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        核糖體是蛋白質(zhì)合成的唯一場(chǎng)所嗎

        2015-09-10 07:22:44趙姬
        中學(xué)生物學(xué) 2015年11期
        關(guān)鍵詞:肽鏈核糖體信號(hào)肽

        趙姬

        2015年江蘇省生物高考中一道與“細(xì)胞內(nèi)分泌蛋白的合成場(chǎng)所”有關(guān)的試題,雖然試題難度不大,但是考生的作答情況卻不是很好。究其原因,可能與有些教師在教學(xué)上存在一定誤區(qū),從而導(dǎo)致知識(shí)講授不當(dāng)有關(guān)。

        1 原題及答案

        圖1為真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖。請(qǐng)回答下列問題:

        (1) 圖中雙層膜包被的細(xì)胞器有 (填序號(hào))。

        (2) 若該細(xì)胞為人的漿細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)抗體蛋白的合成場(chǎng)所有 (填序號(hào)),合成后通過

        運(yùn)輸?shù)?(填序號(hào))中進(jìn)一步加工。

        (3) 新轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA經(jīng)一系列加工后穿過細(xì)胞核上的 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,該結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)具有 性。

        (4) 若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶,推測(cè)該酶將被轉(zhuǎn)運(yùn)到 (填序號(hào))發(fā)揮作用。

        參考答案:(1) ④⑤ (2) ①② 囊泡 ③ (3) 核孔 選擇性 (4) ④

        2 簡(jiǎn)要評(píng)析

        學(xué)生的主要問題出現(xiàn)在第二小題上,關(guān)于“細(xì)胞內(nèi)抗體蛋白的合成場(chǎng)所”,參考答案是“①(核糖體)和②(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))”,但是絕大多數(shù)考生只回答了“核糖體”。原因在于,平時(shí)的教學(xué)中,教師更多地強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體是對(duì)核糖體合成好的肽鏈進(jìn)行加工和運(yùn)輸,致使學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為“核糖體是蛋白質(zhì)合成的唯一場(chǎng)所”。

        那么,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到底能否參與蛋白質(zhì)的合成呢?實(shí)際上,題中的“抗體蛋白”是分泌蛋白中的一種。而關(guān)于分泌蛋白的合成,翟中和等主編的《細(xì)胞生物學(xué)》(第四版)是這樣解釋的:“蛋白質(zhì)首先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離核糖體上起始合成,當(dāng)多肽鏈延伸至80個(gè)左右氨基酸殘基時(shí),N端的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號(hào)序列暴露出核糖體并與信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)結(jié)合,導(dǎo)致肽鏈延伸暫時(shí)停止。”書中同時(shí)還提到,直至信號(hào)識(shí)別顆粒與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體結(jié)合,這種結(jié)合的相互作用被GTP與SRP和SRP受體(DP)的結(jié)合所強(qiáng)化。核糖體/新生肽與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的移位子結(jié)合,信號(hào)識(shí)別顆粒脫離了信號(hào)序列和核糖體,返回細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中重復(fù)使用,肽鏈又開始延伸。以環(huán)化構(gòu)象存在的信號(hào)肽與移位子組分結(jié)合并使孔道打開,信號(hào)肽穿入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜并引導(dǎo)肽鏈以袢環(huán)的形式進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中。與此同時(shí),腔面上的信號(hào)肽酶切除信號(hào)肽并快速使之降解,肽鏈繼續(xù)延伸,直至完成整個(gè)多肽鏈的合成,蛋白質(zhì)進(jìn)入腔內(nèi)并折疊,核糖體釋放,移位子關(guān)閉(圖2)。

        可以看出,分泌蛋白的合成不只是在核糖體上完成,也需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的參與。從圖1中也可以看出,核糖體上的肽鏈進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,先要不斷地進(jìn)行延伸和合成,而后才進(jìn)行折疊和加工。在人教版《生物·必修1·分子與細(xì)胞》P.45也有這樣一句話:“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的‘車間’”,也提及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是可以參與蛋白質(zhì)的合成。因此,核糖體并非是蛋白質(zhì)合成的唯一場(chǎng)所,蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的合成場(chǎng)所還有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

        3 教學(xué)反思

        在這道高考題中,“蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所”原本是一個(gè)并不復(fù)雜的問題,但是考生的得分率卻很低。多數(shù)考生都誤以為“核糖體是蛋白質(zhì)合成的唯一場(chǎng)所”,甚至有些教師也持有相同的觀點(diǎn),并且把這個(gè)錯(cuò)誤的知識(shí)傳授給了學(xué)生。究其原因,主要是部分教師對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能缺乏一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),更多地強(qiáng)調(diào)了它對(duì)核糖體合成肽鏈的加工和運(yùn)輸。特別是在年輕教師中,這種情況較為普遍。所以,無論是新教師還是老教師,都要加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí),經(jīng)?!俺潆姟?,及時(shí)更新自己的專業(yè)知識(shí)。遇到教學(xué)中的疑難問題,同行之間應(yīng)該多交流、多討論,共同提升業(yè)務(wù)水平。在“充電”再學(xué)習(xí)的過程中,發(fā)現(xiàn)有疑義的地方,多參考大學(xué)教材,盡量回避教材中尚沒有定論的問題,慎重總結(jié)類似“核糖體是蛋白質(zhì)合成的唯一場(chǎng)所”“除紅細(xì)胞外,其他細(xì)胞吸收葡萄糖都是主動(dòng)運(yùn)輸”等錯(cuò)誤性結(jié)論,以免陷入教學(xué)中的誤區(qū)。

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