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氨基酸家族的新成員
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位,在遺傳信息的傳遞過程中,由AUCG四種堿基構(gòu)成的“核酸語言”,通過三個(gè)堿基形成的密碼子轉(zhuǎn)變成20種常見的天然氨基酸組成的“蛋白質(zhì)語言”。人們很早就破 譯得到包括64個(gè)密碼子的傳統(tǒng)密碼子表(下表中為部分密碼子)。
第一個(gè)字母 第二個(gè)字母 第三個(gè)字母
U C A G
U 苯丙氨酸 絲氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 絲氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 絲氨酸 終止 終止 A
亮氨酸 絲氨酸 終止 色氨酸 G
…… …… ……
1986 年,科學(xué)家在研究谷胱甘肽過氧化物酶的作用時(shí),發(fā)現(xiàn)了硒代半胱氨酸(sec)。通過比較含硒(s)多肽鏈的基因序列和氨基酸序列,證實(shí)了終止密碼子UGA是編碼Sec的密碼子。因?yàn)檫@種新發(fā)現(xiàn)的氨基酸在結(jié)構(gòu)上可視為半胱氨酸(如圖)側(cè)鏈上的S元素被Se取代的產(chǎn)物,所以它被稱為Sec.又因?yàn)樗窃?0種常見的天然蛋白質(zhì)氨基酸之后發(fā)現(xiàn)的,所以又稱為第21種蛋白質(zhì)氨基酸。
研究發(fā)現(xiàn),密碼子UGA通常作為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子,但當(dāng)mRNA鏈UGA密碼子后面出現(xiàn)一 段特殊序列時(shí),UGA才成為Sec的密碼子,使Sec摻入到多肽鏈中去。后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些古細(xì)菌以 及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的Sec也都是由UGA編碼。
Sec是蛋白質(zhì)中硒的主要存在形式,也是唯一的含有準(zhǔn)金屬元素的氨基酸。迄今為止,Sec已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是25種含硒酶的活性中心,是含硒酶的靈魂,如果沒有這第21種氨基酸,含硒酶就無法工作,人就會(huì)出各種各樣的病癥。如谷胱甘肽過氧化物酶是人體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解 酶,它能催化有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物,從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化 物的干擾及損害。
人體的“第21種氨基酸--硒代半胱氨酸”的發(fā)現(xiàn)說明科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程,科學(xué)知識(shí)也 隨著研究的深入而不斷改變著。
(1)請(qǐng)根據(jù)上述文章內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)密碼子表提出一處修正意見:
密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸
密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸
。Sec的密碼子為UGA,DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是
ACT
TGA
ACT
TGA

(2)請(qǐng)畫出Sec的側(cè)鏈基團(tuán)(R 基):
-CH2-SeH
-CH2-SeH

(3)當(dāng)核糖體進(jìn)行翻譯時(shí),終止密碼子沒有相應(yīng)的RNA結(jié)合,而是與終止因子(一種蛋白質(zhì))結(jié)合,翻
譯終止。mRNA上的密碼子UGA是對(duì)應(yīng)翻譯終止還是編碼Sec呢?有人曾經(jīng)提出過“終止因子與攜帶Sec的tRNA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合密碼子UGA”的假設(shè),請(qǐng)結(jié)合文中內(nèi)容判斷研究結(jié)果是否支持該假設(shè),并在下表中相應(yīng)位置寫出理由。
支持 不支持
不支持,只有 UGA 后面有特殊序列時(shí),才成為 Sec 的密碼子,該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的,二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
不支持,只有 UGA 后面有特殊序列時(shí),才成為 Sec 的密碼子,該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的,二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
(4)文中提到某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的Sec也都是由密碼子UGA編碼”,這也為“現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由
共同祖先
共同祖先
長(zhǎng)期進(jìn)化形成的提供了證據(jù)。
(5)硒是人體生命活動(dòng)不可缺少的微量元素,被國內(nèi)外醫(yī)藥界和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱為“長(zhǎng)壽元素”,請(qǐng)根據(jù) 文中提供的資料進(jìn)行解釋
硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì),補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用,減少由于過氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老,達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果
硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì),補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用,減少由于過氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老,達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果

【答案】密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸;
ACT
TGA
;-CH2-SeH;無;不支持,只有 UGA 后面有特殊序列時(shí),才成為 Sec 的密碼子,該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的,二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系;共同祖先;硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì),補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用,減少由于過氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老,達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:23引用:2難度:0.5
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  • 1.為了研究線粒體內(nèi)的RNA聚合酶與核基因的關(guān)系,科學(xué)家采用溴化乙啶(能專一性抑制線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄)完成了下表實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
    組別 實(shí)驗(yàn)處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    實(shí)驗(yàn)組 用含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉 鏈孢霉線粒體內(nèi)RNA聚合酶含量過高
    對(duì)照組 用不含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉 鏈孢霉線粒體內(nèi)RNA聚合酶含量正常

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:6引用:1難度:0.7
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    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:5引用:1難度:0.7
  • 3.細(xì)胞中DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA,關(guān)于此過程的說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:6引用:3難度:0.9
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