Question

【題目】從某種真核細胞中提取出大量核糖體，放入含有下列幾種有機物(其中的氮原子已被15N標記)的培養(yǎng)液里，假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需的一切物質(zhì)和條件。請回答：

（1）實驗中，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質(zhì)中的(填號碼）_______，通過_________方式合成多肽。合成的多肽中含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次為_________。

（2）實驗中所用的培養(yǎng)液相當于細胞內(nèi)的_______。

（3）上述能合成蛋白質(zhì)的氨基酸按一定數(shù)量混合后，在適宜條件下形成的含4個肽鍵的分子最多有_________種。

（4）若某一多肽鏈由201個氨基酸組成，其分子式為CxHyNaObS2(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得到賴氨酸、天冬氨酸各多少個？________________。

（5）由X個氨基酸構(gòu)成的一個蛋白質(zhì)分子，含有Y條肽鏈，其中Z條為環(huán)狀肽，這個蛋白質(zhì)完全水解共需水分子_________個。

Answer 1

【答案】 ①④⑤ 脫水縮合 2、2、2 細胞質(zhì)基質(zhì) 35 a-201,b-202/2 X-Y+Z

【解析】試題分析：分析題圖，組成蛋白的基本單位是氨基酸，大約有20種，每種氨基酸都至少含有一個氨基和一個羧基，并且他們都連結(jié)在同一個碳原子上，由此可以判斷圖中①是氨基酸，其R既是-H；②不是氨基酸；③不是氨基酸；④是氨基酸，其R基是-CH2COOH；⑤是氨基酸，其R基是-（CH2）4-NH2。

（1）根據(jù)以上分析已知，圖中可以構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有①④⑤，它們之間通過脫水縮合形成多肽，該該過程發(fā)生在核糖體。由于④、⑤的R基團上分別含有一個羧基和一個氨基，所以這三個氨基酸分子合成的三肽分子中含有2個氨基和2個羧基，肽鍵數(shù)=3-1=2個。

（2）實驗中所用的培養(yǎng)液相當于細胞內(nèi)的細胞質(zhì)基質(zhì)。

（3）含有4個肽鍵的化合物是由5個氨基酸組成的，又因為有3種氨基酸，因此該化合物最多有35種。

（4）從組成多肽鏈的五種氨基酸結(jié)構(gòu)可知：賴氨酸R基上有一個-NH2，天門冬氨酸R基上有一個-COOH，那么由201個氨基酸縮合的肽鏈就有200個肽鍵，200個N和200個O，加上多肽鏈末端各一個-NH2和-COOH，共201個N和202個O，多出的-NH2數(shù)為a-201，是賴氨酸的R基上的-NH2數(shù)量，即為賴氨酸數(shù)量；同理，多出的O數(shù)量為b-202個，換算成-COOH數(shù)為（b-202）/2個，即為天門冬氨酸的數(shù)量。

（5）由氨基酸脫水縮合反應(yīng)的反應(yīng)式可知，如果形成直線的肽鏈，肽鍵數(shù)=氨基酸的個數(shù)-肽鏈數(shù)，如果的形成環(huán)狀肽鏈，一條環(huán)狀肽鏈中氨基酸的個數(shù)=肽鍵數(shù)。由題意可知，本蛋白質(zhì)含有Y條肽鏈，其中環(huán)狀多肽是Z條，那么直線的肽鏈是（Y-Z）條，假設(shè)形成環(huán)狀肽鏈的氨基酸的個數(shù)是A，那么形成直線的肽鏈的氨基酸的個數(shù)是（X-A），該蛋白質(zhì)脫去的水分子數(shù)是（X-A）-（Y-Z）+A=X-Y+Z；若該蛋白質(zhì)水解需要的水分子數(shù)與脫水縮合反應(yīng)生成的水分子數(shù)相等，也是X-Y+Z。