Question

15．科学家从牛的胰脏中分离出一条由76个氨基酸组成的多肽Ub．研究发现，Ub在细胞自我监测和去除某些蛋白质（如靶蛋白）的机制中扮演着重要角色．如果某个蛋白质被贴上Ub标签，就会被运送到细胞内的特定部位进行水解，如图1：

请回答问题：
（1）Ub在核糖体（细胞器）中合成，合成过程需要脱去75个水分子，这种化学反应称为脱水缩合，形成的肽键可表示为-CO-NH-（或-NH-CO-或）．若它在小肠中被水解，产物不可能是图2物质中的D（填字母）

（2）图1中所利用的能量主要是由线粒体（细胞器）提供的，它与叶绿体都含有少量的DNA和RNA，为半自主性细胞器．
（3）若某个靶蛋白由一条多肽链组成，在Ub的作用下，该靶蛋白被彻底水解成201个氨基酸，则其相对分子质量较原来增加了3600．若该靶蛋白的分子式为C_xH_yO_aN_bS₂（a＞202，b＞201），并且仅由图3的5种氨基酸组成，则其彻底水解后将会得到$\frac{a-202}{2}$个天冬氨酸

Answer 1

分析 分析题图：图示为Ub作用过程图解，①过程表示Ub与靶蛋白（“不适用蛋白质”）结合形成Ub-靶蛋白，此过程需要酶和消耗ATP；②过程表示Ub-靶蛋白被蛋白酶体水解，此过程也需要酶和消耗ATP．

解答 解：（1）Ub是一条由76个氨基酸组成的多肽链，则其所含肽键数目=氨基酸数目-肽链数=76-1=75个；多肽链是在核糖体上合成的；氨基酸通过脱水缩合形成多肽链；肽键的结构式为-CO-NH-（或-NH-CO-或 ）；多肽水解的产物是氨基酸，其结构通式为，因此不可能产生图2中D物质．
（2）能量由ATP提供，而动物细胞生命活动所需的ATP主要来自线粒体的有氧呼吸；线粒体和叶绿体都含有少量的DNA和RNA，属于半自主性细胞器．
（3）若某个靶蛋白由一条多肽链组成，在Ub的作用下，该靶蛋白被彻底水解成201个氨基酸，则水解时需要消耗201-1=200个水分子，因此其相对分子质量较原来增加了18×200=3600；从组成多肽链的五种氨基酸结构可知：天门冬氨酸R基上有一个-COOH，那么由201个氨基酸缩合的肽链就有200个肽键，200个O，加上多肽链末端一个-COOH，共202个O，多出的O数量为a-202个，换算成-COOH数为 $\frac{a-202}{2}$．
故答案为：
（1）核糖体        75          脱水缩合-CO-NH-（或-NH-CO-或 ）       D
（2）线粒体        DNA和RNA
（3）3600       $\frac{a-202}{2}$

点评 本题结合Ub作用过程图，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合、遗传信息的转录和翻译等知识，要求考生识记氨基酸脱水缩合过程，能运用延伸规律进行简单的计算；识记遗传信息的转录和翻译过程，能结合Ub作用图解答题．