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由几道高考题引发的思考

2020-11-03王其秀

读书文摘(下半月) 2020年3期

王其秀

[摘  要:蛋白质是生命活动的主要承担者,针对《分子与细胞》的模块,相关蛋白质的内容是全国卷高考卷常考查的内容。现对高中阶段经常涉及的相关蛋白质的知识点进行分类总结,便于大家复习。

关键词:膜转运蛋白;通道蛋白;受体蛋白;糖蛋白]

蛋白质——生命活动的主要承担者。生物界蛋白质的种类估计在1010~1012数量级。在高考中关于蛋白质的考查,知识点多,考查频繁。下面从几道例题出发,对高中课本所涉及的膜蛋白进行分类和总结,希望对高三考生有所帮助。

1高考题分析

例题1:(2012年广东)有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是(   )

A.膜载体蛋白的合成不需要ATP

B.葡萄糖跨膜運输不需要载体蛋白

C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同

答案:C

解析:生物膜上蛋白质的合成是一个吸能反应,无论是核糖体上的翻译过程形成肽链或是肽链的进一步加工,都是需要消耗ATP的,A错;葡萄糖的跨膜运输一般为主动运输或是协助扩散,不管哪一种形式的运输都需要载体蛋白的参与,B错;线粒体为双层膜的细胞器,外膜的主要功能是将线粒体形成细胞中的一个个小区室,使其中的代谢相对稳定,而线粒体内膜向内凸起,广阔的膜面积为酶的附着提供位点,参与有氧呼吸的第三阶段,故C正确;所有的生物膜都符合流动镶嵌模型的结构,主要成分都是磷脂和蛋白质,故D错。

例题2:(2015年安徽理综)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所,正确的是(    )

[选项 抗体肽链合成场所      抗体加工场所 A 游离的核糖体    细胞质基质、内质网 B 游离的核糖体    溶酶体、高尔基体 C 内质网上的核糖体    溶酶体、内质网 D 内质网上的核糖体    内质网、高尔基体 ]

答案:D

解析:分泌蛋白是由细胞内产生,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。消化酶、抗体和蛋白质类的激素都属于分泌蛋白。此类蛋白质,由内质网上的附着核糖体合成肽链后,经内质网加工,而高尔基体对来自内质网的蛋白质进行最后的加工、分类、包装,并将经加工后的成熟的蛋白质通过囊泡分泌到细胞外。故选择D项。

2思考与分类

在高中生物的学习中,学生们经常遇到的膜蛋白如“糖蛋白”“通道蛋白”“载体蛋白”等等,那么这些蛋白质在生物膜上具体有哪些作用,又有哪些区别呢?现对高中课本及练习中经常涉及的膜蛋白进行分类,便于大家更好的掌握膜蛋白的知识,应对高考。

2.1膜转运蛋白该蛋白分为两类:一类称载体蛋白,它既可介导被动运输,又可介导逆浓度的主动运输;另一类称通道蛋白,只能介导顺浓度的被动运输。

载体蛋白及其功能载体蛋白是几乎所有的生物膜普遍存在的多次跨膜蛋白分子。每种载体蛋白均能与特定的物质结合,通过一系列构象改变介导物质的跨膜运输。如,葡萄糖被动运输的载体蛋白。动物细胞膜上的Na+-K+泵(主动运输)。而细胞对于氨基酸、葡萄糖以及大多数离子的运输过程基本都是需要载体蛋白的协助的。

通道蛋白及其功能通道蛋白介导的被动运输不需要与物质结合,允许适宜大小的分子和带电荷离子通过。目前发现的通道蛋白有100余种,绝大多数的通道蛋白对于物质运输具有选择性,这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关,所以又称离子通道。例如,神经细胞膜上的Na+通道、K+通道、Ca+通道、Cl—通道等。这个知识点在高考中也是考察比较频繁的。

2.2受体蛋白受体是一种能够识别和选择性结合信号分子的大分子,多为糖蛋白。根据靶细胞上受体存在的部位,可将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。前者主要代表是甾类激素和甲状腺激素的受体;后者包括神经递质、生长因子和大多数激素等的受体。

需要指出的是,受体与信号分子空间结构的互补性是两者特异性结合的主要因素,但并不意味着受体与信号分子间是简单的一对一的关系。不同细胞对同一种化学信号分子可能具有不同的受体。因此,不同的靶细胞以不同的方式应答于相同的化学信号。例如,乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞引起收缩,作用于心肌细胞却降低收缩频率,作用于唾液腺细胞则引起分泌。另外也有不同的细胞具有相同的受体,当与同一种信号分子结合时,不同细胞对同一信号产生不同的反应,或同一细胞上不同的受体应答于不同的胞外信号产生相同的效应。如,肝细胞膜肾上腺素或胰高血糖素受体在结合各自信号分子被激活后,都能促进糖原降解而升高血糖。

2.3催化蛋白细胞膜为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行。细菌细胞膜含有丰富的酶系,执行许多重要的代谢功能。对于真核生物而言,细胞内广阔的膜面积为酶的附着提供位点,例如,线粒体内膜面积大,大量的酶参与有氧呼吸过程。又如,叶绿体虽然内膜平滑,但其通过膜所围成的类囊体增大自身的膜面积,为光合的酶和色素的附着提供位点。还有一些酶与核糖体共同执行合成分泌蛋白的功能等。

3小结

高中生物知识概念多,学生易混淆,高考题综合性强,对学生的能力要求高。教师适时对于一些概念进行分类小结,同时对于知识进行适当的拓展和延伸,有助于学生更好的掌握知识,应对高考。

参考文献

[1]王树友,蔡美玲.由三道高考题引发的高三生物教学思考[J].中学生物教学,2010(11):35-37.