Question

20．從某種真核細胞中提取出大量核糖體，放入含有如圖1所示幾種有機物（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）①④⑤，通過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）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得到賴氨酸、天冬氨酸分別為多少個？a-201，$\frac{b-202}{2}$．
（4）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X-Y+Z個．
（5）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強酸、強堿、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．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個氨基和2個羧基；3個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．
（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）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；同理，多出的O數(shù)量為B-202個，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，形成環(huán)狀肽鏈的氨基酸的個數(shù)是X，則這個蛋白質(zhì)形成過程中脫去水分子數(shù)=X-Y+Z，其完全水解也需水分子X-Y+Z個．
（5）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強酸、強堿、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

點評 本題結(jié)合圖解，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合，要求考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及特點，能準確判斷圖中哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸；識記氨基酸脫水縮合過程，掌握脫水縮合過程中的相關(guān)計算，能運用其延伸規(guī)律答題．