Question

【題目】科學家從牛的胰臟中分離出一條由76個氨基酸組成的多肽鏈（Ub）。研究發現Ub在細胞自我監測和去除某些“不適用蛋白質”（即靶蛋白）的機制中扮演著重要角色。如果某個蛋白質被貼上Ub這個標簽，就會被運送到細胞內的蛋白酶體處被水解掉，其過程如下圖所示：

（1）Ub由76個氨基酸組成，則它具有__________個肽鍵。它在小腸中被水解時不可能產生下列哪種物質__________。

A． B．

C． D．

（2）如果Ub含有4個谷氨酸（R基為—CH2CH2COOH）、30個賴氨酸（R基為—CH2CH2CH2CH2NH2）和30個甘氨酸（R基為—H），那么Ub至少含有游離氨基__________個，游離羧基__________個；以及Ub最多含有的氨基酸種類為__________種。

（3）如果靶蛋白不與Ub結合，便不能被蛋白酶體水解。①過程說明Ub的作用是識別__________并與之結合；完成①、②過程需要的主要條件是__________和__________，說明了細胞去除某些“不適用蛋白質”的過程需要__________。

（4）某蛋白質由n條肽鏈組成，相對分子質量為a，如果該蛋白質分子含有的氨基酸個數為c個，則氨基酸的平均相對分子質量是（______）

A．[a+18(c-n)]/c

B．[a-18(c-n)]/c

C．[c-18(c-n)]/a

D．[a+18(c-n)]/a

Answer 1

【答案】 75 D 31 5 15 靶蛋白 酶 能量（ATP） ATP A

【解析】【試題分析】

本題結合Ub作用過程圖，考查組成蛋白質的基本組成單位——氨基酸的特點，氨基酸脫水縮合的相關知識，要求考生識記氨基酸脫水縮合過程，能運用延伸規律進行簡單的計算。分析題圖：圖示為Ub作用過程圖解，①過程表示Ub與靶蛋白（“不適用蛋白質”）結合形成Ub—靶蛋白，此過程需要酶和消耗ATP；②過程表示Ub—靶蛋白被蛋白酶體水解，此過程也需要酶和消耗ATP。

（1）Ub是一條由76個氨基酸組成的多肽鏈，則其所含肽鍵數目＝氨基酸數目－肽鏈數＝76－1＝75個；組成蛋白質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。圖中A、B、C中的氨基酸都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上是組成蛋白質的氨基酸，D的氨基和羧基不連在同一個碳原子上，不是組成蛋白質的氨基酸。

（2）根據題意可知，如果Ub含有30個賴氨酸（R基為—CH2CH2CH2CH2NH2），則Ub的R基中共含有30個游離的氨基，而且Ub的主鏈上含有一個游離的氨基，所以Ub至少含有游離氨基30＋1＝31個；如果Ub含有4個谷氨酸（R基為—CH2CH2COOH），則Ub的R基中共含有4個游離的羧基，而且Ub的主鏈上含有一個游離的羧基，所以Ub至少含有游離羧基4＋1＝5個；Ub是一條由76個氨基酸組成的多肽鏈，Ub除了含有已知的谷氨酸、賴氨酸和甘氨酸這三種氨基酸外，還有76－（4＋30＋30）＝12個未知的氨基酸，所以Ub最多含有的氨基酸種類為12＋3＝15種。

（3）分析題圖可知，①過程說明Ub的作用是識別靶蛋白并與靶蛋白結合；據圖可知，完成①、②過程需要多種酶和ATP提供能量，說明了細胞去除某些“不適用蛋白質”的過程需要ATP。

（4）某蛋白質由n條肽鏈組成，相對分子質量為a，如果該蛋白質分子含有的氨基酸個數為c個，設氨基酸的平均相對分子質量為x，則有方程式：該蛋白質的相對分子質量a＝氨基酸總的相對分子質量－脫去的水的相對分子質量＝cx－18(c－n)，解得x＝[a+18(c-n)]/c。因此，A項正確，B、C、D項錯誤。