糖體固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中具有切除信號(hào)肽相關(guān)的酶解析：由題意可知，分泌蛋白首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中游離的核糖體上起始合成，然后核糖體—新生肽會(huì)附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，肽鏈繼續(xù)合成直至結(jié)束后，核糖體脫落，所以游離核糖體和附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體可相互轉(zhuǎn)化，A項(xiàng)正確；對(duì)比表格中的實(shí)驗(yàn)組1和2，SRP的存在會(huì)使肽鏈延伸停止，即SRP與信號(hào)結(jié)合后會(huì)導(dǎo)致翻譯過(guò)程停止，B項(xiàng)正確；與DP的特異性結(jié)合將核糖體固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的是SRP而不是信號(hào)肽，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)比表格中的實(shí)驗(yàn)組3和4，3沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，多肽上含信號(hào)肽，故內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以使信號(hào)肽被切除，可推測(cè)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中具有切除信號(hào)肽相關(guān)的酶，D項(xiàng)正確。答案：C5．(2023·深圳?？?蛋白復(fù)合體種類較多，易位子是一種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的蛋白復(fù)合體，其中心有一個(gè)直徑約為2nm的通道，能與信號(hào)肽結(jié)合并引導(dǎo)新合成的多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，若多肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中未正確折疊，則會(huì)通過(guò)易位子運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是()A．新生肽鏈通過(guò)易位子轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的催化功能B．易位子與核孔均具有運(yùn)輸大分子物質(zhì)進(jìn)出相關(guān)結(jié)構(gòu)的能力C．經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后的蛋白質(zhì)也是通過(guò)易位子運(yùn)送到高爾基體的D．易位子運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)具有識(shí)別能力，體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的流動(dòng)性解析：新生肽鏈通過(guò)易位子蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)輸功能，不能體現(xiàn)催化功能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；易位子能與信號(hào)肽結(jié)合并引導(dǎo)新合成多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，說(shuō)明易位子和核孔一樣，具有運(yùn)輸某些大分子物質(zhì)的能力，B項(xiàng)正確；分析題意可知，只有加工失敗才通過(guò)易位子運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后的蛋白質(zhì)是通過(guò)囊泡運(yùn)送到高爾基體的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；易位子能與信號(hào)肽結(jié)合并引導(dǎo)新合成多肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，說(shuō)明易位子具有識(shí)別能力，體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的選擇性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6．(2023·泰州統(tǒng)考)下圖為細(xì)胞核基因編碼的蛋白質(zhì)甲、乙進(jìn)入葉綠體的過(guò)程，導(dǎo)向序列可決定蛋白質(zhì)的運(yùn)輸目的地，完成轉(zhuǎn)運(yùn)后導(dǎo)向序列被信號(hào)肽酶切除。下列相關(guān)敘述正確的是()A．蛋白質(zhì)甲、乙上的導(dǎo)向序列具有特異性識(shí)別功能B．蛋白質(zhì)甲、乙切除導(dǎo)向序列后即可發(fā)揮相應(yīng)的功能C．Hsp70使蛋白質(zhì)保持非折疊狀態(tài)，這不利于它穿過(guò)葉綠體膜D．據(jù)圖推測(cè)，蛋白質(zhì)甲、乙分別與光反應(yīng)、暗反應(yīng)有關(guān)解析：葉綠體基質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)和類囊體薄膜上蛋白質(zhì)不完全相同，