Question

研究表明，细胞内存在着多种靶向运输。图1表示细胞内不同膜性结构之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程。图2表示某种靶蛋白在泛素（一种多肽）、泛素激活酶E₁、泛素结合酶E₂以及泛素连接酶E₃作用下被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解的过程。请回答下列问题：

    

（1）已知两图的过程都需要消耗能量，则直接提供能量的物质最可能______________。

（2）图1中，如果锚定的受体膜是人体胰岛B细胞（可产生胰岛素）的细胞膜，则该囊泡最有可能来自于______________，货物招募最可能来自于_______________，货物最初合成的场所是______________；如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体，则锚定的受体膜所在的结构最有可能是__________________。囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有_______________。

（3）图2中E₁、E₂、E₃与蛋白酶体的化学本质一样，但所起的具体作用不同，从它们的分子结构上分析原因是________，而它们的作用原理则是相同的，那就是都能________________。

（4）图2中，蛋白酶体只能将靶蛋白降解为短肽而泛素仍可重复使用，这是因为酶具有___________。某同学为了验证酶的这一特性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。该实验的自变量________，温度是_____________，必须保持在__________℃，否则温度过高会使酶的__________，而温度过低又会使酶的________。你觉得他能得到预期的实验结果和结论吗？为什么？______________；你的建议是_________。

Answer

ATP 高尔基体 内质网 核糖体 溶酶体 一定的流动性 组成它们的氨基酸的数量、种类和排列顺序及多肽的空间结构不同 降低反应物分子的活化能 专一性 反应物（或底物）的种类 无关变量 37 空间结构被破坏而失活 活性被抑制而不能发挥 不能，因为碘液无法检测蔗糖是否被催化 改用斐林试剂

【解析】

分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。

（1）ATP是细胞内的直接能源物质，图中能直接提供能量的物质最可能ATP。

（2）据分析可知，如果锚定的受体膜是人体胰岛B细胞的细胞膜，其分泌的胰岛素最初在核糖体上合成，图中货物招募来自于内质网，再由高尔基体产生囊泡与细胞膜融合，最后排除细胞外；如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体，则需要锚定到溶酶体进行水解。囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有一定的流动性。

（3）图2中E1、E2、E3与蛋白酶体都是蛋白质，但功能不同是由结构不同决定的，组成它们的氨基酸的数量、种类和排列顺序及肽的空间结构不同可以构成它们的结构多样性。酶的作用原理都是降低反应物分子的活化能。

（4）图2中，蛋白酶体只能将靶蛋白降解为短肽而泛素仍可重复使用，这是因为酶具有专一性。为了验证酶的这一特性，某同学用人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液做实验，该实验的自变量反应物（或底物）的种类，温度是无关变量，必须保证相同且适宜，即保持在37℃，否则温度过高会使酶的空间结构被破坏而失活，而温度过低又会使酶的活性被抑制而不能发挥作用。该实验不能用碘液检测，因为碘液无法检测蔗糖是否被催化水解，应改用斐林试剂检测。