【題目】科學(xué)家推測(cè),在分泌蛋白的合成過程中,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,并引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,繼續(xù)蛋白質(zhì)的合成,這就是信號(hào)肽假說,如下圖所示。

科學(xué)家構(gòu)建了體外的反應(yīng)體系,證明了該假說。實(shí)驗(yàn)分組及結(jié)果見下表。

實(shí)驗(yàn)組別

核糖體

信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1

+

-

-

合成的肽鏈比正常肽鏈多一段

2

+

+

-

合成的肽鏈比正常肽鏈少一段

3

+

+

+

合成的肽鏈與正常肽鏈一致

注:“+”“-”分別代表反應(yīng)體系中存在或不存在該結(jié)構(gòu)

1)折疊的蛋白質(zhì)經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后,會(huì)被依次運(yùn)往______(細(xì)胞器)、細(xì)胞膜,最終分泌至細(xì)胞外發(fā)揮作用,這一過程依賴于生物膜的______。

2)對(duì)比組別23的結(jié)果,結(jié)合圖中信息可知,只有結(jié)合了信號(hào)序列的SRP 與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的______識(shí)別并結(jié)合后,肽鏈的延伸才會(huì)繼續(xù)。

3)結(jié)合圖中信息,解釋組別1中合成的肽鏈比正常肽鏈多一段的原因:______。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有______功能。

4)根據(jù)信號(hào)肽假說,請(qǐng)你推理分析:

①組別2中的肽鏈______(填含有不含有)信號(hào)序列。

②假設(shè)在合成新生肽階段就切除了信號(hào)序列,游離的核糖體______(填不能)附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。

【答案】高爾基體 流動(dòng)性 DPSRP受體) 信號(hào)序列不能被SRP識(shí)別,無法引導(dǎo)核糖體附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,信號(hào)序列不能被切除 加工蛋白質(zhì) ①含有 ②不能

【解析】

據(jù)圖分析,圖示為信號(hào)肽假說,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,然后與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結(jié)合,引導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,再將信號(hào)肽序列切除,最后肽鏈折疊形成正常的肽鏈。

根據(jù)表格分析,組1沒有SRP和內(nèi)質(zhì)網(wǎng),合成的多肽鏈比正常多一段;組2沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),合成的多肽鏈比正常多一段;與組1、組2相比,組3說明合成正常的肽鏈需要SRP和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的參與。

(1)根據(jù)分泌蛋白的合成與分泌的過程分析可知,經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工的多肽將被運(yùn)往高爾基體進(jìn)行進(jìn)一步加工,最后通過細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用,整個(gè)過程依賴于生物膜的流動(dòng)性。

(2)根據(jù)圖形和表格分析可知,只有結(jié)合了信號(hào)序列的SRP 與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的DPSRP受體)識(shí)別并結(jié)合后,肽鏈的延伸才會(huì)繼續(xù)。

(3)組別1中合成的肽鏈比正常肽鏈多一段,結(jié)合圖形分析可知,其原因可能是信號(hào)序列不能被SRP識(shí)別,無法引導(dǎo)核糖體附著至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,導(dǎo)致信號(hào)序列不能被切除;綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有加工蛋白質(zhì)功能。

4)①組別2中,反應(yīng)體系中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),不能將信號(hào)序列切除,因此形成的肽鏈含有信號(hào)序列。

②假設(shè)在合成新生肽階段就切除了信號(hào)序列,則不能與DP結(jié)合,因此游離的核糖體將不能附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。

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(1)結(jié)腸干細(xì)胞通過細(xì)胞增殖和________,實(shí)現(xiàn)腸道細(xì)胞的持續(xù)更新。

(2)W蛋白(一種信號(hào)分子)調(diào)控結(jié)腸干細(xì)胞增殖的機(jī)理如下圖所示。

①據(jù)圖可知,無W蛋白時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被________,導(dǎo)致β-cat蛋白降解,T基因無法轉(zhuǎn)錄,不利于結(jié)腸干細(xì)胞增殖。

②過度肥胖會(huì)使W蛋白過度表達(dá),大量W蛋白與結(jié)腸干細(xì)胞膜上的________結(jié)合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白經(jīng)________進(jìn)入細(xì)胞核,激活T基因轉(zhuǎn)錄,最終導(dǎo)致結(jié)腸干細(xì)胞____________,形成癌細(xì)胞。

(3)A蛋白的合成受A基因控制。據(jù)圖分析,A基因和T基因在結(jié)腸癌發(fā)生過程中分別屬于________基因。

a.原癌、原癌 b.原癌、抑癌 c.抑癌、抑癌 d.抑癌、原癌

(4)有人認(rèn)為,維生素D通過上圖所示機(jī)制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生。為此,研究者用________飲食分別飼喂三組野生型小鼠,一段時(shí)間后從分子水平和個(gè)體水平分別測(cè)定各組小鼠______________,從而證實(shí)上述假設(shè)。

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