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高中 | 第3节 细胞的衰老和死亡题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
学习以下材料,回答($\rm 1$)$\rm \sim $($\rm 5$)题。
氨基酸是蛋白质的基本单位,在遗传信息的传递过程中,由$\rm AUCG$四种碱基构成的“核酸语言”,通过三个碱基形成的密码子转变成$\rm 20$种常见的天然氨基酸组成的“蛋白质语言”。人们很早就破译得到包括$\rm 64$个密码子的传统密码子表(下表中为部分密码子)。
第一字母 | 第二字母 | 第三字母 | |||
$\rm U$ | $\rm C$ | $\rm A$ | $\rm G$ | ||
$\rm U$ | 苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | $\rm U$ $\rm C$ $\rm A$ $\rm G$ |
苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 终止 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 色氨酸 | ||
…… | …… | …… |
$\rm 1986$年,科学家在研究谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了硒代半胱氨酸($\rm Sec$)。通过比较含硒($\rm Se$)多肽键的基因序列和氨基酸序列,证实了终止密码子$\rm UGA$是编码$\rm Sec$的密码子。因为这种新发现的氨基酸在结构上可视为半胱氨酸(如图)侧链上的$\rm S$元素被$\rm Se$取代的产物,所以它被称为$\rm Sec$。又因为它是在$\rm 20$种常见的天然蛋白质氨基酸之后发现的,所以又称为第$\rm 21$种蛋白质氨基酸。
研究发现,密码子$\rm UGA$通常作为蛋白质合成的终止密码子,但当$\rm mRNA$链$\rm UGA$密码子后面出现一段特殊序列时,$\rm UGA$才成为$\rm Sec$的密码子,使$\rm See$掺入到多肽链中去。后来科学家发现某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的$\rm Sec$也都是由$\rm UGA$编码。
$\rm Sec$是蛋白质中硒的主要存在形式,也是唯一的含有准金属元素的氨基酸。迄今为止,$\rm Sec$已经被发现是$\rm 25$种含硒酶的活性中心,是含硒酶的灵魂,如果没有这第$\rm 21$种氨基酸,含硒酶就无法工作,人就会出各种各样的病症。如谷胱甘肽过氧化物酶是人体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶,它能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
人体的“第$\rm 21$种氨基酸$\rm ——$硒代半胱氨酸”的发现说明科学是一个发展的过程,科学知识也随着研究的深入而不断改变着。
$\rm Sec$的密码子为$\rm UGA$,$\rm DNA$分子上与该密码子对应的碱基对序列是 。
$\rm Sec$ 的密码子为 $\rm UGA$,在转录和翻译时阅读$\rm mRNA$上携带的碱基,所以 $\rm DNA$分子上与该密码子对应的碱基对序列是。
请画出$\rm Sec$的侧链基团($\rm R$基): 。
硒代半胱氨酸与半胱氨酸的主要区别在半胱氨酸的$\rm S$原子被$\rm Se$所取代,所以为$\rm —CH_{2}—SeH$。
当核糖体进行翻译时,终止密码子没有相应的$\rm IRNA$结合,而是与终止因子(一种蛋白质)结合,翻译终止。$\rm mRNA$上的密码子$\rm UGA$是对应翻译终止还是编码$\rm Sec$呢?有人曾经提出过“终止因子与携带$\rm Sec$的$\rm tRNA$竞争结合密码子$\rm UGA$”的假设。请结合文中内容判断研究结果是否支持该假设,并写出理由。 。
不支持。研究证明,当$\\rm mRNA$链$\\rm UGA$密码子后面出现一段特殊序列时,$\\rm UGA$才成为$\\rm Sec$的密码子
"]]不支持。材料中提到,“当$\rm mRNA$链$\rm UGA$密码子后面出现一段特殊序列时,$\rm UGA$才成为$\rm Sec$的密码子,使$\rm Sec$掺入到多肽链中去”,研究证明,当$\rm mRNA$链$\rm UGA$密码子后面出现一段特殊序列时,$\rm UGA$才成为$\rm Sec$的密码子。
文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的$\rm Sec$也都是由密码了$\rm UGA$编码”,这也为“现存的丰富多样的物种是由 长期进化形成的”提供了证据。
文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的 $\rm Sec$ 也都是由密码子 $\rm UGA$ 编码”,说明生物界的生物共用一套遗传密码,这也为“现存的丰富多样的物种是由共同祖先长期进化形成的”提供了证据。
硒是人体生命活动不可缺少的微量元素,被国内外医药界和营养学界称为“长寿元素”,请根据文中提供的资料进行解释 。
谷胱甘肽过氧化物酶能抗氧化、延缓细胞衰老
"]]硒元素可以构成含有 $\rm Sec$ 的蛋白质外,硒作为微量元素在人体内也有很重的作用,生物体的新城代谢由一系列的生物化学反应参与,就需要有酶的参与,补充硒元素能够保证含硒酶的正常合成并发挥作用,减少由于过氧化物造成的细胞损伤和衰老,达到长寿的结果。
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