2026《金版教程》高考复习方案生物经典多选版-第一单元 微专题1 囊泡运输、蛋白质分选

1．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。如图1所示，新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合，SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合，将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后，SRP脱离，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。(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2)，其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图3所示。驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列，如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列，将它们回收到内质网。(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上具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别，进行囊泡运输。2．蛋白质的分选(1)游离的核糖体上合成的蛋白质的去向①存在于细胞质基质；②进入细胞核；③进入细胞器(如叶绿体、线粒体等)。(2)经内质网、高尔基体加工后的蛋白质去向①分泌到细胞外(分泌蛋白)；②进入溶酶体(溶酶体中水解酶)等结构；③整合到细胞膜上(膜蛋白)等。[例1]有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是()A．细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质B．蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外C．细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输D．囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量答案：B解析：细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质，此过程与囊泡无关，A错误；蛋白质类激素经高尔基体加工后，由囊泡运输到细胞膜，然后经胞吐方式分泌到细胞外，B正确；核糖体和中心体无生物膜，无法通过囊泡进行物质运输，C错误；囊泡运输需要消耗能量，D错误。[例2]细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。下图是正常酵母菌和两种突变型酵母菌的蛋白质分泌途径，据图分析有关叙述不合理的是()A．分泌突变体甲的内质网中积累了大量具有生物活性的蛋白质B．分泌突变体乙可能伴随着高尔基体的膨大C．分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与D．将突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，可研究囊泡定向运输的分子机制答案：A解析：由图观察可知，甲型突变体由于内质网异常，导致蛋白质在内质网中堆积，但其中积累的蛋白质不具有活性，这是因为分泌蛋白需要经过高尔基体的加工、修饰后才具有活性，A错误；由图观察可知，乙型突变体由于高尔基体异常，导致蛋白质在高尔基体堆积，高尔基体不形成囊泡转运蛋白质，从而导致高尔基体膨大，B正确；分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成多肽→内质网进行初加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量，故分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与，C正确。[例3](2023·浙江6月，6)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。[例4]获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是()A．神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量B．神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式C．突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置D．突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响答案：B解析：突触小泡的运输所消耗能量主要来自线粒体，A正确；神经元与其他体细胞一样含有本物种的全套遗传物质，B错误；神经递质的释放位置是由突触前膜的特定蛋白决定的，C正确；当轴突末梢有神经冲动传来时，突触小泡受到刺激，突触小泡中的神经递质才会由突触前膜释放，D正确。[例5]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种类、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6]研究发现，COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质。内质网驻留蛋白的羧基端有一段特殊的信号肽，若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡，会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPⅠ转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是()A．内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系B．如果内质网驻留蛋白上缺乏信号肽，该蛋白质不可能被分泌到细胞外C．信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞间存在信息交流D．内质网驻留蛋白的合成和转运需要高尔基体的加工答案：A解析：根据题干信息可知，内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系，A正确；如果内质网驻留蛋白被意外从内质网逃逸到高尔基体，驻留蛋白上的信号肽会被高尔基体识别，通过COPⅠ转运膜泡送回内质网，若无信号肽则不会送回内质网，该蛋白质可能被分泌到细胞外，B错误；信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞器之间存在信息交流，但不能说明细胞间存在信息交流，C错误；内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，可见内质网驻留蛋白的合成和转运不需要高尔基体的加工，D错误。[例7](2020·山东等级考)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是()A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内答案：D解析：酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；由题意可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；由题意可知，溶酶体酶的形成需要S酶发挥作用，所以S酶功能丧失的细胞中，溶酶体酶的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，经囊泡运往细胞膜，可能会被分泌到细胞外，D错误。[例8](多选)如图是高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a～f表示细胞结构，①～⑧表示生理过程。下列相关叙述正确的是()A．图示结构中，除a外其他均属于细胞的生物膜系统B．过程①中多个结构a附着于mRNA上，可提高蛋白质合成速率C．生长激素的合成和转运途径是⑤→⑥→⑧D．结构c中的蛋白质均依赖①→④过程转运答案：ABC解析：图示结构中，a为核糖体、b为细胞核、c为线粒体、d为内质网、e为高尔基体、f为细胞膜，除a没有膜结构外，其他均有生物膜，都属于细胞的生物膜系统，A正确；过程①表示翻译，在翻译过程中多个核糖体附着于mRNA上，形成多聚核糖体，可加快细胞内蛋白质的合成，B正确；生长激素的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，其合成和转运途径是⑤→⑥→⑧，C正确；c(线粒体)内的蛋白质，可以由核基因控制合成，即依赖①→④过程转运，也可以来源于自身DNA的转录和翻译，D错误。[例9](多选)(2021·山东等级考改编)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．消化酶和抗体属于该类蛋白B．该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC．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：AC解析：根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡将错误转运到高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输到高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输到高尔基体并发送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A错误；细胞通过囊泡运输需要消耗ATP，B正确；根据题干信息“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”，则高尔基体内RS受体与含有短肽序列RS的蛋白质结合能力强，而在内质网处二者结合能力弱，便于将该类蛋白质在内质网释放，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；通过题干“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，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”，可以得出结论，如果RS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。[例10]2013年诺贝尔生理学或医学奖授予詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·聚德霍夫三位科学家，以表彰他们发现了细胞内囊泡转运的调控机制。(1)细胞中的蛋白质在核糖体上合成后，经________和________加工，然后以出芽的方式形成囊泡进行运输，因为囊泡的膜与其他生物膜的______________是相似的，因而能够脱离转运起点，再通过膜融合以________方式排出到细胞外。罗斯曼和同事发现动物细胞膜融合需要NSF蛋白及其附着蛋白SNAP的参与。由于这两种蛋白能共同介导各种类型的囊泡的膜融合过程，说明它们本身________(填“有”或“没有”)特异性，因而推测膜融合的特异性是由目标膜上的SNAP受体蛋白(即SNARE)决定的。(2)谢克曼通过研究转运机制有缺陷的酵母细胞发现，某些基因发生突变后，就不能通过____________过程表达出正常的蛋白质，由此筛选出了细胞内与囊泡运输有关的基因。(3)聚