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（1）合成由600个氨基酸残基组成的大肠杆菌某蛋白时需水解多少个磷酸酐键？ （2）蛋白质的合成为什么需要消耗这样多的自由能？（计算时不考虑合成氨基酸、mRNA、tRNA或核糖体所需的能量）。

题目

（1）合成由600个氨基酸残基组成的大肠杆菌某蛋白时需水解多少个磷酸酐键？ （2）蛋白质的合成为什么需要消耗这样多的自由能？（计算时不考虑合成氨基酸、mRNA、tRNA或核糖体所需的能量）。

参考答案和解析
正确答案:（1）在蛋白质的合成中，每个氨基酸的活化伴随着两个磷酸酐键的水解。活化反应由氨酰-tRNA合成酶催化：氨基酸+ tRNA+ATP→氨酰-tRNA+AMP+PPi，PPi+H2O→2Pi，在蛋白质合成形成起始复合物的过程中，涉及一分子GTP的磷酸酐键（GTP→GDP+Pi）被水解，在延长反应中，有两分子GTP的磷酸酐键（2GTP→2GDP+2Pi）被水解。因此，在第一个肽键的形成中，共有7个磷酸酐键被水解。其后每延长一个氨基酸残基涉及4个磷酸酐键的水解（包括氨基酸的活化和延长反应）。蛋白质合成的终止涉及一分子GTP磷酸酐键的水解。一分子的GTP在能量上相当于一分子的ATP。因此，合成含600个残基的蛋白质总共需要消耗2400分子的ATP。
（2）因为所有的不可逆过程都伴随总熵增，当蛋白质合成时，局部的熵减只能通过输入大量的自由能来达到。另外，为了确保氨基序列符合遗传密码的指令，肽链每延长1个氨基酸残基，都要分成多个步骤，有多种因子参与，能量消耗会因此而明显增加。
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相似问题和答案

第1题：

从分子组成看,乳酸链球菌素是由34个氨基酸残基组成的多肽,该多肽由()、()、(脱氢丙氨酸)及()等不常见的氨基酸组成。


参考答案：羊毛硫氨酸;β-甲基羊毛硫氨酸;β-甲基脱氢丙氨酸

第2题：

在组成天然蛋白质的（）种氨基酸内，有一些事人体内不能合成的，或者合成速度很慢，需由食物中的蛋白质供给，称他们为必需氨基酸，有8种


正确答案:20

第3题：

关于肽的论述,哪些是正确的()

A、肽是由氨基酸残基靠肽键连接而成

B、肽是组成蛋白质的基本单位

C、肽的水解产物是氨基酸残基

D、含有两个肽键的肽称为三肽

E、多肽链是蛋白质的基本结构


参考答案：ADE

第4题：

下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中： CNBr异硫氰酸苯酯丹黄酰氯脲6mol/LHClβ-巯基乙醇水合茚三酮过甲酸胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶，其中哪一个最适合完成以下各项任务？ （a）测定小肽的氨基酸序列。 （b）鉴定肽的氨基末端残基。 （c）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂？ （d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 （e）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。 （f）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。


正确答案: （a）异硫氰酸苯酯。（b）丹黄酰氯。（c）脲；β-巯基乙醇还原二硫键。（d）胰
凝乳蛋白酶。（e）CNBr。（f）胰蛋白酶

第5题：

大肠杆菌的ACP是由（）个氨基酸残基构成，其功能基团为（）。


正确答案:77；-SH

第6题：

真核细胞胞质中蛋白质合成的第一个氨基酸残基是（），原核细胞中蛋白合成的第一个氨基酸残基是（）。


正确答案:甲酰甲硫氨酸残基；甲硫氨酸残基

第7题：

在大肠杆菌所有合成的多肽链中，第一个被合成的氨基酸残基都是（），它是由（）密码子编码的，与它配对的反密码子是（）。


正确答案:甲酰甲硫氨酸；AUG；CAU

第8题：

必需氨基酸是()

A.体内不能合成，需由食物提供的氨基酸

B.体内合成量少，需由食物供给的氨基酸

C.合成蛋白质的编码氨基酸

D.合成蛋白质与核苷酸不可缺少的氨基酸

E.以上都不对


参考答案：A

第9题：

大肠杆菌和酵母菌细胞内各有一种蛋白质，都是由40个氨基酸组成，那么控制该蛋白质合成的基因，其组成的脱氧核苷酸数是（）

  • A、大肠杆菌的多
  • B、酵母菌的多
  • C、两者一样多
  • D、无法确定

正确答案:B

第10题：

从分子组成看，乳酸链球菌素是由34个氨基酸残基组成的多肽，该多肽由（）、（）、（）及（）等不常见的氨基酸组成。


正确答案:羊毛硫氨酸；β-甲基羊毛硫氨酸；脱氢丙氨酸；β-甲基脱氢丙氨酸

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