Question

20．從某種真核細(xì)胞中提取出大量核糖體，放入含有如圖1所示幾種有機(jī)物（其中的氮原子已被¹⁵N標(biāo)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(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)中，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質(zhì)中的（填號(hào)碼）①④⑤，通過(guò)脫水縮合方式合成多肽．如果以上涉及的氨基酸每種各有1分子，則合成的肽中含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次為2、2、2．
（2）實(shí)驗(yàn)中所用的培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）若某一多肽鏈由201個(gè)氨基酸組成，其分子式為CxHyNaObS₂（a＞201，b＞202），并且是由如圖2所示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(lài)氨酸、天冬氨酸分別為多少個(gè)？a-201，$\frac{b-202}{2}$．
（4）由X個(gè)氨基酸構(gòu)成的一個(gè)蛋白質(zhì)分子，含有Y條肽鏈，其中Z條為環(huán)狀肽，這個(gè)蛋白質(zhì)完全水解共需水分子X(jué)-Y+Z個(gè)．
（5）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線(xiàn)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因主要是空間結(jié)構(gòu)遭到破壞．

Answer 1

分析 分析圖1：組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為：，可見(jiàn)每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且他們都連結(jié)在同一個(gè)碳原子上．因此①、④和⑤屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸，②和③不屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸．據(jù)此答題．

解答 解：（1）圖中①④⑤表示的是組成蛋白質(zhì)的氨基酸．④的R基中有羧基，⑤的R基中有氨基，所以合成的多肽中至少有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基；3個(gè)氨基酸脫水縮合形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=3-1=2個(gè)．
（2）實(shí)驗(yàn)中所用的培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（3）從組成多肽鏈的五種氨基酸結(jié)構(gòu)可知：賴(lài)氨酸R基上有一個(gè)-NH₂，天門(mén)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(lài)氨酸的R基上的-NH₂數(shù)量；同理，多出的O數(shù)量為B-202個(gè)，換算成-COOH數(shù)為$\frac{b-202}{2}$．
（4）由氨基酸脫水縮合反應(yīng)的反應(yīng)式可知，如果形成直線(xiàn)的肽鏈，肽鍵數(shù)=氨基酸的個(gè)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(gè)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(xiàn)的肽鏈?zhǔn)牵╕-Z）條，形成環(huán)狀肽鏈的氨基酸的個(gè)數(shù)是X，則這個(gè)蛋白質(zhì)形成過(guò)程中脫去水分子數(shù)=X-Y+Z，其完全水解也需水分子X(jué)-Y+Z個(gè)．
（5）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線(xiàn)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因主要是空間結(jié)構(gòu)遭到破壞．
故答案為：
（1）①④⑤2、2、2     
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（3）a-201     $\frac{b-202}{2}$      
（4）X-Y+Z  
（5）空間結(jié)構(gòu)遭到破壞

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合，要求考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及特點(diǎn)，能準(zhǔn)確判斷圖中哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸；識(shí)記氨基酸脫水縮合過(guò)程，掌握脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算，能運(yùn)用其延伸規(guī)律答題．