Question

科学家从牛的胰脏中分离出一条由81个氨基酸组成的多肽链（Ub）。研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些“不适用蛋白质”（即靶蛋白）的机制中扮演着重要角色。如果某个蛋白质被贴上Ub这个标签，就会被运送到细胞内的蛋白酶体处被水解掉，其过程如图所示：

请回答下列问题：

（1）Ub由81个氨基酸组成，则它具有________个肽键，Ub的合成场所是___________，若它在小肠中被水解，则下列哪种物质不可能产生？____________。

（2）如果靶蛋白不与Ub结合，便不能被蛋白酶体水解。①过程说明Ub的作用是识别________并与之结合；完成①、②过程需要的主要条件是_________    和__________      。

（3）上图中所利用的ATP是由_________作用提供的。完成此生理作用需要的细胞器是____________。

（4）若有102个氨基酸（假设它们的平均分子量为100），通过结合形成了含有2条多肽链的蛋白质，则其相对分子质量比原来减少了__________，含氨基的数量最少是__________个。

Answer

（1）80 核糖体 D （2）靶蛋白 多种酶 ATP提供能量

（3）细胞呼吸 线粒体 （4）1800 2

【解析】（1）Ub是一条由81个氨基酸组成的多肽链，则其所含肽键数目=氨基酸数目-肽链数=81-1=80个；肽链合成的场所是核糖体；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，图中A、B、C中的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上是组成蛋白质的氨基酸，D的氨基和羧基不连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。（2）分析题图可知，①过程说明Ub的作用是识别靶蛋白并与靶蛋白结合；分析题图可知，成①、②过程需要多种酶和ATP提供能量。（3）动物细胞ATP的来源的来自细胞呼吸，主要是有氧呼吸，线粒体是有氧呼吸的主要场所；线粒体是双膜结构的细胞器，因此属于细胞的生物膜系统的组成部分。（4）氨基酸脱水缩合形成环状肽链的过程中脱去的水分子数与氨基酸的数目相同，因此102个氨基酸形成环状肽链脱去的水分子数是100，则其相对分子质量比原来减少了18×100=1800；环状肽链中的游离的氨基酸至少是2。

【考点定位】氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关知识

【名师点睛】氨基酸脱水缩合过程的相关数量计算

（1）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数

（2）游离氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数

（3）游离羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数

（4）N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数

（5）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数

（6）蛋白质相对分子量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数（有时需再减去其他化学键形成时脱掉原子的量）