Question

19．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链（Ub）．研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些“不适用蛋白质”（即靶蛋白）的机制中扮演着重要角色．如果某个蛋白质被贴上Ub这个标签，就会被运送到细胞内的蛋白酶体处被水解掉，其过程如图1所示：

请回答下列问题：
（1）Ub由76个氨基酸组成，则它具有75个肽键，Ub的合成场所是核糖体，若它在小肠中被水解，则如图2中哪种物质不可能产生？D．
（2）如果靶蛋白不与Ub结合，便不能被蛋白酶体水解．①过程说明Ub的作用是识别靶蛋白并与之结合；完成①、②过程需要的主要条件是多种酶和ATP提供能量．
（3）与能量转换有关的细胞器是线粒体和叶绿体．单层膜的细胞器有高尔基体、液泡、溶酶体、内质网．
（4）若有99个氨基酸（假设它们的平均分子量为100），通过结合形成了含有2条多肽链的蛋白质，则其相对分子质量比原来减少了1746，含氨基的数量最少是2个．
（5）若某一多肽链由201个氨基酸组成，其分子式为C_xH_yNaObS₂（a＞201，b＞202），并且是由如图3中5种氨基酸组成的，那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天冬氨酸各多少个？D．
A．a-202、b-202                B．a-202、（b-202）：2
C．a-201、（b-201）：2           D．a-201、（b-202）：2．

Answer 1

分析 1、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．
2、组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上．3、合成蛋白质要经过氨基酸的脱水缩合；蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸分子数-水分子量×脱去水分子数；脱去水分子数=肽键数=氨基酸分子数-肽链数；至少氨基或羧基数=肽链数．

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；肽链合成的场所是核糖体；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，图中A、B、C中的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上是组成蛋白质的氨基酸，D的氨基和羧基不连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸．
（2）分析题图可知，①过程说明Ub的作用是识别靶蛋白并与靶蛋白结合；分析题图可知，成①、②过程需要多种酶和ATP提供能量．
（3）与能量转换有关的细胞器是线粒体和叶绿体．单层膜的细胞器有高尔基体、液泡、溶酶体、内质网．
（4）若有99个氨基酸（假设它们的平均分子量为100），通过结合形成了含有2条多肽链的蛋白质，形成的肽键数=氨基酸数-肽链数=99-2=97，则其相对分子质量比原来减少了18×97=1746，含氨基的数量最少等于肽链数，即2个．
（5）从组成多肽链的五种氨基酸结构可知：赖氨酸R基上有一个-NH₂，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N和200个O，加上多肽链末端各一个-NH₂和-COOH，共201个N和202个O，多出的-NH₂数为a-201，是赖氨酸的R基上的-NH₂数量；同理，多出的O数量为b-202个，换算成-COOH数为（b-202）：2个，即为天门冬氨酸的数量．故选：D．
故答案为：
（1）75     核糖体   D   
（2）靶蛋白    多种酶   ATP提供能量
（3）线粒体和叶绿体    高尔基体、液泡、溶酶体、内质网
（4）1746      2 
（5）D

点评 本题结合Ub作用过程图，考查组成蛋白质的基本组成单位-氨基酸的特点，蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合，要求考生识记氨基酸脱水缩合过程，能运用延伸规律进行相关的计算，难度适中．