Question

【題目】牛胰核糖核酸酶由一條多肽鏈構(gòu)成，包含8個帶巰基（-SH）的半胱氨酸，脫氫后形成4對二硫鍵（-S-S-）。形成下圖所示結(jié)構(gòu)時，該酶具有生物活性。圖中圓圈表示氨基酸，序號表示氨基酸的個數(shù)，半胱氨酸縮寫為“半胱”，其它氨基酸的標(biāo)注略。

請回答問題：

（1）牛胰核糖核酸酶中的肽鍵數(shù)量為________個。

（2）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)巰基乙醇可破壞該酶的二硫鍵，尿素可破壞該酶的氫鍵。若用巰基乙醇和尿素同時處理該酶，會使其失去活性。若去除巰基乙醇只保留尿素時，該酶活性僅恢復(fù)到1％左右，從二硫鍵重建的角度分析，可能的原因是___________；若去除尿素只保留巰基乙醇時，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復(fù)到90％左右，說明在維持該酶空間結(jié)構(gòu)的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用___________。

（3）由此分析，______________決定了蛋白質(zhì)分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質(zhì)具有特定的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而決定其生物活性。

Answer 1

【答案】 123 8個半胱氨酸形成二硫鍵的可能性有7×5×3=105種，其中正確的只有1種，占1％左右 強(qiáng) 氨基酸序列

【解析】試題分析：本題結(jié)牛胰核糖核酸酶結(jié)構(gòu)圖，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識，識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，明確氨基酸脫水縮合的過程和掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計算，再結(jié)合題意作答。

（1）據(jù)圖分析，該鏈含有124個氨基酸，形成1條肽鏈，因此牛胰核糖核酸酶中的肽鍵數(shù)量為124-1=123個。
（2）現(xiàn)有8個半胱氨酸形成二硫鍵，先選2個半胱氨酸形成二硫鍵，則形成第一個二硫鍵的可能性有7種可能。由此類推，形成第二個二硫鍵的概率為5種可能、形成第三個二硫鍵的概率為3種可能、形成第四個二硫鍵的概率為1種，則8個半胱氨酸形成二硫鍵的可能性有7×5×3×1=105種，其中正確的只有1種，占1%左右，因此若去除β-巰基乙醇只保留尿素時，該酶活性僅恢復(fù)到1%左右。若去除尿素只保留β-巰基乙醇時，可以重新形成氫鍵，該酶活性能恢復(fù)到90%左右，說明在維持該酶空間結(jié)構(gòu)的因素中，氫鍵比二硫鍵的作用強(qiáng)。
（3）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因是由于氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序，以及肽鏈的數(shù)目和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)造成的。據(jù)題意可知，氨基酸序列決定了蛋白質(zhì)分子中氫鍵和二硫鍵的位置，使蛋白質(zhì)具有特定的空間結(jié)構(gòu)。