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      核糖體是蛋白質合成的唯一場所嗎

      2015-09-10 07:22:44趙姬
      中學生物學 2015年11期
      關鍵詞:肽鏈核糖體信號肽

      趙姬

      2015年江蘇省生物高考中一道與“細胞內分泌蛋白的合成場所”有關的試題,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上存在一定誤區(qū),從而導致知識講授不當有關。

      1 原題及答案

      圖1為真核細胞結構及細胞內物質轉運的示意圖。請回答下列問題:

      (1) 圖中雙層膜包被的細胞器有 (填序號)。

      (2) 若該細胞為人的漿細胞,細胞內抗體蛋白的合成場所有 (填序號),合成后通過

      運輸到 (填序號)中進一步加工。

      (3) 新轉錄產生的mRNA經一系列加工后穿過細胞核上的 轉運到細胞質中,該結構對轉運的物質具有 性。

      (4) 若合成的蛋白質為丙酮酸脫氫酶,推測該酶將被轉運到 (填序號)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 簡要評析

      學生的主要問題出現在第二小題上,關于“細胞內抗體蛋白的合成場所”,參考答案是“①(核糖體)和②(內質網)”,但是絕大多數考生只回答了“核糖體”。原因在于,平時的教學中,教師更多地強調蛋白質的合成場所是核糖體,內質網和高爾基體是對核糖體合成好的肽鏈進行加工和運輸,致使學生錯誤地認為“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”。

      那么,內質網到底能否參與蛋白質的合成呢?實際上,題中的“抗體蛋白”是分泌蛋白中的一種。而關于分泌蛋白的合成,翟中和等主編的《細胞生物學》(第四版)是這樣解釋的:“蛋白質首先在細胞質基質游離核糖體上起始合成,當多肽鏈延伸至80個左右氨基酸殘基時,N端的內質網信號序列暴露出核糖體并與信號識別顆粒(SRP)結合,導致肽鏈延伸暫時停止?!睍型瑫r還提到,直至信號識別顆粒與內質網膜上的SRP受體結合,這種結合的相互作用被GTP與SRP和SRP受體(DP)的結合所強化。核糖體/新生肽與內質網膜的移位子結合,信號識別顆粒脫離了信號序列和核糖體,返回細胞質基質中重復使用,肽鏈又開始延伸。以環(huán)化構象存在的信號肽與移位子組分結合并使孔道打開,信號肽穿入內質網膜并引導肽鏈以袢環(huán)的形式進入內質網腔中。與此同時,腔面上的信號肽酶切除信號肽并快速使之降解,肽鏈繼續(xù)延伸,直至完成整個多肽鏈的合成,蛋白質進入腔內并折疊,核糖體釋放,移位子關閉(圖2)。

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

      3 教學反思

      在這道高考題中,“蛋白質的合成場所”原本是一個并不復雜的問題,但是考生的得分率卻很低。多數考生都誤以為“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”,甚至有些教師也持有相同的觀點,并且把這個錯誤的知識傳授給了學生。究其原因,主要是部分教師對內質網的功能缺乏一個全面的認識,更多地強調了它對核糖體合成肽鏈的加工和運輸。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,都要加強專業(yè)學習,經常“充電”,及時更新自己的專業(yè)知識。遇到教學中的疑難問題,同行之間應該多交流、多討論,共同提升業(yè)務水平。在“充電”再學習的過程中,發(fā)現有疑義的地方,多參考大學教材,盡量回避教材中尚沒有定論的問題,慎重總結類似“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”“除紅細胞外,其他細胞吸收葡萄糖都是主動運輸”等錯誤性結論,以免陷入教學中的誤區(qū)。

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