Question

2004年諾貝爾化學(xué)獎授予以色列科學(xué)家阿龍?切哈諾沃、阿夫拉姆?赫什科和美國科學(xué)家歐文?羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素在細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解調(diào)節(jié)作用，揭開了蛋白質(zhì)“死亡”的重要機理．
（1）生物體內(nèi)存在著兩類蛋白質(zhì)降解過程，一種是不需要能量的，比如發(fā)生在消化道中的初步降解，這一過程只需要

 

參與；另一種則需要能量，它是一種高效率、針對性很強的降解過程．消耗的能量直接來自于

 

．
（2）細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)處于不斷地降解與更新的過程中．泛素在其蛋白質(zhì)降解過程中，起到“死亡標簽”的作用，即被泛素標記的蛋白質(zhì)將被特異性地識別并迅速降解，降解過程發(fā)生在

 

（細胞器）中．
（3）泛素是一個由76個氨基酸組成的多肽鏈，只在細胞內(nèi)起作用，可見與泛素的合成有關(guān)的細胞器是

 

，其合成方式稱為

 

，控制這一過程基因的編碼區(qū)外顯子含有

 

個脫氧核苷酸（考慮終止密碼子）．
（4）今有一化合物，其分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它水解后只得到四種氨基酸．問：

該物質(zhì)共含有羧基

 

個，進行水解時需

 

個水分子．合成該物質(zhì)需要tRNA的種類為

 

，控制該多肽合成的mRNA（考慮終止密碼子）徹底水解需要

 

個水分子．

Answer 1

考點：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合,蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：閱讀題干可知，該題涉及的知識點是酶作用的專一性，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程和意義，組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，氨基酸的脫水縮合反應(yīng)過程和場所，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，核酸的分類、結(jié)構(gòu)和功能，回憶相關(guān)知識點，然后結(jié)合題干信息進行解答．

解答： 解：（1）消化道內(nèi)蛋白質(zhì)的初步降解是在蛋白酶的催化作用下進行的；ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，消耗能量的蛋白質(zhì)的降解過程中消耗的能量直接來自ATP．
（2）溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，被泛素標記的蛋白質(zhì)將被特異性地識別并迅速降解的過程是在溶酶體內(nèi)進行的．
（3）由題意知，泛素是一個由76個氨基酸組成的多肽鏈，細胞內(nèi)肽鏈合成的場所是核糖體；氨基酸通過脫水縮合反應(yīng)過程由肽鍵連接形成多肽鏈；基因控制蛋白質(zhì)的合成過程是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程實現(xiàn)的，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中基因中外顯子的脫氧核糖核苷酸數(shù)：mRNA中核糖核苷酸數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6：3：1，由于泛素是一個由76個氨基酸組成的多肽鏈，如果考慮終止密碼子，則控制這一過程基因的編碼區(qū)外顯子含有的脫氧核糖核苷酸數(shù)=76×6+6=462個．
（4）分析題圖可知分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀水解后只得到四種氨基酸種，每種氨基酸都只含有1個氨基，因此C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀是由10個氨基酸脫去9分子水形成的十肽化合物；由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的分子簡式是C₂H₄O₂NR，因此分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的十肽中位于R基中的O是19-（20-9）=8，因此該十肽化合物中有4個R基中含有-COOH（羧基），因此該十肽化合物中的羧基數(shù)共有5個；翻譯過程中tRNA上的反密碼子與mRNA密碼子進行堿基互補配對，由于密碼子具有簡并性，因此mRNA中密碼子的種類不能確定，所以tRNA的種類也不能確定；由于轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中基因中外顯子的脫氧核糖核苷酸數(shù)：mRNA中核糖核苷酸數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6：3：1，翻譯過程中mRNA上的核糖核苷酸數(shù)量是10×3+3=33個，水解形成核糖核苷酸需要32分子水，將33個核糖核苷酸徹底水解需要66分子水，因此控制該多肽合成的mRNA（考慮終止密碼子）徹底水解需要的水分子數(shù)=32+66=98個．
故答案為：
（1）蛋白酶   ATP
（2）溶酶體
（3）核糖體   脫水縮合   462
（4）5   9   不能確定   98

點評：本題旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系、形成知識網(wǎng)絡(luò)，并利用相關(guān)知識對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理、判斷、獲取結(jié)論的能力及根據(jù)所學(xué)知識進行相關(guān)計算的能力．