核糖體是蛋白質合成的唯一場所嗎

趙姬

2015年江蘇省生物高考中一道與“細胞內分泌蛋白的合成場所”有關的試題，雖然試題難度不大，但是考生的作答情況卻不是很好。究其原因，可能與有些教師在教學上存在一定誤區，從而導致知識講授不當有關。

1 原題及答案

圖1為真核細胞結構及細胞內物質轉運的示意圖。請回答下列問題：

（1） 圖中雙層膜包被的細胞器有 （填序號）。

（2） 若該細胞為人的漿細胞，細胞內抗體蛋白的合成場所有 （填序號），合成后通過

運輸到 （填序號）中進一步加工。

（3） 新轉錄產生的mRNA經一系列加工后穿過細胞核上的 轉運到細胞質中，該結構對轉運的物質具有 性。

（4） 若合成的蛋白質為丙酮酸脫氫酶，推測該酶將被轉運到 （填序號）發揮作用。

參考答案：（1） ④⑤ （2） ①② 囊泡 ③ （3） 核孔 選擇性 （4） ④

2 簡要評析

學生的主要問題出現在第二小題上，關于“細胞內抗體蛋白的合成場所”，參考答案是“①（核糖體）和②（內質網）”，但是絕大多數考生只回答了“核糖體”。原因在于，平時的教學中，教師更多地強調蛋白質的合成場所是核糖體，內質網和高爾基體是對核糖體合成好的肽鏈進行加工和運輸，致使學生錯誤地認為“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”。

那么，內質網到底能否參與蛋白質的合成呢？實際上，題中的“抗體蛋白”是分泌蛋白中的一種。而關于分泌蛋白的合成，翟中和等主編的《細胞生物學》（第四版）是這樣解釋的：“蛋白質首先在細胞質基質游離核糖體上起始合成，當多肽鏈延伸至80個左右氨基酸殘基時，N端的內質網信號序列暴露出核糖體并與信號識別顆粒（SRP）結合，導致肽鏈延伸暫時停止。”書中同時還提到，直至信號識別顆粒與內質網膜上的SRP受體結合，這種結合的相互作用被GTP與SRP和SRP受體（DP）的結合所強化。核糖體/新生肽與內質網膜的移位子結合，信號識別顆粒脫離了信號序列和核糖體，返回細胞質基質中重復使用，肽鏈又開始延伸。以環化構象存在的信號肽與移位子組分結合并使孔道打開，信號肽穿入內質網膜并引導肽鏈以袢環的形式進入內質網腔中。與此同時，腔面上的信號肽酶切除信號肽并快速使之降解，肽鏈繼續延伸，直至完成整個多肽鏈的合成，蛋白質進入腔內并折疊，核糖體釋放，移位子關閉（圖2）。

可以看出，分泌蛋白的合成不只是在核糖體上完成，也需要內質網的參與。從圖1中也可以看出，核糖體上的肽鏈進入到內質網腔中，先要不斷地進行延伸和合成，而后才進行折疊和加工。在人教版《生物·必修1·分子與細胞》P.45也有這樣一句話：“內質網是由膜連接而成的網狀結構，是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的‘車間’”，也提及內質網是可以參與蛋白質的合成。因此，核糖體并非是蛋白質合成的唯一場所，蛋白質（分泌蛋白）的合成場所還有內質網。

3 教學反思

在這道高考題中，“蛋白質的合成場所”原本是一個并不復雜的問題，但是考生的得分率卻很低。多數考生都誤以為“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”，甚至有些教師也持有相同的觀點，并且把這個錯誤的知識傳授給了學生。究其原因，主要是部分教師對內質網的功能缺乏一個全面的認識，更多地強調了它對核糖體合成肽鏈的加工和運輸。特別是在年輕教師中，這種情況較為普遍。所以，無論是新教師還是老教師，都要加強專業學習，經常“充電”，及時更新自己的專業知識。遇到教學中的疑難問題，同行之間應該多交流、多討論，共同提升業務水平。在“充電”再學習的過程中，發現有疑義的地方，多參考大學教材，盡量回避教材中尚沒有定論的問題，慎重總結類似“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”“除紅細胞外，其他細胞吸收葡萄糖都是主動運輸”等錯誤性結論，以免陷入教學中的誤區。