2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙•切哈诺沃、阿夫拉姆•赫什科和美国科学家欧文•罗斯，以表彰他们发现了泛素在细胞
2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙•切哈诺沃、阿夫拉姆•赫什科和美国科学家欧文•罗斯，以表彰他们发现了泛素在细胞内蛋白质降解调节作用，揭开了蛋白质“死亡”的重要机理．
（1）生物体内存在着两类蛋白质降解过程，一种是不需要能量的，比如发生在消化道中的初步降解，这一过程只需要______参与；另一种则需要能量，它是一种高效率、针对性很强的降解过程．消耗的能量直接来自于______．
（2）细胞内的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中．泛素在其蛋白质降解过程中，起到“死亡标签”的作用，即被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，降解过程发生在______（细胞器）中．
（3）泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，只在细胞内起作用，可见与泛素的合成有关的细胞器是______，其合成方式称为______，控制这一过程基因的编码区外显子含有______个脱氧核苷酸（考虑终止密码子）．
（4）今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它水解后只得到四种氨基酸．问：
该物质共含有羧基______个，进行水解时需______个水分子．合成该物质需要tRNA的种类为______，控制该多肽合成的mRNA（考虑终止密码子）彻底水解需要______个水分子．
（1）生物体内存在着两类蛋白质降解过程，一种是不需要能量的，比如发生在消化道中的初步降解，这一过程只需要______参与；另一种则需要能量，它是一种高效率、针对性很强的降解过程．消耗的能量直接来自于______．
（2）细胞内的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中．泛素在其蛋白质降解过程中，起到“死亡标签”的作用，即被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，降解过程发生在______（细胞器）中．
（3）泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，只在细胞内起作用，可见与泛素的合成有关的细胞器是______，其合成方式称为______，控制这一过程基因的编码区外显子含有______个脱氧核苷酸（考虑终止密码子）．
（4）今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它水解后只得到四种氨基酸．问：
该物质共含有羧基______个，进行水解时需______个水分子．合成该物质需要tRNA的种类为______，控制该多肽合成的mRNA（考虑终止密码子）彻底水解需要______个水分子．
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解题思路：阅读题干可知，该题涉及的知识点是酶作用的专一性，ATP与ADP相互转化的过程和意义，组成蛋白质的氨基酸的结构特点，氨基酸的脱水缩合反应过程和场所，转录和翻译过程，核酸的分类、结构和功能，回忆相关知识点，然后结合题干信息进行解答．
（1）消化道内蛋白质的初步降解是在蛋白酶的催化作用下进行的；ATP是生命活动的直接能源物质，消耗能量的蛋白质的降解过程中消耗的能量直接来自ATP．
（2）溶酶体内含有多种水解酶，被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解的过程是在溶酶体内进行的．
（3）由题意知，泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，细胞内肽链合成的场所是核糖体；氨基酸通过脱水缩合反应过程由肽键连接形成多肽链；基因控制蛋白质的合成过程是通过转录和翻译过程实现的，转录和翻译过程中基因中外显子的脱氧核糖核苷酸数：mRNA中核糖核苷酸数：蛋白质中氨基酸数=6：3：1，由于泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链，如果考虑终止密码子，则控制这一过程基因的编码区外显子含有的脱氧核糖核苷酸数=76×6+6=462个．
（4）分析题图可知分子式为C55H70O19N10水解后只得到四种氨基酸种，每种氨基酸都只含有1个氨基，因此C55H70O19N10是由10个氨基酸脱去9分子水形成的十肽化合物；由于组成蛋白质的氨基酸的分子简式是C2H4O2NR，因此分子式为C55H70O19N10的十肽中位于R基中的O是19-（20-9）=8，因此该十肽化合物中有4个R基中含有-COOH（羧基），因此该十肽化合物中的羧基数共有5个；翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA密码子进行碱基互补配对，由于密码子具有简并性，因此mRNA中密码子的种类不能确定，所以tRNA的种类也不能确定；由于转录和翻译过程中基因中外显子的脱氧核糖核苷酸数：mRNA中核糖核苷酸数：蛋白质中氨基酸数=6：3：1，翻译过程中mRNA上的核糖核苷酸数量是10×3+3=33个，水解形成核糖核苷酸需要32分子水，将33个核糖核苷酸彻底水解需要66分子水，因此控制该多肽合成的mRNA（考虑终止密码子）彻底水解需要的水分子数=32+66=98个．
故答案为：
（1）蛋白酶 ATP
（2）溶酶体
（3）核糖体 脱水缩合 462
（4）5 9 不能确定 98
点评：
本题考点： 蛋白质的结构和功能的综合；蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合．
考点点评： 本题旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系、形成知识网络，并利用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力及根据所学知识进行相关计算的能力．
1年前
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