Question

【題目】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，則該基本單位的名稱為__________________，由其參與組成的生物大分子的名稱是___________，該生物大分子的功能是__________________（至少答出兩條）。

（2）若合成的多聚體是組成植物細胞璧的主要成分，則該生物大分子是_________，由其基本單位形成的植物細胞中的重要儲能物質是_________，

（3）若該生物大分子為一個由a、β、γ三條多肽鏈形成的蛋白質分子（圖1表示），共含571個氨基酸，其中二硫鍵（—S—S—）是蛋白質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據圖1可知該蛋白質分子中至少含有_________氧原子。

②假設該蛋白質分子中的a鏈的分子式為CxHyNzOwS，并且是由圖2中四種氨基酸組成的，a鏈含天冬氨酸_________個。若氨基酸的平均相對分子質量為120，則該蛋白質的相對分子質量為_________。

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），天冬氨酸的結構見圖2。

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完全作用后產生的產物中，至少有_________個羧基。

Answer 1

【答案】尿嘧啶核糖核苷酸 核糖核酸 RNA病毒的遺傳物質；在蛋白質生物合成中具有重要的作用 纖維素 淀粉 573 （w–z–1）/2 58274 10

【解析】

核酸根據五碳糖不同分為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主要分布在細胞質中，DNA中的特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U．組成蛋白質的基本單位是氨基酸，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，組成蛋白質的氨基酸根據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構的蛋白質，蛋白質多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序及蛋白質的空間結構有關，蛋白質結構的多樣性決定功能多樣性。

（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，名稱是尿嘧啶核糖核酸，主要分布在細胞質中。RNA的功能是病毒的遺傳物質；在蛋白質生物合成中具有重要的作用。

（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，植物細胞中由葡萄糖聚合形成的多糖是淀粉。

（3）①氨基酸脫水縮合反應脫去的水分子數=形成的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數，571個氨基酸形成3條肽鏈，其中一條是環肽，環肽形成過程中氨基酸數目與脫去的水分子數目相等，因此脫去的水分子數=571-2=569個，蛋白質中的氧原子數目至少是571×2-569=573個。

②組成蛋白質的氨基酸的結構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CxHyNzOwS含有z個氨基酸，脫去的水分子數是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α多肽鏈中O的數目（w）=2×z+2×天冬氨酸數目-脫水數（z-1），則天冬氨酸的數目是（w-z-1）/2。由于β鏈為環狀，則該蛋白質形成過程中脫水縮合反應共脫去571-2=569個水，圖1可知該蛋白質形成過程中還形成了2個二硫鍵，每個二硫鍵脫去兩個氫。若氨基酸的平均相對分子質量為120，則該蛋白質的相對分子質量為573×120-（569×18+2×2）=58274。

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完全作用后產生的多肽鏈數是4條，并產生一個天冬氨酸，多肽鏈中的天冬氨酸數目是4個，每個天冬氨酸是2個羧基，因此，四條短肽中的羧基數目是4+4=8個。再加上一個游離的天冬氨酸的羧基為2個，因此一共10個。