题目内容
【题目】线粒体的功能由其中的约1 000种蛋白质来执行。下图是真核细胞中线粒体蛋白X从细胞质基质转运到线粒体基质的图解,导肽(一般含10~80个氨基酸残基)是该蛋白质一端的肽段,在引导蛋白质进入线粒体基质的过程中起到了重要的定位作用。
注:① Hsp:热休克蛋白,按照分子的大小分为Hsp 70,Hsp 60等。
(1)组成线粒体前体蛋白X的肽链中,N端特指的是含有游离的—NH2一端,则肽链的另外一端应该含有的化学基团是_____________________。
(2)线粒体前体蛋白X是由细胞结构中___________内的基因控制合成,合成部位是__________________。据图可知热休克蛋白的作用是____________________。
(3)据研究,线粒体内的DNA也参与线粒体中许多酶复合物的生物合成,由此可见线粒体属于______(填“自主性”“半自主性”或“无自主性”)细胞器。
(4) 高等哺乳动物进行受精作用时,受精卵中的线粒体几乎全部来自____________,不考虑基因突变、细胞器衰老等因素,在受精作用前后,同一线粒体中的蛋白质组成________(填“可能”或“不可能”)有差异,其原因是_________________。
【答案】 —COOH(羧基) 细胞核 细胞质中的核糖体(核糖体) 与蛋白质的解折叠及重新折叠有关 半自主性 卵细胞(母本) 可能 受精前后细胞核内基因有变化,而线粒体中的蛋白质大多是由细胞核中的基因控制合成
【解析】试题分析:本题考查多肽链的结构、核糖体的功能、线粒体的功能、受精作用等有关知识,意在考查考生能从提供的材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
(1)多肽链的N端指含有游离的—NH2一端,则另一端指含有游离—COOH(羧基)的C端。
(2)由图可知,线粒体前体蛋白X是由细胞结构中细胞核内的基因控制合成,合成部位是细胞质中的核糖体(核糖体)。由图可知,线粒体外细胞质基质中的热休克蛋白可以使前体蛋白解折叠,线粒体内的热休克蛋白可以使蛋白质折叠/装片,因此热休克蛋白的作用是与蛋白质的解折叠及重新折叠有关。
(3)据研究,线粒体内的DNA参与线粒体中许多酶复合物的生物合成,细胞核内的DNA也参与线粒体部分蛋白质的合成,故线粒体是半自主性的细胞器。
(4)高等哺乳动物进行受精作用时,精子提供细胞核,卵细胞提供细胞核和细胞质,故受精卵中的线粒体几乎全部来自卵细胞(母本)。不考虑基因突变、细胞器衰老等因素,在受精作用前后,同一线粒体中的蛋白质组成可能有差异,其原因是受精前后细胞核内基因有变化,而线粒体中的蛋白质大多是由细胞核中的基因控制合成。