Question

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。已知促红细胞生成素 （EPO）能促进造血干细胞分化成红细胞，EPO是一种糖蛋白类激素，其结构模式图如下所示。请回答下列问题：

注：图中数字表示氨基酸的位置；“一CH”表承糖裢（葡萄糖、半乳糖等糖类分子按特定序列形成的键状物）；“—S—S—”表表示二硫键。

（1）EPO是一种糖蛋白类激素。与糖链含有的元素相比，EPO的蛋白质部分还含有____________等元素，此部分的基本单位是____________，连接基本单位之间的化学键是____________。

（2）“—S—S—”为两个“—SH”形成的二硫键，在不考虑形成糖链过程中失去水分子的情况下，形成一个EPO分子时，相对分子质量会减少____________。

（3）肾脏分泌细胞合成和分泌的EPO通过血液运输到达骨髓，与造血干细胞膜上的相应受体结合，从而功能。EPO促进造血干细胞分化形成红细胞，这体现了细胞膜的____________功能。EPO促进造血干细胞分化形成红细胞，使血液中红细胞数量增多，这有助于机体细胞进行____________（生理活动）提供能量。

Answer

N、S 氨基酸 肽键 2 956 进行细胞间的信息交流 有氧呼吸

【解析】

1、构成蛋白质的化学元素有C、H、O、N，基本单位是氨基酸，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，氨基酸的不同在于R基团的不同。

2、根据题意和图示分析可知：图中由165个氨基酸组成一条肽链。该蛋白质形成过程脱去165个氨基酸共失去164个水分子形成164个肽键，同时形成2个-S-S-过程脱去4个H。

3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。

（1）EPO是糖蛋白，糖链是葡萄糖、半乳糖等糖类分子按特定序列形成的链状物，其元素组成是C、H、O，因此与糖链相比，蛋白质部分还含有的元素是N、S等。蛋白质的基本单位是氨基酸，连接两个氨基酸之间的化学键是肽键。

（2）由图示可知，EPO分子是由165个氨基酸脱水缩合而成的蛋白质，含有1条肽链，且其上含有2个二硫键，1个二硫键的形成会脱去2个H原子，因此形成-一个 EPO分子会脱去165-1=164个水分子和4个H原子，减少的相对分子质量为18×164 +4=2 956。

（3）肾脏分泌细胞合成和分泌EPO，EPO通过血液运输到达骨髓，与造血干细胞膜上的相应受体结合，从而促进造血干细胞分化形成红细胞，这体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能；EPO促进造血干细胞分化形成红细胞，使红细胞数量增多，运输的氧气增多，有利于细胞进行有氧呼吸，产生能量。