Question

19．多聚體是由許多相同或相似的基本單位組成的長鏈，下圖表示細胞利用基本單位合成生物大分子的示意圖，回答有關問題：

（1）若某種多聚體的基本單位中含有U，則該生物大分子的名稱是核糖核酸，其主要存在于細胞質(zhì)
（2）若合成的多聚體是組成植物細胞壁的主要成分，則該生物大分子主要由高爾基體（細胞器）參與合成，由其基本單位形成的動物細胞中的儲能物質(zhì)是糖原．
（3）若該生物大分子為一個由α、β、γ三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子（圖1表示），共含571個氨基酸，其中二硫鍵（-S-S-）是蛋白質(zhì)中一種連接肽鏈的化學鍵，由兩個巰基（-SH）脫氫形成的．那么：
①該蛋白質(zhì)分子中至少含有573個氧原子．
②假設該蛋白質(zhì)分子中的α鏈的分子式為C_xH_yN_zO_wS，并且是由圖2中四種氨基酸組成的：上述氨基酸的共同特點是都至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上．α鏈中含天冬氨酸$\frac{W-Z-1}{2}$個．
③γ肽鏈是一條含121個氨基酸的多肽鏈，其中含有天冬氨酸5個，分別位于26、71、72、99、121位（見下圖），天冬氨酸的結(jié)構(gòu)式見第（2）題．肽酶E₁專門水解天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶E₂專門水解天冬氨酸氨基端的肽鍵．肽酶E₁完全作用后產(chǎn)生的多肽中，至少有8個羧基

Answer 1

分析 1、核酸根據(jù)五碳糖不同分為DNA和RNA，真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，線粒體和葉綠體也含有少量DNA，RNA主要分布在細胞質(zhì)中，DNA中的特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U．
2、組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，組成蛋白質(zhì)的氨基酸根據(jù)R基不同分為20種；氨基酸通過脫水縮合反應反應形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲折疊形成具有一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能多樣性．

解答 解：（1）U是RNA的組成成分，某種多聚體的基本單位中含有U，則該生物大分子是RNA，名稱是核糖核酸，主要分布在細胞質(zhì)中．
（2）與植物細胞壁合成有關的細胞器是高爾基體，細胞壁的主要組成成分是纖維素，纖維素是由葡萄糖聚合形成的多聚體，動物細胞中由葡萄糖聚合形成的多糖是糖原．
（3）①組成蛋白質(zhì)的氨基酸的分子式是C₂H₄O₂NR，氨基酸脫水縮合反應脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，571個氨基酸形成3條肽鏈，其中一條是環(huán)肽，環(huán)肽形成過程中氨基酸數(shù)目與脫去的水分子數(shù)目相等，因此脫去的水分子數(shù)=571-2=569個，蛋白質(zhì)中的氧原子數(shù)目至少是571×2-569=573個．
②組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上；由題圖可知，四種氨基酸都只含有一個N，因此分子式為C_xH_yN_zO_wS含有Z個氨基酸，脫去的水分子數(shù)是Z-1，天冬氨酸含有2個羧基，其他3種氨基酸都只含有一個羧基，因此半胱氨酸數(shù)目是$\frac{W-Z-1}{2}$．
③分析題意可知，肽酶E₁專門水解天冬氨酸羧基端的肽鍵，因此肽酶E₁完全作用后產(chǎn)生的多肽鏈數(shù)是4條，并產(chǎn)生一個天冬氨酸，多肽鏈中的天冬氨酸數(shù)目是4個，每個天冬氨酸是2個羧基，因此，四條短肽中的羧基數(shù)目是4+4=8條．
故答案為：
（1）核糖核酸  細胞質(zhì)
（2）高爾基體   糖原
（3）①573  
②都至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上         $\frac{W-Z-1}{2}$
③8

點評 本題要求考生識記核酸的分類分、布和功能及糖類的分類、分布和功能，理解并掌握組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點和氨基酸的脫水縮合反應，學會通過元素守恒進行推理、綜合解答問題．