Question

美国科学家James E．Rothman、Randy W．Schekman以及德国科学家Thomas C．Südhof，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。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII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）囊泡是一种细胞结构，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）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                。在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是                   。

（3）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                       。

（4）为了确定参与膜泡运输的基因（sec基因），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：

酵母突变体	与野生型酵母电镜照片的差异
sec12基因突变体	突变体细胞内内质网特别大
sec17基因突变体	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

据此推测，sec12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）内质网、高尔基体、细胞膜 不需载体，主要运输对象是大分子

（2）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 线粒体、细胞核

（3）（C）高尔基体 （B）内质网 一定的流动性

（4）内质网小泡 参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体的融合

【解析】（1）能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体和细胞膜。大分子通过细胞的方式是胞吐或胞吞，不需要载体蛋白但需要能量，主动运输需要能量和载体蛋白，运输的是小分子。

（2）由题意可知囊泡运输机制能在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地，所以还有可能是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。胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位有细胞核和线粒体，这些部位含有DNA，能进行DNA复制。

（3）COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从c高尔基体运输到B内质网。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流动性，否则不能融合。

（4）由实验结果可知sec12基因发生突变后，突变体细胞内内质网特别大，说明该基因的功能可能与内质网小泡的形成有关。而sec17基因发生突变后，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明该基因编码的蛋白质应能参与膜泡与高尔基体的融合。

【考点定位】本题考查生物膜和分泌蛋白合成和运输相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。

【名师点睛】蛋白质分泌相关图示的解读

图甲表示放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情

况，图甲不仅表示了相关细胞结构出现放射性元素的先后顺序，而且还表示了某种

结构中放射性元素的含量变化，理解分泌小泡的形成及放射性元素含量变化是个难

点，高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡形成的对应关系，表示分泌小泡来

自高尔基体。

图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后两个时间点，而

图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。