蛋白质的合成与运输
简述分泌蛋白的运输过程。
简述分泌蛋白的运输过程。
分泌蛋白是细胞内合成的蛋白质，经过一系列的运输过程将其释放到细胞外或细胞膜上的过程。
这个过程包括合成、包装、运输和释放四个主要步骤。
本文将详细介绍这个过程的每个步骤。
第一步是合成。
分泌蛋白的合成发生在内质网（ER）中。
在细胞内，核糖体通过蛋白质合成的过程合成蛋白质。
这些蛋白质的合成是根据DNA的模板进行的。
合成的蛋白质是线性的多肽链，还需要进一步进行修饰才能成为功能性的蛋白质。
第二步是包装。
合成的蛋白质在内质网中经过一系列的修饰和折叠过程。
这些修饰包括糖基化、磷酸化和二硫键形成等。
修饰完成后，蛋白质会被包装成囊泡状结构，这些囊泡被称为转运囊泡或囊泡泡膜。
第三步是运输。
转运囊泡将包装好的蛋白质从内质网运输到高尔基体。
这个过程通常是通过囊泡运输来实现的。
囊泡在细胞内膜系统中通过融合和分泌来完成运输。
转运囊泡在细胞内跨越不同的细胞区域，将蛋白质从一个位置运输到另一个位置。
在运输的过程中，囊泡膜会与细胞膜融合，将蛋白质释放到细胞外或细胞膜上。
第四步是释放。
在高尔基体中，蛋白质经过进一步的修饰和分拣。
修饰包括糖基化和磷酸化等，这些修饰会影响蛋白质的功能和定位。
分拣过程将蛋白质分类，并将其定位到不同的细胞区域或细胞膜上。
一旦蛋白质被分拣到目标位置，它就会被释放出来，完成其功能。
总结起来，分泌蛋白的运输过程包括合成、包装、运输和释放四个主要步骤。
这个过程确保了蛋白质被正确合成、修饰、运输和定位，最终发挥其功能。
分泌蛋白的运输过程在细胞生物学中扮演着重要的角色，对于维持细胞内外环境平衡和细胞功能的正常运作具有重要意义。
蛋白质的合成与运输分解
蛋白原（成熟之 前无活性）
加工
蛋白质（成熟 之后有活性）
前胰岛素原
胰岛素原
胰岛素
小结 分泌蛋白的形成过程
多肽链
脱 氨 水 基 缩 酸 合
较成熟蛋 白质
工初 运步 输加
成熟蛋 白质
工进 包一 装步 加
分泌 蛋白
细分 胞泌 外到
核糖体
内质网
小泡
高尔 基体
小泡
细胞膜
说明：在蛋白质合成、加工 及运输过程中均由线粒体供 能
内膜系统是相对细胞膜而言的，但并 不是指细胞内所有的膜结构，也不包括 细胞膜，它是指在功能上连续统一的细 胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、 高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡 等，各种内膜之间可通过出芽和融合的 方式进行交流，这可使细胞进行物质合 成、加工、分选、运输、分泌等过程。 线粒体和叶绿体虽然具有膜结构，但不 参加这种方式的交流，因此不包括在内 膜系统中。
复习提问： 1、氨基酸是怎样形成肽链的？
脱水缩合 2、蛋白质合成的场所是什么？ 核糖体 3核糖体在真核细胞内的分 布有何特点？ 有的附着在内质网上，有的游离在 细胞质基质中
3、肽链是否就是蛋白质的结构？ 什么是蛋白质？ 肽链不是真正意义上的蛋白质。 蛋白质是由一条或几条多肽链经盘曲 折叠而形成，是具有一定空间结构的 有机高分子化合物。
2、蛋白质在分泌之前进行加工有何意 义？
蛋白质初合成后，许多是没有生物活 性的，只有通过加工，如添加糖链、甲基、 羟基或剪切多余片段、折叠，才能成为有 活性的功能蛋白。如细胞膜蛋白上的糖链 能协助细胞膜完成许多功能，如细胞识别、 血型抗原的决定等。
例：细胞膜蛋白上的糖链
细胞膜亚显微结构
一、蛋白质的合成
【创新设计】高中生物 212蛋白质的合成与运输课件 中图必修1
2．核糖体 (1)功能：核糖体是 蛋白质 的合成场所。 (2)分布：无论 真核 细胞还是 原核 细胞，甚至 线粒体 和
叶绿体 中，都有核糖体存在。 (3)成分：由 核糖核酸(RNA) 和 蛋白质 组成。 (4)结构：由 大亚基 和 小亚基 组成，蛋白质合成时，大、 小亚基结合在一起，组成核糖体。
3．修饰加工 (1)场所：内质网、 高尔基体 和 细胞质基质 。 (2)含义：为新生肽链添加上 糖链 、 甲基 或 羟基 并对 其 剪切和折叠 等。 (3)意义：对维持和调节 蛋白质 活动、进而成为 有功能 的蛋白 质有重要意义。 [思维激活1] 参与分泌蛋白的合成与分泌过程的细胞结构有哪些？ 提示 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。
(3)研究的手段为同位素标记法。
1．下列物质中属于分泌蛋白的是( ) ①胃蛋白酶 ②抗体 ③氧化酶 ④性激素 ⑤胰岛素 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑤ 解析 氧化酶是胞内蛋白，性激素是脂质类物质，不是蛋白质。 答案 D
2．下列关于蛋白质的修饰的叙述中，不正确的是( ) A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性 B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加 工修饰 C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或 者羟基并对其剪切和折叠等 D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有 功能的蛋白质有着重要意义 解析 多肽链在核糖体上合成后，必须经过内质网、高尔基 体加工修饰才能形成空间结构，成为有一定活性的蛋白质。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ答案 A
答案 (1)1线粒体、6叶绿体 (2)放射性同位素标记法 (3)胰液(消化酶)(或胰岛素或胰高血糖素) (4)内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜 (5)合成和分泌油脂不需要核糖体参与
中图版高中生物必修1蛋白质的合成与运输 例题解析
蛋白质的合成与运输例题解析(1)【例1】分泌细胞在蛋白质形成和分泌的过程中。
涉及的细胞结构有哪些？解析：分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的，它的合成和分泌过程可以表示如下：内质网上的核糖体合成的蛋白质→内质网腔加工、折叠、组装、加糖基→膨大形成具膜小泡包着蛋白质→高尔基体进一步加工→小泡→细胞膜→细胞外。
由此可见，生物膜的结构决定了生物膜的功能。
通过分泌蛋白分泌的过程就可以说明结构、功能之间的关系。
（通过图解表示）答案：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，需要的大量能量主要是由细胞质中的线粒体提供。
这样就把每一种细胞结构的功能搞清楚了,同时也弄清了各生物膜（内质网膜、高尔基体膜、细胞膜）之间的关系。
【例2】下列有关生物膜系统的叙述中，不正确的是（）A.细胞膜使细胞有相对稳定的内环境B.细胞内许多重要的化学反应都是在膜内或膜表面进行的C.叶绿体囊状结构的薄膜不属于生物膜系统D.广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点解析：细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜结构围成的细胞器，在结构功能上都是紧密联系的统一整体，它们所形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。
答案：C根据其所在的细胞中的位置，可以分为两类：①质膜：指包在细胞外的细胞膜。
②内膜系统：指真核细胞中，在结构、功能或发生上相关的、由膜围绕而成的细胞器或细胞结构。
如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。
细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用：第一，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换及信息传递的过程中起着决定性的作用。
第二，细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了条件。
所以，细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。
第三，生物膜系统把细胞内部分隔成一个个小的区室，保证了细胞的生命活动高效、有序的进行。
蛋白质合成与运输
HS HS SH
HS SH HS
S-S
S S S S
S-S A链 S S S S B链
蛋白质的合成与运输
学习目标： 1.描述核糖体的形态结构和成分 2
.简述蛋白质的合成和加工过程 3.能够利用同位素示踪法的现象和结果进行 推理和判断 4.简述蛋白质分选、运输 5.学会用实验资料探究结论的方法
重难点：
1.能够利用同位素示踪法的现象和结果进行
推理和判断。 2.简述蛋白质分选、运输过程
细胞膜
折叠、组装、 包装、分选 糖基化为比较 加工、浓缩 成熟的蛋白质, 为成熟 并运输 蛋白质
分泌特 定功能 蛋白质
线粒体供能
二.蛋白质的分选和运输
1.影响蛋白质分选的因素: 分选信号:蛋白质合成以后,一般在 其 氨基酸序列中含有分选信号 ,决定它们的去 向和最终定位.
2.蛋白质的运输:指通过连续的 内膜系统 运 送蛋白质到达 其最终目的地 的过程.
1.
3.糖蛋白普遍存在于细胞膜上,如果将细胞培养 在含药品的培养基中,发现细胞无法制造糖蛋 白糖侧链,则药品可能作用在蛋白质合成及运 输过程的细胞器上: A.核糖体 B.内质网 C.线粒体 D.高尔基 体
4. 图2—1—2表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程， 请据图回答下列问 题：
图2—1—2 （1）在胰腺细胞内部，酶蛋白的合成场所是［ 1 ］ 核糖体 ____________；对酶蛋白进行加工和包装的场所是 内质网、高尔基体 ____________。 （2）将酶蛋白运输到加工场所的细胞器是［ 2 ］ 内质网 ____________。 （3）除分泌小泡外，参与酶原颗粒分泌过程的结构还有［ 4 ］ 细胞膜 ____________。 （4）酶原颗粒的合成、运输、加工和分泌需要ATP提供能量， 线粒体 与ATP生成极为密切的细胞器是［ 5 ］____________。
蛋白质的合成与运输
存在于细胞膜外——分泌蛋白 存在于细胞膜上——膜蛋白 存在于细胞膜内——胞内蛋白
例、下列物质中，在核糖体内合成的是
（ D） ①性激素 ②纤维素③淀粉 ④消化酶⑤K +的载体⑥胰岛素 A ①②③ B ②③④ C ②④⑥ D ④⑤⑥
探究活动：豚鼠胰腺蛋白的分泌
1、什么是分泌蛋白？常见的都有哪些？
6、一般说来，蛋白质合成后，决定他们的 去向和最终定位的是（ A ） A、氨基酸序列中的分选信号 B、核糖体的存在部位 C、蛋白质分子的生理功能 D、细胞不同部位对蛋白质的需要量
7、在玉米叶肉细胞的下列结构中，不具 有核糖体的是 （ D） A、线粒体 B、叶绿体 C、粗面型内质网 D、高尔基体
细 胞 膜 外 排 作 用
多肽链
加工、修饰 细胞质基质
线粒体
为蛋白质的合成、加工、运输提供能量。
分泌蛋白 膜蛋白
细胞是一个统一的整体！
练习：
1、在细胞膜的外侧，有些蛋白质分子上连有糖 链，形成糖蛋白（糖被），此糖蛋白的基本生 理作用有（ C ） A、维持细胞的形态 B、协助物质进出细 胞 C、细胞识别和决定血型 D、传递生物电信号
2、核糖体分布影响去向
分 布 ： 运 输 去 向
氨基酸
缩合
多肽链
初步加工 内质网
附着在内质网 核糖体 的核糖体 缩合
较成熟 蛋白质
再加工
高尔基体
成熟 蛋白质
细 胞 膜
游离的 核糖体
多肽链
加工、修饰 加工、修饰
细胞质基质 细胞质基质
胞内蛋白
分泌蛋白 膜蛋白
四、蛋白质的运输
1、胞内蛋白的运输 ——细胞质基质
蛋白质的合成与运输课件
分子生物学研究方法
1 2
基因克隆和表达
通过基因工程技术，将目标基因克隆到表达载体 中，并在宿主细胞中表达，从而获得大量的目标 蛋白质。
基因敲除和敲入
利用基因编辑技术，对特定基因进行敲除或敲入 操作，以研究蛋白质合成和运输的调控机制。
3
转录组学分析
利用高通量测序技术，对细胞或组织中全部基因 的表达水平进行分析，从而了解蛋白质合成的转 录调控机制。
பைடு நூலகம்
05
蛋白质合成与运输的调控
基因表达调控
转录水平调控
通过调节基因转录的起始 和效率，控制蛋白质合成 的数量和种类。
转录因子
转录因子与DNA结合，调 控特定基因的表达。
表观遗传学
DNA甲基化、组蛋白修饰 等表观遗传学机制影响基 因表达。
翻译后修饰调控
磷酸化
磷酸化是蛋白质最常见的翻译后 修饰，通过改变蛋白质活性来调
蛋白质的胞内运
核糖体合成
蛋白质在核糖体上合成后，通过信号肽引 导进入内质网。
内质网加工
蛋白质在内质网中经过折叠、组装和糖基 化等加工。
高尔基体转运
经过内质网加工的蛋白质通过囊泡转运至 高尔基体进一步修饰和分拣。
蛋白质的分泌运
囊泡形成
蛋白质在高尔基体形成囊泡，通过胞吐作用释放到细胞外。
胞吐过程
囊泡与细胞膜融合，释放出内容物，完成蛋白质的分泌运输 。
THANKS
常见的翻译后修饰包括磷酸化、乙酰化、糖基化等，这些修饰可以影响蛋白质的结 构和功能，使其具有更广泛的生物活性。
翻译后修饰对于蛋白质的功能和稳定性具有重要作用，是蛋白质合成过程中的重要 环节。
04
蛋白质的运输
蛋白质的跨膜运
蛋白质的合成与运输
2.1.2 蛋白质的合成与运输一、【教学目标】1、重点：1..蛋白质的合成场所;2.蛋白质的加工、修饰；3.蛋白质的分选和运输。
2、难点：蛋白质的加工、修饰、分选和运输过程；内膜系统的相互交流。
3、考点：同位素示踪法研究蛋白质的合成和分泌过程；蛋白质加工和修饰的过程。
二．基础梳理1、蛋白质的合成（1）蛋白质的合成场所——核糖体①分布：普遍存在于 和 中；甚至 和 中也有核糖体。
②大小和成分：直径约为 ，由 和 组成③结构：原核细胞和真核细胞的核糖体结构基本相同，都由 和 组成。
时，大小亚基是单独存在的； 在过程中，大小亚基是结合在一起的。
（2）蛋白质的加工①蛋白质的加工场所： 、 和 都能对新生肽链进行加工。
②蛋白质的加工：主要指为新生肽链添加 、 或 并对其剪切和折叠等。
③意义：加工对维持和调节 ，进而成为 有重要意义。
2.蛋白质的分选和运输（1）蛋白质的分选①决定因素： 中的分选信号决定蛋白质的去向和最终定位。
②影响因素： 在细胞中的存在部位不同，也影响了蛋白质的去向。
（2）蛋白质的运输①概念：指经过连续的 运送蛋白质到达其最终目的地的过程。
②运输途径：A ：内质网上的核糖体合成的蛋白质，经过一定的机制进入 进行初步加工，再经 进一步的修饰加工成为 ，最后由 通过特定的分选机制将不同的蛋白质分开，各自以 的形式运送到相应的部位。
如 和 。
B ：游离的核糖体合成的蛋白质，通过各自的分选信号被转运到不同的 ，如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。
三．要点解析：1. 合成场所--核糖体2．各种膜性细胞器之间的联系：内质网−−→−膜泡高尔基体−−→−膜泡细胞膜 3．同位素示踪法：利用放射性同位素的电离辐射对乳胶的感光作用，以显示样品中同位素的位置的研究方法。
常用的有32P 、14C 、35S 、3H 等。
内质网 （囊泡） 高尔基体 （囊泡） 核糖体 合成肽链 折叠、组装、糖基化为比较成熟的蛋白质, 并运输 加工、浓缩 为成熟蛋白质 线粒体供能细胞膜分泌特定 功能蛋白质 外排 （脱水缩合） 5、蛋白质的合成、加工、分泌、运输过程两种形式：分泌蛋白质的加工及运输：6、蛋白质的分选和运输：（1）内质网上的核糖体 （2）游离的核糖体能力提升一、选择题1. 下列哪一结构与新生肽链的加工修饰无关( )A 内质网B 高尔基体C 核糖体D 细胞质基质2.分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是( )A 内质网—细胞膜—高尔基体B高尔基体—内质网—细胞膜C内质网—高尔基体—细胞膜D细胞膜—内质网—高尔基体3.下列有关合成蛋白质的场所核糖体的叙述正确的是（）A.核糖体只存在于细胞质基质中B.核糖体的主要成分是DNA和蛋白质C.真核细胞和原核细胞核糖体结构有明显区别，真核细胞的核糖体是由大亚基和小亚基组成D.核糖体在合成蛋白质时，大小亚基才结合在一起，不合成时，大小亚基单独存在4.新生肽链经糖基化修饰可形成糖蛋白，那么糖蛋白形成的场所是（）A.核糖体B.内质网C.高尔基体D.线粒体5.糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药品X的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药品可能作用在糖蛋白合成及运输过程中的哪个细胞器上（）A.核糖体B.线粒体C.内质网D.溶酶体6.牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是（）A.核糖体、线粒体、中心体、染色体B.线粒体、内质网、高尔基体、核膜C.核糖体、线粒体、质体、高尔基体D.核糖体、线粒体、内质网、高尔基体7..下列关于蛋白质的修饰的叙述，不正确的是（）A.蛋白质在加工和修饰前，已具有一定的活性B.内质网、高尔基体、和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰C.蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义D.蛋白质的修饰主要指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等8..下列对细胞内生物膜在结构上具有一定连续性的叙述，错误的是：（）A.内质网通过“出芽”形成膜泡B.细胞质中的膜泡与核糖体膜融合C.细胞膜向内凹陷形成膜泡，离开细胞膜回到基质中D.高尔基体膜突出形成膜泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合9.. .蛋白质合成后，影响其去向的主要因素是（）①蛋白质分子的大小②蛋白质合成后,在其中具有的一定的氨基酸序列③蛋白质分子的空间结构④合成蛋白质的核糖体在细胞中的存在位置⑤合成蛋白质的核糖体的结构A.①②③④⑤B. ①③⑤C.②④D. ②⑤10. 蛋白质合成后，通常情况下分选信号位于( )A 核糖体中B 内质网中C 高尔基体中D 氨基酸序列中11.在一定时间里使某种动物吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性依次出现在图①②③④⑤部位。
细胞内蛋白质合成与运输的研究
细胞内蛋白质合成与运输的研究进入21世纪以来，分子生物学和细胞生物学发展迅速，生物学家们开始逐渐深入研究细胞内的蛋白质合成和运输，这是细胞内最为基本的生命过程之一。
细胞内的蛋白质合成和运输涉及到许多复杂的过程和分子机制，其研究不仅有助于进一步理解细胞内复杂的生物学系统，还可以为一些常见的疾病的治疗提供新的思路和方法。
本文将着重介绍细胞内蛋白质合成和运输的研究进展，以及它们所涉及到的一些关键分子机制和道路。
一、细胞内蛋白质合成的过程与机制细胞内蛋白质合成是生命过程中最为基本的过程之一，它不仅是细胞分裂和增殖的重要基础，还能够决定细胞形态和功能。
整个蛋白质合成的过程可分为翻译和折叠两个部分，而它们所涉及的机制和分子机器也极其复杂。
1.翻译当细胞内需要某种蛋白质时，核糖体就会在细胞质中寻找与之匹配的mRNA，并把mRNA上所含有的信息翻译成蛋白质。
然而，这个过程并不是一个简单的线性过程，其中涉及到的电荷相互作用、氢键、疏水相互作用和范德华力如此之多，以至于这个过程中的每一步都需要数以百计的分子机器来完成。
2.折叠折叠是蛋白质翻译过程的另一个关键部分，也是整个过程的最后一步。
在这个过程中，蛋白质需要在折叠酶和辅助蛋白质的帮助下形成正确的三维结构，否则，蛋白质的结构将会发生变化，甚至无法正常工作。
一些有毒的蛋白质如β淀粉样蛋白就是由于折叠不正确而导致的。
二、细胞内蛋白质运输的过程与机制除了蛋白质合成，蛋白质运输也是细胞内极其重要的生命过程之一。
蛋白质运输涉及到一些特定的小泡，包括内质网和高尔基体等等，并且需要复杂的分子机器来协同完成。
1.内质网内质网是细胞内过程中最为重要的一个运输小泡，它不仅可以在翻译过程中帮助蛋白质形成正确的结构，还能够将一些蛋白质运往细胞膜和胞外。
此外，内质网还能够参与细胞内脂质合成和细胞信号转导等的重要生命过程中。
2.多细胞生物的高尔基体在多细胞生物中，高尔基体起到了将蛋白质分配到细胞膜和细胞外的作用，同时，也是一些重要化合物和酶的合成和加工的场所。
蛋白质的合成与运输
脱水缩合
多肽
盘曲折叠
蛋白质
成熟的蛋白质
3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量 由哪里提供？ 需要，能量由线粒体提供
在分泌蛋白合成和运输过程中，有哪些膜结构参与？
内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
核 糖 体 上 蛋 白 质 的 成 与 去 向
膜结合核糖体
游离核糖体
细胞外 附着核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜上 溶酶体 核糖体 线粒体 游离核糖体 细胞质 基质 叶绿体 细胞核
阅读课本“资料分析”，思考问题？
1、分泌蛋白是在哪里合成的？
核糖体
2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞 器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程？ 核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜
分泌蛋白的合成和运输
核糖体
合成
内质网
加工运输
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
分泌
加工、分类和包装
氨基酸
不同部位的蛋白质如何准确地到膜
生物膜系统：细胞器膜、细胞膜和核膜共同构成了细胞的 内膜系统：核膜、细胞器膜（线粒体、叶绿体膜除外）
在一定时间内使某种动物胰腺细胞合成并分泌酶原颗 粒的大致过程。请据图3-5写出标号，及其所代表的结 构、名称以及所要求的内容。
图3-5
(1)在胰腺细胞内部，酶蛋白的合成场所是[ 1 ]上 的 核糖体 ；将酶蛋白运输到加工场所的细胞器 是 内质网 。
在一定时间内使某种动物胰腺细胞合成并分泌酶原颗 粒的大致过程。请据图3-5写出标号，及其所代表的结 构、名称以及所要求的内容。
图3-5
(2)对酶蛋白进行加工组装的场所是[ 3 ] 高尔基体 ；直 接参与酶原颗粒的分泌过程的结构还有 [ 4 ] 细胞膜 。
第二节蛋白质的合成与运输
高中生物蛋白质的合成与运输素材安徽省六安市叶集区姚李职业高级中学张安锁线粒体(mitochondrion)线粒体是1850年发现的,1898年命名。
线粒体由两层膜包被,外膜平滑,内膜向内折叠形成嵴,两层膜之间有腔,线粒体中央是基质。
基质内含有与三羧酸循环所需的全部酶类,内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。
线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所,有细胞"动力工厂" (power plant)之称。
另外,线粒体有自身的DNA和遗传体系, 但线粒体基因组的基因数量有限,因此,线粒体只是一种半自主性的细胞器。
线粒体的形状多种多样, 一般呈线状,也有粒状或短线状。
线粒体的直径一般在0.5～1.0 μm, 在长度上变化很大, 一般为1.5～3μm, 长的可达10μm ,人的成纤维细胞的线粒体则更长,可达40μm。
不同组织在不同条件下有时会出现体积异常膨大的线粒体, 称为巨型线粒体(megamitochondria)在多数细胞中,线粒体均匀分布在整个细胞质中,但在某些些细胞中,线粒体的分布是不均一的,有时线粒体聚集在细胞质的边缘。
在细胞质中,线粒体常常集中在代谢活跃的区域,因为这些区域需要较多的ATP,如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。
另外, 在精细胞、鞭毛、纤毛和肾小管细胞的基部都是线粒体分布较多的地方。
线粒体除了较多分布在需要ATP的区域外,也较为集中的分布在有较多氧化反应底物的区域,如脂肪滴,因为脂肪滴中有许多要被氧化的脂肪。
形态与分布线粒体一般呈粒状或杆状，但因生物种类和生理状态而异，可呈环形，哑铃形、线状、分杈状或其它形状。
主要化学成分是蛋白质和脂类，其中蛋白质占线粒体干重的65-70%，脂类占25-30%。
一般直径0.5~1μm，长1.5~3.0μm，在胰脏外分泌细胞中可长达10~20μm，称巨线粒体。
数目一般数百到数千个，植物因有叶绿体的缘故，线粒体数目相对较少；肝细胞约1300个线粒体，占细胞体积的20%；单细胞鞭毛藻仅1个，酵母细胞具有一个大型分支的线粒体，巨大变形中达50万个；许多哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。
2019-2020年高中生物蛋白质的合成与运输教材分析中图版必修1
2019-2020年高中生物蛋白质的合成与运输教材分析中图版必修11.蛋白质的合成（1）核糖体的结构核糖体含40%的蛋白质、60%的RNA，蛋白按照一定的顺序与RNA结合，组成两个核糖体亚单体，其中RNA是骨架结构，有些蛋白质不直接与RNA结合，而是结合在其他蛋白质组分上。
核糖体中的蛋白质、rRNA以及其他一些辅助因子在一起提供了翻译过程所需的全部酶活性，这些酶活性只有在核糖体整体结构存在的情况下才具备。
要点提炼核糖体由蛋白质和RNA两种物质组成。
rRNA表示核糖体RNA。
不同来源的核糖体其形状、大小、化学组成稍有不同，通常根据沉降系数的不同分为70S和80S两种类型，70S核糖体存在于细菌、线粒体和叶绿体中，80S核糖体存在于真核生物的细胞质中。
真核细胞的核糖体比原核细胞的大。
所有的核糖体都是由大小两个亚基构成，核糖体的大小亚单位只有在以mRNA为模板合成蛋白质时才结合在一起，肽链合成终止后，大小亚单位又解离，游离于细胞质基质中。
（2）蛋白质的合成探究活动核糖体的两个亚基只有在合成蛋白质时才合在一起。
豚鼠胰腺蛋白的分泌科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3 min 后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17 min后，出现在高尔基体中，117 min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
全析提示这种方法叫做同位素标记法，常用于细胞学的研究，用来对分子的位置进行跟踪。
据左图回忆细胞的亚显微结构。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。
在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基要点提炼探究活动的目的在于表明细胞对蛋白质分子的合成过程。
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
核糖体上合成的蛋白质分子叫做多肽，不是真正的蛋白质。
蛋白质合成,加工与运输
• 示例：类囊体膜蛋白 Lhcb1
① 前体Lhcb1(在胞质中) 外膜
转运肽，cpRSP54
跨叶绿体内
Hsp70， GTP
② 蛋白N-端进入基质，转运肽即被水解
③ 第一个滞留片段（-Glu-X-X-His-X-Arg-）使Lhcb1停留 在
类囊体膜上。其中的His和Glu/Ar叶g对绿与体叶绿素和叶黄
TOM TIM23
白进入内膜或膜间隙
跨膜后被切除，含 疏水性的停止转移 序列，蛋白被安插 到内膜。
内 TOM 膜 TIM23
结构类似于N端信号
序列，但位于蛋白 内 TOM
质内部。
膜 TIM23
为线粒体代谢物的 转运蛋白，如腺苷 转位酶，具有多个 内部信号序列和停 止转移序列，形成 多次跨膜蛋白。
内 TOM 膜 TIM22
4. C-端与结构蛋白相连部位为富含Ala的片段，易于形成 -sheet，是信号肽酶的识别和切割位点。
5. 信号肽不一定位于蛋白的N-末端。如卵清蛋白的信号 肽
位于中部。 6. 某些膜蛋白的信号肽在跨膜之后不被水解掉。Cyt P45
2. 信号肽引导的蛋白跨内质网膜过程：
• 属于边翻译边运输过程：识别 停泊 跨膜 水解
二 激素与激素原:
1 概念：如胰岛素原( 81aa)
类胰蛋白酶 切除C肽(30aa)
类羧肽酶B
Arg 60
成熟胰岛素(51aa) Lys59
A肽
COOH
• 原肽(propeptide): 其两侧含有成对碱性aa。 C肽
• 含原肽的蛋白叫原蛋白
2 原肽的功能:
H２Ｎ B肽
Arg 32Arg 31
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装、分选、性 蛋
分 泌 蛋 白
叠、运输
运输
）白
实用文档
2、在一定时间内使用某动物细胞吸收放射性同位素标记
的氨基酸,经检查发现放射性同位素,依次先后出现在图
中的1、2、3、4、5、6、7部位。请据图回答。
1、依次说出1－8的名称。
2、与分泌蛋白合成与分泌有关
的细胞器、结构。
3、分泌蛋白的分泌依次经过的
思考：
2、该化合物中有几个氨基酸，几种氨基酸，说出你的判
断方法； 3个，3种（根据R基来判断） 3、假设组成该化合物的每一个氨基酸的分子质量为a，那 么该化合物的分子质量是多少？ 3a－18×2
M（蛋白质）＝ma－18(m-n)
m:氨基酸个数；a：氨基酸的平均分子质量；m-n:脱水
分子数
实用练文档习：P12 3
细胞内蛋白：在细胞内部。 如细胞色素氧化酶等胞内酶
实用文档
思考：
1、该研究采用了什么方法？ 同位素示踪法
2、实验用放射性元素标记了什么？为什么？ 3H标记的亮氨酸。它是组成蛋白质的基本单位。
3、胰腺蛋白的分泌依次经过哪些结构？ 内质网、高尔基体、小泡、细胞膜
（2）研究方法：同位素示踪法
利用同位素具有放射性的特点，通过检测其 放射性在不同细胞结构中出现的先后顺序来确定 某元素的转移途径或参与某过程的细胞结构。
多肽
盘折 曲叠
蛋白质
C、H、O、N（有的含S）
氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同
结构多样性 氨基酸的排列顺序不同
决定 肽链的数目和空间结构不同
功能多样性
实用文档
中科院上海生化所于1982年5月合成了脑啡肽，它具 有镇痛的作用，但不会像吗啡那样使患者上瘾，是一 种良好的镇痛药，它的结构式如下。
请根据此化合物的结构分析回答：
游场离所核糖体 多 细胞场质所基质 脱水缩合 肽 加作工修用饰
细胞内蛋白
附着
氨 基 酸
核场糖所体
方脱式水 缩合
较
多 内场质所网 肽初步作修用饰
成 熟 的
加 加 剪切工 糖、。链折添等、蛋 白
叠、运输 质
思考： 4、该化合物中有几个氨基，几个羧基？
2个氨基；2个羧基
至少含有-NH2、-COOH数目＝肽链数 含-NH2、-COOH数目＝肽链数+R基中-NH2、-COOH数目
实用文档练习：P12
4
思考： 5、脱水缩合 前后C、H、O、 N的数量如何 变化？
C 不变 H 少4个 O 少2个 N 不变
实用文档
实用文档
（3）分泌蛋白（膜蛋白）的合成及分泌
线粒体
供能
成
氨 基 酸
多
附着 核场糖所体
肽 （ 无
方 内场质所网 熟 初作步用修饰 的 加工。添 蛋 加糖链等、白
） 剪切、折 质
熟
的
高尔场基所体
蛋 白
细场胞所膜
进一作步用修 饰加工。 浓缩、包
质 （ 有 活
方膜式泡 分泌
膜
细胞内蛋白
附着
氨 基 酸
核场糖所体
方脱式水 缩合
较
多 内场质所网 肽初步作修用饰
成 熟 的
加 加 剪糖工 切链。、等添折、蛋 白
成
高场尔所基体 熟
进作一用步修 饰加工。
的 蛋
浓缩、包 白
装、分选、质
细场胞所膜
方 膜泡式 分泌
叠、运输 质 运输
分 泌 蛋 白
膜 蛋 白
线能粒量体
实用文档
总结：蛋白质的合成与加工
④肽链空间结构不同，蛋白质不同
实用文档
3.蛋白质多样性的体现
氨基酸种类不同
组成蛋白 质的
氨基酸数目成百上千 氨基酸排列顺序变化多端
蛋白质结构 具有多样性
肽链空间结构千差万别
实用文档
三、蛋白质的功能 阅读教材P30
1.你知道吃猪蹄可以补充什么吗？怎样鉴定
衣服中是否含有羊毛成分？
结构功能
2.人体骨骼肌的主要作用是什么？ 运动功能
结构。
4、哪个部位的蛋白质是成熟
蛋白质?
5、1中合成的产物是什么？
6、7通过什么方式分泌到膜外？
7、2、4、6的面积在此过程中
有何变化？
实用文档
３、细胞内蛋白的合成与加工
游离 核糖体
合成 多肽链
细胞质 基质
加工 修饰
成熟 蛋白质
细胞内蛋白
实用文档
总结：蛋白质的合成与加工
游离场核所糖体 多 细胞场质所基质 脱水方缩式合 肽 加工作修用饰
原子个数的变化 C 不变 H 每脱一分子水，少２个.注意二硫键 O 每脱一分子水，少１个 N 不变
实用文档
５、A、B、C三个氨基酸，可以形成几种三肽？
种类数： 3 21
3×2×1＝6
A、B、C三种足量的氨基酸，可以形成几种三肽？
种类数： 333
3×3×3＝27
氨基酸： 20种
蛋白质： 1010～1012
3.红细胞中血红蛋白的作用是什么？ 运输功能
4.注射乙肝疫苗后身体产生什么物质？ 免疫功能
5.降低血糖的激素是什么？
调节功能
6.为什么吃馒头时越嚼越甜？
实用文档
催化功能
总之：蛋白质既参与构成细胞结构，又参 与各种各样的生命活动。所以，蛋白质是 生命活动的主要承担者。
实用文档
元素：
组 成
氨基酸
脱缩 水合
（1）该化合物有____1_个氨基和__1___个羧基。
（2）该化合物是由_5_个氨基酸失去4__分子水而形成 的，这样的反应叫作 _脱水缩合，该化合物叫_五___肽。
（3）该化合物有____种氨基酸构成，造成氨基酸种
类不同的原因是 4
。
R基不同 实用文档
一、蛋白质的合成
１、合成场所：（阅读课本32页并思考：）
听写： 1、写出氨基、羧基、肽键的结构简式和 氨基酸的结构通式 2、氨基酸形成蛋白质的结合方式；
实用文档
思考： 1、该化合物脱掉了几分子水，形成几个肽键，所有肽键 的结构式和组成元素是否相同？2分子水，2个肽键；相同
氨基酸数(m)－肽链数(n)＝肽键数 ＝脱去的水分子数 ＝水解时所需水分子数
实用文档
实用文档
①氨基酸种类不同，肽链结构不同 A-A-A-A-A-A-A-A-A-A B-B-B-B-B-B-B-B-B-B
②氨基酸数目不同，肽链结构不同 A-A-A-A-A-A A-A-A-A
③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同 A-B-A-B-A-B-A-B-A-B B-A-B-A-B-A-B-A-B-A
分布：真、原核细胞、线粒体、叶绿体
化学组成（成分）：核糖核酸（RNA）、
核糖体
蛋白质
结构： 大亚基、小亚基
存在形式（种类）：游离核糖体、 附着核糖体
氨基酸 核糖体 多肽
实用文档
2、探究活动：豚鼠胰腺蛋白的分泌
（1）蛋白质（按作用场所） 分泌蛋白：合成后分泌到细胞膜外。 如消化酶、激素、抗体 膜蛋白：合成后到细胞膜。如载体、受体