Question

【題目】牛胰核糖核酸酶由一條多肽鏈構成，包含8個帶巰基（-SH）的半胱氨酸，脫氫后形成4對二硫鍵（-S-S-）。形成下圖所示結構時，該酶具有生物活性。圖中圓圈表示氨基酸，序號表示氨基酸的個數，半胱氨酸縮寫為“半胱”，其它氨基酸的標注略。

請回答問題：

（1）牛胰核糖核酸酶中的肽鍵數量為________個。

（2）科學家發現巰基乙醇可破壞該酶的二硫鍵，尿素可破壞該酶的氫鍵。若用巰基乙醇和尿素同時處理該酶，會使其失去活性。若去除巰基乙醇只保留尿素時，該酶活性僅恢復到1％左右，從二硫鍵重建的角度分析，可能的原因是___________；若去除尿素只保留巰基乙醇時，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復到90％左右，說明在維持該酶空間結構的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用___________。

（3）由此分析，______________決定了蛋白質分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質具有特定的空間結構，進而決定其生物活性。

Answer 1

【答案】 123 8個半胱氨酸形成二硫鍵的可能性有7×5×3=105種，其中正確的只有1種，占1％左右 強 氨基酸序列

【解析】試題分析：本題結牛胰核糖核酸酶結構圖，考查蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合的知識，識記氨基酸的結構通式，明確氨基酸脫水縮合的過程和掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算，再結合題意作答。

（1）據圖分析，該鏈含有124個氨基酸，形成1條肽鏈，因此牛胰核糖核酸酶中的肽鍵數量為124-1=123個。
（2）現有8個半胱氨酸形成二硫鍵，先選2個半胱氨酸形成二硫鍵，則形成第一個二硫鍵的可能性有7種可能。由此類推，形成第二個二硫鍵的概率為5種可能、形成第三個二硫鍵的概率為3種可能、形成第四個二硫鍵的概率為1種，則8個半胱氨酸形成二硫鍵的可能性有7×5×3×1=105種，其中正確的只有1種，占1%左右，因此若去除β-巰基乙醇只保留尿素時，該酶活性僅恢復到1%左右。若去除尿素只保留β-巰基乙醇時，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復到90%左右，說明在維持該酶空間結構的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用強。
（3）蛋白質的結構多樣性的原因是由于氨基酸的種類、數目和排列順序，以及肽鏈的數目和肽鏈的空間結構造成的。據題意可知，氨基酸序列決定了蛋白質分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質具有特定的空間結構。