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限时练2 蛋白质的磷酸化及其结构与功能的关系及蛋白质的加
工、分选与囊泡运输
(选择题每小题3 分)
突破点1 蛋白质的磷酸化及其结构与功能的关系
1.(2025·河北邢台模拟)ATP 水解释放的磷酸基团会转移到蛋白质的某些氨基酸残基上,
使蛋白质分子磷酸化,这在细胞信号转导的过程中起重要作用。下列相关叙述错误的是(
)
A.蛋白质磷酸化是伴随ATP 水解的放能反应
B.蛋白质磷酸化后其空间结构会发生相应改变
C.某些蛋白质磷酸化后可参与物质的跨膜运输
D.磷酸化的蛋白质行使功能后会发生去磷酸化
2.(2025·广西桂林模拟)被磷酸化的蛋白质空间结构发生变化后,可以参与多种生理活动。
当植物细胞膜内侧的Ca2+与其在细胞膜上的载体蛋白结合时,该载体蛋白可以催化ATP
水解,使该载体蛋白磷酸化。下列有关叙述错误的是( )
A.该载体蛋白既能催化ATP 水解又能运输Ca2+
B.ATP 水解,末端的磷酸基团转移到载体蛋白上
C.使用呼吸抑制剂会影响Ca2+跨膜运输到膜外
D.该载体蛋白催化水解的ATP 可来自光合作用
3.(2025·安徽合肥二模)肝细胞内的乙酰辅酶A 羧化酶(ACC)是脂肪酸合成代谢的关键酶,
具有磷酸化和去磷酸化两种形式,其中,磷酸化形式是无活性的。磷酸化过程可由活化的
蛋白激酶A(PKA)催化,消耗ATP。多种激素通过调节两种形式的转换,来维持细胞内物
质代谢稳态。下列叙述正确的是( )
A.ACC 的磷酸化伴随ATP 的水解,释放的能量均以热能形式散失
B.磷酸化改变了ACC 的空间结构,使反应的活化能显著降低
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C.胰高血糖素可能通过信号转导产生的胞内信号来激活PKA
D.ACC 去磷酸化是其磷酸化过程的逆反应,伴随ATP 的生成
4.(2025·山东济南高三期末)蛋白质修饰是指对蛋白质分子的结构进行化学修饰,以改变
其生物学性质的一种生物化学过程。蛋白质的修饰主要有糖基化、磷酸化与去磷酸化、
甲基化、乙酰化等几种类型。下列叙述错误的是( )
A.分泌蛋白的糖基化可能发生在内质网中
B.载体蛋白在物质运输过程中可能会发生磷酸化与去磷酸化
C.组蛋白发生甲基化或乙酰化可能会影响基因的表达
D.蛋白质修饰的意义是使蛋白质活化,更好地发挥其作用
突破点2 蛋白质分选及加工过程中的错误修正、囊泡运输
5.(2025·山西临汾二模)信号肽假说认为,编码分泌蛋白的mRNA 在翻译时先合成一段信
号肽,被识别后核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链送入内质网腔,随即信号肽
被位于膜内表面的信号肽酶水解,肽链继续翻译直至完成并分泌到细胞外。下列说法错
误的是( )
A.注入由3H 标记的氨基酸,记录细胞中放射性物质出现的部位和时间可研究分泌蛋白
形成过程
B.分泌蛋白在内质网中合成、加工形成一定的空间结构后通过囊泡转移至高尔基体再
加工
C.人体内环境中的生长激素、抗体等分泌蛋白的氨基酸序列上存在该信号肽序列
D.据此推测进入细胞核的核蛋白质可能也存在一段核定位序列识别核孔复合体
6.(2025·湖北武汉模拟)科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体,即膜结合核
糖体。其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发
现,引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提是SRP 与SP 结合;经囊泡包裹离
开内质网的蛋白质均不含SP,此时蛋白质一般无活性。下列说法错误的是
( )
A.微粒体中的膜可能是内质网膜结构的一部分
B.内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
C.SP 合成缺陷的甲状腺细胞中,无法进行甲状腺激素的加工和分泌
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D.SRP—SP—核糖体复合物与内质网膜的结合体现了生物膜信息交流的功能
7.(2025·山东日照模拟)核糖体合成的蛋白质一般需要特定的氨基酸序列作为靶向序列
来引导其运输到相应位置,之后靶向序列被切除。质体蓝素是类囊体膜内表面上的一种
蛋白质,在细胞质基质中以前体形式合成后能检测到两段靶向序列,分别记为X、Y。在
叶绿体基质中仅能检测到带有靶向序列Y 的质体蓝素前体。成熟的质体蓝素中无靶向
序列。药物甲可以抑制这两段靶向序列的切除。下列相关叙述正确的是( )
A.质体蓝素前体由核基因和叶绿体基因共同控制合成
B.切除质体蓝素前体靶向序列的酶存在于叶绿体基质中
C.类囊体薄膜上可能存在识别靶向序列Y 的特异性受体
D.用甲处理会导致质体蓝素前体在细胞质基质大量积累
8.(2025·辽宁大连模拟)真核细胞的细胞质中含有许多囊泡,这些囊泡在细胞中繁忙地运
输“货物”。下列叙述正确的是( )
A.真核细胞的细胞质中的囊泡可来自内质网、高尔基体和细胞膜等细胞器
B.真核细胞内囊泡运输“货物”的过程与细胞骨架有关,且消耗能量
C.细菌分泌纤维素酶的过程,细胞中的囊泡膜会成为细胞膜的一部分
D.真核细胞内囊泡运输的物质一定是在核糖体上合成,并被分泌到细胞外发挥作用
9.(2025·河南郑州模拟)细胞内的囊泡运输过程包括囊泡的出芽、靶向、束缚和融合四
个阶段。COP Ⅱ囊泡是分泌蛋白从内质网转运至高尔基体的媒介。S 蛋白位于人的内
质网膜上,缺少该蛋白质时COP Ⅱ囊泡不能完成出芽。下列叙述错误的是( )
A.内质网膜、高尔基体膜属于细胞的生物膜系统
B.COP Ⅱ囊泡参与高尔基体膜成分的更新
C.S 基因突变体的细胞质内COP Ⅱ囊泡增多
D.囊泡的运输过程离不开细胞内的信息传递
10.(2025·甘肃白银模拟)蛋白质分泌是细胞间通信和生物功能实现的重要过程,大多数分
泌蛋白都是通过内质网—高尔基体途径进行分泌的,称为经典分泌蛋白,其分泌途径称为
经典分泌途径。但近年来的研究表明,在酵母菌以及高等真核细胞中存在一类分泌蛋白,
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它们不通过内质网—高尔基体途径分泌,研究者把这类蛋白质称为非经典分泌蛋白,其分
泌途径被称为非经典分泌途径,示意图如下。下列相关叙述正确的是( )
A.豚鼠的胰腺腺泡细胞分泌消化酶最可能是通过非经典分泌途径完成的
B.经典分泌途径中存在膜成分更新且蛋白质分泌至细胞外主要依赖生物膜的选择透过
性
C.非经典分泌途径中的类型Ⅳ因有高尔基体的参与,被称为高尔基体旁路途径
D.蛋白质靠经典分泌途径还是非经典分泌途径分泌可能与其是否存在信号序列有关
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参考答案
1.A 解析 吸能反应与ATP 水解有关,蛋白质磷酸化是伴随ATP 水解的吸能反应,A 项
错误。蛋白质磷酸化后其空间结构会发生变化,活性也发生改变,因而可以参与特定的化
学反应,B 项正确。某些蛋白质如参与Ca2+转运的载体蛋白在发挥功能时会发生磷酸
化,C 项正确。蛋白质磷酸化发挥功能后,会发生去磷酸化,为下次发挥功能做准备,D 项
正确。
2.D 解析 Ca2+载体蛋白催化ATP 水解,ATP 分子末端的磷酸基团转移到该载体蛋白上,
可将该Ca2+载体蛋白视为一种能催化ATP 水解的酶,磷酸基团转移到载体蛋白上即被磷
酸化,其空间结构发生了改变,进而运输Ca2+,A、B 两项正确。Ca2+跨膜运输到膜外的方
式为主动运输,使用呼吸抑制剂会影响Ca2+的主动运输,C 项正确。光合作用中光反应产
生的ATP 用于暗反应和叶绿体内部代谢,不能用于其他生命活动,D 项错误。
3.C 解析 分析题意可知,ACC 的磷酸化过程需要消耗ATP,ATP 水解释放的能量主要
用于酶分子的磷酸化(化学能),并非全部以热能形式散失,A 项错误。磷酸化能够改变
ACC 的空间结构,使其失活,但反应的活化能是由酶本身(去磷酸化的ACC)降低的,磷酸
化后的ACC 无活性,无法降低活化能,B 项错误。由题干可知,胰高血糖素可能通过信号
转导产生的胞内信号来激活PKA,C 项正确。由于物质和能量不同,且酶不同,故ACC 去
磷酸化不是其磷酸化过程的逆反应,D 项错误。
4.D 解析 内质网是分泌蛋白合成和初步修饰的场所,故分泌蛋白的糖基化可能发生在
内质网中,A 项正确。载体蛋白在物质运输过程中可能会发生磷酸化与去磷酸化,从而发
生空间构象的改变,B 项正确。构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰,会影响
基因的表达,C 项正确。蛋白质修饰是指对蛋白质分子的结构进行化学修饰,而非使其活
化,D 项错误。
5.C 解析 氨基酸是合成蛋白质的原料,注入由3H 标记的氨基酸,通过记录细胞中放射
性物质出现的部位和时间,就可以追踪分泌蛋白的形成过程,比如首先在核糖体出现放射
性,之后在内质网等部位出现,A 项正确。内质网是蛋白质合成、加工的场所,分泌蛋白
在内质网中合成、加工形成一定的空间结构后通过囊泡转移至高尔基体再加工,B 项正
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确。生长激素、抗体等分泌蛋白的信号肽在内质网中被切除,因此人体内环境中的生长
激素、抗体等分泌蛋白的氨基酸序列上不存在该信号肽序列,C 项错误。从分泌蛋白通
过信号肽识别并运输到内质网的过程可以推测,进入细胞核的核蛋白质可能也存在一段
核定位序列识别核孔复合体,从而进入细胞核,D 项正确。
6.C 解析 分析题意可知,微粒体上有核糖体结合,其核糖体上最初合成的多肽链含有信
号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP),且两者结合能引导多肽链进入内质网,据此推测微粒
体中的膜是内质网膜结构的一部分,A 项正确。经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不
含信号肽,说明在内质网腔内信号肽被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化
肽键水解的酶,B 项正确。甲状腺激素的化学本质是含碘的氨基酸衍生物,故SP 合成缺
陷的甲状腺细胞中,可进行甲状腺激素的加工和分泌,C 项错误。引导新合成的多肽链进
入内质网腔加工的前提是SRP 与SP 结合,故SRP—SP—核糖体复合物与内质网的结合
体现了生物膜的信息交流功能,D 项正确。
7.C 解析 质体蓝素的合成场所是细胞质基质中游离的核糖体,而不是叶绿体中的核糖
体,所以质体蓝素是由细胞核中的基因控制合成的,A 项错误。靶向序列X 介导质体蓝素
前体跨叶绿体膜运进叶绿体基质中,在叶绿体基质中X 序列被切除,故在叶绿体基质中
只能检测到Y 序列;Y 序列介导质体蓝素前体进入类囊体后被切除,综上所述,切除X 序
列的酶在叶绿体基质中,切除Y 序列的酶在类囊体腔中,B 项错误。质体蓝素在细胞质基
质中以前体形式合成后能检测到两段靶向序列,分别记为X、Y,在叶绿体基质中仅能检
测到带有靶向序列Y 的质体蓝素前体,因此类囊体薄膜上可能存在识别靶向序列Y 的特
异性受体,C 项正确。药物甲可以抑制这两段靶向序列的切除,会造成质体蓝素无法成熟,
但不会导致质体蓝素前体在细胞质基质大量积累,D 项错误。
8.B 解析 细胞膜不是细胞器,A 项错误。囊泡运输“货物”的过程与细胞骨架有关,且
消耗能量,B 项正确。细菌是原核生物,没有生物膜系统,故细菌分泌纤维素酶的过程不
会形成囊泡,C 项错误。囊泡运输的物质不一定是蛋白质,如氨基酸类的神经递质,D 项错
误。
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9.C 解析 内质网膜、高尔基体膜参与构成细胞的生物膜系统,A 项正确。COP Ⅱ囊泡
膜与高尔基体膜融合后可更新高尔基体膜的成分,B 项正确。S 蛋白位于人的内质网膜
上,缺少该蛋白质时COP Ⅱ囊泡不能完成出芽,S 基因突变的患者可能缺少S 蛋白,导致
COP Ⅱ囊泡的出芽出现障碍,C 项错误。分泌蛋白由囊泡运输到内质网和高尔基体中进
行加工,由内质网到高尔基体,再运输到细胞膜相应位置的过程离不开信息传递,D 项正
确。
10.D 解析 豚鼠的胰腺腺泡细胞分泌消化酶最可能是通过经典分泌途径完成的,A 项
错误。经典分泌途径中存在膜成分更新且蛋白质分泌至细胞外主要依赖生物膜的流动
性,B 项错误。非经典分泌途径中的类型Ⅳ没有高尔基体的参与,C 项错误。据图可知,蛋
白质靠经典分泌途径还是非经典分泌途径分泌可能与其是否存在信号序列有关,D 项正
确。
