Question

牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，包含8个带巯基（-SH）的半胱氨酸，脱氢后形成4对二硫键（-S-S-）。形成下图所示结构时，该酶具有生物活性。图中圆圈表示氨基酸，序号表示氨基酸的个数，半胱氨酸缩写为“半胱”，其它氨基酸的标注略。

 

请回答问题：

（1）牛胰核糖核酸酶中的肽键数量为________个。

（2）科学家发现巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键。若用巯基乙醇和尿素同时处理该酶，会使其失去活性。若去除巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1％左右，从二硫键重建的角度分析，可能的原因是___________；若去除尿素只保留巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90％左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用___________。

（3）由此分析，______________决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构，进而决定其生物活性。

Answer

123 8个半胱氨酸形成二硫键的可能性有7×5×3=105种，其中正确的只有1种，占1％左右 强 氨基酸序列

【解析】试题分析：本题结牛胰核糖核酸酶结构图，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，识记氨基酸的结构通式，明确氨基酸脱水缩合的过程和掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算，再结合题意作答。

（1）据图分析，该链含有124个氨基酸，形成1条肽链，因此牛胰核糖核酸酶中的肽键数量为124-1=123个。
（2）现有8个半胱氨酸形成二硫键，先选2个半胱氨酸形成二硫键，则形成第一个二硫键的可能性有7种可能。由此类推，形成第二个二硫键的概率为5种可能、形成第三个二硫键的概率为3种可能、形成第四个二硫键的概率为1种，则8个半胱氨酸形成二硫键的可能性有7×5×3×1=105种，其中正确的只有1种，占1%左右，因此若去除β-巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1%左右。若去除尿素只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强。
（3）蛋白质的结构多样性的原因是由于氨基酸的种类、数目和排列顺序，以及肽链的数目和肽链的空间结构造成的。据题意可知，氨基酸序列决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构。