Question

【題目】閱讀下面有關(guān)蛋白質(zhì)的材料：

材料一人正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀，由它參與組成的紅細(xì)胞呈兩面凹的圓盤狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能形成異常的血紅蛋白。這樣的血紅蛋白可聚合成纖維狀，性質(zhì)也與正常血紅蛋白有差異，由它參與組成的紅細(xì)胞就會扭曲成鐮刀狀，運(yùn)輸氧的能力大為削弱。

材料二取甲乙兩個(gè)試管，添加等量的蛋白酶溶液。對甲試管進(jìn)行煮沸處理，在溶液中出現(xiàn)絮狀沉淀。將甲試管冷卻至室溫后，再與乙試管中的溶液混合，振蕩，絮狀沉淀消失。

請分析以上材料，回答下列問題：

（1）以上材料體現(xiàn)出蛋白質(zhì)有___功能。組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是___。

（2）蛋白酶能夠識別肽鏈中一些特殊的氨基酸，并水解與此氨基酸相連的肽鍵，將蛋白質(zhì)水解為可溶于水的多肽。請你推測材料二中正常情況下蛋白酶分子之間能夠共存的機(jī)理，并解釋絮狀沉淀消失的原因：_______。

Answer 1

【答案】運(yùn)輸、催化 氨基酸的排列順序、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；蛋白酶在形成特定空間結(jié)構(gòu)后將蛋白酶識別的氨基酸位點(diǎn)隱藏；當(dāng)失活變性后，空間結(jié)構(gòu)變得伸展疏松，隱藏的特殊氨基酸暴露出來，能夠被蛋白酶識別，并水解成為可溶性的多肽。

【解析】

根據(jù)題干信息分析，材料一中異常血紅蛋白是由某一處的谷氨酸被纈氨酸取代引起的，而鑒定氨基酸的密碼子是由基因轉(zhuǎn)錄形成的，說明控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了突變；血紅蛋白異常導(dǎo)致紅細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，性質(zhì)也發(fā)生了改變。

材料二中甲試管中的蛋白酶液煮沸后變性產(chǎn)生了沉淀，與乙試管中的蛋白酶液混合后沉淀消失，說明沉淀被蛋白酶液消化了，即沉定物（蛋白酶）的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。

（1）根據(jù)材料一分析可知，血紅蛋白具有運(yùn)輸氧氣的功能；根據(jù)材料二分析可知，蛋白酶液（化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)）具有催化功能。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：。

（2）蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，正常情況下蛋白酶分子之間能夠共存與其氨基酸排列順序以及空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，由于蛋白酶能夠識別肽鏈中一些特殊的氨基酸，而蛋白酶在形成特定空間結(jié)構(gòu)后將蛋白酶識別的氨基酸位點(diǎn)隱藏了，所以蛋白酶不會將蛋白酶水解；當(dāng)失活變性后，空間結(jié)構(gòu)變得伸展疏松，隱藏的特殊氨基酸暴露出來，能夠被蛋白酶識別，并水解成為可溶性的多肽，這也是材料二中沉定消失的原因。