【问题答疑】分泌蛋白是在游离的核糖体上合成,还是在附着在内质网上的核糖体上合成?内质网参与蛋白质的合成吗?
八、分泌蛋白是在游离的核糖体上合成,还是在附着在内质网上的核糖体上合成?内质网参与蛋白质的合成吗?
第八个问题,就相对来说要多花一点时间(解答)了。这个问题是,分泌蛋白是在游离的核糖体上合成,还是在附着在内质网上的核糖体上合成的?这个问题很多老师都问起。我们首先看教材是怎么表述的。教材说,“分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。”就是因为这段话的变化,就对老师的教学产生了一些影响,老师们就追究起来。
首先,第一个问题是,蛋白质的合成场所是不是核糖体?还有,是在游离的核糖体中,还是在附着在内质网上的核糖体上合成的?我想,这些问题我觉得其实是老师们真得想得太多了,扣字眼抠得太多了。我问你,它肯定是在核糖体中合成的,这个是没问题的吧。既然都是核糖体, 那非得要分是在光面内质网上还是在粗面内质网上合成的吗?这样就给我们造成一种困惑。我们说,分泌蛋白它确实是应该在粗面内质网上进一步合成,那是因为这个核糖体与内质网之间并不是牢不可破的,不是说核糖体就一直在粗面内质网上,它是一个动态的过程。就是,核糖体它可以游离在细胞质中,也可以附着在内质网上。那附着的核糖体多了,内质网就自然变成了粗面内质网了,核糖体也可以脱离开内质网。正常的情况下,蛋白质它就是由游离核糖体开始合成,然后,因为经过信号肽引导,有一部分(肽链)会进入内质网腔中,进一步其合成过程。所以这样我们才说,分泌蛋白的合成是在内质网中进行的。那么前一段是在游离核糖体中,你一定要说是在粗面内质网上合成的,这话也不是特别严谨、科学,是吧?只是后来它(指核糖体)在合成的一部分环境中,它是附着在内质网上,在腔中进一步进行其合成、加工的过程。
所以我给大家的建议是,不要试图去分清楚是在游离的核糖体上合成的,还是在粗面内质网上合成的,不要这样区分,大家就认为它(分泌蛋白)是在核糖体中合成的就可以了。这是我给大家的一个重要的建议,不要去区分是游离的还是附着的(核糖体),就是在核糖体上合成的。那既然这个结论下出了,老师们就有问题要问,内质网不也参与了蛋白质的合成吗?那我们在做习题之中,我们到底是回答蛋白质的合成场所是内质网呢?还是与核糖体一起回答呢?只填核糖体可以吗?大家既然问到这个问题,我们确实可以讨论一下,可以一起研讨一下。我认为不是这样理解的。首先,从蛋白质的角度来看,毫无疑问,我们只应该填核糖体就可以了,而不需要填内质网。原因是什么?原因有两点,第一个是,蛋白质的一级结构可以决定其次级结构,这原先是一种假设,但是后来这种假设得到了很多证明,也就是说它的一结构非常重要。第二点原因是,有的细胞中并没有内质网其实也能合成蛋白质,或者是说,有的蛋白质比如胞内蛋白,它并不是在内质网上进一步的加工、合成的,也可以形成蛋白质。这些蛋白质的立体空间结构是怎么形成的呢?是因为细胞中有一种分子伴侣可以对一级结构进行折叠,从而形成一定的空间结构的蛋白质。所以我们说,内质网上这个加工、合成的过程并不是所有蛋白质必需的一道工序,应该是在分泌蛋白(的合成)中才需要的一些功能。如果我们在答题过程中要回答蛋白质的合成场所是什么,我们只需要填核糖体就可以了,不需要再加上内质网。这是我的个人建议,但是我觉得这个建议立得住的。分泌蛋白的合成,内质网的确参与了,但并不是参与了具有真正意义的一级结构的合成,它只是对一级结构进行一些折叠、加工,是这样的一种合成过程。所以我们认为,只需填蛋白质的合成场所是核糖体就可以了。内质网在蛋白质合成过程中,只是起着主要是折叠、加工的一种作用,这点我们要明白。
总之一句话,我们如果讲概念,要明确是在高中层面上。我们只需要告诉学生,蛋白质的合成场所是核糖体,分泌蛋白的合成涉及到的细胞器,有核糖体、内质网、高尔基体。请注意,是涉及到的细胞器。合成的细胞器场所,我觉得只需要答核糖体就可以了。希望我对这个问题(的解答)让大家满意。
那么这个问题派生出来的还有一个问题。教材中在讲到动植物细胞的这个亚显微结构的时候,在讲到内质网的时候,将内质网分为粗面内质网和光面内质网,粗面内质网讲得比较多而光光面内质网讲得比较少,有的老师就问为什么光面内质网的功能(教材上)并没有说明。我们知道,光面内质网的功能主要与脂质的合成有关。我们讲的大分子物质主要是讲蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。合成蛋白质是生物、是细胞中最主要的、重要的一项功能。后面也讲到了分泌蛋白的合成运输。所以(教材)在前面多讲一点粗面内质网的这个结构特点以及功能,这是可以理解的,它是为后面讲分泌蛋白的合成和运输打下基础的,是吧?光面内质网与脂质的合成有关,而在前面并不讲到脂质,所以就没有过分地强调它(光面内质网)的一些功能。如果你觉得教材讲得简单了,你可以适当地补充一句话,光面内质网是与脂质的合成是有关系的,把这个话讲清楚了就没问题了。所以这是我给大家的一个建议。