Question

9．科學(xué)家從牛的胰臟中分離出一條由76個(gè)氨基酸組成的多肽鏈（Ub）．研究發(fā)現(xiàn)Ub在細(xì)胞自我監(jiān)測(cè)和去除某些“不適用蛋白質(zhì)”（即靶蛋白）的機(jī)制中扮演著重要角色．如果某個(gè)蛋白質(zhì)被貼上Ub這個(gè)標(biāo)簽，就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶體處被水解掉，其過程如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）Ub由76個(gè)氨基酸組成，則它具有個(gè)肽鍵，Ub的合成場(chǎng)所是核糖體．若它在小腸中被水解，則下列哪種物質(zhì)是不可能產(chǎn)生的？D

（2）上圖中所利用的能量（ATP提供）是由細(xì)胞呼吸（有氧呼吸）作用提供的．完成此生理作用的細(xì)胞器是線粒體，從結(jié)構(gòu)上看它具有雙層膜結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，該系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動(dòng)中有著重要作用．
（3）若有99個(gè)氨基酸（假設(shè)它們的平均分子量為100），通過結(jié)合形成了一條環(huán)狀的多肽鏈，則其相對(duì)分子質(zhì)量比原來減少了1782，此環(huán)狀的多肽鏈含氨基的數(shù)量最少是0個(gè)．若某一多肽鏈由201個(gè)氨基酸組成，其分子式為C_xH_yN_aO_bS₂（a＞201，b＞202），并且是由下列5種氨基酸組成的，那么該多肽鏈徹底水解后將會(huì)得到賴氨酸、天冬氨酸各多少個(gè)？D．

A．a(chǎn)-202、b-202             B．a(chǎn)-202、$\frac{b-202}{2}$
C．a(chǎn)-201、$\frac{b-201}{2}$          D．a(chǎn)-201、$\frac{b-202}{2}$．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸在核糖體中通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過程；連接兩個(gè)氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖：圖示為Ub作用過程圖解，①過程表示Ub與靶蛋白（“不適用蛋白質(zhì)”）結(jié)合形成Ub-靶蛋白，此過程需要酶和消耗ATP；②過程表示Ub-靶蛋白被蛋白酶體水解，此過程也需要酶和消耗ATP．

解答 解：（1）Ub是一條由76個(gè)氨基酸組成的多肽鏈，則其所含肽鍵數(shù)目=氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)=76-1=75個(gè)；肽鏈合成的場(chǎng)所是核糖體；組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，圖中A、B、C中的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，D的氨基和羧基不連在同一個(gè)碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸．
（2）動(dòng)物細(xì)胞ATP的來源的來自細(xì)胞呼吸，且主要是有氧呼吸，而線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所；線粒體是雙膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，因此屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的組成部分．
（3）氨基酸脫水縮合形成環(huán)狀肽鏈的過程中脫去的水分子數(shù)與氨基酸的數(shù)目相同，因此由99個(gè)氨基酸形成的該環(huán)狀肽鏈的過程中脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)=99個(gè)，則其相對(duì)分子質(zhì)量比原來減少了18×99=1782；環(huán)狀肽鏈中的游離的氨基酸至少是0；從組成該多肽鏈的五種氨基酸結(jié)構(gòu)可知：五種氨基酸中，只有賴氨酸的R基上有一個(gè)-NH₂、只有天冬氨酸R基上有一個(gè)-COOH，那么由201個(gè)氨基酸縮合的肽鏈就有200個(gè)肽鍵，200個(gè)N和200個(gè)O，加上多肽鏈末端各一個(gè)-NH₂和-COOH，共201個(gè)N和202個(gè)O，多出的-NH₂數(shù)為a-201、是賴氨酸的R基上的-NH₂數(shù)量，即由201個(gè)氨基酸形成的該多肽鏈中含有賴氨酸的數(shù)量為a-201個(gè)；同理，多出的O數(shù)量為B-202個(gè)，換算成-COOH數(shù)為$\frac{b-202}{2}$、是天冬氨酸R基上的-COOH，即由201個(gè)氨基酸形成的該多肽鏈中含有天冬氨酸的數(shù)量為$\frac{b-202}{2}$個(gè)．
故答案為：
（1）75     核糖體     D
（2）細(xì)胞呼吸（有氧呼吸）    線粒體     雙層膜    生物膜系統(tǒng)
（3）1782     0      D

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合Ub作用過程圖，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．