题目内容

14．2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙•切哈诺沃、阿夫拉姆•赫什科和美国科学家欧文•罗斯，以表彰他们发现了泛素在细胞内蛋白质降解调节作用，揭开了蛋白质“死亡”的重要机理．
（1）生物体内存在着两类蛋白质降解过程，一种是不需要能量的，比如发生在消化道中的初步降解，这一过程只需要蛋白酶（肽酶）参与；另一种则需要能量，它是一种高效率、针对性很强的降解过程．消耗的能量主要来自于线粒体（填细胞器）．
（2）细胞内的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中．泛素在其蛋白质降解过程中，起到“死亡标签”的作用，即被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，降解过程发生在溶酶体（细胞器）中．
（3）泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，只在细胞内起作用，可见与泛素的合成有关的细胞器是（游离的）核糖体，其合成方式称为脱水缩合，76个氨基酸合成泛素之后，分子量减少1350．
（4）今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它水解后只得到四种氨基酸．问：

该物质共含有羧基5个，R基4种；进行水解时需9个水分子，水解后谷氨酸有4个．

分析 1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是 ，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数，氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18．

解答 解：（1）消化道内蛋白质的初步降解是在蛋白酶（肽酶）的催化作用下进行的；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需能量的约95%来自该结构，消耗能量的蛋白质的降解过程中消耗的能量主要来自线粒体．
（2）溶酶体内含有多种水解酶，被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解的过程是在溶酶体内进行的．
（3）泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，只在细胞内起作用，可见泛素属于胞内蛋白，是在（游离的）核糖体中经脱水缩合形成的，由76个氨基酸合成泛素的过程中的脱水数=氨基酸数-肽链数=76-1=75个、其分子量减少75×18=1350．
（4）分析题图可知分子式为C55H70O19N10的多肽水解后只得到四种氨基酸中，每种氨基酸都只含有1个氨基、只有谷氨酸含有2个羧基，因此由N数量可知C55H70O19N10是由10个氨基酸脱去9分子水形成的十肽化合物；该化合物水解后得到的R基的种类=氨基酸的种类=4种；由氨基酸的结构通式可知氨基酸的分子简式是C2H4O2N+R基，因此分子式为C55H70O19N10的十肽中位于R基中的O是19-（20-9）=8个，因此该十肽化合物中有4个R基中含有-COOH（即该化合物中含有4个谷氨酸，每个羧基含有2个氧原子），该十肽化合物中的羧基数共有4+1=5个．
故答案为：
（1）蛋白酶（肽酶）　线粒体
（2）溶酶体
（3）（游离的）核糖体　脱水缩合　1350
（4）5　4　9　4

点评 本题以2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙•切哈诺沃、阿夫拉姆•赫什科和美国科学家欧文•罗斯为题材，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，考生识记蛋白质的结构和功能，明确氨基酸脱水缩合的过程和实质，掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．

练习册系列答案
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4．根尖细胞内具有双层膜的一组结构是（　　）
A．叶绿体、线粒体B．线粒体、液泡C．叶绿体、内质网D．线粒体、核膜
5．如图表示生命活动调节的模型，下列选项所述不符合该模型的是（　　）
A．若X表示胰岛素的含量，a可能表示高血糖
B．若X表示机体的产热量，b可能表示机体代谢增强
C．若X表示出甲状腺激素的分泌，b可能表示甲状腺激素
D．若X表示人体产生的乳酸量，则b可能代表氧气
2．水平放置的盆栽蚕豆幼苗，一段时间后根仍向下弯曲生长，茎则向上弯曲生长．这是因为（　　）
①重力影响，使生长素移到靠近地面的一边   
②光线影响，使生长素移到靠近地面的一边
③茎对生长素浓度的反应敏感               
④根对生长素浓度的反应敏感．
A．①③B．②③C．①④D．②④
9．下列关于生物育种操作，最合适的途经是（　　）
A．单倍体育种中，先用秋水仙素处理幼苗，待其长成成熟植株后进行花药离体培养
B．多倍体育种中，先用秋水仙素处理幼苗，待其长成成熟植株后与原品种杂交
C．杂交育种中，先让具有不同优良性状的个体交配，产生的子代个体间再进行随机交配
D．诱变育种中，对种子用诱变剂处理后，对未出现所需性状的个体继续使用同种诱变剂
19．用32P标记S型肺炎双球菌的DNA，35S标记其蛋白质，将其加热杀死后与未经元素标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内．一段时间后，从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌．下列有关元素分布的分析，最可能的情况是（　　）
A．部分S型细菌含有32P，不含有35SB．所有R型细菌含有32P，不含有35S
C．所有S型细菌都含有32P，不含有35SD．所有R型细菌都含有35S，不含有32P
6．如图表示机体生命活动的调节途径，其中叙述错误的是（　　）
A．该图可以说明下丘脑可通过神经和体液两个途径来调节内分泌腺的活动
B．切断⑦受影响最小的是胰岛
C．感受器、①、下丘脑、⑦、内分泌腺构成的反射弧，最终的效应器是图中组织
D．从③⑦可以看出下丘脑是机体调节内分泌腺的活动中枢
3．如图表示植物细胞亚显微结构模式图．根据图回答（[]填标号横线填文字）：
（1）图中结构2是细胞壁，其主要成分由纤维素和果胶组成；
（2）提供细胞能量的“动力车间”为[11]线粒体，该结构的主要功能是进行有氧呼吸．的主要场所；
（3）结构5为高尔基体，对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”；
（4）细胞内有双层膜的结构又是细胞控制中心的是细胞核（填名称）；
（5）如果此图为洋葱根尖细胞，则应该没有[4]叶绿体．
4．下列有关细胞核结构的叙述，正确的是（　　）
A．代谢旺盛的细胞核DNA数量上升
B．细胞核的核膜对物质的通过具有选择性，核孔没有
C．不同细胞中核仁的功能不同
D．细胞核行使遗传功能的重要结构是染色体

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