Question

【题目】美国科学家 James E． Rothman、Randy W． Schekman以及德国科学家 Thomas C． Sidhof，由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制，共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞内部产生蛋白质被包于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPI被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输，分工井井有条，在正确的时间把正确的细胞“货物运送到正确的目的地。据图回答问题（括号填字母，横线上填文字）

（1）泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。图示细胞中，能产生囊泡的结构是_______________；“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是_________________________。

（2）COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从（____）______运回（_____）______。COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有_____________。

（3）如果转运系统受到干扰，则会对有机体产生有害影响，并导致如糖尿病等疾病，糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程环节有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外，还有可能的原因是_________________________________________。

（4）为了研究参与膜泡运输的基因（sec基因）的功能，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：

据此推测，secl2基因编码的蛋白质的功能是与______________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是____________________________________。

Answer 1

【答案】内质网、高尔基体、细胞膜 不需载体，主要运输对象是大分子 C高尔基体 B内质网 一定的连续性 胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置 内质网小泡 参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体的融合

【解析】

分析题图可知，该图是分泌蛋白的合成和分泌过程，分泌蛋白先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链，然后进入内质网进行加工，内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装，由囊泡发送到细胞膜，蛋白质由细胞膜分泌到细胞外；A是细胞核，B是内质网，C是高尔基体，a是通过胞吐形式分泌到细胞外的物质。

（1）分析题图可知，囊泡有来自内质网的囊泡、来自高尔基体的囊泡和来自细胞膜的囊泡，因此能产生的细胞结构是高尔基体、内质网和细胞膜，a是胞吐过程，与主动运输相比，主要运输的对象是大分子物质，且不需要载体蛋白协助。
（2）分析题图可知，COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网，COPⅡ被膜小泡则主要介导蛋白质从内质网运输到高尔基体；COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有一定的连续性。
（3）若该图表示胰岛B细胞，由题图分析可知，胰岛素合成后囊泡运输出现障碍，胰岛素不能准确释放到目的位置，也可能会患糖尿病。

（4）分析表格中信息可知，sec12基因突变后，突变体细胞内内质网特别大，由此推测该基因编码的蛋白质可能与内质网小泡的形成有关；sec17基因突变后，突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，由此可以推测，sec17基因编码的蛋白质可能参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体的融合。