备课素材：信号识别与囊泡运输-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

信号识别与囊泡运输一、图解蛋白质的分选过程模型图示模型解读(1)由游离核糖体合成的蛋白质的去向：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、自身的核糖体合成膜泡运输：1.在rER合成的蛋白质，通过共翻译转运途径进行跨膜运输；2.内质网出芽，形成转运泡并与高尔基体融合，形成cis-高尔基体网状结构；3.从cis-高尔基膜囊和cis-高尔基体顺面网状结构到rER的逆向运输；4.高尔基体膜囊从cis面-trans面成熟递进（非膜泡过程）；5.从高尔基体后期膜囊——早期膜囊的逆向运输；6.组成型分泌；7.调节型分泌；8.分选到溶酶体；9.胞吞途径二、信号识别与囊泡运输1．核糖体与内质网之间的识别信号肽假说认为，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。3．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。真核细胞中，除少量蛋白质在线粒体和叶绿体内合成外，绝大多数蛋白质都是有核基因编码，或在游离的核糖体上合成，或在糙面内质网结合的核糖体上合成，然后转运到细胞特定部位，组装成结构体与功能复合体，参与细胞生命活动的过程。信号假说（1）信号肽（signalprptide）位于蛋白质的N端，一般由16~26个残基组成；似乎没有严格的专一性。包括疏水核心区、信号肽的C端和N-端三部分。原核细胞某些分泌蛋白N端也具有信号序列。（2）信号识别颗粒（SPR）由6种不同的蛋白质和一个由300个核苷酸组成的7SRNA组成的一种核糖核蛋白复合体。通常存在于细胞质基质，既可以于新生肽信号序列和核糖体大亚基结合。又可于内质网膜上SPR受体结合。（3）SRP受体（SignalRecognitionParticleReceptor）内质网膜上的整合蛋白，由α和β亚基组成，可特异地与SPR结合。SPR的p54亚基和SPR受体的α亚基与GTP结合时，会增进SPR/新生肽/核糖复合体与SPR受体结合的强度。例、囊泡是由膜构成的一种重要结构，在细胞内物质运输过程中发挥重要作用．回答下列问题：

（1）构成囊泡膜的基本支架是，动物细胞中能产生囊泡的细胞器有．

（2）研究发现，襄泡上的信号蛋白与靶膜上的受体蛋白识别后，囊泡和靶膜才能融合，说明膜融合具有性，该过程（填“需要”或“不需要”）能量．

（3）嚢泡运输系统的分泌类型有组成型分泌（不需要信号刺激）和调节型分泌（需信号刺激）．胰岛素的分泌属于型分泌，该过程主要体现了细胞膜的功能．解析：

1、分泌蛋白的合成和分泌过程：

分泌蛋白质先在内质网的核糖体上以mRNA为模板翻译形成肽链，肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类、包装和发送，由细胞膜通过胞吐过程分泌到细胞外．

2、生物膜系统指的是细胞内所有的膜包括：细胞膜、细胞器膜、核膜．

（1）囊泡膜也属于生物膜，磷脂双分子层构成囊泡膜的基本支架，分泌蛋白加的运输过程是内质网出芽形成小泡与高尔基体融合，高尔基体出芽形成小泡与细胞膜融合，能产生囊泡的细胞器是内质网和高尔基体．

（2）研究发现，襄泡上的信号蛋白与靶膜上的受体蛋白识别后，囊泡和靶膜才能融合，说明膜融合具有特异性，该过程需要能量．

（3）组成型分泌不需要信号刺激，形成蛋白应该是细胞结构的组成成分，因此几乎发生在所有细胞中，调节型分泌需信号刺激，应该只发生在内分泌腺细胞等特化细胞中．胰岛素的分泌属于调节型分泌，该过程