高中 | 第4节 蛋白质生命活动的主要承担者 题目答案及解析

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必修一 分子与细胞

第二章 组成细胞的分子

第4节 蛋白质生命活动的主要承担者

鸡的红细胞中,每个血红蛋白分子有$\rm 4$条肽链,包括两条$\rm a$链和两条$\rm \beta$链,每条$\rm a$链由$\rm 141$个氨基酸组成,每条$\rm \beta$链由$\rm 146$个氨基酸组成。回答下列与蛋白质相关的问题:

一个血红蛋白分子中肽键的数目是                 。由于氨基酸之间能够形成                 等,从而使肽链能盘、折叠形成具有一定                 的蛋白质分子。血红蛋白的四条肽链可以通过一定的化学键如                 相互结合在一起。

[["$\\rm 570$","氢键","空间结构","二硫键"]]

肽键数$\rm =$氨基酸数$\rm -$肽链数,则一个血红蛋白分子中肽键的数目$\rm =141\times 2+146\times 2-4=570$。由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二 硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构;可见血红蛋白的四条肽链可以通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。

鸡血红蛋白                (适合$\rm /$不适合)做蛋白质的鉴定材料,为                                                                

[["

不适合;鸡血红蛋白呈现红色会干扰实验观察

"]]

蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产 生紫色反应;鸡血红蛋白呈现红色会干扰实验观察,不适合做蛋白质的鉴定材料。

$\rm 50$肽中有丙氨酸($\rm R$基为$\rm -CH_{3}$$\rm 4$个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图所示),得到$\rm 4$条多肽链和$\rm 5$个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。按要求回答下列问题。

  

$\rm 50$肽水解得到的有机物比原$\rm 50$肽增加了                 个氧原子;若将得到的$\rm 5$个氨基酸缩合成$\rm 5$肽,则有                 种不同的氨基酸序列;若将得到的新肽链脱水缩合成一条长肽链,则有                 种不同的氨基酸序列。

[["$\\rm 8$","$\\rm 5$","$\\rm 24$"]]

题图可知,$\rm 50$肽中有丙氨酸($\rm R$基为$\rm -CH_{3}$$\rm 4$个,现脱掉其中的丙氨酸,得到$\rm 4$条多肽链和$\rm 5$个氨基酸,则$\rm 50$肽需要断裂$\rm 8$个肽键,即消耗$\rm 8$分子水,可见该$\rm 50$肽水解得到的有机物$\rm (4$条肽链和$\rm 5$个氨基酸)比原$\rm 50$肽增加了$\rm 8$个氧原子;$\rm 5$个氨基酸缩合成$\rm 5$肽,即$\rm 4$个丙氨酸和$\rm 1$个氨基酸脱水缩合,有$\rm 5$种不同的氨基酸序列;若将得到的新肽链脱水缩合成一条长肽链,即$\rm 4$条多肽链排列组合,则有$\rm 4\times 3\times 2\times 1=24$种不同的氨基酸序列。

某多肽有$\rm 20$个氨基酸,其中含天门冬氨酸$\rm 4$个,分别位于第$\rm 5$$\rm 6$$\rm 15$$\rm 20$位(见下图);肽酶$\rm X$专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,肽酶$\rm Y$专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,按要求回答下列问题。

  

如果用肽酶$\rm Y$完全作用后产生的多肽中共含有氨基酸                 个;肽酶$\rm X$完全作用后产生的多肽共含有氨基酸                 个;肽酶$\rm Y$完全作用后产生的多肽中氧原子数目比$\rm 20$肽少了                 个。

[["$\\rm 18$","$\\rm 19$","$\\rm 4$"]]

肽酶$\rm Y$专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,如果用肽酶$\rm Y$完全作用于$\rm 20$肽,根据题图可知,则在$\rm 5$号位左侧、$\rm 6$号位左侧、$\rm 15$号位左侧、$\rm 20$号位左侧肽键断裂,形成$\rm 3$个多肽链和$\rm 2$个氨基酸,可见如果用肽酶$\rm Y$完全作用后产生的多肽中共含有氨基酸$\rm 18$个;肽酶$\rm X$专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,肽酶$\rm X$完全作用于$\rm 20$肽,根据题图可知,则在$\rm 5$号位、$\rm 6$号位、$\rm 15$号位右侧肽键断裂,形成$\rm 3$个多肽链和$\rm 1$个氨基酸,可见肽酶$\rm X$完全作用后产生的多肽共含有氨基酸$\rm 19$个。$\rm 20$肽被肽酶$\rm Y$完全作用,需要消耗$\rm 4$个水分子,产生$\rm 3$个多肽和$\rm 2$个天门冬氨酸,而$\rm 1$个天门冬氨酸含有$\rm 4$个氧原子,即氧原子数目关系在酶作用前后可以表示为:$\rm 20$$\rm +4$$\rm H_{2}O=3$个多肽链$\rm +2$个天冬氨酸($\rm 1$个天门冬氨酸含$\rm 4$个氧原子),可见肽酶$\rm Y$完全作用后产生的多肽中氧原子数目比$\rm 20$肽少了$\rm 4$个。

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