Question

【題目】牛胰核糖核酸酶由一條多肽鏈構(gòu)成，包含8個(gè)帶巰基（－SH）的半胱氨酸，脫氫后形成4對(duì)二硫鍵（－S－S－）。形成下圖所示結(jié)構(gòu)時(shí)，該酶具有生物活性。圖中圓圈表示氨基酸，序號(hào)表示氨基酸的個(gè)數(shù)，半胱氨酸縮寫(xiě)為“半胱”，其它氨基酸的標(biāo)注略。

請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）牛胰核糖核酸酶中的肽鍵數(shù)量為_________個(gè)

（2）牛胰核糖核酸酶中的游離氨基至少有______個(gè)。

（3）該酶維持空間結(jié)構(gòu)，需要?dú)滏I和二硫鍵共同作用。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)β-巰基乙醇可破壞該酶的二硫鍵，尿素可破壞該酶的氫鍵。若用β-巰基乙醇和尿素同時(shí)處理該酶，會(huì)使其失去活性。若去除β-巰基乙醇只保留尿素時(shí)，該酶活性僅恢復(fù)到1%左右，若去除尿素只保留β-巰基乙醇時(shí)，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復(fù)到90%左右，說(shuō)明在維持該酶空間結(jié)構(gòu)的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用______。

（4）從蛋白質(zhì)多樣性角度分析，______決定了蛋白質(zhì)分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質(zhì)具有特定的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定其生物活性。

（5）將牛胰核糖核酸酶加熱處理后，先加入雙縮脲A液，溶液呈___________色，加入雙縮脲B液后，溶液呈___________色。使用時(shí)___________（填是/否）需要水浴加熱。

Answer 1

【答案】123 1 強(qiáng) （多肽連上）氨基酸的排序 無(wú) 紫 否

【解析】

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(guò)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(guò)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(guò)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)。
3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。
4、分析題圖：題圖是牛胰核糖核酸酶結(jié)構(gòu)示意圖，圖中圓圈表示氨基酸，序號(hào)表示氨基酸的個(gè)數(shù)，分析題圖可知該牛胰核糖核酸酶是由124個(gè)氨基酸形成的、含有一條肽鏈的蛋白質(zhì)。

（1）牛胰核糖核酸酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是在牛胰腺細(xì)胞的核糖體中經(jīng)脫水縮合形成的，肽鍵是由一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水后形成的，該化合物中含有的肽鍵數(shù)量=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=124-1=123個(gè)。

（2）牛胰核糖核酸酶由一條多肽鏈構(gòu)成，所以游離氨基至少有1個(gè)。

（3）β-巰基乙醇可破壞該酶的二硫鍵，尿素可破壞該酶的氫鍵，若用β-巰基乙醇和尿素同時(shí)處理該酶，會(huì)使該酶中的二硫鍵和氫鍵均被破壞，但構(gòu)成該酶的氨基酸組成，種類數(shù)量及排列順序均沒(méi)有發(fā)生變化；若去除β-巰基乙醇只保留尿素時(shí)，可以重新形成二硫鍵，該酶活性僅恢復(fù)到1%左右；若去除尿素只保留β-巰基乙醇時(shí)，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復(fù)到90%左右，說(shuō)明在維持該酶空間結(jié)構(gòu)的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用強(qiáng)。

（4）牛胰核糖核酸酶包含8個(gè)帶巰基（－SH）的半胱氨酸，脫氫后形成4對(duì)二硫鍵（－S－S－），使蛋白質(zhì)盤(pán)曲折疊，所以氨基酸的排序決定了蛋白質(zhì)分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質(zhì)具有特定的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定其生物活性。

（5）將牛胰核糖核酸酶加熱處理后，蛋白質(zhì)變性，空間結(jié)構(gòu)被破壞，但肽鍵沒(méi)變，先加入雙縮脲A液（氫氧化鈉），溶液呈無(wú)色，加入雙縮脲B液（硫酸銅）后，溶液呈紫色。雙縮脲試劑使用時(shí)不需要水浴加熱。