Question

科学家从牛的胰脏中分离出一条由80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，其过程如甲图所示：

请回答下列问题：

（1）Ub由80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，则图乙中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__________提供的。完成此生理作用需要的细胞器是___________。

（4）由80个氨基酸形成一分子Ub，则其相对分子质量减少了___________（假设氨基酸的平均分子量为100）。

Answer

79 核糖体 D 靶蛋白 多种酶 ATP提供能量 细胞呼吸 线粒体 1422

【解析】

分析题图：图示为Ub作用过程图解，①过程表示Ub与靶蛋白（“不适用蛋白质”）结合形成Ub-靶蛋白，此过程需要酶和消耗ATP；②过程表示Ub-靶蛋白被蛋白酶体水解，此过程需要消耗ATP。

（1）Ub是由80个氨基酸组成的一条多肽链，则它具有80-1=79个肽键，是在核糖体上通过氨基酸的脱水缩合作用形成的。构成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基同时连在同一个碳原子上，在这个碳原子上相连的还有一个氢和一个R基，结合图乙中结构式可知，D项不属于构成蛋白质的氨基酸，所以若Ub在小肠中被水解，则图乙中D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。故①过程说明Ub的作用是识别靶蛋白并与之结合；由图可知，完成①②过程需要的主要条件是多种酶催化和ATP供能。

（3）动物细胞中消耗的ATP来自细胞呼吸产生，无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，所以完成细胞呼吸需要的细胞器是线粒体。

（4）由80个氨基酸形成一分子Ub，则其相对分子质量比原来减少了（80-1）×18=1422。